水准测量计算手薄

野外测量员基础知识-整理测量员基本题库1、测量工作的基准线是铅垂线。

2、测量工作的基准面是水准面3、测量计算的基准面是参考椭球面。

4、真误差为观测值减真值。

5、水准仪的操作步骤为粗平、照准标尺、精平、读数。

6、相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距。

7、标准北方向的种类有真北方向、磁北方向、坐标北方向。

8、用测回法对某一角度观测4测回，第3测回零方向的水平度盘读数应配置为90左右。

9、三等水准测量中丝读数法的观测顺序为后、前、前、后、。

10、四等水准测量中丝读数法的观测顺序为后、后、前、前、。

11、设在测站点的东南西北分别有A、B、C、D四个标志，用方向观测法观测水平角，以B为零方向，则盘左的观测顺序为B—C—D—A—B。

12、在高斯平面直角坐标系中，中央子午线的投影为坐标某轴。

13、权等于1的观测量称单位权观测。

14、已知A点高程为14.305m，欲测设高程为15.000m的B点，水准仪安置在A，B两点中间，在A尺读数为2.314m，则在B尺读数应为1.619m，才能使B尺零点的高程为设计值。

15、水准仪主要由基座、水准器、望远镜组成。

16、经纬仪主要由基座、水平度盘、照准部组成。

17、用测回法对某一角度观测6测回，则第4测回零方向的水平度盘应配置为90°左右。

18、等高线的种类有首曲线、计曲线、间曲线、助曲线。

19、设观测一个角度的中误差为〒8″，则三角形内角和的中误差应为〒13.856″。

20、用钢尺丈量某段距离，往测为112.314m，返测为112.329m，则相对误差为1/7488。

21、水准仪上圆水准器的作用是使竖轴铅垂，管水准器的作用是使望远镜视准轴水平。

22、望远镜产生视差的原因是物像没有准确成在十字丝分划板上。

23、通过平均海水面的水准面称为大地水准面。

24、地球的平均曲率半径为6371km。

25、水准仪、经纬仪或全站仪的圆水准器轴与管水准器轴的几何关系为相互垂直26、直线定向的标准北方向有真北方向、磁北方向和坐标北方向。

水准测量的实验报告篇一：水准测量的实验报告1．了解DS 3型水准仪的基本构造，认清其主要部件的名称，性能和作用。

2．练习水准仪的正确安置、瞄准和读数。

3．掌握普通水准测量的施测、记录、计算、闭合差调整及高程计算的方法。

1．实验时数安排为2学时。

2．实验小组由8人组成：4人操作，2人记簿，2人扶尺。

2. 实验设备：DS3水准仪1台，双面水准尺2根，尺垫2个，记录纸2张，三角架1个；铅笔1根。

水准仪器组合：1.望远镜2.调整手轮3.圆水准器4.微调手轮5.水平制动手轮6.管水准器7.水平微调手轮8.脚架(一)水准仪的认识与使用1．安置仪器：先将三脚架张开，使其高度适当，架头大致水平，并将架腿踩实，再开箱取出仪器，将其固连在三脚架上。

2．认识仪器：指出仪器各部件的名称和位置，了解其作用并熟悉其使用方法。

同时弄清水准尺的分划注记。

3．粗略整平：双手食指和拇指各拧一只脚螺旋，同时对向(或反向)转动，使圆水准器气泡向中间移动；再拧另一只脚螺旋，使气泡移至圆水准器居中位置。

若一次不能居中，可反复进行。

(练习并体会脚螺旋转动方向与圆水准器气泡移动方向的关系。

)4．水准仪的操作：瞄准——转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰，松开制动螺旋，转动仪器，用照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋，转动微动螺旋，使水准尺位于视场中央，转动物镜调焦螺旋，消除视差使目标清晰(体会视差现象，练习消除视差的方法)。

精平——转动微倾螺旋，使符合水准管气泡两端的半影像吻合(成圆弧状)，即符合气泡严格居中。

读数——从望远镜中观察十字丝横丝在水准尺上的分划位置，读取四位数字，即直读出米、分米、厘米的数值，估读毫米的数值。

5．观测练习：在仪器两侧各立一根水准尺，分别进行观测(瞄准，精平，读数)，记录并计算高差。

不动水准尺，改变仪器高度，同法观测。

或不动仪器，改变两立尺点位置同法观测。

检查是否超限。

(二)普通水准测量1．选定一条闭合水准路线，其长度以安置4～6个测站为宜。

第一节水准测量的基本原理[主选单] [上一节] [下一节]【主要内容】一、水准测量基本原理二、连续中间水准测量【本节作业】简述水准测量基本原理。

一、水准测量基本原理基本原理:利用水准仪(level)提供的水平视线(horizontal sight)，读取竖立于两个点上的水准尺(leveling staff)上的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。

设水准测量的前进方向为A点到B点，则称A点为后视点，其水准尺读书a为后视读数：称B点为前视点，其水准尺读数b为前视读数；两点间的高差等于“后视读数a”-“前视读数b”。

如果后视读数大于前视读数,则高差为正,表示B点比A点高,如果后视读数小于前视读数,则高差为负,表示B点比A点低。

如果A、B两点相距不远，且高差不大，则安置一次水准仪，就可以测得h ABB点高程计算公式为:1、高差法：H B=H A+h AB2、视线高程法：H I=H A+aH B=H I-b二、连续中间水准测量如果A、B两点相距较远或高差较大，安置一次仪器无法测得其高差时，就需要在两点间增设若干个作为传递高程的临时立尺点称为转点（缩写为TP），如下图中的TP1、TP2…..点，并依次连续设站观测，设测出的各站高差为h1,h2....则A、B两点间的高差的计算公式为：上式表明，A、B两点间的高差等于各测站后视读数之和减去前视读数之和,它可以用来检核高差计算的正确性。

第二节水准测量的仪器和工具及其使用[主选单] [上一节] [下一节]【主要内容】一、DS3型微倾式水准仪二、DSZ3型自动安平水准仪三、水准尺和尺垫四、水准仪的使用【本节作业】简述水准仪在一个测站的使用过程。

一、DS3型微倾式水准仪微倾水准仪:通过调整水准仪使管水准气泡居中获得水平视线的水准仪。

型号主要有：DS05、DS1、DS3、DS10，其中字母D、S分别为“大地测量”和“水准仪”汉语拼音的第一个字母，字母后的数字表示以mm为单位的、表示仪器每公里往返测高差中数的中误差。

二等水准测量方式与步骤 （1）从实验场地的某一水淮点动身，选定一条闭合水准线路；或从一个水准点动身至另一水淮点，选定一条附合水准线路。线路长度为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，其观测顺序如下： 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”中按表头的顺序顺序(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） 大体分划高差（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 每站读数终止记录（1）－（8），随即进行各项计算（9）一（10），并按上表进行各项检查后，知足如下限差后，才能搬站。

(4) 依次设站，用相同的方式进行观测，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，线路高差闭合差的允许值±4。 水准测量作业技术要求

等级 视 线 长 度 前后视距差m

视 距 累计差m

视线 高m 基辅

差mm

基辅高 差之差 m检测间歇 点高差 之水准路线测

段往返测高

差不符值

仪器类型 视

距m m 差mm 二DS1,DS05 <=50 <=1 <=3 >0.3 <=0.4 <=0.6 <=1 ±4

注： K——测段、区段或线路长度，km； 测自-______至________ 20 年 月 日 时刻 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

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 o(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⑼=100X( (1)-⑵)前视距离(10) = 100X ((5)-(6))视距之差仃1) = (9)-(10)视距累计差(12)=上站(12)十本站(11)基辅分划差(13) = (4) +K 一(7), (k = 30155 或60655视标尺而定)(14) = (3) +K — (8)基本分划高差(15) = (3) 一(4),辅助分划高差(16) = (8) 一(7)高差之差(17) = (14) 一(13)= (15) 一(16)平均高差(18) ={ (15) + (16) }/2 每站读数结束记录(1) 一(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一一测段、区段或路线长度，km：测自- ______ 至________ 20年月日时间始方向______________（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（一般不作要求）；水准路线闭合差计算与闭合差分配；计算各水准点的概略高程。

最后平差计算。

3、注意事项（1）观测员在观测中，不允许为通过限差的规定而凑数，以免成果失去真实性。

计算题库及参考答案1、设A 点高程为15.023m ，欲测设设计高程为16.000m 的B 点，水准仪安置在A 、B 两点之间，读得A 尺读数a=2.340m ，B 尺读数b 为多少时，才能使尺底高程为B 点高程。

【解】水准仪的仪器高为=iH 15.023+2.34=17.363m ，则B 尺的后视读数应为b=17.363-16=1.363m ，此时，B 尺零点的高程为16m 。

2、在1∶2000地形图上，量得一段距离d =23.2cm ，其测量中误差=dm ±0.1cm ，求该段距离的实地长度D 及中误差Dm 。

【解】==dM D 23.2×2000=464m ，==dD Mm m 2000×0.1=200cm=2m 。

3、已知图中AB 的坐标方位角，观测了图中四个水平角，试计算边长B →1，1→2，2→3，3→4的坐标方位角。

【解】=1B α197°15′27″+90°29′25″-180°=107°44′52″=12α107°44′52″+106°16′32″-180°=34°01′24″ =23α34°01′24″+270°52′48″-180°=124°54′12″ =34α124°54′12″+299°35′46″-180°=244°29′58″ 4、在同一观测条件下，对某水平角观测了五测回，观测值分别为：39°40′30″，39°40′48″，39°40′54″，39°40′42″，39°40′36″，试计算：① 该角的算术平均值——39°40′42″； ② 一测回水平角观测中误差——±9.487″；③ 五测回算术平均值的中误差——±4.243″。

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 S3水准仪基本相同，也是由望远镜、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。

平行玻璃板装置在望远镜物镜前，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 S1级水准仪，光学测微器最小读数为0.05m m。

2、精密水准尺的构造精密水准仪必须配有精密水准尺。

这种水准尺一般都是在木质尺身的槽内，引张一根因瓦合金带。

水准测量步骤（以四等水准测量为例）一、水准测量的概念水准测量：又叫几何水准测量。

是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。

在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。

通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。

本文以四等水准为例进行讲解。

二、水准测量的原理利用水准仪提供的水平视线，在两把水准尺上获取读数，来求得该两尺之间的高差，然后推算出高程。

高程—点到大地水准面的铅垂距离，一般用H A表示；高差—地面上两点的相对高程或绝对高程之差叫做高差，一般用h表示。

（高差用正负之分，而高程没有）h AB=a-b；H b=H A h AB视线高测量有时安置一次仪器须测算出较多点的高程，可先求出水准仪的视线高程，然后再分别计算各点高程，从下图中可以看视线高H i=H A aB/C点高程H B=H i-b ；H C=H i-C三、水准仪的构造（微倾式水准仪）1、物镜2、目镜3、调焦螺旋4、管水准器5、圆水准器6、脚螺旋7、制动螺旋8、微动螺旋9、微倾螺旋10、基座四、四等水准测量的主要技术要求四等水准路线一般沿道路布设，尽量避开土质松软地段，水准点间的距离一般为2-4km，在城市建筑区为1-2km。

水准点应选在地基稳固能长久保保存和便于观测的地点。

根据国家标准《工程测量规范》（GB50026－2007），四等水准测量基本技术要求如下表所示。

五、四等水准测量的方法（1）观测方法四等水准测量的观测应在通视良好、望远镜成像清晰、稳定的情况下进行。

（2）观测步骤引入K值的概念：K为双面水准尺的红面分划与黑面分划的零点差(常数4.687m或4.787m)对于四等水准测量读数差不能超过3mm（3）观测时前、后视距离必须读取上、下丝读数计算，上、下丝读数应记录在手簿中。

（4）观测顺序按“后－后－前－前”进行，在没有换站时，后视尺不得移动。

（5）记录字迹工整、清晰，不得任意修改，记录者必须回报读数。

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____________（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（一般不作要求）；水准路线闭合差计算与闭合差分配；计算各水准点的概略高程。

 1 实验报告二 水准路线 一、 预做作业 1、水准路线布设形式包括＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿。 

2、闭合水准路线的校核条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。、闭合水准路线的校核条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

3、附合水准路线的校核条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。、附合水准路线的校核条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

4、测站校核的目的是检查＿＿＿＿＿＿＿＿的正确性和提高精度。、测站校核的目的是检查＿＿＿＿＿＿＿＿的正确性和提高精度。

5、测站校核的方法包括＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿。、测站校核的方法包括＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿。

6、图根水准测量，当用两次仪器高法进行测站校核，两次测得的高差之差

超过＿＿＿＿时，必须重测。超过＿＿＿＿时，必须重测。 7、附合水准路线高差闭合差的计算公式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。、附合水准路线高差闭合差的计算公式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

8、闭合水准路线高差闭合差的计算公式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。、闭合水准路线高差闭合差的计算公式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

9、《城市测量规范》规定：在图根水准测量中，各路线高差闭合差的容许

值为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿或＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。值为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿或＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 10、 高差闭合差在容许范围内时高差闭合差在容许范围内时 ，应按与测站数（或路线长）成＿＿比

例的原则，将高差闭合差＿＿号进行分配。否则，应全线返工。例的原则，将高差闭合差＿＿号进行分配。否则，应全线返工。 11、 已知点与未知点之间或未知点与未知点之间的水准路线叫做＿＿已知点与未知点之间或未知点与未知点之间的水准路线叫做＿＿ 。 

12、 下图为用两次仪器高法进行闭和水准路线测量的观测数据，测点顺

序为BM5-TP1-A-B-BM5；请将其填入手薄并进行成果计算。（BM5的高程是10.000米，求A、B高程。） 

新课导入：
测量地面点高程的工作，称为高程测量。

按使用的仪器和施测方法的不同，高程测量分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。

水准测量事精确测定地面点高程的一种主要方法。

本章主要介绍水准测量。

授课内容：
2 水准测量
2.1 水准测量原理
一、水准测量原理
水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。

二、计算未知点高程
1．高差法
测得A、B两点间高差h AB后，如果已知A点的高程H A，则B 点的高程H B为：
H B=H A +h AB
这种直接利用高差计算未知点B高程的方法，称为高差法。

2．视线高法
B点高程也可以通过水准仪的视线高程H i来计算，即:
H i= H A+a
H B= H i+b
这种利用仪器视线高程H i计算未知点B点高程的方法，称为视线高法。

在施工测量中，有时安臵一次仪器，需测定多个地面点的高程，采用视线高法就比较方便。

2.2 水准测量的仪器和工具
水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。