园林测量-水准测量

直尺——A、B尺，两把一对， 每把有黑、红两面分划与注记。 A尺——黑面分划0~3m，红面分划4.687m~7.687m。 B尺——黑面分划0~3m，红面分划4.787m~7.787m。 A、B尺黑面注记的零点差为0， 红面注记的零点差为0.1m。
横线：整数刻度 三角形：半数刻度
正像望远镜观测标尺读数
仪器再绕竖轴旋转180°， 气泡中心与圆水准器的零点重合时，校正完毕， 否则还需要重复前面的校正工作。 勿忘拧紧固定螺丝。
② 十字丝分划板横丝⊥竖轴VV 整平仪器，十字丝横丝一端对准远处一明显标志点， 旋紧制动螺旋，旋转微动螺旋转动水准仪 标志点始终在横丝上移动→横丝垂直于竖轴。 否则，需要校正。
后 尺 (a)
前尺(b)
高差(m) +1.194 +0.312
高程(m)
1852 1672 0658
TP2
1360
a4
b4 B
A
HA 已知
TP1
TP2
TP3
大地水准面
HB 未知
测站 测点 1 2 A TP1
水 准 尺 读 数
后 尺 (a)
前尺(b)
高差(m) +1.194 +0.312
高程(m) 71.632
管水准器安装。 管水准器符合棱镜系统，提高管水准气泡的居中精度。
圆水准器 轴L’L’——内圆弧中点的法线， 气泡居中时，L’L’铅垂。 圆水准器格值τ——内圆弧2mm弧长所对圆心角。 DS3的τ =8′~10′。 圆水准器轴L’L’∥竖轴VV，用于粗略整平仪器。
3) 水准尺与尺垫
水准尺： 2m~5m ，有直尺、塔尺、折尺三种类型，常用 直尺。
十字丝分划板结构—— 安装在金属圆环上， 用四颗校正螺丝固定在望远镜镜筒上。
倒像望远镜成像原理 放大倍数——V=β÷α DS3水准仪——V一般为30
视差：标尺像没成在十字丝分划板上引起的读数误差 消除：望远镜对准天空(或明亮背景)， 旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰。 望远镜对准标尺，旋转物镜调焦螺旋，使标尺像清晰 。
天和条码水准尺
世界第一台电子精密水准仪——徕卡NA2002,1990年推出 。
日本拓扑康——Topcon DL-101/102 1994年推出。
徕卡DNA03/10电子水准仪模拟器
光盘文件“电子水准仪模拟器\徕卡DNA系列\DNASim.exe”
2
Ⅱ
2
3
Ⅲ
3
n
N
n
1
Ⅰ
1 23
3B AB
12 A1
H B = H A +Σ h
A
假
定
水
准
面
测站：安置仪器的位置称为测站 转点：两站之间的立尺点，仅起高
程传递作用，称为转点。
☆水准测量外业动画☆
a2 b2
TP2
B
a1
A
HA 已知
b1
TP1
大地水准面
HB 未知
测站 测点 1 2 A TP1
水 准 尺 读 数
P
BMA
返测
P
BMA
转点2
外业结束，每人在室内独立进行内业计算
☆水准测量记录表.doc ☆
已知临时水准点BMA高程HA=50.000m,求P点的高程。
返测
B
A
转点
水准点
水准测量等级：一、二、三、四等与图根水准。 一、二等为精密水准测量，三、四等为普通水准测量。 为统一全国高程系统和满足各种测量的需要 国家各级测绘部门在全国各地埋设并测定了很多高程点 称水准点(BM)，分地面点与墙上点。
§2.5 水准测量的校核及高程计算
水准测量中，测得的高差总是不可避免含有误差，必须采取 措施进行校核。 水准校核方法 （1）测站校核
改变仪器高法
双面尺法 （2）路线校核 闭合水准路线 附合水准路线
支水准路线
一、测站校核
每站高差观测两次，以检核观测数据的正确性。 1) 改变仪器高法 两次不同仪器高度的水平视线—— (改变仪器高度应在10cm以上) 测定相邻两点间的高差， 图根水准测量 两次高差之差应小于6mm，否则应重测。
§2.4
水准测量的实施
1. 水准点 测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点称 水准点，用BM（Bench Mark）表示。分永 久性与临时性2种。
永 久 水 准 点 临 时 水 准 点
2. 水准测量外业 （复合水准测量）
通常待定点离水准点较远或高差很大，就需要连续多 次安置仪器才能测定两点高差，例如下图：
§2.9 水准测量误差来源及减弱措施
仪器误差、操作误差和外界环境的影响 (1) 仪器误差 1) 校正残余误差 i角误差 (大于20″才需要校正 )， 保持前、后视距相等。 2) 水准尺误差 检验水准尺每米间隔平均真长与名义长之差。 在一水准测段的观测中安排偶数个测站予以消除 。
(2) 操作误差
第 2章
水准测量
水准测量
仪器：水准仪(光学、电子) 核心：测定两地之间的高差 关键：视线水平 本章学习要点：
1、掌握水准仪测量地面两点间高差的原理和方法 2、掌握水准尺的读数方法
3、掌握水准测量的记录、校核方法
4、掌握自动安平水准仪的操作
水准测量
水准测量——利用仪器，提供水平视线，测定 两点间的高差，或已知一点高程，推算另一点 的高程。 方法——水准测量、三角高程测量、 GPS高程测量、气压高程测量 水准测量——精度最高
[例2-1] 按图根水准测量要求施测某附合水准路线观 测成果，BM－A和BM－B为已知高程水准点，箭 头为水准测量前进方向，路线上方的数字为测得 的两点间的高差，路线下方数字为该段路线的长 度，试计算待定点1，2，3点的高程。
计算高差闭合差fh ，限差fh允。 fh= Σhi－(HB－ HA) =4.330-(49.579-45.286)=0.037m=37mm fh允=±40√L= ±40√7.4=±109mm fh < fh允 ，可以分配闭合差。
§2.6 微倾式水准仪的检验与校正
(1) 水准仪的轴线及其应满足的条件
视准轴CC、管水准器轴LL、圆水准器轴L’L’、竖轴VV。 应满足三个条件： ① 圆水准器轴L’L’∥竖轴VV ② 十字丝分划板的横丝⊥竖轴VV； ③ 管水准器轴LL∥视准轴CC。
水准仪的主要轴线
① 圆水准器轴L’L’∥竖轴VV 旋转脚螺旋→圆水准气泡居中； 仪器绕竖轴旋转180°，气泡中心偏离圆水准器零点时， 关系不满足，需要校正。 旋转脚螺旋调整气泡偏移量的一半。 松开圆水准器固定螺丝， 旋转圆水准器校正螺丝→气泡中心移到圆水准器零点 。
管水准气泡偏离中点较大时，旋转微倾螺旋的同时， 从仪器侧面观测管水准气泡的移动，使其大致居中， 再从管水准器观察窗口查看符合情况。
从管水准器观察窗口查看符合情况
读数：倒像望远镜，从上向下读，读 中丝所在的值 。 m位与dm位直读标尺上的数字， cm为数格子，mm位估读。 红黑面读数差为6295-1608=4687。
旋下十字丝分划板护罩 用螺丝刀松开四个压环螺丝 按横丝倾斜的反方向转动十字丝组件，再检验。 最后应拧紧四个压环螺丝。
③ 水准管轴LL∥视准轴CC
若不平行，则有i角。 选择场地：平坦，A，B两点相距约80m，立尺。 安置水准仪于两尺中间，观测高差 hAB=a1 － b1 ，不受 i 角影响 。 安置水准仪距B点2~3m处，观测高差h’AB =a2－b2 。 两次高差之差Δh= h’AB－hAB。 ρ”=206265，弧秒值。i”应小于20″，否则应校正。
A，B两点相距较远时，连续水准测量。 中间设置转点(TP)，放置尺垫。 h1=a1－b1， h2=a2－b2， h3=a3－b3，……， hn=an－bn。 hAB= h1＋ h2 ＋ h3＋……＋ hn=Σ hi hAB=Σai－Σbi（后视读数和减去前视读数和）
§2.2 水准测量的仪器与工具
2) 双面尺法
读取每一把水准尺的黑面和红面分划读数， 前、后视尺的黑面读数计算出一个高差， 前后视尺的红面读数计算出另一个高差， 两次高差之差应小于5mm，否则应重测。 ① 瞄准后视点水准尺黑面分划→精平→读数； ② 瞄准后视点水准尺红面分划→精平→读数； ③ 瞄准前视点水准尺黑面分划→精平→读数； ④ 瞄准前视点水准尺红面分划→精平→读数。 上述观测顺序简称为“后—后—前—前”。
二、路线校核
水准路线:水准点之间进行水准测量所经过的路线 。
闭合水准路线，附合水准路线，支水准路线。 检核条件——高差闭合差fh。 闭合水准路线：fh=Σhi－0=Σhi 。 附合水准路线：fh=Σhi－(HBM2－ HBM1)。 支水准路线：fh=Σh往＋Σh返。
水准测量成果处理
根据已知水准点的高程，水准路线高差观测值， 分配高差闭合差，计算出未知点的高程。 附合水准路线——fh=Σhi－(H终－ H起)。 闭合水准路线——fh=Σhi－0=Σhi 。 支水准路线——fh=Σh往＋Σh返。 图根水准高差闭合差允许值fh允 平坦地区—— fh允=±40√L(mm)或=±10√n(mm) 山地——fh允=±12√n(mm) fh< fh允时，可以分配高差闭合差。 原则：反号，按路线长Li(平坦)或测站数ni(山地)比例分配 高差改正数 Vi公式： ni Li Vi f h Vi f h n L
2.375m
1.150m
0.710m
尺垫——转点处放置水准尺用。 生铁铸成的三角形板座。
§2.3 微倾式水准仪的使用
水准测量操作步骤：粗平→瞄准→精平→读数 粗平——旋转脚螺旋，使圆水准器气泡居中。
瞄准：先目镜对光，再物镜对光，消除视差。 粗略瞄准：松开制动螺旋，照准标尺， 使准星、照门、标尺在一直线上。 精确瞄准：拧紧制动螺旋，从望远镜观察标尺像， 旋转微动螺旋，使十字丝竖丝位于标尺中央。 精平：旋转微倾螺旋，使管水准气泡居中。