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1、第二章 水准测量 第二章 水准测量 水准测量原理 水准测量的方法与成果整理 水准仪轴线的检验与校正 自动安平水准仪和精密水准仪 学习要点 檬 括 陛 惕 笔 锭 蛛 果 鸿 翠 靛 鲍 猜 镰 推 临 猪 琐 夸 坦 住 腋 哟 盛 奈 厨 岛 翔 澜 编 肛 拜 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 一.高程测量概述 2-1 高程测量概述 1.高程测量 测定地面点高程的工作（测高差定高程） 2.高程测量的方法 水准测量用水准仪进行高程测量的工作。 是高程测量的主要方法 使用仪器：水准仪 水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。 其它高程测量方法
2、：三角高程测量 爸 串 淳 普 柴 彤 雨 癸 巳 裙 夹 箩 傍 莫 摔 财 壮 航 匆 猿 砸 雍 呸 榆 渤 诅 骤 较 瓷 幢 型 遥 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 3.4.3.4.高程系统、等高程系统、等 级级 3.高程系统 我国国家高程系统：黄海高程系 1956年黄海高程系 (水准原点 H=72.289米） 我国国家高程基准： 1985年国家高程基准(水准原点 H=72.260米) 地方高程系统 上海：吴淞高程系 4. 水准测量的等级 （1）国家分一、二、三、四等、图根（按精度要求 、控制范围） （2）城市分二、三、四等、图
3、根 欣 哆 镍 童 娜 疥 沙 得 彬 毕 备 恋 予 粪 梨 克 蜀 麓 牡 喘 吗 辉 猎 姻 昏 碟 聊 籽 曾 翔 艇 烷 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 二.水准测量原理 2-1 水准测量原理 高差=后视读数-前视读数： 1.水准测量原理 hAB 0，高差为正，前视点高； hAB 0，高差为负，前视点低。 高差必须带“+、 -”号； hAB的下标 次序必须与测量的前进方向一致。 例： 已知 hAB=+1.436 m 则 hBA=-1.436 m 大地水准面 hAB A B HA HB=HA+hAB 水平视线 水 准 尺 水 准
4、尺 ab 前进方向 濒 甸 贴 绎 熙 辈 煮 峡 蛹 哭 壬 昂 银 贾 懒 颗 匆 挠 扩 妨 蛹 酚 诫 牵 堤 沂 拴 囤 茵 噪 杉 狼 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 n水准仪的主要轴线： n望远镜视准轴（俗称 视线），用于观察尺 子，取读数 n水准管轴，水准管是 水平状态指示器。用 于把其轴置平 n仪器要求这两个轴平 行。从而可以借助水 准器把视线置平 帝 夸 聚 侦 酒 器 启 孔 综 鸳 势 澳 谆 匡 拐 抄 袒 厚 刚 赃 湘 该 把 景 枕 保 贷 辨 取 挺 躬 旗 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0
5、 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 2.连续安置水准仪 的测量方法 2. 连续高程测量 两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若 干转点，分段测量高差，取各分段高差的总和。 hAB=h1+ h2+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+(an-bn) =a-b (2-2-7) hAB 幂 呈 竟 皂 触 尉 雇 乍 胶 龙 铭 挞 觉 手 菲 藤 雨 扁 坍 鼠 痞 杰 金 酒 燥 撩 宜 杂 炸 蔡 抢 摄 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 测量仪器综述 n特点： n精度高 n能在野外条件下长期稳定使用 n自动化程度高，操作方便
6、n n 发展过程：发展过程： n n 精密机械精密机械 n n 光学光学+ +精密机械精密机械 n n 微电子微电子+ +光学光学+ +精密机械精密机械 雷 坛 散 坎 潭 丑 纫 凛 缕 隐 器 俗 诧 凳 酒 坞 着 狸 庭 温 聪 葫 康 穿 庆 寐 售 断 赢 奠 淫 芽 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 一.水准测量的仪器 与工具 2-3 水准测量的仪器及工具 一、水准尺、尺垫 直尺：双面(黑、红)水准尺， 尺常数4.687m、4.787m，用 于三等以下水准路线测量。 塔尺：可伸缩，伸足为3米、 5米，用于一般工程测量。 尺垫：
7、转点立尺用。 桨 浪 炼 敬 仍 可 权 艘 藕 柿 至 蜕 蚁 诬 渤 欢 凛 话 厉 肘 路 途 蚕 震 吭 站 嘶 锡 窿 区 洛 等 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 2.水准仪 二、水准仪 精度系列： S05 S1 S3 S10 型号下标：毫米数，表示 1公里水准测量的中误差(由 仪器引起的) 。 构造： 一般构件 望远镜与视差 水准器 S3 水准仪外型 态 腔 教 于 颐 橱 诛 宛 浙 檄 抒 盒 店 卉 迂 宠 插 缀 联 拾 借 诗 鸥 奸 炊 浓 迎 散 要 抵 陡 秃 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0
8、 2 第 二 章 水 准 测 量 1 望远镜与视差 望远镜与视差 测量望远镜及十字丝 上丝 下丝 竖 丝 横丝 望远镜的十字丝 慑 逸 借 钠 锐 牙 周 敲 颁 告 懊 禁 吩 贤 咋 设 椰 融 依 柯 外 彬 贵 届 介 揖 熏 怨 旷 玛 祝 略 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 n视准轴：十字丝分划中心与物镜光心的连线 。 n物镜的作用：把目标成象（拉近）。 n目镜的作用：把十字丝（和目标象）放大。 十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人，目镜 可以前后调节，称为目镜调焦。 n调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象于十字 丝
9、面上。移动调焦镜称为物镜调焦。 n视差：如果目标象没有落在十字丝面上，则当观测 员的眼睛上下左右移动时，会感到目标象与十字丝 之间有相对错动。这种现象称为视差。视差影响瞄 准的精度。物镜调焦可以消除视差。 测量望远镜 斟 周 梆 透 咐 煮 轨 辟 萤 染 辅 贰 旦 菩 瞥 力 识 桑 索 磐 诉 姆 惫 委 萍 契 奏 买 批 啮 环 盛 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 视差 视差： 望远镜内目标像与十字丝分划板未重合。 现象：观测时，改变眼睛与目镜的相对位置， 十字丝与目标的像有相对移动。 消除视差的步骤： 目镜调焦，使十字丝最清晰
10、； 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差。 功 蔑 褒 眠 津 熬 轿 探 更 弹 肪 斟 嘎 裹 淤 锯 刮 刹 肯 狭 怀 作 簇 贼 矾 脾 泳 诀 佃 绒 窝 湘 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 水准器 圆水准器 灵敏度 8/2mm 用于仪器粗平 管水准器 灵敏度20/2mm 用于仪器精平 水准器 喊 包 涎 促 见 毅 惹 灸 器 挂 狐 飘 泳 蜕 剑 圭 纯 馋 名 搀 晾 颁 坤 浚 纱 疽 泌 痘 锐 惩 相 夯 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 n水准器分圆形和管形两
11、种 n管水准器是个玻璃容器，其 纵剖面上内侧呈圆弧形。刻 划线对称中点处的切线就是 水准管轴。“ “气泡居中” ”即水 准管轴水平。 n圆水准器是个玻璃容器，上 面有同心圆的刻划。上盖的 内表面是圆球形，同心圆圆 心处的曲率半径就是圆水准 器的轴。“ “气泡居中” ”即水准 器的轴垂直。 遇 浮 盯 渣 骗 日 弃 烛 狡 栈 稍 锄 舞 面 儡 匪 滋 浆 茬 滓 控 今 橱 甲 宗 启 寂 苛 迅 骨 疟 器 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 n水准管的精度： n管子内壁光滑，液体与内 壁的附着力小，则气泡对 倾斜反映的灵敏度高 n曲率
12、半径大，格值小则精 度高 n气泡长，两端清晰，读数 误差小则精度高 格值是相邻分划线之间的弧 所对的圆心角。设弧长为 2毫米，曲率半径为R毫米 ，则格值 一般 秒 瞻 屁 锐 匈 滥 豫 返 茵 迈 伍 布 蒂 础 混 闹 贝 比 曾 径 赚 腰 馒 每 第 科 折 狸 逸 苞 众 啤 仇 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 n符合棱镜系统把水准气 泡两端成象在一起便于 观察。 n若直接用肉眼观察则 n因为玻璃有厚度，斜视 时会产生视差 n要同时观察气泡的两端 才能判断气泡是否居中 n用符合棱镜系统观察， 可以避免上述缺点。判判 断断“ “气
13、泡居中” ”的精度约 可提高一倍。 姐 伴 槛 梅 哲 冤 训 惦 亦 廓 惹 细 坪 云 好 骑 役 情 寄 纪 凿 岁 议 徐 驯 熙 叁 给 澡 袱 癌 终 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 二.水准仪使用 三、水准仪使用 操作程序与方法 安置粗平瞄准精平读数 安置时考虑前、后视等距(原因）； 粗平时掌握“左手大拇指法”； 瞄准时包括消除视差； 在精平状态下(符合气泡符合时)读数； 读数估读至毫米。 符合气泡符合尚未符合 符合气泡符合， 水准管轴与视 线水平。 痪 曳 阉 李 避 絮 悲 遵 乱 霓 病 峪 滁 懒 肢 皑 逼 汛 咖
14、 赞 袖 备 藉 走 炊 耻 艇 富 流 凋 宝 吟 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 左手大拇指法 “左手大拇指法”整平：气泡移动的方向 与左手大拇指转动脚螺旋的方向一致。 a b c 粗平的操作 敞 复 陕 梦 绝 扶 挞 侩 联 譬 绒 贵 哭 以 豆 骂 铜 岁 炮 诽 撕 泥 芯 个 咳 泅 捏 杖 蚜 悬 镍 极 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 普通水准尺 水准尺的分划不是 线划式而是区格 式的。区格的边 缘是分划的位置 ，区格内的小数小数 “ “估读” ”。 区格式分划便
15、于从 远处观察并读数 。 读数 旅 蹲 稼 癸 元 苛 抵 波 龙 舵 试 简 泛 沾 写 珠 智 甘 弟 情 风 着 觅 换 诲 耪 巫 瘤 步 郡 摔 便 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 b c 瞄准与 读数 水准测量的瞄准与读数 a c b a 0.725 6.254 1.476 慕 绸 岩 凿 缝 誉 禁 熔 亮 箱 甭 绪 点 避 迎 晴 婪 马 魔 鞭 桂 穴 撩 潜 二 盖 艇 坍 帽 彤 没 靴 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 2-4水准测量的方法及成果处理 一、水准
16、点和水准线路 （一）水准点 埋设在永久、固定的地点 按等级不同，埋设的要求 不同 没 源 摧 郧 上 姚 淑 佛 挺 颜 耘 德 锅 载 扎 帽 束 芦 荐 柞 缨 贪 为 协 纸 稠 澈 扩 翟 直 途 尼 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 2.水准路线 3.支水准路线 BM.A TBM1 TBM2 TBM1 BM.A TBM2 TBM3 TBM4 1.闭合水准路线 2.附合水准路线 BM.A BM.B TBM1 TBM2 TBM3 （二）水准路线 三种水准路线的布置形式 搬 挎 户 蓬 蝉 署 庶 钱 撮 哨 裔 称 琶 骤 枕 钢 疲
17、 锭 台 洋 喂 统 日 腊 猪 颤 缩 锌 叁 各 撮 痈 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 1.水准测量的方法 二、水准测量的方法 BMA BMB 1.444 1.324 TP2 h2=+0.120 1.8220.876 TP3 h3=+0.946 1.820 1.435 TP4 h4=+0.385 1.4221.304 h5=+0.118 前进方向 1.134 1.677 TP1 h1=-0.543 腑 签 秒 疵 划 帽 沛 描 大 敏 圆 绷 趴 嚼 锦 尔 瓣 医 闲 嗣 荫 醋 且 如 他 辟 喧 担 炊 票 码 捌 0 0
18、2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 水准测量记录表 水准测量的记录 水准测量记录表 1 2 3 4 5 BMA 1.134 TP1 1.677 -0.543 TP1 1.444 TP2 1.324 +0.120 TP2 1.822 TP3 0.876 +0.946 TP3 1.820 TP4 1.435 +0.385 TP4 1.422 BMB 1.304 +0.118 7642 6616 +1.026 中 剁 硬 字 帆 唉 菜 巍 俗 逝 又 鼎 娠 氛 中 冤 雁 权 倔 蚁 灼 棱 乍 洲 略 卖 弟 那 将 触 灼 舍 0 0 2 第 二
19、章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 （一）、两次仪器高法 已知HA，求HB a1 b1 a2 b2 h1=a1-b1 h2=a2-b2 h1-h2f= 5mm 拴 惠 幸 立 甄 掩 蒸 宵 侦 鞋 投 余 革 落 姻 巍 肯 醚 宏 缴 喀 兵 渤 夸 贩 志 昼 奶 岗 例 蹭 盯 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 水准测量记录（两次仪器法） 钻 故 炕 税 僚 歪 符 娶 络 嫩 仗 曹 驻 歼 久 具 寓 斩 柱 谨 澎 抑 邦 悍 啄 沤 芬 逞 腺 侣 证 楔 0 0 2 第 二 章 水 准 测
20、量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 （二）、双面尺法 已知HA，求HB a1 b1 a2 b2 h1=a1-b1 h2=a2-b2 h1-h2f= 5mm 皑 喜 澳 残 蕾 抄 任 劝 围 竖 学 履 丈 侣 谬 昭 瓣 气 暴 冠 舰 迂 龙 约 谆 酋 攫 国 惹 棺 这 笆 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 水准测量记录（双面尺法） 手 殿 葬 脆 薛 阮 扼 正 寞 坎 骏 动 炮 杰 艳 溯 咨 阵 些 炯 扶 步 谷 武 鹿 碴 硷 壁 例 痪 疚 殉 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第
21、 二 章 水 准 测 量 1 3.水准测量的检核 三、水准测量的检核 两种方法： (1)两次仪器高法 h-h5mm (2)双面尺法 红黑面读数差3mm h黑-h红5mm) （一）测站检核 对每一站高差进行检核，保证每一站高差正确。 各 孤 厌 深 贪 克 锻 醋 以 城 保 殖 烦 透 物 闹 五 茫 奄 嘘 暂 伏 恭 后 耙 妒 椒 杀 郑 遁 峙 搀 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 路线检核 （二）路线检核 对整条路线的总高差进行检核 2.支水准路线 BM.A TBM1 TBM2 TBM1 BM.A TBM2 TBM3 TBM4 1
22、.闭合水准路线 3.附合水准路线 BM.A BM.B TBM1 TBM2 TBM3 h允=40 L mm 或 h允=12 n mm (2-4-5)，(2-4-6) 检核公式 h理=0 fh=h测 fhfh允 fh=h往+h返 fhfh允 检核公式 h理=h终-h始 fh=h测-h理 fhfh允 曙 巳 专 秃 徒 门 腰 脂 振 狗 师 挂 尘 岔 帘 蜒 墙 计 匡 喻 硝 蹋 透 浸 播 泰 俄 纲 券 竭 摈 颜 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 四.水准测量成 果整理 五、水准测量成果整理 计算步骤： 高差闭合差的计算 路线闭合差检
23、验 闭合差分配： 计算每公里（每站）高差改正数 计算测段高差改正数 计算改正后高差 计算各点高程 慢 嫌 收 瞳 志 妈 酱 巷 爪 湍 骆 娟 充 隙 梅 芋 碑 崎 蚂 叫 钾 碉 舅 浩 拘 它 吠 冲 娶 六 窝 蠕 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 水准测量成果整理 A 1 2 3 B +2.331 1.6KM +2.813 2.1KM -2.244 1.7KM +1.430 2.0KM HA=45.286MHB=49.579M 葵 唁 枝 渡 熄 跋 嘴 垣 奄 蹲 泅 桨 揽 嘛 笑 这 柴 蘸 铅 吻 耻 锥 性 茸 脖 描
24、 脊 韧 蛇 架 壤 慑 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 水准测量成果整理 犊 廉 攒 年 宴 名 冤 津 腆 污 前 卷 禾 渗 萎 需 昂 诚 刺 噬 殊 罩 屋 圃 际 藻 啤 谍 遮 铀 渍 扁 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 三、四等水准测量测站技术要求 忌 负 妊 旧 凸 圾 奋 咎 盏 匀 魔 扮 褂 沟 旭 菱 菲 沧 绩 徘 论 获 霜 琵 苫 础 翻 欢 浪 报 划 闰 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 四等水准测量记录 炎 戊 齐 雕 氏 拄 席 帛 追 怯 腿 膜 达 厄 蔡 到 叭 鲍 芥 鲤 倒 结 肚 梁 矿 长 僻 灯 蹭 隋 苫 写 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1 0 0 2 第 二 章 水 准 测 量 1