四等水准测量教案资料

（一）四等水准测量1．任务描述根据1个己知点高程，按照四等水准测量的规范要求，采用闭合水准路线测定3个未知点的高程（水准路线长度约1.0km）。

2．人员组织及要求参赛队每名队员必须观测一个测段、记录一个测段。

整个观测结束后，由4名队员共同完成水准点高程计算及其它工作。

每测站计算检核完成后方可搬站，搬站过程中仪器无需装箱，但全部观测完成后仪器必须装箱，提交测量成果同时计时结束。

3．仪器工具（1）DS3型水准仪l套；（2）红黑双面对尺l副；（3）尺垫2个；（4）记录夹1个；（5）非程序型函数计算器1个（自备）；（6）3H绘图铅笔4支（自备）。

4．技术要求（1）观测要求观测程序：后一后一前一前。

测段测站数：偶数站。

观测主要技术要求见表1。

水准测量计算数字取位要求见表2。

（2）水准路线计算采用近似平差方法计算水准路线中待定点高程。

水准路线闭合差允许值：≤L 20 (mm)（L 为水准路线长度，以km 为单位）。

5．提交成果（1）水准路线观测与计算略图l 份；（2）四等水准测量观测记录表4份（每人l 份）； （3）四等水准测量高程计算表l 份。

6．比赛用表见附表1-1、1-2和1-3。

7．评分比重 （1）用时占比30%; （2）测算占比70%附表1-1四等水准路线观测与计算略图团队编号： 绘图者编号：附表1-3四等水准测量高程计算表团队编号：记算者编号：四等水准测量项目（样题）参赛团队编号：抽签序号：1．竞赛时间：90分钟。

2．竞赛样题按四等水准的技术要求进行闭合水准路线观测。

水准路线分四个测段，路线总长度约1.0km，其中已知高程点为A( )，待定点B( )、C( )、D( )，如下图所示。

观测完成后采用近似平差方法计算各待定点高程。

3．上交成果（1）水准路线观测与计算略图1份：（2）四等水准测量观测记录表4份（每人1份）：（3）四等水准测量高程计算表1份。

说明：现场抽签决定闭合水准路线中已知高程点和待定点编号。

实验3 四等水准测量一、目的和要求1、进一步熟悉水准仪的操作，掌握用双面水准尺进行四等水准测量的观测、记录和计算方法。

2、熟悉四等水准测量的主要技术指标，掌握测站和路线的检核方法。

二、实验准备每实验小组的仪器工具：DS3水准仪一台、测伞一把、双面水准尺二把、尺垫二个、记录板(含记录纸)一块。

三、双面尺法观测步骤1、从实验场地的某一水准点出发，选定一条闭合水准路线，其长度以安置4个测站、视线长度40-60m 为宜。

立尺点可以选择有凸出点的固定地物或安放尺垫。

2、在起点（某一水准点）与第一个立尺点的中间（前、后视的距离大致相等，用目估或步测）安置并粗平，观测者按下列顺序观测：（1）观测黑面：利用十字丝的上、下、中丝获得后视尺黑面刻划数字上黑、下黑和a 黑；利用十字丝的上、下、中丝获得前视尺黑面刻划数字上黑、下黑和b 黑；（2）观测红面：利用十字丝的中丝获得后视尺、前视尺的红面刻划数字a 红和b 红。

（3）观测程序："a 黑--b 黑--b 红--a 红"，即"a 尺黑面-b 尺黑面-b 尺红面-a 尺红面"。

3、观测者的每次读数，记录者应当场记下，按观测程序，表头说明观测、记录的内容，其中(1)、(2)……(18)表示记录计算的顺序；后视、前视完毕，应当场计算高差，并作测站检核。

填写四等水准测量记录。

4、依次设站，用相同的方法进行观测，直至回到出发的点。

5、全线路实测完毕，应作线路检核，计算高差闭合差是否超限，如果超限要重新进行测量；否则，填写完成成果整理表。

四、技术要求1、视距长度：≤100m2、视距差： ≤5m3、视距累积差：≤10m4、基、辅分划（黑、红面）读数差 ≤3.0mm5、基、辅分划（黑、红面）高差较差≤5.0mm6、闭合差 ≤±±206L n mm mm 或四等水准测量外业记录表日期：_____年___月___日天气：_____ 仪器型号：____________组号：________ 观测者：_______________记录者：_______________ 立尺者：_____________________测点编号后尺上丝前尺上丝方向及尺号标尺读数K+黑减红(mm)高差中数（m）备注下丝下丝黑面（mm）红面（mm）后距（m）前距（m）视距差累加差尺1#的K=尺2#的K=计算检核视距部分(9)(10)(12)=-=∑∑末高差部分(3)(6)(15)(8)(7)(16)(15)(16)2(18)-==-==-==∑∑∑∑∑∑∑∑∑水准测量成果计算表点名测站数实测高差(m)改正数(mm)改正后高差(m)高程(m)计算校核。

南京工程技术学校理论课程教师教案本（20 —20 学年第学期）专业名称造价课程名称建筑工程测量授课教师学校南京工程高等职业学校授课主要内容或板书设计课间实验：四等水准路线测量一、目的和要求（1）熟练水准仪的操作，掌握四等闭合水准路线测量的观测、记录和计算方法。

（2）了解四等闭合水准测量的主要技术指标，掌握闭合差改正方法。

二、计划和设备（1）实验时数安排为4学时。

实验小组由4人组成，轮流分工为：1人操作仪器，1人记录，2人立水淮尺。

（2）实验设备为DS3水准仪，水准尺2支，尺垫2只，记录板一块。

三、方法和步骤1、了解四等水准测量方法四等水准测量是高程控制测量的常用方法，在每个测站上安置一次水准仪，采用视距测量方法保证仪器处于中间位置。

采用后后前前的观测顺序，进行测站检核。

除此以外，还有其他的一些检核。

2、闭合水准测量实习（1）从实习场地的已知水准点出发，选定一条闭合水准点路线；或从一个水准点出发至另一水准点，选定一条附合水准路线。

路线长度为200~400 m，设置8~12个测站，视线长度约为30 m左右。

立尺点可以选择有凸出点的固定地物或安放尺垫。

（2）安置水准仪时，可用步测使前、后视距相等。

在每一测站，按顺序进行观测：后视水准尺黑面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数；前视水准尺黑面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数； 前视水准尺红面，精平，读中丝读数； 后视水准尺红面，精平，读中丝读数。

（3）记录者在记录表“四等水准测量记录”中每站读数结束，随即进行各项计算，并行各项检核，满足规定的限差要求后，才能搬站。

四等水准测量的技术要求规定如下表：（4）依次设站，用相同的方法进行观测，直至路线终点，计算路线高差闭合差。

按四等水准测量的规定，路线高差闭合差的容许值为,20mm L L 为路线总长（单位：km ）。

四、注意事项（1）四等水准测量比普通水淮测量有更严格的技术规定，要求达到较高的精度，其关键在于：前、后视距要相等（在限差以内）；从后视转为前视（或相反），望远镜不能重新调焦；水准尺应竖直，最好用附有圆水准器的水准尺。

四等水准测量实训内容及步骤四等水准测量是一种地理测量方法，主要用于确定地面高程，并广泛应用于土地测绘、建筑工程、道路施工等领域。

该测量方法相对简单，操作相对容易，但仍然需要一定的技术支持和实践经验。

四等水准测量可以分为以下几个步骤：1.前期准备：进行四等水准测量之前，需要进行一些准备工作。

首先，需要制定测量计划，确定目标区域和测量线路。

然后，需要准备测量仪器和设备，包括四等水准仪、水准杆、三脚架、标尺、铅垂线等。

此外，还需要备齐测量记录表格、清洁工具和现场安全用具。

2.设定基准点：在开始实施四等水准测量之前，需要先确定一个基准点或基准面。

基准点可以选择已有的已知高程点，如国家基准点或已建立的起始控制点。

如果没有可用的基准点，可以通过GPS定位、地理信息系统等方法获取。

3.安装测量仪器：将三脚架安放在稳固的地面上，并调整水准仪安装在三脚架上。

然后，根据地形和要测区域的距离，安装一定数量的垂直目标杆，以便日后实施测量。

4.进行标定：在实际测量之前，需要对水准仪进行精确的校准。

使用标尺测量目标杆顶部和底部的高度，并记录下来。

然后，使用铅垂线在目标杆顶部和底部之间拉线，以确保垂直方向的准确性。

5.进行测量：在进行实际测量之前，需要确保观测点的稳定性。

观测点应该远离任何可能引起振动或干扰的地方，如电线、交通等。

为了保证准确性，应该进行多次测量，并记录测量结果。

6.计算和校正：在完成实际测量后，需要对测量数据进行计算和校正。

这包括使用测量记录表格计算观测点之间的高度差，然后根据基准点的高程，计算其他观测点的高程。

此外，还需要进行误差校正，以提高测量结果的精确性。

7.数据处理和生成图表：将测量数据输入计算机，并使用测量数据处理软件进行数据处理。

这包括绘制水准曲线图和等高线图，并生成测量报告。

在报告中应包括测量结果、误差分析以及相关图表和图像。

以上就是四等水准测量的基本内容和步骤。

在实际操作中，需要注意安全，保护好仪器设备，并确保测量精确和准确性。

1．四等水准测量1）．四等水准测量观测的技术要求：一个测站上的观测程序和记录等级水准测量一般采用双面水准尺进行观测。

四等水准测量一个测站上的观测程序采用“后—前—前—后”或“后—后—前—前” 。

注意：水准尺应交换使用。

2）测站上的计算与检核（1）视距要求视距等于上丝读数与下丝读数之差乘以100。

D≤100 m（2）后视距离－前视距离≤±5m（3）前、后视距累积差≤±10m（4）水准尺读数检核同一水准尺的红、黑面中丝读数之差要求：黑面中丝读数+尺常数K－红面中丝读≤±3mm（5）高差计算与校核：根据黑面、红面读数分别计算黑面、红面高差。

⒂、⒃，计算平均高差⒅。

要求：黑面高差－红面高差±0.1m≤±5mm满足以上条件取平均高差：⒅={⒂＋［⒃±0.100］}/2当K后＝4.687m时，式中取+0.100 m；当K后＝4.787m时，式中取－0.100 m。

3）每页计算的校核（1）视距部分：后视距离总和－前视距离总和=末站视距累积差。

总视距（该段水准路线长度）＝后视距离总和+前视距离总和（2）高差部分：后视红、黑面读数总和－前视红、黑面读数总和应=黑、红面高差总和应=平均高差总和的两倍。

测站数为偶数时∑［⑶＋⑻］－∑［⑹＋⑺］＝∑［⒂＋⒃］＝2∑⒅测站数为奇数时∑［⑶＋⑻］－∑［⑹＋⑺］＝∑［⒂＋⒃］＝2∑⒅±0.100外业观测填表计算例：（1）填入第一测站后视尺观测读数及计算：（2）填入第一测站前视尺上下丝观测读数计算前、后视距及后视距－前视距差满足要求,再观测黑、红面中丝读数及计算（3）计算测站红、黑面高差及平均高差：（4）依次计算以下各测站：（5）本段（页）校核：。

三、四等水准测量步骤三、四等水准测量控制测量除了要完成平面控制测量外，还要进行高程控制测量。

小区域地形测图或施工测量中，多采用三、四等水准测量作为高程控制测量的首级控制。

一、三、四等水准测量(leveling)的技术要求1、高程系统：三、四等水准测量起算点的高程一般引自国家一、二等水准点，若测区附近没有国家水准点，也可建立独立的水准网，这样起算点的高程应采用假定高程。

2、布设形式：如果是作为测区的首级控制，一般布设成闭合环线；如果进行加密，则多采用附合水准路线或支水准路线。

三、四等水准路线一般沿公路、铁路或管线等坡度较小、便于施测的路线布设。

3、点位的埋设：其点位应选在地基稳固，能长久保存标志和便于观测的地点，水准点的间距一般为1—1．5km，山岭重丘区可根据需要适当加密，一个测区一般至少埋设三个以上的水准点。

4、三、四等及五等水准测量的精度要求和技术要求列于表中。

二、三、四等水准测量的观测方法三、四等水准测量观测应在通视良好、望远镜成像清晰及稳定的情况下进行。

一般采用一对双面尺。

1、三等水准一个测站的观测步骤：（后-前-前-后；黑-黑-红-红）（1）照准后视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（1）、（2）、（3）。

（2）照准前视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（4）、（5）、（6）。

（3）照准前视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（7）（4）照准后视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（8）这四步观测，简称为“后一前一前一后(黑一黑一红一红)”，这样的观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。

对于四等水准测量，规范允许采用“后一后一前一前（黑一红一黑一红)”的观测步骤。

2、一个测站的计算与检核：观测记录参看书本表7-11。

①视距的计算与检核后视距 (9)=[(1)—(2)]X100m前视距 (10)=[(4)—(5)]Xl00m 三等≯75m，四等≯l00m前、后视距差 (11)=(9)—(10) 三等≯3m，四等≯5m前、后视距差累积 (12)=本站(11)+上站(12) 三等≯6m，四等≯l0rn②水准尺读数的检核同一根水准尺黑面与红面中丝读数之差：前尺黑面与红面中丝读数之差 13)=(6)十K—(7)后尺黑面与红面中丝读数之差 (14)=(3)十K—(8) 三等≯2mm，四等≯3mm(上式中的K为红面尺的起点数，为4．687m或4．787m)③高差的计算与检核黑面测得的高差 (15)=(3)—(6)红面测得的高差（16)=(8)—(7)校核：黑、红面高差之差 (17)=(15)—[(16)±0．100]或 (17)=(14)—(13) 三等≯3mm，四等≯5mm高差的平均值（18)= [（15)+(16)±0．100]/2在测站上，当后尺红面起点为4．687m，前尺红面起点为4．787m时，取十0．100，反之，取—0．100。

教学分析教学过程模块一水准测量任务七〔竞赛工程〕四等水准测量一、竞赛样题四等水准测量场地为约1KM长的硬质道路。

四等水准测量采用DS3型自动安平水准仪配合水准尺及尺垫的观测方式，完成指定闭合路线的水准测量并进行成果计算求出待测点的高程。

赛项组委会为每个参赛队提供四个控制点A、B、C、D。

点A 高程如下：HA=上交成果：四等水准测量观测记录表、四等水准测量成果计算表。

二、竞赛环境1四等水准测量场地难度适中,地物齐全。

2 闭合路线长度约1KM，可以满足多个队同时比赛。

3 竞赛采用DS3型自动安平水准仪配合水准尺及尺垫的观测方式，。

赛项执委会为每个参赛队提供四个控制点三、技术标准〔一〕测量要求1各参赛队按比赛报名表中的顺序将选手分别编号为1、2、3、4号〔比赛过程中不得变更〕，按规那么要求独立完成指定闭合水准路线的测量任务。

2水准路线的起始点及待定点由赛项执委会事先确定，赛前抽签确定各参赛队所观测的路线。

3每位选手完成一个测段〔即两个固定点之间的路线〕的观测和记录计算，具体方案如下：1测段〔点1A到2A号未知点〕由本队1号选手独立进行仪器安置、观测，2号选手进行记录、计算，3、4号选手负责水准尺安置；2测段〔2A号未知点到3A号未知点〕由本队2号选手独立进行仪器安置、观测，3号选手进行记录、计算，1、4号选手负责水准尺安置；3测段〔3A号未知点到4A号未知点〕由本队3号选手独立进行仪器安置、观测，4号选手进行记录、计算，1、2号选手负责水准尺安置；4测段〔4A号未知点到点1A〕由本组4号选手独立进行仪器安置、观测，1号选手进行记录、计算，2、3号选手负责水准尺安置。

4数据记录必须用赛项执委会盖章的记录手簿〔见附件表1〕，由负责记录的选手用签字笔当场准确无误地填写到相应栏内，并及时计算和填写表中其它数据，要求记录标准完整、符合记录规定、计算准确；观测数据不得改动厘米和毫米，分米、米以上数据不得连环涂改，如有违反均需扣分；观测数据必须原始真实，严禁弄虚作假，否那么取消参赛资格。

“四等水准测量”教学设计分析四等水准测量是地理测量的一种方法，用于测量地面的高程变化。

在四等水准测量中，我们通过放置准测点，测定其高程值，并通过测量点之间的高程差来确定地表的高程变化情况。

下面是对“四等水准测量”教学设计的分析。

一、教学目标分析1. 知识目标：（1）了解四等水准测量的定义、原理和方法；（2）掌握水准仪的使用方法和注意事项；（3）理解高程、高程系统和高程基准的概念；（4）熟悉水准网的建立和调整方法。

2. 能力目标：（1）能够使用水准仪进行测量，并根据测量结果确定高程差；（2）能够绘制高程图，并进行高程的计算和校正。

3. 情感目标：（1）培养学生的观察力、分析思维和解决问题的能力；（2）激发学生对地理测量和地理信息的兴趣。

二、教学内容分析四等水准测量的教学内容包括：1. 水准测量的概念、原理和方法；2. 水准仪的结构和使用方法；3. 定义高程、高程系统和高程基准；4. 水准网的建立和调整方法；5. 高程计算和校正。

三、教学方法和教学手段分析1. 教学方法：（1）讲授法：介绍四等水准测量的概念、原理和方法，并通过实例讲解相关知识点。

（2）展示法：通过展示水准仪的结构和使用方法，让学生更直观地理解水准测量的步骤和注意事项。

（3）实践法：布置实践任务，让学生亲自实施水准测量，并根据测量结果进行高程计算和校正。

2. 教学手段：（1）多媒体教学：使用多媒体课件展示水准测量的理论知识和实际操作过程。

（2）实物展示：提供水准仪、准测点等实物供学生观察和操作，增强实践能力。

（3）计算工具：提供计算器和电脑软件等工具，帮助学生进行高程计算和校正。

四、教学步骤分析为了达到教学目标，可以设计以下教学步骤：1. 导入介绍四等水准测量的背景和意义，引发学生对水准测量的兴趣和好奇心。

2. 知识讲解讲解水准测量的概念、原理和方法，介绍水准仪的结构和使用方法，引导学生理解水准网络的建立和调整方法。

3. 实物展示展示水准仪和其他测量工具，让学生亲自操作水准仪，并观察准测点的设置和测量过程，加深对水准测量步骤和注意事项的理解。