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1、第二章水准测量主要内容内家提要: 2. 1水准测量原理与仪器操作 2. 2普通水准测量实施及成果整旻第二章水准测量富程测量紙念(Height Measurement)根据已知点高程，测定该点与未知 点的高差，然后计算出未知点的高程的: 法。需程测量的方垛分类1. 水准测量(leveling)2、三角 高程测量(trigonometric levelin3. 气压高程测量(air pressure leveling)4、GPS测量(GPS leveling)2.1一基本原理利用水准仪 提供的“水平视 线”，测量两点 间高差，从而由 已知点高程推算 出未知点高程。A后视点a后视读数B前视点b前视读
2、数1. A. B两点间高差hAB=a-b2. B点的需程Hr =Ha +hAB3 视线壽程决地氷准面称进方向二.转点、测站如果两点之间的距离较远，或高差较大时， 置一次仪器便不能测得它们的高差，这时需要加 干个临时的立尺点，作为传递高程的过渡点，称hAB=h+ h2+.4- hnf - L IU X 2-2 水准测量的仪器与工*一. 水准仪等级(精度系列)：DS05 DS1 DS3 DS10 型号下标：毫米数，表示1公里 往、返测量的高差平均值的中 误差(由于仪器引起的)。构造： 望远镜 水准器望远镜(telescope) gjl物镜目镜/竖/ 丝十字丝(上.中.下丝)三个部分组成严L、X水准
3、器(bubb 16)望远镜的圆水准器(circular bubble):用于粗略整平水准管(bubble tube): 用于精平特性：气泡始终向高处移动基座(tribrach)自动安平水准仪自动安平水准仪的特点:1、没有水准管和微倾螺旋;2、望远镜和丸架连成一体3、测量时，只需粗平(即圆水准气泡 居中)二、水准尺(leveling staff) 主要有单面尺、玖面尺和煤尺。尺面分划为lcm,每10cm处(E字形刻划的尖端)注有阿拉伯数字。2.双面尺的红面尺底刻划：一把为4687mm,另一把为4787mm。三、尺垫(staff plate) 放在转点上， 以防水准尺下沉。产 2-3 水准仪的使用
4、操作程序：粗平瞄准一精平读数一、粗平调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。1.方法：对向转动脚螺旋1、2气泡移至1、2向中间转动脚螺旋3,使气泡居中。2规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。粗平的操作方法示意图0 Iab二、瞄准1. 方法：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。2. 视差：概念：眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目木 有相对运动。产生原因：目标像平面与十字丝平面不重合。消除方法：反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。三、精平1. 方出：如图所示，调节微倾螺旋，使水准管气夕 像抛物线符合。2、说明：动姿平水准仪（compensator levelj 需进行精平。精平后，用十字丝的中丝在水准尺
5、上读数。1方法：米.分米看尺面上的注记，厘米数尺面的格数，毫米估读。2. 规律：读数在尺面上由小到大的方向读。故仪器若成倒像的，从上往下读；若成正像, 从下往上读。水准仪读数实例水准仪的使用:安置：用连接螺旋扌巴仪器固定在 精平用微倾螺旋 三脚架上使水准管气泡居袒平：使三脚架架头大致水平；转中（符合气泡符动脚螺旋使圆水准器的气泡居中合）读数用十字丝的 横丝在水准尺上 读数（先读毫米 数，然后米，分 米，厘米数。每 次读四位数，“0” 也是必须记录的 数字。）瞄准调节目镜：照准明亮的物体（如 白色的墙）调节目镜使之适合自 己的视力（十字丝最淸晰）；粗瞄准：转动仪器，利用望远镜 外壳上的准星瞄准目
6、标；精确瞄准：转动调焦螺旋使目标 象清晰，直至无“视差”。用微动螺旋 慢慢转动望远镜，七 k丄匕于厶 口丄二、丄.L t J宀 2.4普通水准测量的实施及成果整一、水准点（Bench Mark）通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，；为水准点，一般用BM表示。有永久性和临时性二、水准路线(leveling line)1.闭合水准路线(closed leveling line)由 已知点BM1已知点BM12.附合水准路线(annexed leve 1 ing1 i ne)由已知点BM1已知点BM23.g9山支水准路线(spur leveling line)由已知点BM1菜一待定水准点A。图形：
7、水准路线布设形式1闭合水准路线2 附合水准路线3支水准路线8y BM2三、水准测量的实施(外业)1、观测要求前进方向h产-0. 5431 134 _ 1.6771.822 0.87(TP4TP3TP1(1) 水准仪安置在离前.后视距离大致相等之处.(2) 为及时发现错误，通常釆用“两次仪器高法”或 “图形：水准测量实施与记录对照图前逬方向h 二+0.385m二+0.1181.4221.30h产-0543I h2=+0. 1201.822 0.876BMA1. 134( 1.6771.3241.8201435TP3%二+0.946TP2TP1L水准测量成果整理步骤(一)计算高差闭合差(closi
8、ng error)公式：故对于闭合水准路线，有：对于附合水准路线，有:(二)分配高差闭合差K计算高差闭合差的容许值(tolerance )适用于平适用于山对于普通水准测量：y网=4九容二12侖式中，切容高差闭合差限差，单位：mm;L水准路线长度，单位：km ;2、分配原则按与距离L或测站数n成正比原则，将高差闭合 反号分配到各段高差上。（三）计算各待定点高程用改正后的高差和已知点的高程，来计算各待 定点的高程。五水准测量成果整理实例【例】如图按图根水准测量施测某附合水准路线观测 成果略图。BM-A和BM-B为已知高程的水准点，图中箭 头表示水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的 两点间的高差
9、（以m为单位），路线下方数字为该段路纟 的长度（以k（n为单位），试计算待定点1、1、3点的高力例题解算(Pagel)第一步计算高差闭合差：fh =工如一(终 一 %) = 4.330-4.293 = 37(,nm)第二步计算限差:fh容40a/l = 40丿7.4 = 108.8(/n/H)1加|办容|故可进行闭合差分配例题解算(Page2)第四步计算各段高差改正数:9舍五入后，使:工* =_人故有：Vl=-8mm, V2=-llmm, V3=-8mm, V4=-10第五步计算各段改正后高差后，计算1. 2、3各点 的高程.例题解算（Page3）故可得:Hi=HBM_A+(hi+V)=45
10、286+2. 323=47. 609 (m)H2=H1+ (h2+V2) =47. 509+2. 802=50. 411 (m)H3=H2+ (h3+V3)=50 311-2. 252=48. 159 (tn)hbm-b=H3+(h4+V4) =48. 059+1. 420=49. 579 (m)l13m2.00km2.424m J7okm * 1340m A/s-9.578m酣合水准略线测成果计算表BM.4nv. nS路线长度A/km观测為差h）/m髙差改正数改正后高差 hi/m0.60+ 1.331-0.002 1.3292.00 1.813-0 .008+ 1.8051.60一 1.42
11、4- 0.007-1.4312.05 1.340o.m 1.3326.25+ 3.060-0.025十 3.035耗 程H/m备 注6.543巳知7.8729.6778.2469.578已知fh =人榜-Hd 一 IiA) = + 25 mm 齐弄=土 40/L = 土 100 mmJ*、十Vikm 二-:=-5 = - 4 mm/km A % = - 25 nim = -实习：等外闭合水准路线测量 实习目的：使学生掌握等外闭合水准路线的测量方法。 仪器设备:每组自动安平水准仪1台、水准尺2 把、记录板1个。 实习任务：已知Hbm=500. 000m,按等外水准来 度要求，测一个闭合水准路线，并其计算高差 闭合差f 电子水准仪也称“数字水准仪”具有自动安平功能。自动显示水平视线读数和视距。通过物镜获取水准尺图象，通I 仪器的处理系统，将图象信息. 换成数字显示。能与计算机实现数据通讯。基本避免了人为的观测误差（彳 差、水准器精平误差、瞄准误 J电子水准仪图、亠二要位带电子水准仪的瞄准DL-111C高精度电子数字水准仪本章知识点回顾水准测量原理水准测量基本概念（水准点、高程、高差）水准测量实施（水准线路、仪器整平、前视、后视、转点）水准测量成杲整理（高差及高程计算）