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。

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。

水准测量教案Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】******************学院教案章节首页授课班级：第三章计4 学时第三章 水准测量高程测量（Height Measurement ）的概念根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未知点的高程的方 法。

即： H 未=H 已+h高程测量的方法分类按使用的仪器和测量方法分为：水准测量(leveling) ：精度最高。

三角高程测量(trigonometric leveling)：利用经纬仪测量倾角再按三角函数解算出测点高程的方法。

适用于山区。

气压高程测量(air pressure leveling)：根据大气压力随地面高程变化而改变的原理，用气压计测定测点高程的方法，精度最低。

GPS 测量。

(GPS leveling)：利用GPS 测定测点的高程。

所测高程是大地高。

大地高：从一地面点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球面的距离水准测量的原理一． 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：AB B A h H H a b =-=-2．测得两点间高差h AB 后，若已知 A 点高程 H A ，则可得 B 点的高程。

3．视线高程： i A B H H a H b =+=+4．转点 TP(turning point)的概念。

结论：A 、B 两点间的高差h AB 等于后视读数之和减去前视读数之和。

注意：A ：高差的符号有正有负。

当高差为正值时，表示前视点B 高于后视点A ；当高差为负时，表示前视点B 低于后视点A 。

B：计算高差时，一定要用后视读数减去前视读数，次序不能颠倒。

水准测量的仪器和工具一、水准仪(level)（拿仪器讲解）1．望远镜(telescope)——由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。

第二章水准测量导语：复习第一章有关确定点的三要素和测量的三项基本工作，引出高程测量的概念。

重点：1、水准测量原理2、水准测量的仪器、工具及其使用3、水准测量的方法4、水准测量原成果计算.难点：水准测量成果计算。

教学要求：掌握：1、水准测量仪器及工具的使用方法2、水准测量的施测及计算方法3、规范水准测量的记录格式理解：水准测量原理应用：水准测量施测内容：高程测量常用方法:水准测量三角高程测量气压高程测量水准测量因其测量精度最高,所以在国家控制测量和工程勘测及施工测量中被广泛采用§2.1水准测量原理原理:利用水准仪提供的水平视线测定已知点和未知点间的高差,求出未知点高程的方法。

H B =HA+a-b, H=a-bH B =HA+hAB前进方向注: a—后视读数：后视方向的读数b—前视读数: 前视方向的读数测量前进的方向称为前视方向 (已知点—未知点)§2.2水准测量的仪器和工具本节重点:1、DS3水准仪的构造2、水准尺及其使用一、DS3微倾式水准仪的构造照准部:望远镜、水准器基座1、望远镜:物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板.十字丝分划板:竖丝、横丝是为瞄准目标和读数用的.在横丝的上、下还有对称的两根短横丝,用来测量距离,称为视距丝.视准轴:十字丝交点与物镜光心的连线.物体在目镜中看到的是放大的、倒立的虚象.2、水准器①圆水准器:粗平圆水准器的主要功能是当圆水准气泡居中时,表明圆水准器轴处于铅垂位置,望远镜大致水平。

②管水准器:精平管水准器的主要功能是当水准器气泡居中是,表明管水准器轴处于水平位置,从此判断望远镜的视线是否处于水平位置.衡量水准器精确程度的指标:水准管分划值。

一般管水准器20”/2mm，圆水准器8~10’/2mm。

水准管分划值:水准管上2mm圆弧所对的圆心角“て”て越小,精度越高.水准管轴:管水准器水准管内圆弧中点的水平切线.圆水准管轴: 管水准器内圆圈中点与球心的连线.为了使管水准器精确水平，加一组棱镜系统，称为复合水准器。

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。