《水准测量》PPT课件

（安置一次仪器测定多个前视点高程时采用）
水准测量所使用的仪器、工具： 水准仪 水准尺 尺垫
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DS3水准仪和水准测量工具 一、水准仪
1、水准仪的等级
DS05、DS1、DS3、DS10、 DS20 D—大地测量仪器 S—水准仪 数字 — 表示仪器的精度，即每公里往、返测得高差中数的中误差
（mm）。
水准仪的作用是提供一条水平视线； 工程测量中常使用DS3型水准仪，该仪器
检核： HB(算） HB（已知） 66.623m
否则说明高程计算有误。
二、闭合水准路线成果计算
1、计算闭合差： 2、检核： 3、计算高差改正数：
fh h测
fh fh允
vi fh l li
vi fh n ni
h h v 闭4、合计水算准改路正线后的高计差算：与附合水准路线i基改本相同。i
Σ
B
5.8
50
+3.315 -0.068
+3.247
68.623
已知
辅助 fh 68mm
计算 fh允 40 5.8mm 96mm
L 5.8km
fh L 12mm
1、计算闭合差：
fh h (HB HA)
3.315 (68.623 65.376)
0.068m
2、检核：
fh允 40 Lmm
注意：瞄准时应消除视差。 视差：当目镜、物镜对光不够精细时，目标的影像 不在十字丝平面上，以致两者不能同时被看清。 消除方法：仔细进行目镜、物镜调焦。
4、精确整平 目的：使水准管气泡居中，视准轴精确水平。
方法：调节微倾螺旋，使气泡影像符合。
5、读数 用十字丝横丝在水准尺上按从小到大的
方向读数，读取米、分米、厘米、毫米 （估读数）四位数字。如图的读数 1245， 即1.245m。
用于等外水准测量。 双面尺：不可伸缩，一般全长3m，
用于三、四等水准测量。
2、尺垫 仅在转点处竖立水准尺时使用， 防止点位移动和水准尺下沉。
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水准仪的使用 一、操作步骤
1、安置仪器 高度适中、架头大致水平，固定仪器。
2、粗略整平 目的： 使圆水准气泡居中， 视准轴粗略水平。 方法(如图所示)：
3、瞄准水准尺 目的：使目标和十字丝成像清晰。 方法：① 初步瞄准（用准星对准目标） ② 目镜调焦（使十字丝清晰） ③ 物镜调焦（使目标成像清晰） ④ 精确瞄准（使纵丝对准目标）
即B点比A点高0.115m。
hBA = – hAB= – 0.115m，即 A点比B点低0.115m。
三、概念
1、测站：测量仪器所安置的地点。
2、水准路线：进行水准测量时所行走的路线。
3、后视：水准路线的后视方向。
4、前视：水准路线的前视方向。
5、视线高程：后视高程+后视读数。
6、视距：水准仪至标尺的水平距离。
视准轴：物镜中心 与十字丝交点的连线。
（2）水准器
水准器的作用：整平仪器，
使视准轴处于水平位置。
①圆水准器
作用：粗略整平 结构：如图所示 精度：一般为
8＇~ 10＇/2mm （气泡中心偏离零点2mm
所对的圆心角）
②管水准器
作用：精确整平 结构：如图所示 精度：一般τ= 20″/2mm 水准管的分划值τ：
如上表所示： a b （6.406 5.998) 0.408m
h 0.408m
HB H A 123.854 123.446 0.408m
等式条件成立，说明计算正确。
三、成果检核
水准测量时，一般将已知水准点和待 测水准点组成一条水准路线； 在水准测量的施测过程中，测站检核 只能检核一个测站上是否存在错误或误 差是否超限； 计算检核只能发现每页计算是否有误； 对一条水准路线来讲必须进行成果检核。
螺旋再调一半。
2、十字丝横丝的检校和校正 目的：使十字丝横丝 竖轴
检验：
①精平仪器，十字丝横丝左边 对准墙上标志点p；
②水平微动，p点在横丝上移动， 说明十字丝横丝位置正确； 否则需要校正。
校正： ①松开十字丝的固定螺旋； ②微微转动十字丝环座， 至p点轨迹与横丝重合；
③拧紧十字丝的固定螺旋。
P 十字丝固定螺旋
大地水准面
注意：为保证高程传递的准确性，在相邻测站的观测过程中，必须使转点保持稳 定（高程不变）。
普通水准测量手簿
测 站
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ 计算 检核
点号
A TP1 TP1 TP2 TP2 TP3 TP3 B
Σ
水准尺读数
后视（a） 前视（b）
2.142
1.258
0.928 1.664
1.235
1.672
1.431
第三章 水准测量
§3.1 水准测量原理 §3.2 DS3水准仪和水准测量的工具 §3.3 水准仪的使用 §3.4 普通水准测量方法 §3.5 水准测量的内业计算 §3.6 水准仪的检验与校正 §3.7 水准测量的误差及注意事项 §3.8 其他水准仪简介
水准测量原理
利用水准仪提供水平视线，读取水准
尺的读数，测定两点间的高差，由已知 点高程推求未知点高程。如图：
hAB = a – b HB = HA + hAB
a
A
前进方向
高差法
Hi
视线高法 Hi= HA+ a
HA
HB= Hi-b
当a > b时，hAB 为正，B高于A ；
当a < b时， hAB 为负，B低于A。
大地水准面
B
b
hAB
HB
高差法：利用高差计算高程。
（安置一次仪器测定一个前视点高程时采用）
视线高法：利用视线高计算高程。
2.074 6.406 5.998
∑a－∑b＝0.408
高差 （m）
+0.884
高程 （m）
123.446
备 注
已知
124.330 -0.307
124.023 +0.233
124.256 -0.402 123.854
0.408 0.408
一、测站检核
目的：保证前后视读数的正确。
方法：变动仪器高法、双面尺法
闭合水准路线：
∑h测= h1+h2+h3+ ······ + hn fh = ∑h测 - ∑h理= ∑h测 支水准路线：
∑h理= 0Biblioteka ∑h测= ∑h往+ ∑h返
∑h理= 0
fh = ∑h测 - ∑h理= ∑h往+ ∑h返
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水准测量的内业计算
一、符合水准路线的内业计算
如图为一符合水准路线：
A、B为已知水准点，HA =65.376m ， HB =68.623m 点1、2、3 为待测水准点，各测段高差、测站数、 距离见下图：
3、水准管轴的检验与校正 目的：使水准管轴//视准轴。 检验：
①在平坦地面选相距80m左右A、B两点，置水 准仪于中点C，用变动仪器高法（两次高差之 差≤3mm）测定两点之间 的高差h0=a1-b1；
i
5、计算各测点高程：
H i H i1 hi改
三、支水准路线成果计算 (HA=186.785m)
1、计算闭合差：
fh h往 h返 1.375 1.396 0.021m
2、检核：
n = 16站
A hA（1 往） 1.357m
1
hA（1 返） 1.396m
fh允 12 n 12 16 48mm
m
高程 m
备注
12
3
4
5
6
7
8
9
A 1
1.0
8 +1.575 -0.012 +1.563 65.376 已知
1
66.939
2
1.2 12 +2.036 -0.014 +2.022
2
68.961
3
1.4 14 -1.742 -0.016 -1.758
3
67.203
4
2.2 16 +1.446 -0.026 +1.420
检核： v fh
4、计算改正后高差
hi改 hi vi
检核：
hi改 H B H A
以第1测段为例，改正后的高差为：
h1改 h1测 v1 1.575 0.012 1.563m
5、计算高程
H i H i1 hi改
如： H1 H A h1改 65.376 1.563 66.939m
1、变动仪器高法 在同一测站上变动仪器高（10cm左右），两
≤ 6 次测出高差；等外水准测量其差值|Δh | mm，
取其平均值作为最后结果。
2、双面尺法 采用黑红面的水准尺，利用双面的零
点差检核观测质量。
二、计算检核 目的：检核计算高差和高程计算是否正确。
检核条件： a b h H B H A
用fh允表示。 等外水准测量要求：
平地： fh允≤±40 （mm） L—水准路线的长度，单位km。
山地： fh允≤±12 （mm） n—水准路线的测站数。
要求： fh≤ fh允
L
n
3、不同形式水准路线fh的计算
附和水准路线：
∑h测=h1+h2+h3+ ······ + hn ∑h理=H终 – H始 fh = ∑h测 - ∑h理= ∑h测-（H终 – H始）
7、水准点：水准测量的固定标志。 8、 水准点高程：指标志点顶面的高程。
水准点
9、转折点：水准测量中起传递高程作用的中间点。 返回
普通水准测量
当两点相距较远或高差较大时，需连续安置水准仪测 定相邻各点间的高差，最后取各个高差的代数和，可得到 起终两点间的高差。