第二章：水 准 测 量 1

第二章水准仪及水准测量高程是确定地面点位置的一个要素。

高程测量的方法有水准测量和三角高程测量，水准测量是精密测定高程的主要方法。

第一节水准测量原理水准测量是利用能提供水平视线的仪器，测定地面点间的高差，推算高程的一种方法。

图2—1中，已知A点的高程为HA，要测定月点的高程H B。

在A、B两点间安置一架能提供水平视线的仪器——水准仪，并在A、B两点上分别竖立水准尺，利用水平视线读出A点尺上的读数。

及月点尺上的读数b，由图可知A、B两点的高差为测量是由已知点向未知点方向前进的，即由A(后)→B(前)，A点为后视点，a为后视凑数；B为前视点，b为前视读数；h AB为未知点B对已知点A的高差，它总是等于后视读数减去前视读数。

高差为正时，表明B点高于A点，反之则B点低于A点。

计算高程的方法有两种：一是由高差计算高程，即二是由仪器的视线高程计算高程。

由图可知，A点的高程加后视读数就是仪器的视线高程，用H I表示，即由此得B点的高程为后一种计算方法在工程测量中应用比较广泛。

水第二章水准测量（水准测量图片）（水准测量视频）第一节水准测量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。

设后视A尺读数为a ，前视B尺读数为b ，则A、B两点高差为高差法：视线高法：第二节水准测量的仪器和工具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。

建筑工程测量广泛使用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。

1．望远镜DS3水准仪望远镜主要由物镜、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。

测量学复习思考题第一章绪论一、填空题1．测量学可分为普通、大地、摄影、工程等分支学科。

2．测量的三项基本工作是距离测量、角度测量、高程测量2．地面任一点到假定水准面的垂直距离称为该点的相对高程。

3．测量工作的目的是要确定地面上各点的地物和地貌4．确定地面点在椭球面上的位置是用和来表示的。

5．同一条上各点的经度相等，同一条上各点的纬度相等。

6．决定参考椭球形状和大小的元素有半轴，和扁率。

7．通过静止的平均海水面的水准面，称为大地水准面。

1、既表示有地物，又表示有地貌的图，称为（3）。

①平面图②地图③地形图④断面图2、经度由首子午面起向东量度称为东径，其取值范围为（）。

①0～90°②0～180°③0～270°④0～360°3、过N点的子午面与首子午面的夹角，即为该点的（）。

①经度②纬度③方位角④象限角4、赤道与地球表面的交线称为赤道，它是（）的起算面。

①经度②纬度③方位角④象限角5.地面点的空间位置是用（）来表示的。

①地理坐标②平面直角坐标③坐标和高程6．绝对高程的起算面是（2）。

①水平面②大地水准面③假定水准面7．地面上某点在高斯平面直角坐标系(6°带)的坐标某=3430152米，y=20637680米，则该点位于第（）投影带，中央子午线经度是（）。

①19116°②20117°③34116°④34117°8．北京地区的地理坐标为北纬39°54′，东经116°28′。

按高斯6°带投影，该地区位于第（）投影带，所在投影带中央子午线的经度为（）。

①19116°②19117°③20116°④20117°三、简答题1．什么叫测量学？测图和测设有何区别？2．测量工作的基准面和基准线是什么？3．水准面、大地水准面和大地体这几个概念有什么不同？水准面有什么特性？4、什么是绝对高程，相对高程、高差？5、测量学中常用的坐标系统有哪些？6、测量工作应遵循的原则是什么？为什么要遵循它7、测量上的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有何区别？四、计算题1．根据1956年黄海高程系，测算得A点高程为213.464米，B点高程为214.529米，试计算改用1985年国家高程基准后，A、B两点的高程及高差。

测量学课后练习题答案第⼀章绪论1、测量学的基本任务是什么？对你所学专业起什么作⽤？答：测量学是研究地球的形状和⼤⼩，以及确定地⾯（包括空中、地下和海底）点位的科学。

它的任务包括测定和测设两个部分。

测量学在⼟⽊⼯程专业的⼯作中有着⼴泛的应⽤。

例如，在勘测设计的各个阶段，需要测区的地形信息和地形图或电⼦地图，供⼯程规划、选择⼚址和设计使⽤。

在施⼯阶段，要进⾏施⼯测量，将设计的建筑物、构筑物的平⾯位置和⾼程测设于实地，以便进⾏施⼯；伴随着施⼯的进展，不断地测设⾼程和轴线，以指导施⼯；并且根据需要还要进⾏设备的安装测量。

在施⼯的同时，要根据建（构）筑物的要求，开始变形观测，直⾄建（构）筑物基本上停⽌变形为⽌，以监测施⼯的建（构）筑物变形的全过程，为保护建（构）筑物提供资料。

施⼯结束后，及时地进⾏竣⼯测量，绘制竣⼯图，供⽇后扩建、改建、修建以及进⼀步发展提供依据。

在建（构）筑物使⽤和⼯程的运营阶段，对某些⼤型及重要的建筑物和构筑物，还要继续进⾏变形观测和安全监测，为安全运营和⽣产提供资料。

由此可见，测量⼯作在⼟⽊⼯程专业应⽤⼗分⼴泛，它贯穿着⼯程建设的全过程，特别是⼤型和重要的⼯程，测量⼯作更是⾮常重要的。

2、测定与测设有何区别？答：测定是指使⽤测量仪器和⼯具，通过观测和计算，得到⼀系列测量数据，把地球表⾯的地形缩绘成地形图，供经济建设、规划设计、科学研究和国防建设使⽤。

测设是把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的位置在地⾯上标定出来，作为施⼯的依据。

3、何谓⽔准⾯？何谓⼤地⽔准⾯？它在测量⼯作中的作⽤是什么？答：静⽌的⽔⾯称为⽔准⾯，⽔准⾯是受地球重⼒影响⽽形成的，是⼀个处处与重⼒⽅向垂直的连续曲⾯，并且是⼀个重⼒场的等位⾯。

与平均海⽔⾯吻合并向⼤陆、岛屿内延伸⽽形成的闭合曲⾯，称为⼤地⽔准⾯。

⼤地⽔准⾯是测量⼯作的基准⾯。

4、何谓绝对⾼程和相对⾼程？何谓⾼差？答：某点沿铅垂线⽅向到⼤地⽔准⾯的距离，称为该点的绝对⾼程或海拔。

第一章绪论名词解释1.地形图：既能表示地物的平面位置，又能表示地貌变化的平面图。

地物图：只表示地物的平面位置。

平面图：只表示地物的平面尺寸和位置，不表示地貌。

2. 铅垂线——地表任意点万有引力与离心力的合力称重力，重力方向为铅垂线方向。

水准面——自由静止的水面，称为水准面。

水准面是处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面，且为重力等位面。

大地水准面——通过平均海水面并延伸穿过陆地形成闭合的水准面。

参考椭球面——为了解决投影计算问题，通常选择一个与大地水准面非常接近的、能用数学方程表示的椭球面作为投影的基准面，这个椭球面是由长半轴为a 、短半轴为b 的椭圆NESW 绕其短轴NS 旋转而成的旋转椭球面，旋转椭球又称为参考椭球，其表面称为参考椭球面。

法线——垂直于参考椭球面的直线。

3. 绝对高程：地面点至大地水准面的铅垂距离，又称海拔。

相对高程：地面点至假定水准面的铅垂距离，又称假定高程。

高差：两点高程之差。

两点的绝对高程之差或者是相对高程之差。

填空题1.带号、500km、自然坐标2.1985国家高程基准。

3.1弧度=（57.3）º（度）=（3438 ）’（分）=（206265 ）"（秒）。

简答题1.工程测量是一门测定地面点位的科学。

工程测量学的主要任务:测图---勘测阶段，提供工程所需的地形资料，即地形图等。

用图---设计阶段，研究在地形图上进行规划、设计的基本原理和方法。

施工放样---施工中研究建（构）筑物施工放样、建筑质量检验技术和方法。

变形观测---对某些特殊大型建筑物的安全性进行位移和变形监测。

2. 地理坐标：用经纬度表示地面点的球面坐标。

平面直角坐标：用平面上的长度值表示地面点位的直角坐标。

以南北方向纵轴为x 轴，自坐标原点向北为正，向南为负；以东西方向横轴为y轴，自坐标原点向东为正，向西为负。

象限按顺时针编号。

高斯平面直角坐标：建立在高斯平面上的直角坐标。

以中央子午线为纵轴x轴，由赤道起算向北为正，向南为负；以赤道线为横轴y轴，由中央子午线向东为正，向西为负。

测量学试题及答案第二章水准测量IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】第二章水准测量一、名词解释视准轴水准管轴圆水准轴水准管分划值高差闭合差水准路线二、填空题1．高程测量按使用的仪器和测量方法的不同，一般分为、、、；2．水准测量是借助于水准仪提供的。

3．DS3型水准仪上的水准器分为和两种，可使水准仪概略水平，可使水准仪的视准轴精确水平。

4．水准尺是用干燥优质木材或玻璃钢制成，按其构造可分为、、三种。

5．水准点按其保存的时间长短分为和两种。

6．水准路线一般分为路线、路线、路线。

7．水准测量中的校核有校核、校核和校核三种。

8．测站校核的常用方法有和两种。

9．水准仪的轴线有、、、；各轴线之间应满足的关系、、。

10．自动安平水准仪粗平后，借助于仪器内部的达到管水准器的精平状态。

11．精密光学水准仪和普通水准仪的主要区别是在精密光学水准仪上装有。

12．水准测量误差来源于、、三个方面。

13．水准仪是由、和三部分组成。

三、单项选择题（）1．有一水准路线如下图所示，其路线形式为路线。

A闭合水准B附合水准C支水准D水准网（）2．双面水准尺同一位置红、黑面读数之差的理论值为mm。

A0B100C4687或4787D不确定（）3．用DS3型水准仪进行水准测量时的操作程序为：。

A粗平瞄准精平读数B粗平精平瞄准读数C精平粗平瞄准读数D瞄准粗平精平读数（）3．当A点到B点的高差值为正时，则A点的高程比B点的高程。

A高B低C相等D不确定（）4．水准仪的视准轴与水准管轴的正确关系为A垂直B平行C相交D任意（）5．水准管的曲率半径越大，其分划值，水准管的灵敏度。

A越小，越高B越小，越低C越大，越高D越大，越低（）6．下列哪一种水准路线不能计算高差闭合差？A闭合水准路线B附和水准路线C支水准路线D水准网（）7.此水准路线为A闭合水准路线B附和水准路线C支水准路线D水准网（）8．弧度与角度之间的换算系数ρ″的数值为A180/πB180/π×60C180/π×60×60D不是常数（）9．如图中要想使圆水准起跑移向中心零点位置，脚螺旋3应A顺时针旋转B逆时针旋转C任意方向旋转D不旋转（）10．如果A点到B点的高差值为正，则A点高程比B点高程A高B低C相等D不确定（）11．水准管A的分划值小于水准管B的分划值，则水准管A的灵敏度比水准管B的灵敏度A高B低C相等D不确定四、读数题1．读出下列水准仪在水准尺上的读数（上、中、下三丝）（上：m）（上：m）（上：m）（中：m）（中：m）（中：m）（下：m）（下：m）（下：m）五、简答题1.简述水准测量的基本原理。

第二章水准测量导语：复习第一章有关确定点的三要素和测量的三项基本工作，引出高程测量的概念。

重点：1、水准测量原理2、水准测量的仪器、工具及其使用3、水准测量的方法4、水准测量原成果计算.难点：水准测量成果计算。

教学要求：掌握：1、水准测量仪器及工具的使用方法2、水准测量的施测及计算方法3、规范水准测量的记录格式理解：水准测量原理应用：水准测量施测内容：高程测量常用方法:水准测量三角高程测量气压高程测量水准测量因其测量精度最高,所以在国家控制测量和工程勘测及施工测量中被广泛采用§2.1水准测量原理原理:利用水准仪提供的水平视线测定已知点和未知点间的高差,求出未知点高程的方法。

H B =HA+a-b, H=a-bH B =HA+hAB前进方向注: a—后视读数：后视方向的读数b—前视读数: 前视方向的读数测量前进的方向称为前视方向 (已知点—未知点)§2.2水准测量的仪器和工具本节重点:1、DS3水准仪的构造2、水准尺及其使用一、DS3微倾式水准仪的构造照准部:望远镜、水准器基座1、望远镜:物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板.十字丝分划板:竖丝、横丝是为瞄准目标和读数用的.在横丝的上、下还有对称的两根短横丝,用来测量距离,称为视距丝.视准轴:十字丝交点与物镜光心的连线.物体在目镜中看到的是放大的、倒立的虚象.2、水准器①圆水准器:粗平圆水准器的主要功能是当圆水准气泡居中时,表明圆水准器轴处于铅垂位置,望远镜大致水平。

②管水准器:精平管水准器的主要功能是当水准器气泡居中是,表明管水准器轴处于水平位置,从此判断望远镜的视线是否处于水平位置.衡量水准器精确程度的指标:水准管分划值。

一般管水准器20”/2mm，圆水准器8~10’/2mm。

水准管分划值:水准管上2mm圆弧所对的圆心角“て”て越小,精度越高.水准管轴:管水准器水准管内圆弧中点的水平切线.圆水准管轴: 管水准器内圆圈中点与球心的连线.为了使管水准器精确水平，加一组棱镜系统，称为复合水准器。

第二章 水准测量第一节 水准测量的工具及使用一、水准测量的基本原理：图2—1水准测量原理水准测量的原理是：利用水准仪提供的一条水平视线，分别读出地面上两个点上所立水准尺上的读数，由此计算两点的高差，根据测得的高差再由已知点的高程推求未知点的高程。

高差法： )(b a H H A B -+=仪高法： b a H H A B -+=)(二者的适用条件是：高差法用于高程的联标测量，用来完成测绘任务；仪器高法适用来完成测设任务，用于地面上定位点的高程放样。

二者的公式表达式不同的。

必须注意，深刻理解。

从公式的角度看，测量和放样在完成任务的目的上的区别是：测量是求得某点的高程；放样是求得某点的尺度数。

几个概念：1、后视点及后视读数：某一测站上已知高程的点，称为后视点，在后视点上的尺读数称为后视读数。

用a 表示。

2、前视点及前视读数：某一测站上高程待测的点，称为前视点，在前视点上的读数称为前视读数。

用b 表示3、转点：在连续水准测量中，用来传递高程的点，称为转点。

其上既有前视读数，又有后视读数。

4、间视点：在测量过程中，临时用来检查某一点的高程而在其上立尺所测的只有前视读数的点称为间视点。

属于前视点的一个类型。

其数据不能用来进行计算校核。

常在超平中使用。

二、连续水准测量：连续水准测量，也称联标。

在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时使用。

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。

如图1-2所示 。

h 1 = a 1 - b 1h 2 = a 2 - b 2则：∑∑∑-==+++=b a h h h h h n AB (21)如图2- 2连续水准测量三、水准仪的构造：(一)DS 3微倾水准仪图片图2—3 DS3型水准仪水准仪主要有望远镜、水准器和基座组成。