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1、第三章第三章第三章第三章 水准测量水准测量水准测量水准测量第一节 水准测量原理 第二节 水准测量的仪器及工具 第三节 普通水准测量 第四节 水准测量成果计算 第五节 微倾式水准仪的检验与校正 第六节 水准测量的误差分析及注意事项 第七节 其他类型水准仪简介高程测量概念高程测量概念 （Height MeasurementHeight MeasurementHeight MeasurementHeight Measurement）根据已知点高程，测定该点与未根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未知点的知点的高差，然后计算出未知点的高程的方法。高程的方法。 1 1 1 1、水准测量、水
2、准测量(leveling)(leveling)(leveling)(leveling) 2 2 2 2、三角高程测量、三角高程测量(trigonometric leveling)(trigonometric leveling)(trigonometric leveling)(trigonometric leveling) 3 3 3 3、气压高程测量、气压高程测量(air pressure leveling)(air pressure leveling)(air pressure leveling)(air pressure leveling) 4 4 4 4、GPSGPSGPSGPS测量。测
3、量。(GPS leveling)(GPS leveling)(GPS leveling)(GPS leveling)高程测量的方法分类高程测量的方法分类高程测量的方法分类高程测量的方法分类第一节第一节第一节第一节 水准测量原理水准测量原理水准测量原理水准测量原理 水准测量的原理 是 利 用 水 准 仪 (level)提供的水平 视 线 (horizontal sight)，读取竖立 于两个点上的水 准尺(leveling staff) 上的读数，来测 定 两 点 间 的 高 差，再根据已知 点高程计算待定 点高程。A A A A后视点后视点 a a a a后视读数后视读数 B B B B前视点
4、前视点 b b b b前视读数前视读数bHaHHBAi+=+=ABABhHH+=1 1、A A、B B两点间高差两点间高差2. B2. B点的高程点的高程3.3.视线高程视线高程bahAB=大地水准面大地水准面h h h hABABABABA A A A B B B BH H H HA A A AH H H HB B B B= = = =H H H HA A A A+h+h+h+hABABABAB水平视线水平视线水水 准准 尺尺水水 准准 尺尺a a a ab b b b前进方向前进方向转点TP若若若若A A A A、B B B B 两点间布设一些过渡点（转点）两点间布设一些过渡点（转点）两点
5、间布设一些过渡点（转点）两点间布设一些过渡点（转点） 1 1 1 1、2 2 2 2、3 3 3 3，将其分为，将其分为，将其分为，将其分为n n n n段，则用水准段，则用水准段，则用水准段，则用水准 仪分别测得各段高差为仪分别测得各段高差为仪分别测得各段高差为仪分别测得各段高差为h h h h1 1 1 1， h h h h2 2 2 2 h h h hn n n n， 则有：则有：则有：则有：h h h hABABABAB=h=h=h=h1 1 1 1+ h+ h+ h+ h2 2 2 2+ + + + + + + h h h hn n n n=(=(=(=(a a1 1-b-b1 1)
6、+(a)+(a2 2-b-b2 2)+)+(a+(an n-b-bn n) ) ) )= = = = a-a- b b第二节 水准测量仪器及工具 水准仪：能提供水平 视线的仪器 按精度划分 DS05、DS1、DS3、 DS10 D-大地测量仪器 S-水准仪 3-每公里往返测高差 中数的中误差3mm微倾式水准仪自动安平水准仪数字水准仪一、一、DSDSDSDS3 3 3 3型水准仪的构造型水准仪的构造DS3 型水 准仪望远镜水准器基 座目镜微倾螺旋物镜调焦螺旋物镜左右微 动螺旋水平制 动螺旋脚螺旋准星一、望远镜视准轴：望远镜物镜光心与十字丝交点的连线望远镜由物镜、对光透镜、十字丝分划板和目镜等部分
7、组成。视准轴十字丝是用以瞄准目标和读数的，十字丝的交点和物镜 光心的连线，称为望远镜的视准轴。望远镜的作用： 一方面提供一条瞄准目标的视线， 另一方面将远处的目标放大，提高瞄准和读数的精度。内对光、外对光 正像、倒像水准器是用以整平仪器的器具。 水准器管水准器圆水准器管水准器圆水准器二、水准器圆水准器圆水准器圆水准器圆水准器 ：用于整平。：用于整平。：用于整平。：用于整平。 水准管水准管水准管水准管 ： 用于精平。用于精平。用于精平。用于精平。 特性：气泡始终向高处移动。特性：气泡始终向高处移动。特性：气泡始终向高处移动。特性：气泡始终向高处移动。三、水准尺和尺垫4687 4787四、水准仪的
8、使用 1、粗平 2、瞄准 3、精平 4、读数123123123312粗平的两种方法脚螺旋法三角架法12瞄准精平读数 正倒镜第三节 普通水准测量 一、水准点(Bench Mark) 通过水准测量方法获得其高程的高程控制通过水准测量方法获得其高程的高程控制 点，称为水准点，一般用点，称为水准点，一般用BMBMBMBM表示。有永久性表示。有永久性 和临时性两种。和临时性两种。水准点示意图水准点示意图水准点示意图水准点示意图二、水准路线(leveling line) 1 1 1 1闭合水准路线闭合水准路线(closed leveling line)(closed leveling line)(clos
9、ed leveling line)(closed leveling line) 由已知点由已知点BM1BM1BM1BM1已知点已知点BM1BM1BM1BM1 2 2 2 2附合水准路线附合水准路线(annexed leveling line)(annexed leveling line)(annexed leveling line)(annexed leveling line) 由已知点由已知点BM1BM1BM1BM1已知点已知点BM2BM2BM2BM2 3 3 3 3支水准路线支水准路线(spur leveling line)(spur leveling line)(spur levelin
10、g line)(spur leveling line) 由已知点由已知点BM1BM1BM1BM1某一待定水准点某一待定水准点A A A A。 图形：水准路线布设形式3.3.3.3.支水准路线支水准路线支水准路线支水准路线BMBM1 12 21 1BMBM2 23 34 41.1.1.1.闭合水准路线闭合水准路线闭合水准路线闭合水准路线2.2.2.2.附合水准路线附合水准路线附合水准路线附合水准路线BM1BM1BM2BM21 12 23 3三、水准测量的实施（外业）1、观测要求BMABMB1.444 1.324TP2h h2 2=+0.120=+0.1201.8220.876TP3h h3 3=
11、+0.946=+0.9461.8201.435TP4h h4 4=+0.385=+0.3851.4221.304h h5 5=+0.118=+0.118前进方向1.1341.677TP1h h1 1=-0.543=-0.543（1 1 1 1 1 1 1 1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。（2 2 2 2 2 2 2 2）为及时发现错误，通常采用）为及时发现错误，通常采用）为及时发现错误，通常采用）为及时发现错误，通常采用“ “ “ “ “ “ “ “两次仪器
12、高法两次仪器高法两次仪器高法两次仪器高法” ” ” ” ” ” ” ”或或或或 “ “ “ “ “ “ “ “双面尺法双面尺法双面尺法双面尺法” ” ” ” ” ” ” ”。两次仪器高法：高差之差两次仪器高法：高差之差h h h h -h-h-h-h 5mm5mm5mm5mmBMABMB1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前进方向1.1341.677TP1h1=-0.543图形：水准测量实施与记录对照图水 准 尺 读 数 测 站 点 号 后 视 前 视 高 差
13、h 米 平均高差 改 正 后 高 差 高 程 H 米 123BMA 1.134 TP1 1.677 -0.543 TP1 1.444 TP2 1.324 +0.120 TP2 1.822 TP3 0.876 +0.946四、水准测量的校核水准测量的校检方法测站校检路线校检改变仪器的方法（两次之差5mm）双面尺法闭合水准路线h=h测hh允附合水准路线支水准路线h=h测-（H终-H始）hh允 h=h往+ h返hh允高差闭合差的容许值（高差闭合差的容许值（高差闭合差的容许值（高差闭合差的容许值（tolerancetolerancetolerancetolerance） 对于普通水准测量：对于普通水准
14、测量：对于普通水准测量：对于普通水准测量： =适用于山区适用于平原区容容nfLfhh1240式中，式中，式中，式中，f f f f f f f fh h h h h h h h容容容容高差闭合差限差，单位：高差闭合差限差，单位：高差闭合差限差，单位：高差闭合差限差，单位：mmmmmmmmmmmmmmmm；L L L L L L L L水准路线长度，单位：水准路线长度，单位：水准路线长度，单位：水准路线长度，单位：km km km km km km km km ； n n n n n n n n测站数测站数测站数测站数 。第四节 水准测量成果计算（一）计算高差闭合差（一）计算高差闭合差(closing error)(closing error)(closing
