1水准测量原理教案

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。

实验一--水准仪的认识及使用水准仪是一种用来测量地面高程差的仪器，在土木工程、建筑工程、地质勘察、测量工程等领域有广泛的应用。

本实验将带大家认识水准仪的基本原理、使用方法和注意事项，帮助大家更好地完成测量任务。

一、实验目的1. 了解水准仪的基本原理和构造。

2. 掌握水平测量法的基本操作方法。

3. 学会使用水准仪进行高程测量。

二、实验原理水准仪是一种利用液面一致性原理（液面都在同一水平面上）来精确测量高程差异的仪器。

其基本原理是通过放置水平的测量毛细管和气泡管来保证水平线，观测水平线和垂直线的位置来测量高差。

水准仪的主要结构组成如下：1. 望远镜：用于通过观察目标点和水平仪圆心的距离差来测量高程差。

2. 水平仪：保证仪器望远镜和目标点在同一水平面上。

3. 三脚架：用于支撑整个仪器。

4. 水准仪箱体：用于固定望远镜、水平仪和气泡管等测量元器件。

5. 气泡管：用于检测望远镜是否在同一垂直面上，保证数据的精度。

三、实验步骤1. 安装水准仪将水准仪放置在平稳的地面上，三脚架张开水平，使得水准仪可以均匀受力，望远镜正对目标点，调整望远镜的方向和高度，使目标点和十字线中心重合。

2. 开始测量观测目标点和水准仪十字线交点的位置，用目镜内的毛细管测出目标点与水准仪望远镜光轴的高差，然后以水准仪为基准，依次观测所需目标点的高差。

3. 操作要点在进行水准测量时，需要注意以下几点：（1）水准仪必须放在平稳、坚固的地面上，并且保持三脚架处于水平状态，避免因不平衡或移位造成误差。

（2）进行观测时应采用低照光源，避免反射光干扰观测。

（3）望远镜式水准仪的准直器必须在观测前进行调整和检查，保证观测数据准确无误。

（4）水准仪的存放应注意轻拿轻放，避免碰撞和摔落造成损坏或误差。

四、实验注意事项1. 测量时应注意目镜镜头清洁，便于观测并且不影响数据准确度。

2. 在观测数据时，必须确保水准仪的三脚架同时接触地面，并且调整不动。

3. 把水准仪移动到下一测点时应将三脚架先移动到下一位置，然后再将水准仪移动过去。

水准仪的使用教案教案标题：水准仪的使用教案教学目标：1. 理解水准仪的基本原理和使用方法。

2. 掌握水准仪的正确使用技巧。

3. 能够使用水准仪进行地面水平度测量。

4. 培养学生的观察力、分析能力和解决问题的能力。

教学准备：1. 水准仪2. 测量杆3. 测量标尺4. 水平地面或平整的实验台5. 教学投影仪（可选）6. 教学幻灯片（可选）教学过程：引入（5分钟）：1. 利用教学投影仪或幻灯片展示一些建筑施工中使用水准仪的场景，并与学生讨论水准仪的作用和重要性。

讲解水准仪的基本原理和使用方法（10分钟）：1. 解释水准仪的基本原理，即利用液面的平衡来测量地面的水平度。

2. 展示水准仪的各个部分，并解释其功能。

3. 介绍水准仪的使用方法，包括放置、调整和读取测量结果等步骤。

示范水准仪的正确使用技巧（15分钟）：1. 将水准仪放置在水平地面上，并调整液面至中央刻度线。

2. 使用测量杆或测量标尺，测量不同位置的高度，并记录测量结果。

3. 移动水准仪至其他位置，再次进行测量，并比较结果。

实践操作（20分钟）：1. 将学生分成小组，每个小组分配一台水准仪和测量工具。

2. 学生依次操作水准仪，进行地面水平度测量，记录测量结果。

3. 学生之间进行结果比较和讨论，解决测量中可能出现的问题。

总结（5分钟）：1. 与学生一起总结水准仪的使用方法和注意事项。

2. 强调水准仪在建筑施工中的重要性，并鼓励学生在实践中继续探索和应用。

拓展练习（10分钟）：1. 提供一些拓展练习题，要求学生运用水准仪进行地面水平度测量，并计算出测量结果。

2. 鼓励学生在实践中发现问题，并提出解决方案。

评估：1. 观察学生在实践操作中的表现，包括是否能正确使用水准仪和测量工具，以及是否能准确记录和比较测量结果。

2. 根据学生在拓展练习中的表现，评估他们对水准仪使用的理解和应用能力。

教学延伸：1. 鼓励学生在实际生活中观察和应用水准仪，例如在测量家具摆放水平度或地面平整度时使用水准仪。

工程水准测量基础知识教案一、教学目标1. 让学生了解水准测量的基本概念、原理和方法。

2. 使学生掌握水准仪的使用和读数方法。

3. 培养学生进行工程水准测量的实际操作能力。

二、教学内容1. 水准测量的基本概念水准面、高程、水准点水准线的性质和分类2. 水准仪的构造及使用方法水准仪的组成部分水准仪的校准与调整水准仪的使用步骤3. 水准尺和水准点水准尺的种类及使用方法水准点的设置与标记4. 水准测量原理和方法闭合水准测量附合水准测量支线水准测量5. 水准测量误差及消除方法系统误差与偶然误差误差来源及消除方法三、教学方法1. 讲授法：讲解水准测量的基本概念、原理和方法。

2. 演示法：现场演示水准仪的使用和读数方法。

3. 实践操作法：学生动手进行水准测量实验，巩固所学知识。

四、教学准备1. 教学PPT：包含水准测量的基本概念、原理和方法。

2. 水准仪：用于现场演示和学生实践操作。

3. 水准尺：用于学生实践操作。

4. 测量场地：用于进行水准测量实验。

五、教学过程1. 导入新课：介绍水准测量的应用领域和重要性。

2. 讲解基本概念：阐述水准面、高程、水准点等概念。

3. 演示水准仪使用：现场演示水准仪的构造、校准、调整和使用步骤。

4. 讲解水准尺和水准点：介绍水准尺的种类及使用方法，水准点的设置与标记。

5. 讲解水准测量原理和方法：阐述闭合水准测量、附合水准测量、支线水准测量的原理和方法。

6. 讲解水准测量误差及消除方法：介绍系统误差与偶然误差，分析误差来源及消除方法。

7. 实践操作：学生分组进行水准测量实验，巩固所学知识。

9. 布置作业：让学生复习本节课的内容，并进行相关练习。

10. 课后反思：教师对本节课的教学效果进行反思，为下一节课做好准备。

六、教学评价1. 评价内容：学生对水准测量的基本概念、原理和方法的理解程度。

2. 评价方式：课堂问答、作业练习、实践操作。

3. 评价标准：能准确回答相关问题，理解水准测量原理，掌握水准仪的使用方法。

一等水准测量基本原理理论说明1. 引言1.1 概述引言部分将介绍一等水准测量基本原理的研究背景和重要性。

一等水准测量是地理测量学中最精确的高程测量方法之一，用于确定地球表面上不同点的高度差。

在工程建设、地质勘察、地震监测等领域，一等水准测量具有重要的应用价值。

1.2 文章结构随后将介绍文章的结构安排。

首先会对一等水准测量基本原理进行详细阐述，包括其理论背景、基本概念和常用的测量方法。

接下来将分别列举主要要点1和主要要点2，这些要点将进一步展开讨论并解释相关的概念和操作步骤。

最后，在结论部分对文章进行总结，并提出对结果的讨论与评价，以及可能的扩展和应用领域的探讨。

1.3 目的本文旨在全面介绍一等水准测量基本原理，帮助读者更深入了解该领域。

通过详细说明相关概念与方法，读者可以更好地理解一等水准测量的原理和应用，为实际工程项目的设计与决策提供依据。

同时，本文也可以作为进一步研究该领域的基础，并探讨一等水准测量在其他领域中的扩展和应用。

2. 一等水准测量基本原理2.1 理论背景一等水准测量是地理测量的重要分支之一，用于确定大地高程的精确测量方法。

它是指在垂直方向上，通过使用高度仪和水平仪等仪器设备，对各个地点的高程进行精细测量。

其目的是建立准确、连续的高程系统，为其他工程项目和地图制作等提供参考。

2.2 基本概念在一等水准测量中，有几个基本概念需要了解：- 高程：表示一个地点相对于某个参考面或基准面的垂直距离。

高程可正可负，正值表示该地点位于参考面之上，负值表示该地点位于参考面之下。

- 基准面：被选定作为高程衡量标准的一个具体平均海平面。

- 高度仪：用于测量垂直角度和垂直距离变化的仪器。

- 水平仪：用于保持测量设备稳定且保持水平状态的工具。

2.3 测量方法一等水准测量主要包括以下步骤：1) 设置起点：选择一个已知高程的起始点作为基准点。

2) 建立测站：根据测量需求，在待测区域内建立连续的测站。

3) 进行观测：使用高度仪和水平仪，分别对每个测站进行观测。

水准测量基本原理教案水准测量基本原理（教案）水准测量基本原理课型：讲授教学目的与要求：了解高程测量常用的方法。

理解水准测量基本原理。

掌握高差法、仪高法及连续水准测量计算未知点高程的方法。

教学重点、难点：重点：水准测量基本原理。

高差法、仪高法及连续水准测量计算未知点高程的方法。

难点：水准测量基本原理。

采用教具：多媒体课件复习、提问1、高程的定义、高差的定义。

第一讲 水准测量基本原理一、高程测量（测定地面点高程）的方法高程是确定地面点位置的要素之一，在工程建设的设计、施工与管理等阶段都具有十分重要的作用。

测定地面点高程的工作称为高程测量。

按所使用的仪器和施测方法分：水准测量、三角高程测量、气压高程测量和GPS 高程测量。

二、水准测量基本原理水准测量不是直接测定地面点的高程，而是测出两点间的高差。

即在两个点上分别竖立水准尺，利用水准测量的仪器提供一条水平视线，瞄准并在水准尺上读数，求得两点间的高差，从而由已知点高程推求未知点高程。

如图1-1所示，设已知A 点高程为A H ，用水准测量方法求未知点B 的高程B H 。

在A 、B 两点中间安置水准仪，并在A 、B 两点上分别竖立水准尺，根据水准仪提供的水平视线在A 点水准尺上读数为a ，在B 点的水准尺上读数为b ，则A 、B 两点间的高差为：b a h AB -=图1-1 水准测量原理设水准测量是由A 点向B 点进行，如图1-1中箭头所示，则规定A 点为后视点，其水准尺读数a 为后视读数；B 点为前视点，其水准尺读数b 为前视读数。

由此可见，两点之间的高差一定是“后视读数”减“前视读数”。

如果a >b ，则高差AB h 为正,表示B 点比A 点高；如果a <b ，则高差AB h 为负，表示B 点比A 点低。

在计算高差AB h 时，一定要注意AB h 的下标A B 的写法：AB h 表示A 点至B 点的高差，BA h 则表示B 点至A 点的高差，两个高差应该是绝对值相同而符号相反，即：BA AB h h ＝－测得A 、B 两点间高差AB h 后，则未知点Ｂ的高程B H 为：)(b a H h H H A AB A B -+=+= （1-1）水准测量：水平视线（水准仪）+水准尺→待定点与已知点高差+已知点高程→未知点高程。

第一节水准测量原理▲教学目标一、能力目标1、能够合理地选择水准点、转点和测量路线；2、能够做到仪器位置合适，后、前视观测顺序和跑尺顺序正确；二、知识目标1、知道水准测量的理论依据；2、知道水准点、转点、三种水准路线的含义和区别；三、情感目标1、培养理论联系实际思考的习惯；▲教学重点1、水准测量的观测步骤和施测方法；▲教学难点1、水准测量原理；2、水准测量的成果检核。

▲教学方法问题解答法。

▲教学用具课件：①单元学习目标；②水准测量原理图；③水准点标石示意图；▲教学过程[投影] 本节课的学习目标一、导入新课在上一节课中大家学习了水准仪和水准尺的使用方法。

我们知道水准仪的主要功用是在地面上建立水平视线，并在水准尺上进行读数。

那么我们建立水平视线在水准尺上读数的目的是什么呢？这与高差或高程测量有什么关系呢？二、新课教学（一）水准测量原理[探讨]地面上现有A、B、C三点，已知A点的高程H A，如何测知B点和C点的高程（三点中B点最高）？[投影] 水准测量原理图（提示：与所探讨的问题相联系）[归纳]在AB之间和BC之间分别建立水平视线，在ABC三点各立尺，读取两组读数。

AB间：A尺读数为a A，B尺读数为b B 。

BC间：B尺读数为a B，C尺读数为b C 。

则有：h AB=a A-b B，H B=H A+ h AB；h BC=a B-b C，H C=H B+ h BC。

其中有高差传递，H C=H B+ h BC= H A+ h AB+ h BC[讨论]1、上面计算的高差h AB和h BC有无正负？什么时候为正？什么时候为负？2、每次计算高差都是“后视读数a，减去前视读数b”，这是为什么呢？3、上面是三个点的情况，如果是四个点或更多的点，如何测算高程？[结论]1、计算高差的通用公式：h = a-b ；2、计算高程的递推公式：H前=H后+h后前= H后+(a-b)；3、计算高程的另一表达式：H前= (H后+a)-b= H i-b；4、高差性质：[练习]1、已知A点高程为238.325m，AB两点之间高差为(-2.123)m。

子项目1水准测量原理[第一部分]：导入新课：本章主要介绍高程测量的一种仪器，水准仪。

包括水准测量的基本原理；水准仪的各个组成部分，如水准器、水准尺和尺垫、望远镜；水准仪的构造和使用以及最新式的水准仪。

首先来了解水准测量的原理。

[第二部分]：新课讲解：基本测法：从已知高程点A出发，测出A点到B点的高程之差，即高差h AB，则B点高程H B为：H B = H A + h AB一、水准测量的原理在A 、B 两点上各立一根尺子（水准尺），在A 、B 之间安置一架可以得到水平袖线的仪器（水准仪），由水平视线在尺子上读数，分别为a 、b ，则两点的高差h AB =a-b 。

这其中的关键是水准仪能够给出水平视线。

a ——后视读数；b ——前视读数注意：1．高差h AB 本身可正可负，当a 大于b 时h AB 为正，此时B 点高于A 点；当a 小于b 时h AB 为负，即B 点低于A 点。

2．高差h AB 的书写其下标的次序是固定的，不能随意变换，h AB 表示从A 到B 的高差；h BA 则表示从B 到A 的高差。

二、转点、测站转点：临时立尺点，作为传递高程的过渡点。

（一般转点上均需使用尺垫） 测站：每安置一次仪器，称为一个测站。

当欲测点B 离已知点A 较远，安置一次仪器就不可能测出它们的高差，这时，选择一条施测路线，在A 、B 之间加设一些转点，每相邻两点测一测站，求出它们的高差，则AB 的高差即为这些高差的总和。

h AB = h 1 + h 2 + h 3 + ……=（a 1-b 1）+（a 2-b 2）+（a 3-b 3）+……=∑∑∑-=-b a b a )(三、地球曲率的影响实际上大地水准面接近于球面，一个测站上的水准测量应如下图所示，图中用圆弧表示过A 点的大地水准面。

因θ角很小（AB 相距200m 时，θ≈6″），故在A 、B 两点竖立的水准尺接近于平行，实际此时高差AB h 为：AB AB h b a h ∆--= 式中AB h ∆称为地球曲率的影响。

水准测量基本原理（教案）水准测量基本原理课型：讲授教学目的与要求：了解高程测量常用的方法。

理解水准测量基本原理。

掌握高差法、仪高法及连续水准测量计算未知点高程的方法。

教学重点、难点：重点：水准测量基本原理。

高差法、仪高法及连续水准测量计算未知点高程的方法。

难点：水准测量基本原理。

采用教具：多媒体课件复习、提问1、高程的定义、高差的定义。

第一讲 水准测量基本原理一、高程测量（测定地面点高程）的方法高程是确定地面点位置的要素之一，在工程建设的设计、施工与管理等阶段都具有十分重要的作用。

测定地面点高程的工作称为高程测量。

按所使用的仪器和施测方法分：水准测量、三角高程测量、气压高程测量和GPS 高程测量。

二、水准测量基本原理水准测量不是直接测定地面点的高程，而是测出两点间的高差。

即在两个点上分别竖立水准尺，利用水准测量的仪器提供一条水平视线，瞄准并在水准尺上读数，求得两点间的高差，从而由已知点高程推求未知点高程。

如图1-1所示，设已知A 点高程为A H ，用水准测量方法求未知点B 的高程B H 。

在A 、B 两点中间安置水准仪，并在A 、B 两点上分别竖立水准尺，根据水准仪提供的水平视线在A 点水准尺上读数为a ，在B 点的水准尺上读数为b ，则A 、B 两点间的高差为：b a h AB -=图1-1 水准测量原理设水准测量是由A 点向B 点进行，如图1-1中箭头所示，则规定A 点为后视点，其水准尺读数a 为后视读数；B 点为前视点，其水准尺读数b 为前视读数。

由此可见，两点之间的高差一定是“后视读数”减“前视读数”。

如果a >b ，则高差AB h 为正,表示B 点比A 点高；如果a <b ，则高差AB h 为负，表示B 点比A 点低。

在计算高差AB h 时，一定要注意AB h 的下标A B 的写法：AB h 表示A 点至B 点的高差，BA h 则表示B 点至A 点的高差，两个高差应该是绝对值相同而符号相反，即：BA AB h h ＝－测得A 、B 两点间高差AB h 后，则未知点Ｂ的高程B H 为：)(b a H h H H A AB A B -+=+= （1-1） 水准测量：水平视线（水准仪）+水准尺→待定点与已知点高差+已知点高程→未知点高程。