水准测量
水准测量中分为水准点BM和转点TP，水准点即为我们所说的一直点，转点可认为是需要进行高程传递的中转点。还有一种点叫中间点，其是我们要测量的待测高程点。
水准测量一般分为附和水准路线、闭合水准路线和支路水准路线。这里紧说明闭合水准路线的测量，其闭合路线说明其从基准点出发经过数个点后仍然回到基准点，也就是说路线上各点之间高差的代数和应等于零（即理想情况下），实际上必然存在误差（并非等于零）。
在一个闭合路线中只存在水准点和转点两类点，假设水准点为A，闭合回路为A-1-2-3-4-5-6-A。假设A点实际高程为1000，当塔尺立于A和1点，仪器架设在A和1点之间，A点作为后视点，1点作为前视点（一般前后视距差为3米、5米、10米，其测量精度要求不一样其视距差则可以随其变化，视距差越小则测量的越准确）。调平水准仪后观测A点塔尺并读数，假设读数为a，然后再测得1点的读数为b；然后再在1和2点之间架设仪器，距离控制和上述相同，这时再测得1点的读数为b1，2点的读数为c，此时1号点为后视点，2号点为前视点，依次类推直到A点做为前视点测两完成，则闭合回路水准测量结束。
跟据上述读数可分别推算得各点的高程，如1号点的高程为1000+a-b，2号点的高程则为1000+a-b+b1-c（其可参考下述表格）,依次可求得导线点上的任何一点的高程。此公式可简单写成：
已知高程点高程（可为可计算出高程的点）+已知高程点作为后视时水准仪的读数-待测点的水准仪读数
此公式成立的前提是仪器此时架设在两点之间的适当位置上（符合一定的要求）。当然此公式可求得闭合水准路线上各点周围一定范围内任意一点的高程，计算方法是相同的，因为闭合水准路线上的各点高程均可计算出来。
水准测量 水准测量 内容：理解水准测量的基本原理；掌握 DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺 垫；掌握水准仪的使用及检校方法；掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差 闭合差的调整）方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。 重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。 难点：水准仪的检验与校正。 §2.1 高程测量（ Height Measurement ）的概念 测量地面上各点高程的工作 , 称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为： （1）水准测量 (leveling) （2）三角高程测量 (trigonometric leveling) （3）气压高程测量 (air pressure leveling)
（4）GPS 测量 (GPS leveling) §2.2 水准测量原理 一、基本原理 水准测量的原理是利用水准仪提供的“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 ——后视读数 A ——后视点 b ——前视读数 B ——前视点 1、A 、 B 两点间高差： 2、测得两点间高差后，若已知 A 点高程，则可得B点的高程：。 3、视线高程： 4、转点 TP(turning point) 的概念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。 二、连续水准测量
如图所示，在实际水准测量中， A 、 B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿 A 、 B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到 A 、 B 两点间的高差值，有： h 1 = a 1 － b 1 h 2 = a 2 － b 2 …… 则：h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a －Σ b 结论： A 、 B 两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。 § 2.3 水准仪和水准尺 一、水准仪 (level) 如图所示，由望远镜、水准器和基座三部分组成。 DS3 微倾式水准仪自动安平水准仪 1、望远镜 (telescope) ——由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。
第二章 水准测量 高程是确定地面点位置的要素之一，在工程建设的设计、施工与管理等阶段都具有十分重要的作用。测定地面点高程的工作称为高程测量。高程测量按所使用的仪器和施测方法不同，主要有水准测量和三角高程测量等。水准测量是高程测量中最常用的一种方法。本章主要介绍水准测量原理、水准仪的构造及其使用、水准测量的施测方法与成果整理以及仪器的检验与校正等内容。 2-1 水准测量原理 水准测量不是直接测定地面点的高程，而是测出两点间的高差。即在两个点上分别竖立水准尺，利用水准测量的仪器提供的一条水平视线，瞄准并在水准尺上读数，求得两点间的高差，从而由已知点高程推求未知点高程。 如图2-1所示，设已知A 点高程为A H ，用水准测量方法求未知点B 的高程B H 。在A 、 B 两点中间安置水准仪，并在A 、B 两点上分别竖立水准尺，根据水准仪提供的水平视线 在A 点水准尺上读数为a ，在B 点的水准尺上读数为b ，则A 、B 两点间的高差为： b a h AB -= （2-1） 图2-1 水准测量原理 设水准测量是由A 点向B 点进行，如图2-1中箭头所示，则规定A 点为后视点，其水 准尺读数a 为后视读数；B 点为前视点，其水准尺读数b 为前视读数。由此可见，两点之间的高差一定是“后视读数”减“前视读数”。如果a >b ，则高差AB h 为正,表示B 点比A 点高；如果a 三四等水准测量步骤
三、四等水准测量 控制测量除了要完成平面控制测量外，还要进行高程控制测量。小区域地形测图或施工测量中，多采用三、四等水准测量作为高程控制测量的首级控制。 一、三、四等水准测量(leveling)的技术要求 1、高程系统：三、四等水准测量起算点的高程一般引自国家一、二等水准点，若测区附近没有国家水准点，也可建立独立的水准网，这样起算点的高程应采用假定高程。 2、布设形式：如果是作为测区的首级控制，一般布设成闭合环线；如果进行加密，则多采用附合水准路线或支水准路线。三、四等水准路线一般沿公路、铁路或管线等坡度较小、便于施测的路线布设。 3、点位的埋设：其点位应选在地基稳固，能长久保存标志和便于观测的地点，水准点的间距一般为1—1．5km，山岭重丘区可根据需要适当加密，一个测区一般至少埋设三个以上的水准点。 4、三、四等及五等水准测量的精度要求和技术要求列于表中。
二、三、四等水准测量的观测方法 三、四等水准测量观测应在通视良好、望远镜成像清晰及稳定的情况下进行。一般采用一对双面尺。 1、三等水准一个测站的观测步骤：（后-前-前-后；黑-黑-红-红） （1）照准后视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（1）、（2）、（3）。 （2）照准前视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（4）、（5）、（6）。 （3）照准前视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（7） （4）照准后视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（8） 这四步观测，简称为“后一前一前一后(黑一黑一红一红)”，这样的观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。对于四等水准测量，规范允许采用“后一后一前一前（黑一红一黑一红)”的观测步骤。
四等水准测量 控制测量除了要完成平面控制测量外，还要进行高程控制测量。小区域地形测图或施工测量中，多采用三、四等水准测量作为高程控制测量的首级控制。 一、三、四等水准测量(leveling)的技术要求 1、高程系统：三、四等水准测量起算点的高程一般引自国家一、二等水准点，若测区附近没有国家水准点，也可建立独立的水准网，这样起算点的高程应采用假定高程。 2、布设形式：如果是作为测区的首级控制，一般布设成闭合环线；如果进行加密，则多采用附合水准路线或支水准路线。三、四等水准路线一般沿公路、铁路或管线等坡度较小、便于施测的路线布设。 3、点位的埋设：其点位应选在地基稳固，能长久保存标志和便于观测的地点，水准点的间距一般为1—1．5km，山岭重丘区可根据需要适当加密，一个测区一般至少埋设三个以上的水准点。 4、三、四等及五等水准测量的精度要求和技术要求列于表中。 二、三、四等水准测量的观测方法 三、四等水准测量观测应在通视良好、望远镜成像清晰及稳定的情况下进行。一般采用一对双面尺。 1、三等水准一个测站的观测步骤：（后-前-前-后；黑-黑-红-红） （1）照准后视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（1）、（2）、（3）。 （2）照准前视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（4）、（5）、（6）。 （3）照准前视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（7）
（4）照准后视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（8） 这四步观测，简称为“后一前一前一后(黑一黑一红一红)”，这样的观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。对于四等水准测量，规范允许采用“后一后一前一前（黑一红一黑一红)”的观测步骤。 2、一个测站的计算与检核： 观测记录参看书本表7-11。 ①视距的计算与检核 后视距 (9)=[(1)—(2)]X100m 前视距 (10)=[(4)—(5)]Xl00m 三等≯75m，四等≯l00m 前、后视距差 (11)=(9)—(10) 三等≯3m，四等≯5m 前、后视距差累积 (12)=本站(11)+上站(12) 三等≯6m，四等≯l0rn ②水准尺读数的检核 同一根水准尺黑面与红面中丝读数之差： 前尺黑面与红面中丝读数之差 13)=(6)十K—(7) 后尺黑面与红面中丝读数之差 (14)=(3)十K—(8) 三等≯2mm，四等≯3mm (上式中的K为红面尺的起点数，为4．687m或4．787m) ③高差的计算与检核 黑面测得的高差 (15)=(3)—(6) 红面测得的高差（16)=(8)—(7)
四等水准测量步骤简述 一、目的和要求 （1）进一步熟练水准仪的操作，掌握用双面水准尺进行四等水准测量的观测、记录与计算方法。 （2）熟悉四等水准测量的主要技术指标，掌握测站及线路的检核方法。 视线高度：三丝能读数；视线长度≤80m；前后视距差≤3m；前后视距累积差≤10m；红黑面读数差≤3mm ；红黑面高差之差≤5mm；观测次数：与已知点联测是往返各一次，闭合路线是往一次；附和或闭合路线闭合差往返较差：±20√L 二、水准测量原理 水准测量是利用水准仪提供的一条水平视线，对竖立的两观测点上的水准尺进行读数，来测定地面两点之间的高差，再由已知点推算出未知点的高程。如下图，欲测定A、B两点上的高差h，可在A、B两点上分别竖立水准尺，并在A、B两点之间安置一台水准仪。根据仪器的水平视线，在A尺上读数，设为a，在B尺上读数，设为b，则A、B两点之间的高差为 h=a-b 三、仪器和工具 水准仪1台，双面水准尺2支，尺垫2个 DS 3
四、方法与步骤 1、了解四等水准测量的方法 双面尺法四等水准测量是在小地区布设高程控制网的常用方法，是在每个测站上安置一次水准仪，但分别在水准尺的黑、红两面刻划上读数，可以测得两次高差，进行测站检核。除此以外，还有其他一系列的检核。 2、四等水准测量的实验 （1）从某一水准点出发，选定一条闭合水准路线。路线长度200~400米，设置4~6站，视线长度50m以内 （2）安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该用步测使其相等。在每一测站，按下列顺序进行观测： 后视水准尺黑色面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数； 前视水准尺黑色面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数； 前视水准尺红色面，精平，读中丝读数； 后视水准尺红色面，精平，读中丝读数 （3）记录者在“四等水准测量记录”表中按表头表明次序⑴~⑻记录各个读数，⑼~ ⒃为计算结果： 后视距离⑼=100×{ ⑴-⑵ } 前视距离⑽=100×{ ⑷-⑸ } 视距之差⑾=⑼-⑽ 前、后视距累积差⑿=上站⑿+本站⑾ 前视尺黑红面读数差（13）=K前+（6）-（7） 后视尺黑红面读数差（14）=K后+（3）-（8） 红黑面差⒀=⑹+K-⑺，（K=4.687或4.787） ⒁=⑶+K-⑻ 黑面高差⒂=⑶-⑹ 红面高差⒃=⑻-⑺ 高差之差⒄=⒂-⒃=⒁-⒀±0.1 平均高差⒅=1/2{ ⒂+⒃ }
普通水准测量实施 一、水准点和水准路线 水准点是测区的高程控制点，一般缩写为“BM”，用“ ”符号表示。 水准路线依据工程的性质和测区的情况，可布设成以下几种形式： 1.闭合水准路线。 如图2-13a)所示，是从一已知水准点BM A出发，经过测量各测段的高差，求得沿线其它各点高程，最后又闭合到BM A的环形路线。 2.附合水准路线。 如图2-13b)所示，是从一已知水准点BM A出发，经过测量各测段的高差，求得沿线其它各点高程，最后附合到另一已知水准点BM B的路线。 3.支水准路线。 如图2-13c)所示；是从一已知水准点BM1出发，沿线往测其它各点高程到终点2，又从2点返测到BM1，其路线既不闭合又不附合，但必须是往返施测的路线。 图2-13 水准路线图 二、施测方法 普通水准测量通常用经检校后的DS3型水准仪施测。水准尺采用塔尺或单面只，测量时水准仪应置于两水准尺中间，使前、后视的距离尽可能相等。具体施测方法如下： (1)如图2-14，置水准仪于距已知后视高程点A一定距离的Ⅰ处，并选择好前视转点ZD1，将水准尺置于A点和ZD1点上。 (2)将水准仪粗平后，先瞄准后视尺，消除视差。精平后读取后视读数值a1，并记入五等水准测量记录表中，见表2-3。 (3)平转望远镜照准前视尺，精平后，读取前视读数值b1，并记入五等水准测量记录表中。至此便完成了普通水准测量一个测站的观测任务。 (4)将仪器搬迁到第Ⅱ站，把第Ⅰ站的后视尺移到第Ⅱ站的转点ZD2上，把原第Ⅰ站前视变成第Ⅱ站的后视。 (5)按(2)、(3)步骤测出第Ⅱ站的后、前视读数值a2、b2，并记入五等水准测量记录表中。 (6)重复上述步骤测至终点B为止。 Ｂ点高程的计算是先计算出各站高差： h i = a i - b i (i=1,2,3……n)(2-6) 再用Ａ点的已知高程推算各转点的高程，最后求得Ｂ点的高程。 即：h1=a1-b1H ZD1=H A+h1 h2=a2-b2H ZD2=H ZD1+h2
水准仪测量高程的方法和步骤 内容：理解水准测量的基本原理；掌握DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫；掌握水准仪的使用及检校方法；掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差闭合差的调整）方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。 重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。 难点：水准仪的检验与校正。 §2.1 高程测量（Height Measurement ）的概念 测量地面上各点高程的工作, 称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为： （1）水准测量(leveling) （2）三角高程测量(trigonometric leveling) （3）气压高程测量(air pressure leveling) （4）GPS 测量(GPS leveling) §2.2 水准测量原理 一、基本原理 水准测量的原理是利用水准仪提供的“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 ——后视读数A ——后视点 b ——前视读数B ——前视点 1、A、B两点间高差： 2、测得两点间高差后，若已知A 点高程，则可得B点的高程：。 3、视线高程： 4、转点TP(turning point) 的概念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。 二、连续水准测量
如图所示，在实际水准测量中，A 、B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿A 、B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到A 、B 两点间的高差值，有： h 1 = a 1 －b 1 h 2 = a 2 －b 2 …… 则：h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a －Σ b 结论：A 、B 两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。 § 2.3 水准仪和水准尺 一、水准仪(level) 如图所示，由望远镜、水准器和基座三部分组成。
实验二普通水准测量（两次仪高法） 一、实验目的 （1）掌握普通水准测量方法、转点的选择，熟悉记录、计算和检核； （2）熟悉水准路线的布设形式、计算过程； （3）掌握两次仪高法检核测量数据。 二、实验组织 （1）实验性质：基础性实验； （2）学时：3学时； （3）组织：4人1组。 三、实验设备 （1）每组借自动安平水准仪1台套、水准尺2根、记录板1块、尺垫2个； （2）自备：铅笔。 四、实验方法及步骤 （1）做闭合的水准路线测量(即由某一已知水准点开始，经过若干转点、临时水准点再回到原来的水准点)或附合水准路线测量(即由某一已知水准点开始，经过若干转点、临时水准点后到达另一水准点)， （2）观测精度符合要求后，根据观测结果进行水准路线高差闭合差的调整和高程计算(记录表及计算表见下页)。 实验要求 (1)计算沿途各转点高差和各观测点高程(起点相对高程为20.000m)。 (2)视线长度不得超过100m。 (3)前后视距应大致相等。 (4)闭合差的容许值为： △h允=±12n mm或△h允=±40L mm 式中 n—测站数； L—水准路线长度，以km为单位。 五、注意事项 （1）读数前，必须精平，视差应消除 （2）后视尺垫在水准仪搬动之前不得移动。水准仪迁站时，前视点上的尺垫不得移动。 （3）在已知点和未知点上不得放尺垫。 （4）水准尺必须扶直。 六、上交资料 实验结束后将实验报告（含普通水准测量记录手簿）以小组为单位装订成册上交。
数字地形测量学实验报告 姓名学号班级指导老师成绩【实验名称】 【目的和要求】 【仪器和工具】 【实验原理方法和步骤】 【测量数据及处理】 【体会和建议】 【教师评语】
二等水准测量方法与步骤Last revision on 21 December 2020
二等水准测量方法与步骤 （1）从实验场地的某一水淮点出发，选定一条闭合水准路线；或从一个水准点出发至另一水淮点，选定一条附合水准路线。路线长度为2000－3000m。 (2) 安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该量距使其相等，其观测次序如下：往测奇数站的观测程序：后前前后；往测偶数站的观测程序：前后后前；返测奇数站的观测程序：前后后前；返测偶数站的观测程序：后前前后； （3）手薄记录和计算见表“二等水准测量记录”中按表头的次序次序(1)－(8)、(9)一(10)为计算结果：后视距离(9)＝100×（(1)-(2)) 前视距离(10)＝100×（(5)-(6)）视距之差(11)＝(9)－(10) 视距累计差（12）＝上站（12）十本站（11）基辅分划差（13）＝（4）＋K －（7），(k＝30155或60655视标尺而定) （14）＝（3）＋K －（8）基本分划高差（15）＝（3）－（4），辅助分划高差（16）＝（8）－（7）高差之差（17）＝（14）－（13）＝（15）－（16）平均高差（18）＝{（15）＋（16）}/2 每站读数结束记录（1）－（8），随即进行各项计算（9）一（10），并按上表进行各项检查后，满足如下限差后，才能搬站。 (4) 依次设站，用相同的方法进行观测，直至线路终点，计算线路的高差闭合差，按二等水准测量的规定，线路高差闭合差的容许值±4。 水准测量作业技术要求
之差 m m 点 高差 之 差 mm 段 往返测 高 差 不符值 二 DS1,D S05 <= 50 < =1 < =3 > <= <= < =1 ±4 注： K——测段、区段或路线长度，km；测自-______至________ 20 年月日时间始______时______分末______时______ 分成像_____________ 温度____________云量 ______________ 风向风速_____________ 天气____________土质______________ 太阳方向______________ 测 站编号后 视 下 丝前 视 下 丝 方 向 及 尺 号 标尺读数 基 ＋K 减 辅 备 注上 丝 上 丝 后距前距 基 本分划 辅助分划 视距差d 视距差累计 (1) (5) 后(3) (8) (13) (2) (6) 前(4) (7) (14) (9) (10) 后 －前 (15) (16) (17) (11) (12) h (18) 后 前 后 －前 h 后 前 后 －前 h （5）内业计算内业计算包括水准测量的概算与平差计算。其概算包括水准尺每米长度误差改正；正常水准面不平行改正；重力异常改正（一般不作
名词解释 1、坐标正算——根据一条边长的方位角与水平距离，计算坐标增量。 2、坐标反算——根据一条边长的坐标增量，计算方位角与水平距离。 3、直线的坐标方位角——直线起点坐标北方向，顺时针到直线的水平夹角，其值应位于0°~360°之间。 4、地物——地面上天然或人工形成的物体，它包括湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁等。 5、地貌——地表高低起伏的形态，它包括山地、丘陵与平原等。 6、地形——地物和地貌总称。 7、测定——使用测量仪器和工具，通过测量与计算将地物和地貌的位置按一定比例尺、规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研究与工程建设规划设计使用。 8、测设——将在地形图上设计建筑物和构筑物的位置在实地标定出来，作为施工的依据。 9、真误差——观测值与其真值之差。 10、直线定线——用钢尺分段丈量直线长度时，使分段点位于待丈量直线上，有目测法与经纬仪法。 11、误差传播定律——反映直接观测量的误差与函数误差的关系。 12、中央子午线——高斯投影时，横圆柱与参考椭球体表面的切线。 13、大比例尺测图——工程测量中，比例尺大于1：2000的地形测图。 14、汇水面积测量——在水库修建或道路的桥、涵工程建设中，标定出河流与地面汇集雨水面积大小的测量工作。 15、基本比例尺——根据需要由国家统一规定测制的国家基本地形图的比例尺。我国规定的基本比例尺为1：5000、1：10000、1：25000、1：50000、1：100000、1：250000、1：500000、1：1000000八种。 16、系统误差——符号和大小保持不变，或按照一定的规律变化。 17、偶然误差——其符号和大小呈偶然性，单个偶然误差没有规律，大量的偶然误差有统计规律。 大地线：椭球面两点之间最短曲线。
沉降观测(二等水准测量)实训 一、目的 1、通过一条水准环线的施测，掌握二等精密水准测量的观 测和记录，使所学知识得到一次实际的应用。 ２、熟悉精密水准测量的作业组织和一般作业规程。 二、要求 １、熟悉D S1型水准仪的构造及使用方法,铟瓦尺的读数方法及掌握测量过程中的技术要领; ２、掌握计算环线闭和差。 三、仪器及工具 D S1型精密水准仪一台，铟瓦水准尺一对，尺垫一副，扶杆四根，50m皮尺一把，记录板一块，自备铅笔，小刀和记录手薄。 1、精密水准仪的构造 精密水准仪主要用于国家一、二等水准测量和高精度的工程测量中，例如建筑物沉降观测，大型精密设备安装等测量工作。 精密水准仪的构造与D S 水准仪基本相同，也是由望远镜、 3 水准器和基座三部分组成。其不同之点是：水准管分划值较小，一般为10"/2m m；望远镜放大率较大，一般不小于40倍；望
远镜的亮度好，仪器结构稳定，受温度的变化影响小等。
为了提高读数精度，精密水准仪设有光学测微器，如 所示是其工作原理示意图，它由平行玻璃板、传动杆、测微轮和测微尺等部件组成。平行玻璃板装臵在望远镜物镜前，其旋转轴与平行玻璃板的两个平面相平行，并与望远镜的视准轴成正交。平行玻璃板通过传动杆与测微尺相连。测微尺上有100个分格，它与水准尺上一个分格（1c m或5m m）相对应，所以测微时能直接读到0.1m m（或0.05m m）。当平行玻璃板与视线正交时，视线将不受平行玻璃板的影响，对准水准尺上B处，读数为146（c m）+a。转动测微带动传动杆，使平行玻璃板绕旋转轴俯仰一个小角，这时视线不再与平行玻璃板面垂直，而受平等玻璃板折射的影响，使得视线上下平移。当视线下移对准水准尺上146c m分划时，从测微分划尺上可读出a的数值。 如所示是我国北京测绘仪器厂生产的D S 级水准仪，光学 1 测微器最小读数为0.05m m。
三、四等水准测量(2008-10-10 23:27:42) 标签：教育 三、四等水准测量 控制测量除了要完成平面控制测量外，还要进行高程控制测量。小区域地形测图或施工测量中，多采用三、四等水准测量作为高程控制测量的首级控制。 一、三、四等水准测量(leveling)的技术要求 1、高程系统：三、四等水准测量起算点的高程一般引自国家一、二等水准点，若测区附近没有国家水准点，也可建立独立的水准网，这样起算点的高程应采用假定高程。 2、布设形式：如果是作为测区的首级控制，一般布设成闭合环线；如果进行加密，则多采用附合水准路线或支水准路线。三、四等水准路线一般沿公路、铁路或管线等坡度较小、便于施测的路线布设。 3、点位的埋设：其点位应选在地基稳固，能长久保存标志和便于观测的地点，水准点的间距一般为1—1．5km，山岭重丘区可根据需要适当加密，一个测区一般至少埋设三个以上的水准点。 4、三、四等及五等水准测量的精度要求和技术要求列于表中。 二、三、四等水准测量的观测方法 三、四等水准测量观测应在通视良好、望远镜成像清晰及稳定的情况下进行。一般采用一对双面尺。 1、三等水准一个测站的观测步骤：（后-前-前-后；黑-黑-红-红） （1）照准后视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（1）、（2）、（3）。 （2）照准前视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（4）、（5）、（6）。 （3）照准前视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（7） （4）照准后视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（8） 这四步观测，简称为“后一前一前一后(黑一黑一红一红)”，这样的观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。对于四等水准测量，规范允许采用“后一后一前一前（黑一红一黑一红)”的观测步骤。 2、一个测站的计算与检核：
水准仪基本步骤 安置仪器在测站安置三脚架，使其高度适中，架头大致水平。调整水准仪三个脚螺旋大致等高，用连接螺旋将其安装在架头上。 粗平调节圆水准器气泡居中，从而视准轴粗略水平。调整步骤如图2.3-1所示，在整平过程中，气泡的移运方向与左手大拇指运动方向一致。 瞄准首先进行目镜对光，使十字丝清晰（因人而异）；然后进行物镜对光，使水准尺清晰，并消除视差。 精平调整微倾螺旋，使符合水准器的气泡两个半边影像符合，以使视准轴精密水平。左侧影像移动方向与右手大拇指转动的方向相同。 读数在视准轴精密水平时，用中丝在水准尺上读数。 水准测量中往返测量是什么意思? 水准测量中的往返测的意思是从起点到终点的水准测量是往测,再从终点测回到起点叫返测.往返测的目的是为了提高水准测量的精度而进行的. 【建筑工程施工中全站仪坐标放步骤】 1）?选取两个已知点，一个作为测站点，另外一个为后视点，并明确标注。 2）?取出全站仪，已知点将仪器架于测站点，进行对中整平后量取仪器高；???、 3?）?将棱镜置于后视点，转动全站仪，使全站仪十字丝中心对准棱镜中心； 4）?开启全站仪，?选择“程序”进入程序界面，选择“坐标放样”，进入坐标放样界面， 选择?“设置方向角”，进入后设置测站点点名，输入测站点坐标及高程，确定后进入?????设置后视点界面，设置后视点点名，确认全站仪对准棱镜中心后输入后视点坐标及高程，点确定后弹出设置方向值界面并选择“是”，设置完毕。??????????????? ?5）?然后进入设置放样点界面，首先输入仪器高，点确定，接着输入放样点点名，确定后输入?放样点坐标及高程，完成确定后输入棱镜高，此时放样点参数设置结束，开始进行放样。?????????????? ??6）?在放样界面选择“角度”进行角度调 整，转动全站仪将dHR项参数调至零，并固 定全站?仪水平制动螺旋，然后指挥持棱镜者 将棱镜立于全站仪正对的地方，调节全站仪 垂直制? ?????动螺旋及垂直微动螺旋使全站仪十字 丝居于棱镜中心，此时棱镜位于全站仪与放 样点的? ?????连线上，接着进入距离调整模式，若 dHD值为负，则棱镜需向远离全站仪的方向 走，反?之向靠近全站仪的方向走，直至dHD 的值为零时棱镜所处的位置即为放样点，将 该点标??记，第一个放样点放样结束，然后 进入下一个放样点的设置并进行放样，直至 所有放样点放样结束。?????????????????? ?7?）?退出程序后关机，收好仪器装箱，放 样工作结束。??????? 【全站仪坐标放样原理】??? (1)?打开电源开关转动望远镜??(2)?按 (MENU)主菜单键??(3)?按?F1?放样??(4)? 按?F4?确认??(5)?按?F1?测站点设置?(6)? 按?F3(NZE)? (7)?按?F1?先输入?X?坐标(站点)然后按?F4? 确认再按?F1?输入?Y?坐标?(8)?按?3?次?F4? 确认键?(9)?按?F2?后视点设置??(10)? 按?F3(NE)? (11)?按?F1?先输入后视?X?坐标然后按?F4? 确认再按?F1?输入?Y?点坐标?(12)?按?2? 次?F4?确认?(13)?(对准棱镜对点) 按?F3(是)?(14)?按?F3?放样?(15)? 按?F3(NEZ)?? (16)?按?F1?先输入需放点?X?坐标按?F4?确 认再按?F1?输入?Y?坐标?(17)?按?3?次?F4? 确认?(18)?按?F1?极差键? 1.?测定：是指使用测量仪器和工具，通过测 量和计算，得到一系列特征点的测量数据， 或将地球表面的地物和地貌缩绘成地形图。 ?2.测设：是指用一定的测量方法将设计图纸 上规划设计好的建筑物位臵，在实地标定出 来，作为施工的依据。 ?3.水准面：处处与重力方向线垂直的连续曲 面。 ?4.水平面：与水准面相切的平面。 ?5.??大地水准面：人们设想以一个静止不动 的海水面延伸穿越陆地，形成一个闭合的曲 面包围了整个地球称为大地水准面，即与平 均海水面相吻合的水准面。6.铅垂线：重力的 方向线称为铅垂线。 ?7.绝对高程：地面点到大地水准面的铅垂距 离。 ?8.相对高程：地面点到假定水准面的铅垂距 离。 ?9.高差法：直接利用高差计算未知点高程的 方法。 ?10.高差：地面两点间的高程之差。 ?11.视线高法（仪高法）：利用仪器视线高 程Hi计算未知点高程的方法。 ?12.视线高：大地水准面至水准仪水平视线 的垂直距离。 ?13.水准管轴：通过水准管零点与其圆弧相 切的切线。 ?14.视准轴：十字丝交点与物镜光心的连线。 ?15.视差：眼睛在目镜端上下移动，有时可 看见十字丝的中丝与水准尺影像之间相对移 动的现象。 ?16.后视点：在同一测站中与前进方向相反 的已知水准点。 ?17.前视点：在同一测站中与前进方向相同 的未知水准点。 ?18.转点：在水准测量中起高程传递作用的 点。 ?19.水准点：用水准测量的方法测定的高程 控制点。 ?20.水准路线：在水准点间进行水准测量所 经过的路线。 ?21.闭合水准路线：从已知高程的水准点出 发，沿各待定高程的水准点进行水准测量， 最后又回到原出发点的环形路线。 ?22.附合水准路线：从已知高程的水准点出 发，沿待定高程的水准点进行水准测量，最 后附合到另一已知高程的水准点所构成的水 准路线。 ?23.支水准路线：从已知高程的水准点出发， 沿待定高程的水准点进行水准测量，是既不 闭合又不附合的水准路线。 ?24.高差闭合差：各测段高差代数和与其理 论值的差值。 ?25.水平测量测站校核：用变动仪器高法和 双面尺法进行校核。 ?26.水平测量计算校核：后视读数总和减前 视读数总和、高差总和、终点高程与始点高 程之差进行检核，这三个数字应相等。 ?27.水平测量成果校核：高差闭合差改正数、 改正后高差、推算高程与已知高程的校核。 ?28.水平角：地面上一点到两目标的方向线 垂直投影在水平面上的夹角。 ?29.盘左：竖盘位于望远镜的左侧。 ?30.盘右：竖盘位于望远镜的右侧。 31竖直角：在同一竖直面内，一点到目标的 方向线与水平线之间的夹角。 ?32.竖盘指标差：由于竖盘水准管与竖盘读 数指标关系不正确，视线水平时读数与应有 读数有一小角度差。 ?33.水平距离：地面上两点垂直投影在同一 水平面上的直线长度。 ?34.直线定线：在地面上标定出直线丈量的 方向线的工作。 ?35.直线定向：确定直线与标准方向之间的 角度关系。 36.磁子午线方向：确定直线与标准 方向之间的角度关系。 37.真子午线方向：过地球南北极的 平面与地球表面的交线。 38.方位角：从直线起点的标准方向 北端起，顺时针方向量至该直线的水 平夹角。 39.坐标方位角：由坐标纵轴方向的 北端起，顺时针量到直线间的夹角， 称为该直线的坐标方位角，常简称方 位角。 40.坐标象限角：由坐标纵轴的北端 或南端起，沿顺时针或逆时针方向量 至直线的锐角，并注出象限名称。 41.真误差：某未知量的观测值与其 真值（理论值）之差。
二等水准测量方法与步骤 (1)从实验场地的某一水淮点出发，选定一条闭合水准路线;或从一个水准点出发至另一水淮点，选定一条附合水准路线。路线长度为2000,3000m。 (2) 安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该量距使其相等，其观测次序如下: 往测奇数站的观测程序:后前前后; 往测偶数站的观测程序:前后后前; 返测奇数站的观测程序:前后后前; 返测偶数站的观测程序:后前前后; (3)手薄记录和计算见表“二等水准测量记录”中按表头的次序次序(1),(8)、(9)一(10)为计算结果: 后视距离(9),100×((1)-(2)) 前视距离(10),100×((5)-(6)) 视距之差(11),(9),(10) 视距累计差(12),上站(12)十本站(11) 基辅分划差(13),(4)，K ,(7)，(k,30155或60655视标尺而定) (14),(3)，K ,(8) 基本分划高差(15),(3),(4)，辅助分划高差(16),(8),(7) 高差之差 (17),(14),(13),(15),(16) 平均高差(18),{(15)，(16)}/2 每站读数结束记录(1),(8)，随即进行各项计算(9)一(10)，并按上表进行各项检查后，满足如下限差后，才能搬站。 (4) 依次设站，用相同的方法进行观测，直至线路终点，计算线路的高差闭合差，按二等水准测量的规定，线路高差闭合差的容许值?4。 水准测量作业技术要求 视线长基检水准路 度辅高测间歇线测视距视基前线辅等后视差点段往返累级距差之差高差测高仪器视计差高差类型距m m m m mm 之差不符m 差mm 值 m DS1,<<<><<<=二 ?4 DS05 =50 =1 =3 0.3 =0.4 =0.6 1
四等水准测量步骤 三、四等水准测量 (xx-10-1023:27:42) 三、四等水准测量控制测量除了要完成平面控制测量外，还要进行高程控制测量。小区域地形测图或施工测量中，多采用 三、四等水准测量作为高程控制测量的首级控制。 一、 三、四等水准测量(leveling)的技术要求 1、高程系统： 三、四等水准测量起算点的高程一般引自国家 一、二等水准点，若测区附近没有国家水准点，也可建立独立的水准网，这样起算点的高程应采用假定高程。 2、布设形式：如果是作为测区的首级控制，一般布设成闭合环线；如果进行加密，则多采用附合水准路线或支水准路线。 三、四等水准路线一般沿公路、铁路或管线等坡度较小、便于施测的路线布设。 3、点位的埋设：其点位应选在地基稳固，能长久保存标志和便于观测的地点，水准点的间距一般为1(2)]X100m 前视距(10)=[(4)(10) 三等≯3m，四等≯5m 前、后视距差累积 (12)=本站(11)+上站(12)
三等≯6m，四等≯l0rn②水准尺读数的检核同一根水准尺黑面与红面中丝读数之差： 前尺黑面与红面中丝读数之差13)=(6)K(8) 三等≯2mm，四等≯3mm (上式中的K为红面尺的起点数，为4．687m或4．787m)③高差的计算与检核黑面测得的高差(15)=(3)(7) 校核：黑、红面高差之差 (17)=(15)(13) 三等≯3mm，四等≯5mm 高差的平均值（18)= [（15)+(16)0．100]/2在测站上，当后尺红面起点为4．687m，前尺红面起点为4．787m时，取0．100，反之，取 2[(6)+(7)]=∑[(15)+(16)]=2∑(18)对于测站数为奇数的页：∑[(3)+(8)]∑(10)=本页末站之(12)—上页末站之(12)，水准路线总长度=∑(9)+ ∑(10) 4、成果整理 三、四等水准测量的闭合路线或附合路线的成果整理，首先其高差闭合差应满足表7-10 的要求。然后，对高差闭合差进行调整，调整方法可参见第二章有关部分，最后按调整后的高差计算各水准点的高程。若为支水准路线，则满足要求后，取往返测量结果的平均值为最后结果，据此计算水准点的高程。 5、四等水准采用塔尺进行观测的步骤如下：后（上、下、中）---前（上、下、中）----改变仪器高----前（中）--后（中）7-8 三角高程测量(trigonometric leveling)原因：
1 工程概况 (3) 2 主要技术标准 (3) 3 人员及实施计划 (3) 3.1人员情况 (3) 3.2 实施计划 (4) 4 技术要求 (4) 5 仪器设备情况 (5) 6 测量方案 (6) 7 精度分析及点位沉降分析 (7) 7.1 精度分析 (7) 7.2 点位沉降分析 (8) 8 提交资料清单 (8)
二等水准测量方案 1 工程概况 改建铁路南平至龙岩铁路NLZQ-Ⅱ标段位于南平市与沙县辖区，沿途经过西芹镇、高沙镇、琅口镇境内，沿线地貌以丘陵、山地为多，地形条件复杂，交通不便。 2 主要技术标准 1 《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009 2 《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897-2006 3 人员及实施计划 3.1人员情况 表1 拟参加本次二等水准测量的主要技术人员情况如下： 序号姓名职称职务项目分工备注
3.2 实施计划 本次二等水准测量工作，计划 开始， 完成外业观测任务， 提交成果报告。 4 技术要求 表2 高程控制网主要技术要求： 水准测量 等 级 每千米高差偶然中误差 ? M mm 每千米高差全中误差 W M mm 附合线路长 km 环线周长 km 二等 ≤1 ≤2 ≤400 ≤750 表中，?M 和W M 应按式（1）、（2）计算： ?? ? ?????±=?R M n 41 (1) ?? ? ???=L WW N M W 1 (2) 式中 ?—— 测段往返高差不符值（mm); L ——测段长或环线长（km ）； n ——测段数；
W ——附和或环线闭合差（mm ）; N ——水准路线环数。 。 表3 二等水准测量限差要求： 单位：mm 水准测量等级 测段往返测高差不符值 检测已测段高差之差 附合路线或环线闭合差 平原 山区 二等 K 4± n 8.0± i 6R ± L 4± 注：1 K 为测段水准路线长度，单位为km ；L 为水准路线长度，单位km ； i R 为检测测段长度，单位km ；n 为测段水准测量测站数。 2 当山区水准测量每公里测站数n ≥25站以上时，采用测站数计算高差测量限差。 本次二等水准测量的主要技术标准应符合表4的规定。 表4 等级 水准尺类型 水准仪等级 视距 （m ） 前后视距差（m ） 测段前后视距累计差（m ） 视线高度 （m ） 二等 因瓦 DS1 ≤50 ≤1.5 ≤6 下丝读数≥ 0.55 DS05 ≤60 5 仪器设备情况
水准测量 水准测量中分为水准点BM和转点TP，水准点即为我们所说的一直点，转点可认为是需要进行高程传递的中转点。还有一种点叫中间点，其是我们要测量的待测高程点。 水准测量一般分为附和水准路线、闭合水准路线和支路水准路线。这里紧说明闭合水准路线的测量，其闭合路线说明其从基准点出发经过数个点后仍然回到基准点，也就是说路线上各点之间高差的代数和应等于零（即理想情况下），实际上必然存在误差（并非等于零）。 在一个闭合路线中只存在水准点和转点两类点，假设水准点为A，闭合回路为A-1-2-3-4-5-6-A。假设A点实际高程为1000，当塔尺立于A和1点，仪器架设在A和1点之间，A点作为后视点，1点作为前视点（一般前后视距差为3米、5米、10米，其测量精度要求不一样其视距差则可以随其变化，视距差越小则测量的越准确）。调平水准仪后观测A点塔尺并读数，假设读数为a，然后再测得1点的读数为b；然后再在1和2点之间架设仪器，距离控制和上述相同，这时再测得1点的读数为b1，2点的读数为c，此时1号点为后视点，2号点为前视点，依次类推直到A点做为前视点测两完成，则闭合回路水准测量结束。 跟据上述读数可分别推算得各点的高程，如1号点的高程为1000+a-b，2号点的高程则为1000+a-b+b1-c（其可参考下述表格）,依次可求得导线点上的任何一点的高程。此公式可简单写成： 已知高程点高程（可为可计算出高程的点）+已知高程点作为后视时水准仪的读数-待测点的水准仪读数 此公式成立的前提是仪器此时架设在两点之间的适当位置上（符合一定的要求）。当然此公式可求得闭合水准路线上各点周围一定范围内任意一点的高程，计算方法是相同的，因为闭合水准路线上的各点高程均可计算出来。
二等水准测量方法与步骤 （1）从实验场地的某一水淮点出发，选定一条闭合水准路线；或从一个水准点出发至另一水淮点，选定一条附合水准路线。路线长度为2000－3000m。 (2) 安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该量距使其相等，其观测次序如下：往测奇数站的观测程序：后前前后；往测偶数站的观测程序：前后后前；返测奇数站的观测程序：前后后前；返测偶数站的观测程序：后前前后； （3）手薄记录和计算见表“二等水准测量记录”中按表头的次序次序(1)－(8)、(9)一(10)为计算结果：后视距离(9)＝100×（(1)-(2)) 前视距离(10)＝100×（(5)-(6)）视距之差(11)＝(9)－(10) 视距累计差（12）＝上站（12）十本站（11）基辅分划差（13）＝（4）＋K －（7），(k＝30155或60655视标尺而定) （14）＝（3）＋K －（8）基本分划高差（15）＝（3）－（4），辅助分划高差（16）＝（8）－（7）高差之差（17）＝（14）－（13）＝（15）－（16）平均高差（18）＝{（15）＋（16）}/2 每站读数结束记录（1）－（8），随即进行各项计算（9）一（10），并按上表进行各项检查后，满足如下限差后，才能搬站。 (4) 依次设站，用相同的方法进行观测，直至线路终点，计算线路的高差闭合差，按二等水准测量的规定，线路高差闭合差的容许值±4。
水准测量作业技术要求 注：K——测段、区段或路线长度，km；测自-______至________ 20 年月日时间始______时______分末______时______ 分成像_____________ 温度____________云量______________ 风向风速_____________ 天气____________
四等水准测量步骤 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
三、四等水准测量(2008-10-10 23:27:42) 三、四等水准测量 控制测量除了要完成平面控制测量外，还要进行高程控制测量。小区域地形测图或施工测量中，多采用三、四等水准测量作为高程控制测量的首级控制。 一、三、四等水准测量(leveling)的技术要求 1、高程系统：三、四等水准测量起算点的高程一般引自国家一、二等水准点，若测区附近没有国家水准点，也可建立独立的水准网，这样起算点的高程应采用假定高程。 2、布设形式：如果是作为测区的首级控制，一般布设成闭合环线；如果进行加密，则多采用附合水准路线或支水准路线。三、四等水准路线一般沿公路、铁路或管线等坡度较小、便于施测的路线布设。 3、点位的埋设：其点位应选在地基稳固，能长久保存标志和便于观测的地点，水准点的间距一般为1—1．5km，山岭重丘区可根据需要适当加密，一个测区一般至少埋设三个以上的水准点。 4、三、四等及五等水准测量的精度要求和技术要求列于表中。 二、三、四等水准测量的观测方法 三、四等水准测量观测应在通视良好、望远镜成像清晰及稳定的情况下进行。一般采用一对双面尺。 1、三等水准一个测站的观测步骤：（后-前-前-后；黑-黑-红-红） （1）照准后视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（1）、（2）、（3）。 （2）照准前视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（4）、（5）、（6）。 （3）照准前视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（7） （4）照准后视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（8） 这四步观测，简称为“后一前一前一后(黑一黑一红一红)”，这样的观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。对于四等水准测量，规范允许采用“后一后一前一前（黑一红一黑一红)”的观测步骤。 2、一个测站的计算与检核： 观测记录参看书本表7-11。 ①视距的计算与检核