水准测量记录表转点自动计算

⽔准测量的实验报告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。

水准测量的基本原理及测量方法内容：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 1h 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。

仪器记录表检查验收表过程检查意见：（签名或盖章）年月日最终检查意见（签名或盖章）年月日验收意见：（签名或盖章）年月日重要问题记载表（标出图幅分幅线、水准路线、点位号数及路线联测之三角点或其它点）水准观测说明与规范(一)观测方法1. 三等水准测量采用中丝读数法进行往返测。

当使用有光学测微器的水准仪和线条式因瓦水准标尺观测时，也可进行单程双转点观测。

2. 四等水准测量采用中丝读数法进行单程观测。

支线必须往返测或单程双转点观测。

(二)设置测站要求三、四等水准测量采用尺台作转点尺承。

观测应在标尺分划线成像清晰稳定时进行，若成像欠佳，应酌情缩短视线长度。

测站的视线长度、视线高度等按表1规定执行。

(三)测站观测程序和方法1、三等水准测量每测站照准标尺分划顺序为：1）后视标尺黑面（基本分划）；2）前视标尺黑面（基本分划）；3）前视标尺红面（辅助分划）；4）后视标尺红面（辅助分划）。

2、四等水准测量每测站照准标尺分划顺序为：1）后视标尺黑面（基本分划）；2）后视标尺红面（辅助分划）；3）前视标尺黑面（基本分划）；4）前视标尺红面（辅助分划）。

3、一测站的操作程序：1）首先整置仪器竖轴至垂直位置（望远镜绕竖轴旋转时，水准气泡两端分离不大于1cm）；2）远镜对准后视尺黑面，用倾斜螺旋导水准气泡准确居中，按视距丝和中丝精确读定标尺读数（四等观测可不读上、下丝读数，直接读距离）；3）照准前视尺黑面，按2）款操作；4）照准前视尺红面，按2）款操作，此时只读中丝读数；5）照准后视尺红面，按4）款操作。

使用单排分划的因瓦标尺观测时，对单排分划进行两次照准读数，代替基辅分划读数。

4、自动安平水准仪的操作程序与气泡式水准仪相同。

每测站观测前，首先将概略整平水准气泡导至中央，然后按规定顺序照准标尺进行读数。

转镜水准仪的操作程序，应按规定顺序照准标尺，而将黑面和红面分划的观测分别在两个镜位（或摆位）进行。

5、三、四等水准测量，采用单程双转点法观测时，在每一转点处，安置左右相距0.5m的两个尺台，相应于左右两条水准路线。

水准测量的实施一、水准点测绘部门在全国各地建立用水准测量方法获得其高程的控制点—水准点（BM）。

水准点有永久水准点和临时水准点。

水准点标志后，在水准记录本绘制“点之记”，绘制水准点的草图、对周围附近情况加以说明，注明水准点的编号。

图5 水准点(单位：cm)二、水准路线水准测量所经过的路线，称为水准路线。

按照已知水准点布设情况,水准路线一般有以下几种形式：图6 水准路线的形式A：闭合水准路线：从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程，最后又闭合到原来点的环形路线。

B：附合水准路线：从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程，最后符合到另一高级水准点的路线。

C：往返水准路线（支水准路线）：从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程到终点，又从终点返测到原来高级点的往返路线。

支水准路线长度为1~2Km。

三、水准测量的实施水准测量采用往返测量法、改变仪器高法或双面尺法进行测量。

往返测量法步骤：设定已知一水准点BM高程（123.446m），要测定B点的高程。

如图所示：图7 水准测量的实施1、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，将尺置于A点和ZD1点上。

测站在后视点与前视点的中间。

2、将水准仪粗平后，先瞄准后视尺，消除视差。

精平后读出后视读数a。

3、转过望远镜照准前视尺，精平后，读取前视读数b。

至此完成了一个测站的观测任务。

（架一次仪器叫一个测站）4、将仪器搬迁到下站II站，把第I站的后视尺移到第II站的转点ZD2上，此时第一站的前视成了第二站的后视。

5、按2．3步骤测出第II站的后、前视读数。

如此重复至B点。

表2-1 水准测量记录表第四节水准测量的成果整理水准测量的外业测量数据经检核后，如果满足了精度要求，就可以进行内业成果计算，即调整高差闭合差（将高差闭合差按误差理论合理分配到各测段的高差中去），最后求出未知点的高程。

一、高差闭合差计算1、计算校核Hab=∑H=∑a-∑b2、测站校核水准测量是个连续的过程，一个测站的误差或错误有累积影响，为了保证每个测站的正确性。

仪器记录表重要问题记载表页数问题摘要处理结果或意见处理者编号记载由某号水准点至某号水准点或与路线页数联测之三角点其它点的往测或反侧（标出图幅分幅线、水准路线、点位号数及路线联测之三角点或其它点）水准观测说明与规范(一)观测方法1、三等水准测量采用中丝读数法进行往返测。

当使用有光学测微器的水准仪和线条式铟瓦水准标尺观测时，也可进行单程双转点观测。

2、四等水准测量采用中丝读数法进行单程观测。

支线必须往返测或单程双转点观测。

(二)设置测站要求三、四等水准测量采用尺台作转点尺承。

观测应在标尺分划线成像清晰稳定时进行，若成像欠佳，应酌情缩短视线长度。

测站的视线长度、视线高度等按表1规定执行。

表1 （单位：m）(三)测站观测程序和方法1、三等水准测量每测站照准标尺分划顺序为：a. 后视标尺黑面（基本分划）；b. 前视标尺黑面（基本分划）；c. 前视标尺红面（辅助分划）；d. 后视标尺红面（辅助分划）。

2、四等水准测量每测站照准标尺分划顺序为：a. 后视标尺黑面（基本分划）；b. 后视标尺红面（辅助分划）；c. 前视标尺黑面（基本分划）；d. 前视标尺红面（辅助分划）。

3、一测站的操作程序：a. 首先整置仪器竖轴至垂直位置（望远镜绕竖轴旋转时，水准气泡两端分离不大于1cm）；b. 将望远镜对准后视尺黑面，用倾斜螺旋导水准气泡准确居中，按视距丝和中丝精确读定标尺读数（四等观测可不读上、下丝读数，直接读距离）；c. 照准前视尺黑面，按b款操作；d. 照准前视尺红面，按b款操作，此时只读中丝读数；e. 照准后视尺红面，按d款操作。

使用单排分划的铟瓦标尺观测时，对单排分划进行两次照准读数，代替基辅分划读数。

4、自动安平水准仪的操作程序与气泡式水准仪相同。

每测站观测前，首先将概略整平水准气泡导至中央，然后按规定顺序照准标尺进行读数。

转镜水准仪的操作程序，应按规定顺序照准标尺，而将黑面和红面分划的观测分别在两个镜位（或摆位）进行。

水准测量方法任务四水准测量的方法一、水准点和水准路线 1.水准点.用水准测量方法测定的高程控制点。

用水准测量方法测定的高程控制点。

水准点记为BM(BenchMark)。

水准点记为根据水准点的重要程度及使用时间可把水准点分为：水准点分为：永久性水准点临时性水准点(1)永久性水准点关键词语：永久保存，固定标志，关键词语：永久保存，固定标志，国家等级(2)临时性水准点关键词语：临时使用，关键词语：临时使用，简易标志水准点的“点之记”(3)水准点的“点之记”便于以后使用查找，便于以后使用查找，需绘制说明点位的平面图，称之为点之记。

位的平面图，称之为点之记。

坞城山西建院路78.56mBM588.66m136.78m学府街学府大厦2.水准路线.水准测量施测时所经过的路线。

水准测量施测时所经过的路线。

水准路线的布设有单一水准路线和水准网，其中单一水准路线有三种布设形式：准网，其中单一水准路线有三种布设形式：(1)闭合水准路线(2)附合水准路线(3)支水准路线(1)闭合水准路线)从一个已知水准点BM3开始，沿各待开始，从一个已知水准点开始测高程点1、、等点进行水准测量等点进行水准测量，测高程点、2、3等点进行水准测量，最后又回到原水准点BM3,这种水准路线称后又回到原水准点，1h为闭合水准路线2h12h33∑提出问题：提出问题：h理=BM3结论：结论：正是上述∑h理=0,h因此闭合水准路线才具检5校功能。

校功能。

(已知)已知)h44(2)附合水准路线)h1CBM1(已知)Dh2h3Eh4BM2(已知)结论:结论从一个已知水准点BM1开始，沿各待开始，从一个已知水准点开始测高程C、∑h理=H2H1,所以附合水准路线等点进行水准测量，测高程、D、E等点进行水准测量，最后因、等点进行水准测量所以附合水准路线也具检校功能。

也具检校功能又回到原水准点BM2,又回到原水准点,这种水准路线称为附合水准路线(3)支水准路线)从已知高程的水准点BM1出发，进行待定出发，从已知高程的水准点出发高程水准点A的水准测量，高程水准点的水准测量，这种既不闭合又不附合的水准路线，称为支水准路线。

测量资料使用说明测量资料程序是一款简单实用的测量程序，为用户提供了一个更高效更准确的功能操作，帮助用户轻松完成《水准仪测量记录表》、《全站仪平面位置检测表》、《全站仪放线记录表》等的制作，包含导线点、水准点、平曲线（线元法）、纵断面、横坡超高计算等多个方面，实用程序，用户可以快速进行测量资料的记录、表格数据录入、表格管理等操作，方便快捷。

目录(一) 、功能特色 (2)(二) 、平曲线 (3)(三) 、断链 (5)(四) 、竖曲线(纵断面) (5)(五) 、超高数据表 (6)(六) 、标准路面参数表 (7)(七) 、水准点成果表 (7)(八) 、导线点成果表 (8)(九) 、原始数据表（进入正题） (9)(十) 、自动计算 (10)(十一) 重复九、十自动生成记录表 (11)(一)、功能特色1、本程序利用EXCEL、WPS电子表格，自动生成水准仪测量记录表、平面位置检测记录表、全站仪放线记录表。

2、适用于任何版本的EXCEL、WPS，无需安装，直接使用。

3、自动转点、自动计算坐标、自动偏差。

4、自动计算路面高程，减少数据输入。

5、支持交点法、线元法。

6、支持断链。

7、可以根据需求修改属于你自己项目的记录表。

8、除断链桩号前可以加”*”,其余桩号都应输入数字。

(二)、平曲线1、在空白处输入平曲线参数：（点号、交点坐标、交点桩号、半径、缓和曲线长度）备注：输入数据须为数字；没有缓和曲线，输入0。

2、点击“计算”按钮，自动计算（转角值、圆曲线长、切线长、主点桩号）(三)、断链在空白处输入断链桩号（备注：长链的断链重复桩号，在后断链桩号前加”*”）断链表(四)、竖曲线(纵断面)1、在空白处输入竖曲线参数：（桩号、标高、半径）2、点击“计算”按钮，自动计算（切线长、外距、竖曲线起点桩号、竖曲线终点桩号、转坡角、纵坡）(五)、超高数据表在空白处输入超高参数（桩号、横坡值、超高方式）备注：1、输入横坡变化点桩号处数据2、函数Lx(“缓和曲线长”, “超高横坡”, “路拱横坡”)计算路基由正常路拱横坡到单向路拱横坡时的长度；(六)、标准路面参数表在空白处输入标准路面构造参数备注：”中桩（判断路面宽度）”列为该段路面变化点终点桩号(七)、水准点成果表在空白处输入该线路全部的水准点参数备注：函数fszh(“X坐标”,”Y坐标”)，计算XY对应的桩号(八)、导线点成果表在空白处输入该线路全部的导线点参数备注：函数fszh(“X坐标”,”Y坐标”)，计算XY对应的桩号导线点成果表(九)、原始数据表（进入正题）该表是生成记录表的依据1、在”桩号”、”偏距”、”高程”、”工程部位”列，输入数据①函数lmgc0(“桩号”,”偏距”)，计算路面高程；②“工程部位”单元格以下内容为空白，视为一段工程。

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。