-水准测量

测量教程——水准测量1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：2 水准仪的基本结构及其应满足的条件：为了照准标尺进行读数就必须有一个构成视准轴及可绕垂直轴旋转的望远镜；为使视准轴整平至水平位置，要有一个与望远镜相联系的水准器；为了整置水准器，需要有与水准器相联系的脚螺旋和其他部件。

所以水准仪的基本部件为：望远镜，水准器，垂直轴和脚螺旋。

这些部件所必需具备的基本条件为:a 视准轴与水准器轴平行b 水准器轴与竖轴正交c圆水准器轴应平行于仪器的竖轴；d十字丝的中丝（横丝）应垂直于仪器的竖轴；3 水准测量的仪器和工具水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为脚架，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。

3.1、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。

3.1．1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。

在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝平行的短横线，是用来测定距离的，称为视距丝。

十字丝分划板是由平板玻璃圆片制成的，平板玻璃片装在分划板座上，分划板座固定在望远镜筒上。

十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴或视线。

水准测量是在视准轴水平时，用十字丝的中丝截取水准尺上的读数。

对光凹透镜可使不同距离的目标均能成像在十字丝乎面上。

再通过目镜，便可看清同时放大了的十字丝和目标影像。

从望远镜内所看到的目标影像的视角与肉眼直接观察该目标的视角之比，称为望远镜的放大率。

第2章 水准测量重点提示：介绍了高程测量的常用方法，重点讲述了水准测量的原理、方法，介绍了水准仪的构造，讲述了水准仪的使用、水准测量的实施过程、水准测量的测站校核、路线校核及数据处理、介绍了水准仪的检验和校正方法、简要分析了水准测量误差的来源。

地球表面是高低起伏很不规则的。

要确定地面点的空间位置，除了确定其平面位置外，还要确定其高程。

为了测定地面点高程而进行的测量工作叫做高程测量。

根据测量原理和使用仪器与施测方法的不同，高程测量的方法主要有水准测量、三角高程测量和物理高程测量三种。

水准测量是利用水准仪提供的水平视线，分别在地面两点垂直竖立的水准标尺上读取读数，推算出两点间的高差，进而求得待定点的高程的方法。

水准测量的精度较高，是精确测定地面点高程的主要方法，但工作量较大且受地形条件限制；三角高程测量是利用仪器在测站点上测定仪器中心至照准点的垂直角，量取测站点仪器高和照准点觇标高，若已知两点间的水平距离，根据三角学原理推算出两点间的高差，进而求得待定点的高程的方法。

三角高程测量的精度低于水准测量，仅作为高程测量的辅助方法，但其作业简单，布设灵活，是一种测定地面点高程的常用方法。

物理高程测量是根据地球的物理性质，利用仪器来确定地面点高程的方法。

物理高程测量主要有两种方法：一种是根据大气气压随地面点高程的不同而变化的规律(即高程愈大，大气压力愈小的原理)，用气压计测定出待定点高程的方法。

称为气压测高法;另一种方法是根据重力加速度随地面点高程的不同而变化的规律(即高程愈大，重力加速度愈小的原理)，利用重力仪测定两点间重力变化量来确定高差，进而推算出待定点高程的方法，称为重力测高法。

物理高程测量的精度最低，但仪器简单，施测方便，一般仅用于勘查工作，本教材不予介绍。

高程控制主要通过水准测量的方法建立，而在地形起伏大、直接利用水准测量方法较困难的地区建立低精度的高程控制网以及图根高程控制网时，可采用三角高程测量的方法建立。

第1篇一、实验目的1. 熟悉水准仪的基本构造和原理。

2. 掌握水准仪的正确操作方法，包括安置、瞄准、精平和读数。

3. 学习水准测量的基本步骤，包括观测、记录、计算和闭合差调整。

4. 通过实际操作，提高对水准测量原理和方法的实际应用能力。

二、实验原理水准测量是利用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。

其原理是通过水准仪观测水准尺上的读数，从而计算出两点之间的高差。

水准测量通常分为精密水准测量和普通水准测量，其中精密水准测量分为一、二、三、四等，普通水准测量分为一、二、三、四等。

三、实验仪器与工具1. 水准仪：DS3型水准仪1台2. 水准尺：双面水准尺2根3. 尺垫：2个4. 记录纸：2张5. 三角架：1个6. 铅笔：1根四、实验步骤1. 安置仪器- 将三脚架张开，调整高度，使架头大致水平，并将架腿踩实。

- 将水准仪从箱中取出，固连在三脚架上。

2. 认识仪器- 观察水准仪的各个部件，包括望远镜、调整手轮、圆水准器、微调手轮、水平制动手轮、管水准器、水平微调手轮和脚架等。

- 了解各部件的名称、作用和使用方法。

3. 粗略整平- 通过旋转脚螺旋，使圆水准器气泡居中，从而使仪器大致水平。

- 注意气泡移动的方向与左手拇指或右手食指运动的方向一致。

4. 瞄准水准尺- 调节目镜，使十字丝清晰。

- 通过望远镜瞄准水准尺，使水准尺成像清晰。

5. 精平与读数- 通过微调手轮，使水准尺成像清晰。

- 读取水准尺上的读数，包括上、中、下三个读数。

6. 观测与记录- 在观测过程中，记录观测数据，包括观测点、读数、时间等。

- 注意记录的准确性，避免错误。

7. 计算与闭合差调整- 根据观测数据，计算两点之间的高差。

- 调整闭合差，使高差计算结果满足精度要求。

8. 实验结束- 整理实验仪器，清理实验场地。

五、实验结果与分析1. 通过本次实验，掌握了水准仪的基本构造和原理，熟悉了水准仪的正确操作方法。

2. 通过实际操作，提高了对水准测量原理和方法的实际应用能力。

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。