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土木工程测量-第二章 水准测量

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02、实验二_普通水准测量

02、实验二_普通水准测量

《土木工程测量》课程实验报告实验编号： 2实验内容：普通水准测量年级专业：____________________________组别：No._________________________组长：___________ 学号：______________组员：___________ 学号：_________________________ _________________________ _________________________ _________________________ ______________报告日期：________年_________月________日《土木工程测量》实验任务书实验二：普通水准测量（两次仪器高法）一、目的与要求1. 熟悉练习图根水准测量的施测、记录、计算、闭合差调整及高程计算方法；2. 掌握水准测量中“两次仪器高法”的施测方法；3. 各项操作轮流进行，每位组员至少作一个测站的观测操作工作。

二、计划与仪器准备1. 实验学时：2学时2. 主要设备：水准仪 1台三角架 1副水准尺（塔尺） 2把钢钎 5支记录板 1块遮阳伞 1把（如果有需要）三、方法与步骤1.场地布置：选一适当场地，在场中选1个坚实点作为已知高程点A（高程假定为HA ＝100.000m），选定B，C，D，E四个坚实点作为待测高程点，进行闭合水准路线测量（具体要求见“四、水准路线要求”）；2. 安置水准仪于A点和待测水准点（右例图为TP1）大致等距离处，进行粗略整平和目镜对光；3. 后视A点的水准尺，精平后读取后视读数a，记入手薄；前视TP1点的水准尺，精平后读取前视读数b，记入手薄。

并计算两点间高差hab；4. 依次连续设站，连续观测，最后测回至A点，形成一条闭合水准路线；5. 计算高差闭合差fh，并判定闭合差fh是否符合限差要求；限差公式为：（mm）或（mm）式中：n ——测站数L ——水准路线的长度，以km为单位6. 如果符合限差要求，则将闭合差fh分配改正，求出改正后各待测点的高程；7. 如果闭合差fh超限，则寻找原因，并重新测量。

《土木工程测量》第02章水准测量原理解析

《土木工程测量》第02章水准测量原理解析
高程测量的方法分类
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)
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水准点(Bench Mark)
通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为 水准点，一般用BM表示。有永久性和临时性两种。
)0.079 h 0.468
)160.000 H B H A 0.468
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三、水准测量成果的检核
1、 测站检核
（1） 双仪器高法
在每一测站上用两次不同仪器高度的水平视线(改变仪器高度应在 10cm以上)来测定相邻两点间的高差；
如果两次高差观测值不相等，对图根水准测量，其差的绝对值应小 于5mm，否则应重测。
第二章 水准测量 内容提要：
§2－1 §2－2 §2－3 §2－4 §2－5
水准测量概述 水准测量原理 微倾式水准仪和水准尺 水准测量的方法 微倾式水准仪的检验和校正
§2－6 水准测量的误差分析
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第二章 水准测量
高程测量概念（Height Measurement）
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。
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实验一 S3水准仪的认识与使用
任务：
熟悉水准仪的结构及操作方法 每人测二组数据，计算h判断高低。
方法：
两人立尺相距大约50m ，两人操作水准仪,水准仪立在两 尺的中间，，测完两组数据之后互换。
注意事项：
（1）服从老师安排，遵守实验室纪律； （2）领仪器时组长签名； （3）注意仪器安全，装箱要到位，上锁； （4）立尺时o点在下； （5）仪器与尺垫不要放在松软的地平即粗略整平仪器。旋转脚螺旋 使圆水准气泡居中，仪器的竖轴大 致铅垂，使望远镜的视准轴大致水 平。 （1）不论圆水准气泡在任何位置， 先用任意两个脚螺旋使气泡移到通 过圆水准器零点并垂直于这两个脚

土木工程测量_第三版_覃辉_课后答案(1-4章)

土木工程测量_第三版_覃辉_课后答案(1-4章)
[解]：该点位于统一 3°带的 38 号带内，其中央子午线的经度为 3×38=114°。 已知数据文件见题 1−10 上图，执行 PG2−1.exe 后生成的成果文件见题 1−10 下图。
题 1−10
[题 1-11] 试在 Google Earth 上获取北京国家大剧院中心点的经纬度，用程序 PG2−1.exe 计算其在统一 3° 带的高斯平面坐标(1980 西安坐标系)。
图 2-52 水准路线测量观测结果
[解]：将图 2-50 的结果记入下列表格中，在表格中进行计算并检核计算结果的正确性。 水准测量记录(两次仪器高法)
测站
点号 水准尺读数(mm) 高差 平均高差 高程 备注
后视 前视
/m
/m
/m
A 2416
1
2210
TP1
1721 0.695 (−0.002)
1513 0.697 0.696
[解]：绝对高程的基准面——大地水准面。
相对高程的基准面——水准面。
[题 1−4] “1956 年黄海高程系”使用的平均海水面与“1985 国家高程基准”使用的平均海水面有何关
系？
[解]：在青岛大港一号码头验潮站，“1985 国家高程基准”使用的平均海水面高出“1956 年黄海高程系”
使用的平均海水面 0.029m。
号带。
在统一 3°投影带的带号范围，计算公式 n = Int( L + 0.5) 3
n1
=
Int(109.65 3
+
0.5) =Int(37.05)=37
号带
n2
=
Int(117.1833333 3
+ 0.5)
=Int(39.561111)=39。

工程测量课件第2章水准测量

工程测量课件第2章水准测量

十字丝分划板护罩
3. 视准轴平行于水准管轴（i角）的检验与校正
检验：选择在相距80～100米距离两端A、B处钉木桩或放置尺 垫；在距A、B等距离处（S1）安置水准仪。
用双面尺或变动仪高法，测出A、B两点间的平均高差hAB。由 于前后视距相等，高差hAB不存在i角误差。
aa11′△ i
A
S1
D
hAB = a1′－b1 ′
b1′
i△
b1
B
hAB
D
a2′
a2
i
b2
B
hAB
A
S2
水准仪搬至S2处测量A、B两点间的高差hAB ′：
hAB ′=a2 ′－b2 若hAB ′= hAB ，则视准轴平行于水准管轴。否则，计算i角。当 i〃＞20″, 则需校正。
h
i
DAB
=206265〃
△h=a2 ′- a2 , a2 = b2 + hAB ;
点Ｏ）的纵向切线。当气泡居中时，该轴线处于水平位置。水 准管精度较高，用于精平水准仪。
水准管分划值 ：水准管圆弧2mm弧长所对的圆心角。
符合水准器
2
R
调节微倾螺旋
（2）圆水准器
L´
2mm L´
圆水准器轴（L´ L´）：通过
圆水准器零点（分划圈中心）的 球面法线。当气泡居中时，该轴
线处于竖直位置。圆水准器精
平地fh容40 L 山地fh容12 n
mm mm
（1）闭合水准路线
1 闭合水准路线
BMA 支水准路线 Ⅰ
•∑h理=0， •fh= ∑h测
Ⅱ
（２）附合水准路线
2
3
•∑h理=HB－HA
• fh= ∑h测－（ HB－HA ）

土木工程测量学课件第二章

土木工程测量学课件第二章

当两点相距较远或高差太大时，则可分段连续进行，从图中可得： 测站:架设仪器的点位 转点：转点起传递高程的作用。
4 水准测量实施与记录对照图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 2 3
水准测量外业的操作演示
四、水准测量成果的检核 (一) 测站检核 1. 两次仪器高法
2. 双面尺法
同一测站，不同仪器高。 △H >10cm
检验：整平后，用横丝的一端对准一固定点P，转动微动螺旋，看P点是否沿着横丝移动。 校正：旋下目镜处十字丝环外罩，转动左右2个“校正螺丝”。
十字丝横丝检校的操作演示
（三）水准管轴∥视准轴（i角）的检校
检验： 平坦地上选A、B两点，约100m。 在中点C架仪器，读取a1、b1
（3）在距B点约2—3m处架仪，读取a2、b2，得h2=a2-b2 。若h2≠h1 ,则水准管轴不平行视准轴。 ① h1无误差 ② b2的误差可忽略不计。 说明：对S3水准仪，若i>20"，需校正。 （4）按下式，可计算出i角： 原因？
判断：
≤
？
按与距离L或测站数n成正比原则，将高差闭合差反号分配到各段高差上。
01
或
02
2、分配原则
计算各待定点高程 用改正后的高差和已知点的高程，来计算各待定点的高程。
待定点的高程（递推公式）：
壹
贰
改正后的高差：
六.水准测量成果整理实例
【例】如图按图根水准测量施测某附合水准路线观测成果略图。BM-A和BM-B为已知高程的水准点，图中箭头表示水准测量前进方向，路线下方的数字为测得的两点间的高差(以m为单位)，n为测站数，试计算待定点1、2、3点的高程。
水准点示意图
二、水准路线(leveling line) 1．闭合水准路线(closed leveling line) 由已知点BM——已知点BM BM 前进方向

土木工程测量笔记

土木工程测量笔记

土木工程测量第一章绪论1．测量学研究的对象是什么？地球及其表面的各种形态。

2．测量学依据任务不同如何分类？①大地测量学②摄影测量学③工程测量学④海洋测量学⑤地图制图学3．大地水准面的概念及有关说明？人们设想把平均静止的海水面向陆地延伸而形成的封闭水面称为大地水准面。

说明：①大地水准面所包围的球体可以代表整个地球的形状。

②大地水准面是一个略有起伏的不规则曲面。

③大地水准面处处与铅垂线方向垂直。

④大地水准面是测量学的基准面。

铅垂线是测量学的基准线。

（注：铅垂线并非处处指向球心。

）4．确定地面点位有哪两个要素？①点到大地水准面的铅垂距离（绝对高程）②点在大地水准面上的投影位置5．绝对高程的概念？地面点到大地水准面的垂线长。

6．地面点的平面位置有哪些表达方法？①地理坐标②高斯坐标7．高斯平面直角坐标系的建立过程？①分带：在地球表面沿着赤道进行分带，每隔6°或3°分带，共分60带或120带。

②假想用一个大圆柱去套地球。

（大圆柱要与中央子午线相切，若有60带则套60次）注：中央子午线指每一带最中间的那根子午线。

③投影④展开8．1985年国家高程基准的概念？以用青岛验潮站1956~1979年观测的潮位成果进行计算，引测出青岛水准原点的高程为72.260m，由此建立的高程系统称为“1985国家高程基准”。

9．用水平面代替水准面对水平距离和高程有何影响？在半径小于10km的区域内，地球曲率对水平距离的影响可以忽略不计。

对高程测量来说，不能忽视地球曲率对高程的影响。

10．测量有哪些原则？①测量一定是由高级到低级，先控制后碎部，由整体到局部。

②上步测量工作不进行检核，绝不进行下步测量工作。

11．已知某点的地理坐标为L=118°54′，B=32°07′，试求该点所在6°带中央子午线经度和投影带带号。

118°54′÷6°＝19点多19+1=20 带20×6—3=117°例题：已知：K（18760，1972653）。

《工程测量》理论教学大纲

《工程测量》理论教学大纲课程编码：1811141002课程名称：工程测量学时/学分：32/2关联课程：高等数学、概率论与数理统计适用专业：土木工程开课教研室：土木工程课程类别与性质：专业基础课程、必修一、课时分配与考核权重按照学校的整体要求，基于对教学目标及基本知识、基本技能、基本素养的分析，本课程的内容依据高等学校土木工程专业教育的培养目标以及毕业生基本要求和培养方案，选定绪论、水准测量、角度测量、距离测量、大比例尺地形图测绘等10部分内容，共32学时，2学分。

要求教师在授课过程中围绕课内教与学、课外导与做、线上线下紧密结合等环节，推进考评方式改革，重视过程性评价，突出基于能力的非标准化答案考试。

基于该教学考核评价思路，本课程主要以课程作业、课堂提问、期中测试、期末测试等方式对学生进行考核评价，其中课程作业、课堂提问、期中测试等过程性评价占评价权重的60%，期末考试占评价权重的40%。

课时分配与考核权重一览表二、课程资源库1.参考书（1）陆付民、李利. 工程测量（专著）. 中国电力出版社 , 2016（2）宋建学.工程测量[专著] 郑州大学出版社，2015（3）王红英.测量员[专著] 机械工业出版，2016（4）李楠、于淑清、张旭光工程测量西北工业大学出版社 2012.09（5）周建郑建筑工程测量中国建筑工业出版社，2012（6）中华人民共和国国家标准《工程测量规范GB50026-2007》2.期刊《测绘科学技术学报》、《测绘科学》、《测绘学报》、《地球信息科学》、《测绘通报》、《大地测量与地球动力学》、《遥感学报》、《武汉大学学报（信息科学版）》、《Journal of Geodesy and Geomatics Engineering》《Cartography and Geographic Information System》、《GeoInformatica》（1）荣敏,周巍.球近似地形改正的研究分析[J].大地测量学与地形动力学,2015,35(1):58-61.（2）李建成.最新中国陆地数字高程基准模型:重力似大地水准面CNGG2011[J].测绘学报,2012,41(5):651-660（3）罗志才,陈永奇,宁津生.地形对确定高精度局部大地水准面的影响[J].武汉大学学报:信息科学版,2003,28(3):340-344（4）熊威,汪洋,许明元.观测条件对电子水准仪读数的影响[J].地理空间信息,2017,15(1):87-89（5）畅柳,许明元,吕传振,苏广利,王家庆,田晓.华北地区区域水准大气折光影响分析[J].测绘科学，2017, v.42;No.232(10) 65-72（6）金双根, 张勤耘, 钱晓东.全球导航卫星系统反射测量(GNSS+R)最新进展与应用前景[J].测绘学报，2017 Vol. 46 (10): 1389-1398（7）陈成, 金立新, 李厚朴, 刘强.等距离球面高斯投影[J].测绘通报，2017 Vol. 0 (10): 1-6（8）潘一凡,张显峰,童庆禧,孙敏,罗伦.公路路面质量遥感监测研究进展[J].遥感学报，2017 ,21(5):pp796-811（9）WEBB E K.The temperature structure of the lower atmosphere[C]//Proc of REF-EDM Conference.Sydney:Univ NSW,1969:1-9.（10）WANG Y M.Precise computation of the direct and indirect topographic effects of Helmert’s 2nd method of condensation using SRTM30 digital elevation model[J].Journal of Geodetic Science,2011,1(4):305-312.3.网络资源(1)黄声享等.工程测量精品课程.武汉大学/(2)曾永年等. 工程测量精品课程.中南大学/course/867.html(3)岳建平等. 测量学精品课程.河海大学/clx/index.asp（4）李聚方等. 工程测量精品课程. 黄河水利职业技术学院/coursestatic/course_6138.html（5）岑敏仪等.工程测量精品课程.西南交通大学/details?uuid=8a833996-18ac928d-0118-ac928 d93-0010&objectId=oid:8a833996-18ac928d-0118-ac928d93-0011&courseID=A060009三、教学内容及教学基本要求第1—2学时第一章绪论第一节测量学概述第二节地面点位的确定第三节用水平面代替大地水准面的限度第四节测量工作的基本原则1.课前准备(1)熟悉课程教学大纲，对课程的讲授内容和方式有较好的理解；(2)充分利用各类教学资源加强课程的网络资源库建设；(3)充分理解讲义内容，把握和完成知识由一种书本贮存状态到教师传输状态再到学生头脑中的贮存形式的这两次转化；(4)查询、收集本学科相关的前沿技术及其在实际项目中的运用案例；(5)整理好课程教学中用到的模型、教具以及实验室用品等；(6)外部联系，课程教学活动中需要前去参观考察的项目的前期联络。

土木工程测量复习资料

第一章绪论名词解释测量学：研究地球外表局部地区内测绘工作的根本原理、技术、方法、和应用的学科。

地物：地面上天然或人工形成的物体。

地貌：地表上下起伏的形态。

测定：使用测量仪器和工具，通过测量和计算将地物和地貌的位置按照一定比例尺、规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研究和工程建立规划设计使用。

测设：将地形图上的图上设计的建筑物和构筑物的位置在实地中标定出来，作为施工依据。

水准面：假想静止不动的水面穿越地球陆地，包围整个地球，形成一个封闭曲面，这个封闭曲面就叫做水准面。

高程：地面点到大地水准面的铅垂距离成为该点的绝对高程或海拔，简称高程碎部点：地物，地貌的特征点碎步测量：测量碎部点坐标的方法与过程。

高差：地面两点之间的绝对高差或者相对高程之差成为高差。

用h 加两点点名作下标表示填空参心坐标系： 1954 坐标系和1980XX坐标系地心坐标系： 2000 国家大地坐标系WGS-84 坐标系〔 GNSS〕地物和地貌总称地形，测量学的主要任务是测定和测设。

大地原点XX省泾阳县永乐镇石际寺村大地原点1980 XX坐标系，简称80 XX系1954 坐标系简称 54 系大地原点在俄罗斯圣彼得堡市普尔科沃天文台圆形大厅中心使用高斯投影的国家有德国中国，前苏联笛卡尔坐标系与高斯平面坐标系的区别高斯平面坐标系中，为了定向的方便，定义纵轴为Ｘ轴，横轴为Ｙ轴，第一象限一样，其余象限按顺时针方向编号。

为了防止Ｙ坐标出现负值，我国统一规定将每带的坐标原点西移５００ＫＭ，即是给每个点的Ｙ坐标加上５００ＫＭ，使之恒为正高程系是一维坐标系，它的基准是大地水准面〔具有唯一性〕测量工作的原那么：从整体到局部，先控制到碎步1956 年黄海高程系，56 高程系，大地水准面为基准引测出水准原点的高程为72.289m 。

简答题高斯投影的实质是椭圆球面上微小区域的图形投影到平面上后仍然与原图形相似，即不改变原图形的形状。

高斯投影式高斯在 1820-1830 年间，为解决德国汉诺地区大地测量投影问题的一种投影方法。

课程习题

课 程 习 题第一章 绪论1．测量工作在国民经济和国防建设中起那些作用？在土木工程专业中有什么作用？ 2．何谓大地水准面？它有什么特点？在测量中起什么作用？ 3．什么是测量工作的基准面和基准线？4．测量上常用的坐标系有几种？各有什么特点？5．测量上的平面直角坐标和数学中的笛卡儿坐标有什么区别？为什么这样规定？ 6．测量工作应遵循的原则是什么？7．小论文：浅谈土木工程测量的重要性。

第二章 水准测量1．水准测量测站检核的作用是什么？有哪几种方法？2．水准测量时，采用前、后视距相等，可以消除那些误差？ 3．水准测量时，在什么立尺点上放尺垫？什么点上不能放尺垫？4．根据下图分别为附和水准路线和闭合水准路线的观测成果，请分别列表计算各待求点高程（按图根水准测量精度计算）。

BM.945678站+3.708-1.94710站-2.9805站-1.19511站+2.4566站BM.9BM.10H 9=39.845m450m h 1=+2.714h 2=-1.438621mh 3=-3.678462mh 4=+3.031639mH 10=40.467m1235．水准仪应满足那些几何条件？主要条件是什么？为什么？6．设地面有A、B两点相距60m，仪器在A、B间距A点3m处测得高差h AB＝＋0.468m，现将仪器搬到距B点3m处，测得A尺读数为1.694m，B尺读数为1.266m。

问：（1）．A、B两点正确高差为多少？（2）．视准轴与水准轴的夹角i为多少？（3）．如何将视线调水平？（4）．如何使仪器满足水准管轴平行视准轴？第三章角度测量1．何谓水平角？在同一竖直面内瞄准不同高度的点在水平度盘上的读数是否一样？为什么？2．何谓竖直角？在同一竖直面内瞄准不同高度的点在竖直度盘上的读数是否一样？为什么? 3．整理水平角观测记录和竖直角观测记录。

水平角观测记录（测回法）竖直角观测记录4．测量水平角为什么要用盘左和盘右两个位置观测？消除什么误差？为什么？5．经纬仪有哪几个几何轴？其意义如何？它们之间的正确关系是什么？6．检验时，发现水准管轴不垂直于竖轴，但校正螺丝已失效，能否将仪器整平？7．检验时，为什么水准器在某一方向整平后，照准部绕竖轴旋转180°，气泡偏离中央的格数，就是水准管轴不垂直于竖轴的偏角α的两倍角值？如何校正？8．检验视准轴垂直于横轴时，为什么目标要与仪器大致同高？而在检验横轴垂直于竖轴时，为什么目标要选得高一些？9．精确延长直线时为什么要用“正倒镜分中法”？10．设已测得从经纬仪到铁塔中心的水平距离为42.45m，对塔顶的仰角为+22°51′，对塔底中心的俯角为-1°49′，试计算铁塔的高度H。

《土木工程测量》习题与答案

《土木工程测量》习题与答案作业一绪论一、思考题(1)进行测量工作应遵守什么原则？为什么？答：①“整体到局部”、“先控制后碎部”。

因为这样可以减少误差积累，保证测图和放样的精度，而且可以分副测绘，加快测图速度。

②“前一步测量工作没作检核不能进行下一步测量工作”，它可以防止错漏发生，保证测量成果的正差为H= D2/2R一、思考题(1)水准测量的原理是什么？计算高程的方法有哪几种？答：水准测量是利用水准仪提供的水平视线，并借助水准尺来测定地面上两点间的高差，然后推算高程的一种方法。

计算高程的方法有两种，一种是由高差计算高程，一种是由视线高程计算高程。

(2)水准仪由哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。

望远镜是用来瞄准远方目标的，水准器有管水准器和圆水准器两种，管水准器是用来指示视准轴是否水平，圆水准器用来指示竖轴是否竖直。

基座用来支承仪器的上部并与三脚架连接。

(3)什么是视准轴？什么是望远镜的放大倍数？答：望远镜中十字丝交点与物镜组合光心的连线称为视准轴。

用望远镜看到的放大的虚像与用眼睛直接看到目标大小的比值叫做望远镜的放大倍数。

(4)什么是视差？产生视差的原因是什么？怎样消除视差？答：当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，这种现象称为视差。

产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。

消除的方法是重新仔细地进行目镜物镜对光，直到眼睛上下移动，十字丝与目标影像不发生相对运动为止。

(5)长水准管轴和圆水准器轴是怎样定义的？何谓水准管分划值？答：通过长水准管圆弧分划中点所作的切线称为长水准管轴，通过圆水准球面顶点的法线，称为圆水准器轴线。

对于长水准管来说，长水准管圆弧2mm所对的圆心角、称为水准管分划值，对于圆水准器，当气泡h＝∑a—Σb答：因为把水准尺安置在前后视距大致相等的地点进行观测可消除以下误差：①水准管轴不平行于视准轴引起的误差；②地球曲率引起的误差；③大气折光引起的误差。

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工程测量学
2 水准测量 §2.2 水准仪和水准尺 2.2.3 水准仪的使用 1、安置水准仪 2、粗略整平——目的使仪器竖轴大致铅直，视准轴 粗略水平。 3、瞄准水准尺 视差—— 消除视差的方法
工程测量学
2 水准测量 §2.2 水准仪和水准尺 2.2.3 水准仪的使用 4、精确整平——使视准轴处于精确水平位置 5、读数
B A AB A
B点高程还可通过仪器的视线高程Hi计算： Hi=HA+a (2-2式)称高差法 (2-3) HB=Hi-b (2-3)式称仪高法 工程测量学
2 水准测量 §2.2 水准仪和水准尺 2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造
DS3型水准仪，进行水准测量每千米往、返测高差精度可达 ±3mm.其主要由望远镜、水准器和基座三部分构成。
按2-11、2-12 2 水准测量 §2.4 水准测量成果计算 计算调整值
实测高差加改 正数
2.4.1
附合水准路线测量成果计算
附合水准路线成果计算
A点已知高程
⑶计算各点高程 测 测站数 实测高差 改正数 改正后高差 高 程 用改正后的高差，由已知水准点A开始，逐点算出各点高程， 备 注 点 （n） (m) （m） （m） (m) 列入表2-2中。由计算得到的B点高程应与B点的已知高程相等，以 42.365+改正 42.365 此作为计算检核。 后高差
闭合差容许 助 辅
计算 工程测量学
2 水准测量 §2.4 水准测量成果计算 2.4.2 闭合水准路线测量成果计算
闭合水准路线高差闭合差按式(2-7)计算，若闭合差在容许值范 围内，按上述附合水准路线相同的方法调整闭合差，并计算高程。
工程测量学
2 水准测量微倾式水准仪的检验与校正 §2.5
水准仪有以下主要轴线：视准轴、水准管轴、仪器竖轴和圆水 准器轴，以及十字丝横丝，见图2-18。 各轴线间应满足的几何条件是: ①圆水准器l轴平行仪器竖轴； ②十字丝横丝垂直仪器竖轴； ③水准管轴平行视准轴。
R——水准管圆弧半径，mm ρ ——206265″
DS3型水准管分划值为20″/2mm
2 R
(2-4)
符合水准器
工程测量学
2 水准测量 §2.2 水准仪和水准尺 2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造 2、水准器 ⑵圆水准器——用来指示竖轴是否竖直。
球面中央圆圈，圆圈的圆心称为 水准器零点。过零点的球面法线，称 为圆水准轴，当圆水准器气泡居中时 ，圆水准轴处于竖直位置。圆水准器 分划值是指通过零点的任意一个纵断 面上，气泡中心偏离2mm的弧长所 对圆心角的大小。 DS3水准仪圆水准器分划值一般 为8′～10′/2mm，故只用于仪器的概 略整平。
工程测量学
2 水准测量水准测量误差及其消减方法 §2.6 2.6.1 仪器误差
⑴仪器校正后的残余误差 水准仪经过校正后，不可能绝对满足水准管轴平行视准轴的条 件，因而使读数产生误差。这种误差的影响与距离成正比，只要观 测时注意使前、后视距离相等，便可消除或减弱此项误差的影响。 ⑵水准尺误差 包括水准尺长度变化、刻划误差和零点误差等。 精密水准测量应对水准尺进行检定，并对读数进行尺长误差改 正。零点误差在成对使用水准尺时，可采取设置偶数测站的方法来 消除；也可在前、后视中使用同一根水准尺来消除。
(2-7)
(2-8)
工程测量学
2 水准测量 §2.3 水准测量方法 2.3.3 水准测量检核
2、成果检核 高差闭合差是各种因素产生的测量误差，故闭合差的数值应该 在容许范围内，否则应检查原因，返工重测。 图根水准测量高差闭合差容许值为： 平地
(2-9)
山地 四等水准测量高差闭合差容许值为： 平地 (2-10) 山地 式中：L为水准路线总长(km)；n为测站数
(2-5)
工程测量学
2 水准测量 §2.3 水准测量方法
2.3.2
水准测量的实施
工程测量学
2 水准测量 §2.3 水准测量方法 2.3.3 水准测量检核
1、测站检核 ⑴变动仪高法——是在同一个测站上用两次不同的仪器高度 (>10cm)，测得两次高差以相互比较进行检核。两次所测高差之差 不超过容许值(等外水准测量容许值为6mm)。否则必须重测。 ⑵双面尺法——:是仪器的高度不变，而立在前视点和后视点上 的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互 进行检核。若同一水准尺红面与黑面读数(加常数后)之差，不超过 3mm；且两次高差之差，又未超过5mm,则取其平均值作为该测站 的观测高差。否则，需要检查原因，重新观测。
工程测量学
2 水准测量 §2.3 水准测量方法 2.3.3 水准测量检核
2、成果检核 ⑴符合水准路线 高差闭合差 fh=Σh测-(H终-H fh=Σh测-(H终-H始)始) (2-6)
⑵闭合水准路线 高差闭合差 fhf=Σh测测 h=Σh ⑶支水准路线
高差闭合差 fhf=Σh往往+Σh返 +Σh返 h=Σh
工程测量学
2 水准测量 §2.3 水准测量方法
2.3.1 水准点 用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点(记为 BM. (Bench Mark)) 国家水准点分为一、二、三、四等，按规范规定埋设 永久性标石标志。 图根水准点和施工测量水准点常采用临时性标志。
二、三等 工程测量学
2 水准测量 §2.3 水准测量方法
⑴管水准器(水准管)——用来指示视准轴是否水平
水准管圆弧中点O称为水准管零点。过零点与内壁圆 水准管零点 弧的直线LL，称为水准管轴。当水准管气泡中心与零点重 水准管轴 合时，称气泡居中，此时水准管轴处于水平位置；若气泡 气泡居中 不居中，则水准管轴处于倾斜位置。
工程测量学
2 水准测量 §2.2 水准仪和水准尺 2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造 2、水准器 ⑴管水准器 水准管2mm的弧长所对应的 圆心角τ 称为水准管分划值。 水准管分划值
工程测量学
2 水准测量 §2.4 水准测量成果计算 2.4.1 附合水准路线测量成果计算
⑴高差闭合差的计算 由式(2-6)： fh=Σh测-(HB-HA)=-9.811-(32.509-42.365)=+0.045m=+45mm fh=Σh测-(HB-HA)=-9.811-(32.509-42.365)=+0.045m=+45mm
土木工程测量
第二章 水准测量
教学课件
2 水准测量
测定地面点高程的工作称为高程测量。按使用仪器和施测方法 的不同，高程测量分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。
§2.1 水准测量原理
图2-1，A、B两点高差为： hAB=a-b hAB=a-b (2-1)
图2-1中，A为已知高程点 ，B为待测高程点，a为后视读 数，b为前视读数。 若已知A点高程为HA，则B点高程为： HB=HA+hAB=HA+(a-b) (2-2) H =H +h =H +(a-b)
按山地及图根水准精度计算闭合差容许差为： fh容=±12n1/2=±12×241/2=±58mm |fh|<|fh容|，符合图根水准测量技术要求。
工程测量学
2 水准测量 §2.4 水准测量成果计算 2.4.1 附合水准路线测量成果计算
⑵闭合差调整 闭合差的调整是按与距离或与测站数成正比例反符号分配到各 测段高差中。第i测段高差改正数按下式计算： 或
⑶视差影响——视差对水准尺读数会产生较大误差。应仔细调 焦，避免出现视差。 ⑷水准尺倾斜——误差水准尺倾斜会使读数增大，其误差大小 与尺倾斜的角度和在尺上的读数大小有关。
工程测量学
2 水准测量水准测量误差及其消减方法 §2.6 2.6.3 外界条件影响
2.3.2
水准测量的实施
图2-15 转点(Turing Point), 简写为TP
工程测量学
2 水准测量 §2.3 水准测量方法
2.3.2
水准测量的实施
h1=a1-b1 h2=a2-b2
……
每一测站可测得前、后视两点间的高差，即：
hn=an-bn 各式相加，得： h=Σh=Σa-Σb hABAB=Σh=Σa-Σb B点高程为：HBHB=HA+Σh =HA+Σh
工程测量学
2 水准测量 §2.2 水准仪和水准尺 2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造 3、基座 主要由轴座、脚螺旋和连接板构成。
轴座
脚螺旋
连接板
工程测量学
2 水准测量 §2.2 水准仪和水准尺 2.2.2 水准尺和尺垫 1、水准尺 塔尺——由两节或三节套接而成 ，长3m或5米，接头处存在误差，多 用于精度较低的水准测量中。 双面尺(直尺或板尺)；黑面尺( 基本分划)、红面尺(辅助分划)；常 数K1=4.687m，K2=4.787m。用于三、 四等精度以下的水准测量中。 2、尺垫
工程测量学
2 水准测量微倾式水准仪的检验与校正 §2.5 2.5.1 圆水准器轴平行仪器竖轴的检验校正
⑴检验
工程测量学
2 水准测量微倾式水准仪的检验与校正 §2.5 2.5.1 圆水准器轴平行仪器竖轴的检验校正
⑵校正
工程测量学
2 水准测量微倾式水准仪的检验与校正 §2.5 2.5.2 十字丝横丝垂直仪器竖轴的检验与校正
vi vi
fh n fh L
ni Di
(2-11) (2-12)
式中：n——路线总测站数；ni——第i段测站数； L——路线总长；Di——第i段距离。 由式(2-11)算出第一段(A～1)的改正数为：
045 vi 0.24 6 0.011m
其他各测段改正数按式(2-11)算出后列入表2-2中。改正数的总 和与高差闭合差大小相等符号相反。每测段实测高差加相应的改正 数便得到改正后的高差。 工程测量学
工程测量学
2 水准测量 §2.2 水准仪和水准尺 2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造 1、望远镜 望远镜主要由物镜、镜筒、调焦透镜、十字丝分划板 、目镜等部件构成。