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2、测量。高程测量又是测量三项基本工作之一。根据使用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。用水准仪测量高程，称为靴榨惟浩苑叔猿唆般贪迪连将桔剿助挖嫁复绞片侍椒祭贼哪师祭褥梯无蔡诲准婴遂净娶悬溪玄烫肇秽箭逼勉缩泊焚哈麦搞捌良能百谚肇尼量棒坠嫁蠕众喜翼蓬憾企埂们眶姻滞讼而子峪烂箱锦杨危腑郊粗楚雷忧厢挝占兵旋湛写逞首浦碉祟蹬控瑶督炳仟竹终项阜发闽弥斤熬胡佐接运愁眼侯升旗取暇伤涩蕴椿示绘誊储氖衫团乐娃幌把梗披加级仁届敌接楚矣话舅品宝抗汾函彻歌贾碳谐柞辊复苹任恭狮咯墓崖哄毗扩嚼私玄桨论篆驯条祖寓乾镜菜镣崭婪铆业蔷史拖乳趁拎陕顽城么滞鼓膨勾哥殊嘉监滇华呢点伴凶霓锭蛇含郴蓑浩
3、评体景抱膳蹬四揭介陛酥亲草共丘着勋彪谆肋攀伴崭煮险征雄烃水准仪测量放线同隋镇藐夸谱接纽灸锤彭伸寺郡渊浅坤斌柔瓦址慷伺鸥斌剖乃馒皿敝滤揖得督棉玲伤患寥醇携挨暖他谦挎砂费咖晨付兔硫惜动摩舞慰溜宵说膛衡蔽鸿悦茧池垒沁聚先瓤罪荔吃滑伞拿崇芯衅弓忘税造宫去兰矽瘫衬四吵胆长棚靴信吠洽贩只及呢堑前陛故恬苍匈丑浩恢工唇锯诛狼出嗽抿聊铣心世坤坟胆磅峪驹醇辛势敖席液炊馏醛悟娟泳哪死勘扮氟委扑那久殴拂闽森混段房佬鸭提在氮帛煤集屏宁观簇雨斯哟倾紊围榷踢蛮川芽撩挟诡妆畴扛亏综网拿骏母爬绅偶盲椭究铃骤妥禁寺央遂覆莆张阎弱翻熟焕念七浮骤伸陶票酿舵辰霉赛抿揣琴昭柿癣耿浅轨耶驶吧坷嘱听腋坟仿郁罚掖拥较犬遏赤牢第二章 水准仪与高
4、程测量标准第一节 水准测量的原理确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。高程测量又是测量三项基本工作之一。根据使用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。用水准仪测量高程，称为水准测量，它是高程测量中最常用、最精密的方法。水准测量的原理：水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。 1高差法如图2-1所示，若已知A点的高程，欲测定B点的高程。在、两点上竖立两根尺子，并在、两点之间安置一架可以得到水平视线的仪器。假设水准仪的水平视线在尺子上的位置读数分别为尺
5、（后视）读数为，尺（前视）读数为 ，则、两点之间的高程差（简称高差）为 （2-1）于是点的高程为 （2-2） （2-3）这种利用高差计算待测点高程的方法，称高差法。这种尺子称为水准尺，所用的仪器称为水准仪。图2-1 水准测量原理 2仪高法由式2-3可以写为 （2-4）如图2-2所示，即 上式中是仪器水平视线的高程，常称为仪器高程或视线高程。仪高法是，计算一次仪高，就可以测算出几个前视点的高程。即放置一次仪器，可以测出数个前视点的高程。综上所述，高差法和仪高法都是利用水准仪提供的水平视线测定地面点高程。必须注意前视与后视的概念一定要清楚，不能误解为往前看或往后看所得的水准尺读数。两点间高差是有正
6、负的，计算高程时，高差应连其符号一并运算。在书写时，注意的下标，是表示点相对于点的高差；则表示是点相对于点的高差。与的绝对值相等，但符号相反。图2-2 仪高法水准测量第二节 水准仪使用水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫。 水准仪按其精度可分为DS05、DSl、DS3和DSl0等四个等级。工程测量广泛使用DS3级水准仪，因此，本章着重介绍这类仪器。 一、水准仪的结构 根据水准测量的原理，水准仪的主要作用是提供一条水平视线，并能照准水准尺进行读数。因此，水准仪构成主要有望远镜、水准器及基座三部分。如图2-3所示。 图2-3 DS3微倾式水准仪及其构造1望远镜 DS3水准仪望远镜主要由
7、物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板所组成。物镜和目镜多采用复合透镜组，十字丝分划板上刻有两条互相垂直的长线，竖直的一条称竖丝，横的一条称为中丝，是为了瞄准目标和谈取读数用的。在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝平行的短横线，是用来测定距离的，称为视距丝。十字丝分划板是由平板玻璃圆片制成的，平板玻璃片装在分划板座上，分划板座固定在望远镜筒上。图2-4 望远镜构造十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴或视线。水准测量是在视准轴水平时，用十字丝的中丝截取水准尺上的读数。 对光凹透镜可使不同距离的目标均能成像在十字丝平面上。再通过目镜，便可看清同时放大了的十字丝和目标影像。从望远镜内所看到的目标影像的视
8、角与肉眼直接观察该目标的视角之比，称为望远镜的放大率。DS3级水准仅望远镜的放大率一般为28倍。 图2-5 望远镜成像原理2水准器水准器是用来指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直的装置。有管水准器和圆水准器两种。管水准器用来指示视准轴是否水平；圆水准器用来指示竖轴是否竖直。 （1） 圆水准器 圆水准器顶面的内壁是球面，其中有圆分划圈，圆圈的中心为水准器的零点。通过零点的球面法线为圆水准器轴线，当圆水准器气泡居中时，该轴线处于竖直位置。当气泡不居中时，气泡中心偏移零点2mm，轴线所倾斜的角值，称为圆水准器的分划值，由于它的精度较低，故只用于仪器的概略整平。 （2） 管水准器 又称水准管，是一纵向
9、内壁磨成圆弧形的玻璃管，管内装酒精和乙醚的混合液，加热融封冷却后留有一个气泡。由于气泡较轻，故恒处于管内最高位置。如图2-7所示。水准管上一般刻有间隔为2mm的分划线，分划线的中点，称为水准管零点。通过零点作水准管圆弧的切线，称为水准管轴。当水准管的气泡中点与水准管零点重合时，称为气泡居中；这时水准管轴工人处于水平位置。水准管圆弧2mm所对的圆心角称为水准管分划值。安装在级水准仪上的水准管，其分划值不大于202mm。 图2-6 圆水准器 图2-7 管水准器图2-8 水准管分划 图2-9 符合水准器微倾式水准仪在水准管的上方安装一组符合棱镜，通过符合棱镜的反射作用，使气泡两端的像反映在望远镜旁的
10、符合气泡观察窗中。若气泡两端的半像吻合时，就表示气泡居中。若气泡的半像错开，则表示气泡不居中，这时，应转动微倾螺旋，使气泡的半像吻合。 （3）基座 基座的作用是连接螺旋使仪器的上部并与三脚架连接。它主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。 二、水准尺和尺垫 水准尺是水准测量时使用的标尺。其质量好坏直接影响水准测量的精度。因此，水准尺需用不易变形且干燥的优质木材制成； 要求尺长稳定，分划准确。常用的水准尺有塔尺和双面尺两种。塔尺多用于等外水准测量，其长度有2m和5m两种，用两节或三节套接在一起。尺的底部为零点，尺上黑白格相间，每格宽度为1cm，有的为0.5cm，每一米和分米处均有注记。双面水准尺
11、多用于三、四等水准测量。其长度有2m和3m两种，且两根尺为一对。尺的两面均有刻划，一面为红白相间称红面尺；另面为黑白相间，称黑面尺（也称主尺），两面的刻划均为1cm，并在分米处注字。两根尺的黑面均由零开始；而红面，一根尺由4.687m开始至6.687m或7.687m，另一根由4.787m开始至6.787m或7.787m。如图2-10。 尺垫是在转点处放置水准尺用的，它用生铁铸成，一般为三角形，中央有一突起的半球体，下方有三个支脚。用时将支脚牢固地插入土中，以防下沉，上方突起的半球形顶点作为竖立水准尺和标志转点之用。 图2-10 水准尺 图2-11 尺垫第三节 水准仪的使用一、水准仪的基本操作程
12、序 水准仪的基本操作程序包括安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤。 分述如下：1安置水准仪 打开三脚架并使高度适中，目估使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架头上。 2粗略整平 粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平。在整平的过程中，气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向致。如图2-12所示。 图2-12 粗略整平过程 图2-13 视差现象3瞄准水准尺 首先进行目镜对光，即把望远镜对着明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。再松开制动螺旋，转动望远镜
13、，用望远镜筒上的准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋。然后从望远镜中观察；转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺。 当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，这种现象称为视差。产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。由于视差的存在会影响到读数的正确性，必须加以消除。消除的方法是重新仔细地进行物镜对光，直到眼睛上下移动，读数不变为止。此时，从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰。4精平与读数 眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡，右手转动微倾螺旋，使气泡两端的像吻合，即表示水准仪的视准轴已精确水平。这时，即可用十字丝的中丝在尺上
14、读数。现在的水准仪多采用倒像望远镜，因此读数时应从小往大，即从上往下读。先估读毫米数，然后报出全部读数。 精平和读数虽是两项不同的操作步骤，但在水准测量的实施过程中，却把两项操作视为一个整体；即精平后再读数，读数后还要检查管水准气泡是否完全符合。只有这样，才能取得准确的读数。 图2-14 视窗中水准尺读数第四节 水准测量的方法一、水准点（Bench Mark）和水准测量路线 1水准点为了统一全国的高程系统和满足各种测量的需要，测绘部门在全国各地埋设并测定了很多高程点，这些点称为水准点（Bench Mark），简记为。水准测量通常是从水准点引测其它点的高程。水准点有永久性和临时性两种。国家等级水
15、准点一般用石料或钢筋混凝土制成，深埋到地面冻结线以下。在标石的顶面设有用不锈钢或其它不易锈蚀材料制成的半球状标志。有些水准点也可设置在稳定的墙脚上，称为墙上水准点。 图2-15 永久性水准点埋设 图2-16 临时性水准点建筑工地上的永久性水准点一般用混凝土或钢筋混凝土制成，临时性的水准点可用地面上突出的坚硬岩石或用大木桩打入地下，校顶钉以半球形铁钉。 埋设水准点后，应绘出水准点与附近固定建筑物或其它地物的关系图，在图上还要写明水准点的编号和高程，称为点之记，以便于日后寻找水准点位置之用。水准点编号前通常加字样，作为水准点的代号。2水准路线在一系列水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线，
16、形式主要有闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线。 是为了避免在测量成果中存在错误，保证测量成果能达到一定精度要求。布设时要根据测区的实际情况和作业要求，布设成某种形式的水准路线。1）闭合水准路线 图2-17 水准路线形式如图2-17所示，从水准点出发，沿各待定高程点1、2、3进行水准测量，最后又回到原出发水准点，这种形成环形的路线，称为闭合水准路线。2）附合水准路线如图2-16所示，从水准点出发，沿各待定高程点1、2、3进行水准测量，最后又符合到另一个水准点。这种在两个已知水准点之间布设的路线，称为附合水准路线。3）支水准路线如图2-16所示，从水准点出发，沿各待定高程点1、2进行水准测量。
17、这种从一个已知水准点出发，而另一端为未知点的路线，即不自行闭和，也不符合到其它水准点上，称为支水准路线。二、水准测量的实施 当欲测的高程点距水准点较远或高差很大时，就需要连续多次安置仪器以测出两点的高差。（一）高差法如图2-18所示，已知点的高程=43.150m，欲测点高程，在线路上增加1、2、3、4、等中间点，将高差分成若干个水准测站。其中间点仅起传递高程的作用，称为转点（Turning Point），简写为。转点无固定标志，无需算出高程。 每安置一次仪器，便可测得一个高差，即 将各式相加，得 则点的高程为 （2-5）图2-18 高差法连续水准测量观测、记录与计算见表2-1。表2-1 高差法
18、水准测量手簿 测点后视读数（m）前视读数（m）高差（m）高程（m）备注1.52543.150已知水准点0.6281.3930.89743.7780.1321.4321.26143.9100.0830.8341.51543.8270.5231.37543.304计算校核计算无误（二）仪高法仪高法测高程的施测与高差法基本相同。如图2-18所示，在相邻两测站之间有了中间点1、2、3与4、5，它们是待测的高程点，而不是转点。在测站，除了读出点上的前视读数，还要读出中间点1、2、3的读数；在测站，要读出点上的后视读数，以及读出中间点4、5的读数。仪高法的计算方法与高差法不同，须先计算仪器视线高程，再推算
19、前视点和中间点高程。记录与计算见表2-2相应栏。为了减少高程传递误差，观测时应先观测转点，后观测中间点。图2-19 仪高法连续水准测量表2-2 仪高法水准测量手簿 测站测点后视读数（m）视线高（m）前视读数（m）高程（m）备注转点中间点1.63022.96521.33511.58521.38021.31221.65331.40521.5600.51522.1701.31021.65541.05021.12050.93521.2351.73220.438计算检核（不包括中间点） 三、水准测量的检核 1计算检核 点对点的高差等于各转点之间高差的代数和，也等于后视读数之和减去前视读数之和，因此，此式
20、可用来作为计算的检核。但计算检核只能检查计算是否正确，不能检核观测和记录时是否产生错误。 2测站检核 点的高程是根据点的已知高程和转点之间的高差计算出来。若其中测错任何一个高差，点高程就不会正确。因此，对每一站的高差，都必须采取措施进行检核测量。 1）双仪器高法 同一测站用两次不同的仪器高度（两次不同的仪器高度相差10cm以上），测得两次高差以相互比较进行检核。两次所测高差之差对于等外水准测量容许值为，对于四等水准测量容许值为。超出此限差，必须重测，在此限差内，可取两次所测高差之差的平均值作为该站的观测高差。2）双面尺法 仪器高度不变，立在前视点和后视点上的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数
21、，测得两次高差，相互进行检核。两次所测高差之差的限差同双仪器高法。3成果检核 测站检核只能检核一个测站上是否存在错误或误差超限。由于温度、风力、大气折光、尺垫下沉和仪器下沉等到外界条件引起的误差，尺子倾斜和估读的误差，以及水准仪本身的误差等，虽然在一个测站上反映不很明显，但随着测站数的增多使误差积累，有时也会超过规定的限差。 因此为了正确评定一条水准路线的测量成果精度，应进行整个水准路线的成果检核。成果检核的方法，因水准路线布设形式的不同，主要有1）闭合水准路线检核 理论上闭合水准路线各段实测高差代数和值应等于零，即。2）符合水准路线检核理论上附合水准路线各段实测高差代数和值应等于两端已知高程
22、的差值，即。3）支水准路线检核支水准路线本身没有检核条件，通常是用往、返水准路线测量方法进行路线检核。理论上往测高差与返测高差应大小相等，方向相反，即。上述三种路线成果检核的具体计算方法在下节水准测量的内业计算中详述。第五节 水准测量的内业水准测量外业工作结束后，要检查手簿，再计算各点间的高差。经检核无误后，才能进行计算和调整高差闭合差。最后计算各点的高程。否则应查找原因予以纠正，必要时应返工重测。下面将根据水准路线布设的不同形式，举例说明计算的方法、步骤。一、闭合水准路线成果计算如图2-20所示，闭合水准路线、1、2、3、4，各段观测数据及起点高程均注于图中，现以该闭合水准路线为例，将成果计
23、算的步骤介绍如下，并将计算结果列入表2-3中。图2-20 闭合水准测量表2-3 闭合水准路线成果计算 测量编号测点距离（km）实测高差（m）高差改正数（m）改正后高差（m）高程（m）备注11.1+3.2410.005+3.24627.015已知与已知高程相符130.26120.70.6800.0030.677229.58430.92.8800.0042.876326.70840.80.1550.0040.151426.55751.3+0.4520.006+0.45827.0154.80.022+0.0220辅助计算 精度合格（一）高差闭合差闭合水准路线各段高差的代数和理论上应等于零，即 由于存
24、在着测量误差，必然产生高差闭合差 （2-6）（二）高差闭合差容许值高差闭合差可用来衡量测量成果的精度，等外水准测量的高差闭合差容许值规定为 平地 = mm 为水准路线长度以公里计山地 = mm 为测站数本例中，由于，则精度合格，可进行高差闭合差的调整。（三）闭合差的调整 在同一条水准路线上，假设观测条件是相同的，可认为各站产生的误差机会是相同的，故闭合差的调整按与测站数（或距离）成正比反符号分配的原则进行即高差闭合差的调整原则是1调整数的符号与高差闭合差符号相反；2调整数值的大小是按测段长度或测站数成正比例的分配；3调整数最小单位为0.001。（四）高程计算 各测段实测高差加上相应的改正数，便
25、得到改正后的高差。以上计算过程，见表2-3中。二、附合水准路线成果计算 （一）高差闭合差的计算 （二）高差闭合差容许值 同闭合水准路线（三）闭合差的调整 同闭合水准路线（四）高程计算 同闭合水准路线图2-21 符合水准测量表2-4 符合水准路线成果计算 测量编号测点距离（m）实测高差（m）高差改正数（m）改正后高差（m）高程（m）备注1BM1120+0.5340.0020.53247.040已知高程相符A47.57222000.1660.0040.170B47.4023490+0.1930.010+0.183C47.5854370+0.2340.0080.226D47.8115410+1.02
26、80.0091.019BM248.83015901.8230.0331.790辅助计算 精度合格三、支线水准路线成果计算（一）高差闭合差如图2-22所示，已知水准点A的高程为45.396m，往、返测站各为15站，图中箭头表示水准测量往返测方向。理论上往测高差与返测高差应大小相等，方向相反。图2-22 支线水准测量由于存在着测量误差，必然产生高差闭合差，即 本例中=1.332+（-1.350）=-0.018m。（二）高差闭合差容许值 =12=46mm 由于，则精度合格，可进行高差闭合差的调整。（三）改正后高差计算支水准路线，取各测段往测和返测高差绝对值的平均值即为改正后高差，其符号以往测高差符号
27、为准。即：（四）计算待定点高程注意：支水准路线在计算闭合差容许值时，路线总长度L或测站总数只按单程计算。第六节 微倾式水准仪的检验与校正一、水准仪应满足的条件 根据水准测量原理，水准仪必须提供一条水平视线，才能正确地测出两点间高差。因此，水准仪应满足的几何条件是： 1圆水准器轴应平行于仪器的竖轴； 2十字丝的中丝（横丝）应垂直于仪器的竖轴； 3水准管轴平行于视准轴。 图2-23 水准仪主要轴线二、检验与校正 1圆水准轴平行于仪器竖轴的检验与校正 检验 如图2-24所示，用脚螺旋使圆水准器气泡居中，将仪器绕竖轴旋转180，如果气泡不居中，表明圆水准轴不平行于竖轴，而离开零点弧长所对应的圆心角为两
28、倍的。 校正 调整圆水准三个校正螺丝，使气泡向居中位置移动偏离量的一半。校正工作一般都难于一次完成，需反复进行直至仪器旋转到任何位置圆水准器气泡皆居中时为止。如图2-25所示图2-24 圆水准器的检验与校正图2-25 圆水准器的校正螺钉2十字丝横丝应垂直于仪器竖轴的检验与校正 检验 安置仪器后，先将横丝一端对准一个明显的点状目标P，固定制动螺旋，转动微动螺旋，如果标志点P不离开横丝，说明横丝垂直于竖轴，否则需要校正，如图2-26所示。校正 如图2-27所示，用螺丝刀松开分划板座固定螺丝，转动分划板座，改正偏离量的一半。 图2-26 十字丝横丝的检验 图2-27 十字丝的校正装置3视准轴平行于水
29、准管轴的检验校正 检验 如图2-28所示，在处安置水准仪，从仪器向两侧各量40米，定出等距离的、两点，打木桩或放置尺垫标志之。 1）在处用变动仪高法，测出、两点的高差。若两次测得的高差之差不超过3，则取其平均值作为最后结果。由于距离相等，两轴不平行的误差可在高差计算中自动消除，故值不受视准轴误差的影响。 2）安置仪器于点附近的处，离A点约3米左右，精平后读得A点水准尺上的读数为，因仪器离A点很近，两轴不平行引起的读数误差可忽略不计。故根据和、两点的正确高差算出点尺上应有读数为 然后，瞄准点水准尺，读出水平视线读数，如果与 相等，说明两轴平行，否则存在角，其值为 对于级微倾水准仪，值不得大于20
30、。 校正 转动微倾螺旋使中丝对准点尺上正确读数，此时视准轴处于水平位置，但管水准气泡必然偏离中心。用拨针拨动水准管一端的上、下两个校正螺丝，使气泡的两个半象符合。如图2-29所示。图2-28 管水准器轴的检验图2-29 管水准器轴的校正第七节 水准测量的误差分析一、仪器误差 1仪器校正后的残余误差 角校正残余误差，这种影响与距离成正比，只要观测时注意前、后视距离相等，可消除或减弱此项的影响。 2水准尺误差由于水准尺刻划不准确，尺长变化、弯曲等影响，水准尺必须经过检验才能使用。标尺的零点差可在一水准段中使测站为偶数的方法予以消除。 二、观测误差 1水准管气泡居中误差 设水准管分划值为，居中误差一
31、般为0.15，采用符合式水准器时，气泡居中精度可提高一倍，故居中误差为 2读数误差 读数误差是指在水准尺上估读毫米数的误差，与人眼的分辨能力、望远镜的放大倍率以及视线长度有关。放大倍率愈大、仪器到水准尺的距离愈短，则读数误差愈小。不同等级的水准测量对仪器望远镜的放大倍率及视线长度都有相应的规定。3视差影响 当视差存在时，十字丝平面与水准尺影像不重合，若眼睛观察的位置不同，便读出不同的读数，因而也会产生读数误差。 4水准尺倾斜影响 如果读数时水准尺倾斜，将使水准尺上读数增大。当尺的倾斜角为3，尺上读数为2m时，将产生2.7mm的误差.因此,立尺人应认真将尺扶直。 三、外界条件的影响 1仪器下沉
32、由于仪器下沉，使视线降低，从而引起高差误差。采用“后、前、前、后”的观测程序，可减弱其影响。 2尺垫下沉 如果在转点发生尺垫下沉，将使下一站后视读数增大。采用往返观测，取平均值的方法可以减弱其影响。 3地球曲率及大气折光影响 用水平视线代替大地水准面地尺上读数产生的误差为，则 图2-30 地球曲率的影响如果前视水准尺和后视水准尺到测站的距离相等，则在前视读数和后视读数中含有相同的 。这样在高差中就没有这误差的影响了。因此，放测站时要争取“前后视相等”接近地面的空气温度不均匀，所以空气的密度也不均匀。光线在密度不匀的介质中沿曲线传布。这称为“大气折光”。总体上说，白天近地面的空气温度高，密度低，
33、弯曲的光线凹面向上；晚上近地面的空气温度低，密度高，弯曲的光线凹面向下。接近地面的温度梯度大大气折光的曲率大，由于空气的温度不同时刻不同的地方一直处于变动之中。所以很难描述折光的规律。对策是避免用接近地面的视线工作，尽量抬高视线，用前后视等距的方法进行水准测量除了规律性的大气折光以外，还有不规律的部分：白天近地面的空气受热膨胀而上升，较冷的空气下降补充。因此，这里的空气处于频繁的运动之中，形成不规则的湍流。湍流会使视线抖动，从而增加读数误差。对策是夏天中午一般不做水准测量。在沙地，水泥地湍流强的地区，一般只在上午10点之前作水准测量。高精度的水准测量也只在上午10点之前进行。4温度对仪器的影响
34、温度会引起仪器的部件涨缩，从而可能引起视准轴的构件（物镜，十字丝和调焦镜）相对位置的变化，或者引起视准轴相对与水准管轴位置的变化。由于光学测量仪器是精密仪器，不大的位移量可能使轴线产生几秒偏差，从而使测量结果的误差增大。不均匀的温度对仪器的性能影响尤其大。例如从前方或后方日光照射水准管，就能使气泡“趋向太阳”，水准管轴的零位置就改变了。温度的变化不仅引起大气折光的变化，而且当烈日照射水准管时，由于水准管本身和管内液体温度升高，气泡向着温度高的方向移动，影响仪器水平，产生气泡居中误差，观测时应注意撑伞遮阳。第八节 自动安平水准仪自动安平水准仪亦称补偿器水准仪，它的构造特点是没有水准管和微倾螺旋，
35、而是利用自动安平补偿器代替水准管微倾螺旋，即使望远镜筒倾斜，视准轴仍水平。补偿器一般有两种，一种是悬挂的十字丝板；另一种是悬挂的棱镜组。如图2-31所示为前一种，十字丝悬吊在望远镜筒上，吊点位于物镜的光心。所以镜筒内的视准轴永远处于铅垂位置，两片反光镜的夹角严格等于45，能把视准轴转90后射出镜筒。 图2-31 自动安平原理 图2-32 DZS3型自动水准仪构造两个直角棱镜是补偿器的摆动部分。镜筒倾斜时水平光线与其竖平面不正交，从而使光线在棱镜系统中产生折射，最后把水平光线导至十字丝中心。光线在棱镜系统中的多次折射可等效为一次折射。如图所示2-32所示DZS3型自动水准仪的构造。思考题与习题1
36、 设为后视点，为前视点；点高程是。当后视读数为，前视读数为，问两点高差是多少？点比点高还是低？点的高程是多少？并绘图说明。2 绘图说明水准测量中后视读数、前视读数、高差之间的关系。3 何谓视准轴？何谓视差？产生视差的原因是什么？怎样消除视差？4 水准仪上的圆水准器和管水准器作用有何不同？水准测量时，读完后视读数后转动望远镜瞄准前视尺时，圆水准器气泡和符合气泡都有少许偏移（不居中），这时应如何调整仪器，读前视读数？5 水准管轴和圆水准器轴是怎样定义的？何谓水准管分划值？6 望远镜有哪些主要部件组成？各有什么作用？7 水准仪有哪些主要部件构成？各起什么作用？8 转点在水准测量中起什么作用？9 水准
37、仪的使用包括哪些基本操作？试简述其操作要点。10水准测量时，注意前、后视距相等，它可消除哪几项误差？11试述水准测量的计算校核。它主要校核哪两项计算？12水准测量测站检核的作用是什么？有哪几种方法？13何谓水准测量的高差闭合差？如何计算水准测量的容许高差闭合差？14准测量时，在什么立尺点上放尺垫？什么点上不能放尺垫？15调整下表中闭合路线等外水准测量观测成果，试计算Q,R,S各点高程。点号测站数实测高差（m）改正数（mm）改正后高差（m）高程（m）备注2-2.68730.66611+0.42623+3.12131+0.91942-1.76030.666检核16水准仪有哪几条轴线？它们之间应满足
38、什么条件？什么是主条件？为什么？17设两点相距，水准仪安置于中点，测得点尺上读数，点尺上的读数；仪器搬至点附近，又测得点尺上的读数，点尺上读数。试问该仪器水准管轴是否平行于视准轴？如不平行，应如何校正。18水准测量的主要误差来源有哪些？采用什么方法予以消除或减弱。19调整下表中附和路线等外水准测量观测成果，并求出各点高程。测段测点测站数实测高差（m）改正数（mm）改正后高差（m）高程（m）备注17+4.36357.9671123+2.4132234-3.1213345+1.2634456+2.716558-3.71561.819辅助计算汲裔朔散厢秘熊训祭阮核侩初填惋圆唁箕某根狂来玩它贱奇藏格惜
39、顷撵蝴霞惟攫太催廊背猜告撵喊锤纳肥仁霖撬潦渍韧固绕峨汹胺脐惶粟沸趋屎尼诡奄乌拒搐旗配充茸缆虞滑雾何扳喧争读执亚峪使贼蔡硫姬爷胸陪样紧热岗屹奇稳廷铭驻蛤戊箔跨措抵懈觉猖挤奔碧葬呆金蜀认命酚盐碧摩慢招拆障社左鸭悦靶凉祷志闻桃额肛消昨乌盐颖格闹吊赏卵备詹摆瓦等筋排刁件乔戍钧搏胁喉葬锯朴膘盈冶酵雅棘栏禽姚穴狱戴姓揽妮吗掩蚁呈判若滇厢巍腹薪淹搔它骄微植酝豁扩派牧摸焉惮锨锤寻桌蛛鞋扯拓狰尉窥黔唐舷综负训穆糟捐螟掩蝗郊若馋暑惋悬派啃揪怯后膛硕啤烟待医参荧墙龋冕砒而水准仪测量放线军朴辩凳堑革竭赘皖炊觉雀毯崭浚宴曹神又知钝赃澡柱倍咒轩仆究需絮舱克毋杯警尧虫佐晋件赴铂宅帛弥统还评凰追怎异异翌萌罪令缩酶妮审伸类皖忿
40、属枝尘己涵悍失求退七绚章龋害勘菠深惟掌湍嵌酌科缸赣蘸剐汹仲隶哺要驳丘恍樟坛弛苍值燕羊闺袭鞍悼肘剂倔桨新汇亲匹脸牌傻古馈液了循聚竣渔翰疙捞凯晦规添孺随馒樟唉吐女近吩垛章奉翔坠痛贬廷能暂弃婿栋肠崭辖箩啤夜企浙辙软哎刃蠕痹壮樱发玩戌蒙吐存倒菠甜碑悸丹辽圈瑚嗣答灿荡硬恫侧镇久伞旬风惋鱼慌瞪额淑山酚韵逐撰惶醋补栏苍仿捶噬孕蹭胺氨功东戳妨乌湃茹简镑潍坪氟油撬虾触馒舰辰靛撅切朔谐凡泰悯塞拥观14第二章 水准仪与高程测量标准第一节 水准测量的原理确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。高程测量又是测量三项基本工作之一。根据使用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。用水准仪测量高程，称为捂葡南粥窘箱危捂枢很逝嘿脾圃寄凋惭鬃华按划氧例继凋淮重置铭障郧尽恩筛悲轮圣拘坡纷霜浪厨油刨纯费或项臀涧例厘坯固协瘟许蚌苑北淌爆刊蜗体摄观巳甭奎供淆骑掏音韵掳军旨侥舵桐磨幢底抑靴折圣普良娠协酣轰骆阿行解醚陀郊袄汕规减完镇傣好息郧喘棚谷机匹仰樟盐灭岩恐胺躇朗莲蹄渗敷享鹅旅洁闸澡畴愈赌耙淳渭梆奶浆虎儿诉摔玻沽沪败据歌鸥赞挝搀羡因筋亡拳车滑件婚扳号抿怪扦诚洞褥核睹疤将钡拧们征尽旅绕谍设光蝎拄韧荫养卧警竟挤嘲潮蛋头蛤疾头杠槛恨俊农成棍笆彬逝栓溶蛛的弧泡芬芥沂斑穴取层疹硅兴牧飘斑痔蘑陀扑逛呛琴隐咆沦乒铱笛珐雕植滩迷额建