二等水准测量原理和水准仪操作讲解

工程测量二板斧：水准仪、全站仪的使用方法一、水准仪及其使用方法高程测量是测绘地形图的基本工作之一，另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法一、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.脚架二、操作要点：在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。

水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。

将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。

计算公式：两点高差=后视－前视。

三、校正方法：将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a’、b ’。

计算如果a－b≠a’－b’时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。

用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。

重复以上做法，直到相等为止。

四、水准仪的使用方法水准仪的使用包括：水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。

1. 安置安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。

首先打开三脚架并使高度适中，用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固，然后打开仪器箱，用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。

2. 粗平粗平是使仪器的视线粗略水平，利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。

具体方法用仪器练习。

在整平过程中，气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。

3. 瞄准瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。

首先是把望远镜对向远处明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰。

再松开固定螺旋，旋转望远镜，使照门和准星的连接对准水准尺，拧紧固定螺旋。

最后转动物镜对光螺旋，使水准尺的清晰地落在十字丝平面上，再转动微动螺旋，使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。

二等水准测量观测的基本要求和操作程序1、二等水准测量：每公里高差中误差±2mm。

水准仪型号为DS2型自动安平水准仪和平板测微器，使用一对铟瓦水准尺。

2、观测时用“闭合环线路往返各一次，往返较差：平地为±4L。

（L为环线的路线长度[公里]）。

3、水准仪视准轴与水平面的夹角：DS2型不应超过±15″；水准尺：铟瓦水准尺，标尺上的米间隔平均长与名义长之差，不应超过±。

4、在测区内水准点至少应设立3个。

5、二等水准观测的技术要求：（1）使用DS2型自动安平水准仪和平板测微器：视线长度小于50米；前后视距尽量相等，其差小于1米；前后视距累计差不大于3米；视线离地面最低不超过米；（2）铟瓦水准尺基本分划、辅助分划读数差；基本分划、辅助分划所测得高差之差小于。

（3）两次观测高差较差超限时应重测，重测后应选用两次合格的结果。

如果重测结果与原测结果分别比较，其差均不超过限值时则由三次结果取平均数。

6、高差闭合差的平差：按观测线路的视距总长和各点间的观测视距的比值进行分配改正数。

7、二等水准测量计算成果应取至。

8、二等水准测量观测操作程序：（1）、在现场选择原控制桩点J2—2的高程为起始高程进行高程传递，先测至是JW2点，然后顺时针方向观测：J2—2—JW2—JW1—JW4—JW3—J2—2。

然后逆时针方向再观测一次：J2—2—JW3—JW4—JW1—JW2—J2—2。

（2）、在两个水准点间按通视情况，先用皮尺量好前后视距的距离。

选择测站点和立尺点的位置并标定。

而且在两点间基本上设两站，前后视距尽量相等，观测时用尺垫。

（3）、观测时，往测水准仪照准标尺分划的观测顺序㈠.奇数测站为：①.照准后视标尺的基本分划：上、下丝(照准标尺基本分划进行视距读数)，视距第四位数由测微轮直接读取，然后用楔形平分丝精确照准标尺的基本分划，读定标尺基本分划与测微轮读数。

②. 照准前视标尺的基本分划：用楔形平分丝精确照准标尺的基本分划并读定标尺基本分划与测微轮读数，然后用上、下丝照准标尺基本分划进行视距读数，视距第四位数由测微轮直接读取。

二等水准测量方法与步骤（1）从实验场地的某一水淮点出发，选定一条闭合水准路线；或从一个水准点出发至另一水淮点，选定一条附合水准路线。

路线长度为2000－3000m。

(2) 安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该量距使其相等，其观测次序如下：往测奇数站的观测程序：后前前后；往测偶数站的观测程序：前后后前；返测奇数站的观测程序：前后后前；返测偶数站的观测程序：后前前后；（3）手薄记录和计算见表“二等水准测量记录”中按表头的次序次序(1)－(8)、(9)一(10)为计算结果：后视距离(9)＝100×（(1)-(2)) 前视距离(10)＝100×（(5)-(6)）视距之差(11)＝(9)－(10) 视距累计差（12）＝上站（12）十本站（11）基辅分划差（13）＝（4）＋K －（7），(k＝30155或60655视标尺而定) （14）＝（3）＋K －（8）基本分划高差（15）＝（3）－（4），辅助分划高差（16）＝（8）－（7）高差之差（17）＝（14）－（13）＝（15）－（16）平均高差（18）＝{（15）＋（16）}/2 每站读数结束记录（1）－（8），随即进行各项计算（9）一（10），并按上表进行各项检查后，满足如下限差后，才能搬站。

(4) 依次设站，用相同的方法进行观测，直至线路终点，计算线路的高差闭合差，按二等水准测量的规定，线路高差闭合差的容许值±4。

水准测量作业技术要求注：K——测段、区段或路线长度，km；测自-______至________ 20 年月日时间始______时______分末______时______ 分成像_____________ 温度____________云量______________ 风向风速_____________ 天气____________（5）内业计算内业计算包括水准测量的概算与平差计算。

其概算包括水准尺每米长度误差改正；正常水准面不平行改正；重力异常改正（一般不作要求）；水准路线闭合差计算与闭合差分配；计算各水准点的概略高程。

二等水准测量及平差计算操作教程一、前言二等水准测量称为精密水准测量。

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。

主要作为大城市的高程控制；地面沉降；精密工程测量。

二、主要技术标准执行规范：《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006三、主要内容作业流程图1、首先进行现场地形和控制点勘察，查看控制点具体位置并记录（可在奥维地图上标记），查看是否有控制点被破坏，周围地形是否便于测量。

2、勘察完成后，根据施工需求按规范要求埋设加密点，加密点要埋设在坚实牢固的土质上，防止后期沉降。

3、根据勘察情况，制定测量路线，尽量选择距离最短、高差较小、土质坚硬的线路。

4、设置测量参数开始测量，以徕卡LS10为例：4.1测量前首先校验仪器和水准尺零点误差，测量时仪器水准气泡对中整平，然后在主菜单中选择工具-区域设置-单位设置，距离单位米，高程位数为5位，距离位数为3位，温度℃。

4.2在主菜单中选择工具-区域设置-模式设置，模式有五种：单次、平均、平均S、中值、跟踪。

选择平均。

4.3设置作业：在主菜单界面选择程序-线路测量进入配置界面，点击设置作业。

新建一个作业，输入作业名称，作业员名称。

4.4设置限差：按照二等水准标准设置限差，最小视距为3米（仪器到水准尺的距离要大于3米），最大视距为50米，前后视距差为1.5米（后视水准尺到仪器的距离与前视水准尺到仪器的距离之差不大于1.5米），累计视距差为6米（本次的前后视距差+往次所有的前后视距差之和不大于6米），最高视线2.8米（仪器望远镜十字丝横丝与水准尺水平视线不超过2.8米，2米的水准尺则输入1.8米），最低视线0.55米），B1-F1/B2-F2 0.00030m（第一次后视读数-前视读数与第二次后视读数-前视读数不大于0.3mm）。

二等水准操作规范
二等水准测量属于精密测量，在外业观测和内业计算中，应按规范操作，尽量减少误差，从而提高精度。

1．前期准备工作。

在二等水准测量之前，要对仪器进行全面检校。

首先检校视线的i角误差，可以直接采用仪器自带的检校方法，i角需小于规范要求的限差值15s；其次是检校仪器的圆水准器和标尺水准器。

2．水准测量的外业观测
2.1 .将仪器整平（望远镜绕垂直轴旋转，圆气泡始终位于指标环中央）;
（4）除线路转弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，应接近一条直线。

仪器距前后标尺距离应尽量相等，前后视距差、视距累积差应符合限差要求。

（5）每一测段的往测与反测，其测站数均应为偶数。

由往测转向反测时，两标尺应互换位置，并应重新整置仪器。

（6）水准标尺应用尺架撑稳，尺垫需踩实，以保证水准尺的稳定性。

（7）水准测量的观测工作间歇时，一般结束在固定水准点上。

4．各项限差要求
每千米水准测量偶然中误差M
满足精度要求：其计算公式为
△应
如果超限应重测。

其中：△-测段往返测高差不符值，单位mm；R-测段长度，单位km；n-测段数。

5.数据处理
水准测量作业结束后，要进行整体严密平差计算，可以用武汉大学科傻平差软件进行平差处理。

二等水准测量的基本原理和方法
一、二等水准测量的基本原理
二等水准测量即直尺线水准测量，是以直尺线和罗经作为测量仪器，用连续视觉观测，结合测量学中的几何概念和几何公式，实施对水准线上的曲线参数和曲线长等量测量的精确方法。

直尺线水准测量又叫二等水准测量，在工程测量中可用于求解上游距下游的高程差。

二等水准测量的原理：根据双重精细观测法，在水准线上取2点，且视角垂直的直尺线、和垂直的罗经，可以通过观测视角判断地表上2点之间的空间关系，然后由定位来求取这2点之间的距离。

二等水准测量采用几何法定位，它可以有效地增加精度，且可以减少测量时间，减少测量计算量，节约成本。

二、二等水准测量的方法
1、定点测量法
定点测量是指在水平线上将台视觉观测点定下来，再用量角仪或罗经边界仪器连续测量，根据台的原始高差，再根据测量结果利用地文学计算公式求取各台点高差的水准方法。

定点法测量中一般要求台点高差小于0.3m，这样可以用它来测量曲率较低的台线。

2、连续测量法
连续测量是指在水平线上以罗经边界仪器为基准，连续记录每段区间的台点高差，然后再根据连续测量结果，使用地文学计算公式求取各台点高差的水准方法。

连续测量法的台线曲率计算精度较高，适用于曲率较大的台线。

3、偏移测量法
偏移测量法是指在水平线上，先对底部台点进行定点测量，然后再以该台点为基准，每段区间的上一台点与下一台点之间的台点高差均以偏移值测量，最后根据测量结果和台点高差的初值，使用地文学计算公式求取各台点高差的水准方法。

偏移测量法采用偏移量来测量，能节约大量的测量时间，可用来测量曲率较大的台线。

二等水准测量的基本原理和方法一、二等水准测量的基本原理二等水准测量（简称二等测量）是一种测量某一地点的高程的方法，它将整个测量划分为以两个点对着看的折成两个测量路线的两个正交方向，每个方向均由点连线的方式取得它的高程明确取值。

二等测量的基本原理是通过在某一点A上，对着看另一点B，重复以下三个步骤：即先从A沿着X轴测量距离，然后从B沿着Y轴测量距离，最后从A沿着X轴测量向上倾斜的斜距。

通过以上三个步骤，可以求出在其中任何一点的高程，并且可以根据路线的走向计算出线路上各点之间的高程差。

二等测量的基本原理：在测量中，以点A为起点，沿一个方向（称为主方向，X方向）移动一定距离，记作dx，然后以该点为起点，沿一个垂直于X方向的方向（称为Z方向，Y方向）移动一定距离，记作dz，接着以该点为起点，沿一个垂直于X方向和Y方向的方向（称为点斜方向）移动一定距离，记作dh，以上四个参数有了，便可以求得点的高程。

其中，dx、dz和dh是通过推尺和水准仪来测量，而dh是通过绘制出一个放射状网络，以点斜方向的距离差作为参考，来大致确定线路上的所有点的高程差，从而确定线路上的所有点的高程值。

二、二等水准测量的基本方法1.双向测量法：（1）取两点，计算X轴和Y轴的距离，绘制出点斜路网，以该路网为基准，根据水准仪的情况，求出每个网点的高程差值，进行累加，求出每个网点的高程值。

（2）以最后一个网点为起点，按相反方向开始测量，步骤与第一次测量相同，进行点斜路网的绘制、高程计算。

以中间网点的高程值作为最终的高程值。

2.单向测量法：（1）从某一点，沿X轴方向行进，重复以上步骤，完成点斜网的绘制和高程计算。

（2）继续沿X轴方向行进，停靠在某一点，计算X轴和Y轴的距离，绘制出点斜路网，以该路网为基准，根据水准仪的情况，求出每个网点的高程差值，进行累加，求出每个网点的高程值。

3.慢步测量法：（1）以某一点为起点，沿X轴方向行进，先记录第一次走出的距离，记作Dx，然后按照如下步骤：再次走出一段距离，记作dx；然后沿着Y轴方向行进，记录走出的距离，记作dz；最后，沿着点斜方向行进，记录走出的距离，记作dh。

二等水准测量方式与步骤(1)从实验场地的某一水淮点动身，选定一条闭合水准线路;或从一个水准点动身至另一水淮点，选定一条附合水准线路。

线路长度为2000・3000m。

⑵安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该量距使其相等，其观测顺序如下：往测奇数站的观测程序：后前前后；往测偶数站的观测程序:前后后前；返测奇数站的观测程序:前后后前；返测偶数站的观测程序:后前前后；(3 )手薄记录和计算见表"二等水准测量记录"中按表头的顺序顺序(1)・(8)、(9) —(10)为计算结果：后视距离(9) = 100x ( (1)-(2))前视距离(10)二100x ( (5)-(6)) 视距之差(11)二(9)・(10)视距累计差(12)=上站(12 )十本站(11)基辅分划差(13) = (4) +K ・(7), (k = 30155 或60655 视标尺而定)(14 ) = ( 3 ) + K・(8 )大体分划高差(15 ) = ( 3 )・(4 ),辅助分划高差(16 ) = ( 8 )・(7 )高差之差(17 ) = ( 14 )・(13 ) = (15 )・(16 )平均高差(18) ={(15) + (16) }/2每站读数终止记录(1)・(8 ),随即进行各项计算(9 )-(10), 并按上表进行各项检查后，知足如下限差后，才能搬站。

(4)依次设站，用相同的方式进行观测，直至线路终点，计算线路的高差闭合差，按二等水准测量的规定,线路高差闭合差的允许值±4。

水准测量作业技术要求注：K——测段、区段或线路长度,km ;测自- _________ 至______ 20年月曰时刻始__________ 时_____ 分末 _____ 时_____ 分成像______________ 遍度 _________ 云量____________ 风向风速___________ 天气___________ 土质 ___________ 太阳方向_____________(5)内业计算内业计算包括水准测量的概算与平差计算。