水准测量教程

水准仪基本步骤安置仪器在测站安置三脚架，使其高度适中，架头大致水平。

调整水准仪三个脚螺旋大致等高，用连接螺旋将其安装在架头上。

粗平调节圆水准器气泡居中，从而视准轴粗略水平。

调整步骤如图2.3-1所示，在整平过程中，气泡的移运方向与左手大拇指运动方向一致。

瞄准首先进行目镜对光，使十字丝清晰（因人而异）；然后进行物镜对光，使水准尺清晰，并消除视差。

精平调整微倾螺旋，使符合水准器的气泡两个半边影像符合，以使视准轴精密水平。

左侧影像移动方向与右手大拇指转动的方向相同。

读数在视准轴精密水平时，用中丝在水准尺上读数。

读数后，应立即查看符合水准器的气泡两个半边影像是否仍然符合，否则，应重新使气泡符合后再读数。

读数时，先估读毫米数，然后报出全部读数。

如读数为1.234米，习惯上只念“1234”四位数而不读小数点，即以毫米为单位。

测站检核：只能检核一个测站上误差不超限，不能保证全部测程上误差不会积累。

测站误差有积累的可能，还必须对整个水准路线进行成果检核，以保证测量资料满足使用要求。

闭合水准路线注意：由于DS3级水准仪只有估读到mm位，所以其测量结果只保留到mm位。

在误差分配过程中可能会出现0.1mm位上的小数，此时可以按四舍五入的方法保留至整数，但要保证调整后的高差没有闭合差。

经纬仪测量步骤１．对中对中的目的是使仪器的中心与测站的标志中心位于同一铅垂线上。

（１）将仪器置于测站点上，三个脚螺旋调至中间位置，架头大致水平。

使光学对中器大致位于测站上，将三脚架踩牢。

（２）旋转光学对中器的目镜，看清分划板上的圆圈，拉或推动目镜使测站点影像清晰。

（３）旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。

（４）伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。

（５）用脚螺旋精确整平管水准管转动照准部90゜，水准管气泡均居中。

（６）如果光学对中器分划圈不在测站点上，应松开连接螺旋，在架头上平移仪器，使分划圈对准测站点。

（７）重新再整平仪器，依此反复进行直至仪器整平后，光学对中器分划圈对准测站点为止。

三等、四等⽔准测量（教程）三、四等⽔准测量三、四等⽔准测量所使⽤的⽔准仪，其精度应不低于DS 3型的精度指标。

⽔准仪望远镜放⼤倍率应⼤于30倍，符合⽔准器的⽔准管分划值为20’’/2mm 。

三、四等⽔准测量的技术指标及观测要求参见表1。

表1 三、四等⽔准测量的技术指标及观测要求注：表中L 、K 均表⽰路线长度，以Km 为单位。

⼀、观测⽅法三、三、四等⽔准测量主要采⽤双⾯⽔准尺观测法，除各种限差有所区别外，观测⽅法⼤同⼩异。

在每⼀测站上，⾸先安置仪器，如超限，则需移动前视尺或⽔准仪，以满⾜要求。

然后按下列顺序进⾏观测，并计⼊三（四）等⽔准测量⼿簿中（表2）。

（1）读取视尺⾯读数：下丝（1），上丝（2），中丝（3）。

（2）读取视尺⾯读数：中丝（4），下丝（5），上丝（6）。

（3）读取视尺⾯读数：中丝（7）。

（4）读取视尺⾯读数：中丝（8）。

测得上述8个数据后，随即进⾏计算，如果符合规定要求，可以迁站继续施测；否则应重新观测，直⾄所测数据符合规定要求后，才能迁到下⼀站。

⼆、测站计算与校核测站上的计算有下⾯⼏项（表2）。

1.视距部分(9)= [(1)－(2)] × 100 （式中“100”为视距乘常数，下同）(10)= [(5)－(6)] × 100(11)= (9)－(10) （绝对值不应超过2m）(12)= 本站的(11)＋前站的(12)（绝对值不应超过5m）2.⾼差部分(13) = K1＋(3)-(8)（绝对值不应超过2mm）(14) = K2＋(4)-(7)（绝对值不应超过2mm）上两式中的K1和K2分别为两⽔准尺的⿊、红⾯的起点读书差，亦称尺常数或起点差。

表2观测所⽤双⾯（⿊、红⾯）⽔准尺的尺常数为：K1=4.787m、K2=4.687m。

尺常数的作⽤是检核⿊、红⾯观测读数是否正确。

(16)= (3)－(4)(17)= (8)－(7)(15)=(16)-[(17)±0.100] = (13)－(14)（绝对值不应超过3mm）由于两⽔准尺的红⾯起始读数相差0.100m，即4.787m与4.687m之差，因此，红⾯测得的实际⾼差应为(17)±0.100。

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。

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。

四等水准测量一、水准路线形式一个已知点和三个未知点组成的闭合水准路线（见图1），水准路线总长约为400米。

二、仪器工具1、DS3水准仪2、2m 水准尺两把（黑红双面尺）和2个尺垫 ，黑面从0开始，红面一把底端为4.687m ，另一把底端为4.787m 。

注意：两者相差0.1m 。

三、操作（一个测站的观测程序） 既可按“后 前 前 后” 也可按“后 后前 前”（技术规范要求按“后—— 后 ——前—— 前”进行，国赛评分标准未对观测顺序作要求）1、已知点BM 点作为后视点，转点作为前视点，在后视点（BM ）和前视点（转点）用步量，找出中间点架设仪器。

2、照准后视尺，调整焦距：○1读取后视黑面上丝读数，记录（1）； ○2读取后视黑面下丝读数，记录（2）； 图1 闭合水准路线示意图1A 4A 3A 2A○3读取后视黑面中丝读数，记录（3）；○4将后视尺转为红面，读取红面中丝读数，记录（4）。

3、松开制动螺旋，照准前视尺：○1读取前视黑面上丝读数，记录（5）；○2读取前视黑面下丝读数，记录（6）；○3读取前视黑面中丝读数，记录（7）。

○4将前视尺转为红面，读取红面中丝读数，记录（8）。

总结：读取8个数（按读取顺序计入表格相应位置），前后视尺黑面各读上、下、中丝读数，而红面只读中丝读数。

三、计算1、后视距离（9）=100*{（1）-（2）}=100*（后视上丝读数-后视下丝读数）2、前视距离（10）=100*{（5）-（6）}=100*（前视上丝读数-前视下丝读数）3、视距之差（11）=（9）-（10）=后视距离-前视距离≤5m(技术要求)4、∑视距差（12）=上站（12）+本站（11）≤10m(技术要求)5、后尺红黑面差（13）=后视黑面中丝读数+K-后视红面中丝读数=（3）+K-（4）≤3mm(技术要求)6、前尺红黑面差（14）=前视黑面中丝读数+K-前视红面中丝读数=（7）+K-（8）≤3mm(技术要求)注：以上K为常数，且为后尺、前尺分别对应的常数（K1、K2）。

四等水准测量步骤第一步：准备工作在进行四等水准测量之前，需要进行一些准备工作，包括：1.确定测区范围：根据实际需要确定需要进行水准测量的区域范围。

2.选择测段：根据实际情况选择适宜的测段长度，一般建议在1-2公里之间。

3.选择基准点：选择一个稳定的、不易移动的基准点作为起点和终点。

第二步：设站1.找平点：在起点和终点之间每隔几百米设立一个找平点，找平点应选择在地势相对平坦的地方。

2.设置测站：在找平点上设置测站，需要使用三脚架和水准仪来进行测量。

第三步：观测1.标杆设置：在每个找平点上设置标杆，并在标杆上进行编号，以便于后续的观测。

2.水平仪初始调整：在设置好的测站上，使用水平仪对仪器进行初始调整，使得水平仪能够保持水平状态。

3.观测读数：使用水准仪对每个标杆进行观测读数，需要注意的是，在观测读数的过程中，测员应稳定仪器，以免产生过大的误差。

4.记录观测数据：将观测读数记录在测量记录表中，包括观测时间、测站号、标杆号、读数等信息。

第四步：校正水准测量中常常会受到一些影响因素的干扰，如大气压力变化、温度变化等，这些因素会对测量结果产生一定的影响，因此需要进行校正。

1.气象因素校正：根据测量记录中的观测时间和测区的气象数据，进行气象校正，如计算大气压力校正数、温度校正数等。

2.仪器因素校正：根据仪器的器差表和校正表，进行仪器因素的校正。

第五步：计算1.高差计算：根据测量记录表中的读数数据，计算每个找平点的高差，可以使用正反算法或平均高差法进行计算。

2.高程计算：根据前一界线的高程和每个找平点的高差，计算每个找平点的高程。

第六步：绘图根据计算出的高程数据，进行绘图，绘制出各个找平点的高程分布图，以及找平点之间的高程曲线图。

可以使用专业绘图软件或绘图仪进行绘制。

第七步：检查与分析在测量完成后，需要对测量结果进行检查与分析，主要包括：1.高程闭合差检查：判断各个测段的高程闭合差是否符合预定的精度要求。

2.差错分析：分析测量过程中可能存在的差错，并进行合理的解释和处理。

简述水准测量的操作步骤
1、首先，安放水准仪器，校准水准仪器，确定中心点和原点。

2、采用双基点高程差法测量，以测量点为支点，先前后左右各设
立一个基点，使台视直尺上的标记圆点对准基点，调节尺身面至水平
位置，从而可得出这两个基点的水准高程值。

3、反复循环该测量步骤，以增加测量的准确性。

每次测量结束前，都要进行误差检查，以保证数据的准确性。

4、测量完成后，把经过计算之后的结果记录下来，必要时可在该
点进行交叉检查以保证测量的准确性。

第二章水准测量内容：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。

水准测量操作步骤嘿，朋友们！今天咱就来唠唠水准测量操作步骤这档子事儿。

咱先得把那水准仪给准备好呀，就好比战士上战场得先把枪擦得亮亮的。

把水准仪架在一个平坦稳当的地儿，可别摇摇晃晃的，不然测出来的数据能准吗？这就好像你站都站不稳，还怎么去好好走路呢。

然后呢，就是调平这水准仪啦。

让它的小气泡乖乖待在中间，就像让一个调皮的小孩老老实实坐那儿一样。

这可得有点耐心，慢慢调，急不得。

接下来就是瞄准啦。

把那望远镜对准要测量的点，就像猎人瞄准猎物一样专注。

可别瞄错了目标哦，不然这功夫不就白费啦。

瞄准好了，就该读数啦。

眼睛可得瞪大了，仔细看那刻度，就跟你找宝贝似的，一个小细节都不能放过。

读数的时候可得认真，别马马虎虎的，这可是关系到测量结果的准确与否呢。

测完一个点，还得接着测下一个呀。

就这么一个点一个点地测过去，就像串珠子一样，把这些数据都串起来。

在测量的过程中，你还得注意周围的环境。

别旁边有人在那蹦蹦跳跳的，把地面都给震得晃悠了，那能测好吗？这就好比你在安静写作业的时候，旁边有人在那大声吵闹，你能写得下去吗？还有啊，天气也很重要呢。

要是刮大风下大雨的，那水准仪都要被吹跑啦，还怎么测呀。

所以咱得挑个好天气，就像出门得挑个好时候一样。

测完了可别以为就完事啦，还得检查检查数据对不对呢。

万一有个小失误没发现，那不就前功尽弃啦。

总之呢，水准测量可不是个简单的活儿，得细心、耐心、用心。

就像盖房子一样，每一块砖都得放好，这房子才能结实。

咱这测量也是，每一个步骤都得做好，才能得出准确可靠的结果。

大家可别小瞧了这水准测量，它可是很多大工程的基础呢！所以呀，好好干，让咱的测量工作顺顺利利的，为那些大工程出一份力！。