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1、第1章 水准测量1.1 水准测量的基本原理 1.2 水准测量的仪器和工具1.3 水准仪的使用1.4 水准测量方法1.5 水准测量成果计算1.7 水准测量误差1.8 自动安平水准仪和电子水准仪更改水准测量利用水准仪提供的水平视线，在竖立在两点的标尺上读数，以测定两点间的高差，从而由已知点高程推算未知点高程。hAB = a - b HB=HA+hAB 第一节第一节第一节第一节 水准测量的基本原理水准测量的基本原理水准测量的基本原理水准测量的基本原理hAB一、水准测量的原理更改水准测量AB后视读数 ab 前视读数HAHBhABHi大地水准面前进方向hAB = a b=后视读数-前视读数 高差法更改水
2、准测量水准测量的基本原理水准测量的基本原理水准测量的基本原理水准测量的基本原理二、视线高法A1234ab1b2b3b4视线高程未知点高程更改水准测量 例1：已知点A的高程为HA=52.623m，后视读数a=1.571m，前视读数b=0.685m，求B点高程。 根据高程测量原理： hAB = a b =1.5710.685 =0.886 mB点高程为： HB =HA+ hAB = 52.6230.886 = 53.509 m更改水准测量1.2 水准测量仪器和工具 水准水准测测量使用的量使用的仪仪器器 水准水准测测量使用的工具量使用的工具水准水准仪仪(三三类类）水准尺和尺水准尺和尺垫垫 水准水准仪
3、仪常常见见的型号的型号 DS05、DS1、DS3、DS10更改水准测量1.2 水准测量仪器和工具 DS3微微倾倾式水准式水准仪仪的构造的构造更改水准测量1.2 水准水准测测量量仪仪器和工具器和工具望望远镜远镜 DS3微微倾倾式水准式水准仪仪的构造的构造1物物镜镜2目目镜镜3调调焦透焦透镜镜4十字十字丝丝分划板分划板5调调焦螺旋焦螺旋视视准准轴轴：物：物镜镜光心与十字光心与十字丝丝中心的中心的连线连线。十字十字丝丝分划板：由横分划板：由横丝丝（中（中丝丝）、）、纵丝纵丝（竖丝竖丝）构成。）构成。称称视视距距丝丝：竖丝竖丝上互相平行的短上互相平行的短丝丝。更改水准测量1.2 水准测量仪器和工具水准
4、器水准器 DS3微微倾倾式水准式水准仪仪的构造的构造管管水水准准器器：水水准准管管零零点点、水水准准管管轴轴、气气泡泡居居中中、水水准准管管分划分划值值；符合水准器符合水准器圆圆水水准准器器：圆圆水水准准器器零点、零点、圆圆水准器水准器轴轴更改水准测量1.2 水准水准测测量量仪仪器和工具器和工具基座基座 DS3微微倾倾式水准式水准仪仪的构造的构造1轴轴座座2脚螺旋脚螺旋3底板（底板（连连接板）接板）基座的作用：基座的作用：支撑支撑仪仪器上部，用器上部，用连连接螺旋将基座接螺旋将基座连连接在三脚架上接在三脚架上更改水准测量1.2 水准测量仪器和工具 水准尺、尺水准尺、尺垫垫更改水准测量常见的几种
5、水准仪更改水准测量1.3 水准仪的使用 安置安置仪仪器器 1、打打开开三三脚脚架架并并使使高高度度适适中中，目目估估使使架架头头大大致致水水平平，脚脚架架伸伸缩缩螺螺旋旋拧紧拧紧适度。架腿安置适度。架腿安置稳稳固。固。 2、打打开开仪仪器器箱箱取取出出水水准准仪仪，置置于于三三脚脚架架头头上上用用连连接接螺螺旋旋将将仪仪器器牢牢固固地固地固连连在三脚架在三脚架头头上。上。安置方法安置方法更改水准测量1.3 水准水准仪仪的使用的使用 粗略整平粗略整平粗平方法：（左手拇指法粗平方法：（左手拇指法则则） 气气泡泡未未居居中中而而位位于于a 处处，则则先先按按图图上上箭箭头头所所指指的的方方向向用用两
6、两手手同同时时相相对对转转动动脚脚螺螺旋旋和和，气气泡泡将将沿沿和和连连线线方方向向移移动动，使使气气泡泡移移到到b的位置。的位置。 然然后后单单独独转转动动脚脚螺螺旋旋，气气泡泡将将沿沿和和连连线线垂垂线线方方向向移移动动，使气泡居中。如有偏差可重复使气泡居中。如有偏差可重复进进行。行。原原则则：气泡移：气泡移动动的方向始的方向始终终和左手大拇指移和左手大拇指移动动的方向一致。的方向一致。更改水准测量1.3 水准水准仪仪的使用的使用转转动动照照准准部部使使准准星星、照照门门、目目标标（尺尺）共共一一线线，然然后后制制动动望望远镜远镜。水准尺水准尺粗略瞄准粗略瞄准照准和照准和调调焦焦更改水准测
7、量1.3 水准水准仪仪的使用的使用照准和照准和调调焦焦将望将望远镜远镜照准明亮照准明亮处处，旋，旋转转目目镜调镜调焦旋焦旋钮钮，使十字，使十字丝丝成像清晰。成像清晰。目目镜调镜调焦焦更改水准测量1.3 水准水准仪仪的使用的使用 照准和照准和调调焦焦转动转动物物镜调镜调焦螺旋，使目焦螺旋，使目标标成像清晰。成像清晰。物物镜调镜调焦焦更改水准测量1.3 水准水准仪仪的使用的使用 转转动动水水平平微微动动螺螺旋旋使使目目标标的的对对称称中中心心与与竖竖丝丝重重合合（或或在在竖丝竖丝附近）。附近）。精确瞄准精确瞄准照准和照准和调调焦焦更改水准测量1.3 水准仪的使用 精平和精平和读读数数转 动 微倾
8、螺 旋使 符 合水 准 管气 泡 符合 ， 即成U形。更改水准测量1.3 水准仪的使用 精平和精平和读读数数在在气气泡泡成成U形形后后即即可可读读数数。读读数数规规则则由由小小向向大大方方向向读读取取。读读数数前前应应消除消除视视差差090010930975更改水准测量1.4 水准水准测测量的方法量的方法 水准点和水准路水准点和水准路线线水水准准点点：水水准准测测量量的的方方法法测测定定其高程的控制点。（其高程的控制点。（BM）水准点分水准点分类类：永久点、：永久点、临时临时点。点。点之点之记记：记录记录水准点位的略水准点位的略图图。更改水准测量1.4 水准测量的方法 水准点和水准路水准点和水
9、准路线线 水水准准测测量量所所经经过过的的路路线线，称称为为水水准准路路线线。水水准准路路线线常常布布设设成成闭闭合合水水准准路路线线、附附合合水水准准路路线线和支和支线线水准路水准路线线等。等。MN12A123B12更改水准测量1.4 水准水准测测量的方法量的方法 水准水准测测量的外量的外业业工作方法（工作方法（线线路路观测观测方法）方法）AB12hA1h2BhABh12hAB= h = hA1+h12+h2B=(a1b1)+(a2b2)+(a3b3 )=ab转转点点测测站站 尺尺 垫垫 的的 使使用用更改水准测量1.4 水准测量的方法 水准水准测测量的方法（量的方法（测测站站观测观测方法）
10、方法）双双仪仪高法高法aba b为为进进行行测测站站检检核核，各各测测站站的的观观测测采用采用双双仪仪器高法器高法或或双面尺法双面尺法。更改水准测量1.4 水准测量的方法 水准水准测测量的方法（量的方法（测测站站观测观测方法）方法）双面尺法双面尺法双双面面尺尺法法：是是仪仪器器高高度度保保持持不不变变，分分别别对对尺尺子子的的黑面、黑面、红红面面进进行行观测观测。观测观测程序：后、前、前、后（黑、黑、程序：后、前、前、后（黑、黑、红红、红红）黑黑红红高差：相差高差：相差 100 mm更改水准测量双双仪仪高法高法记录计记录计算算测站点名后视读数/mm前视读数/mm高程/m1A53.428TP12
11、TP1TP23TP2TP31134113411341677167716770.5430.5431011101110111554155415540.5430.543高差高差/m/m0.5430.543平均高差平均高差/m/m144414441444132413241324+0.120+0.120162416241624150815081508+0.116+0.116+0.118+0.118182218221822087608760876+0.946+0.946171017101710076407640764+0.946+0.946+0.946+0.946A123查看记录计算，点击相应数据和计算栏
12、标题更改水准测量测站编号后尺下丝前尺下丝方向及尺号标尺读数上丝上丝黑面红面后前后前1后05前062后前点击观测数据标题/序号双面尺法双面尺法记录计记录计算算(1)(1)(2)(2)(4)(4)(3)(3)(5)(5)(6)(6)(8)(8)(7)(7)(9)(9)(10)(10)(12)(12)(11)(11)(14)(14)(13)(13)(15)(15)(16)(16)(17)(17)(18)(18)14260995A123下丝上丝1211中丝5998中丝14261211099559980K+K+黑黑减减红红高差高差中数中数080108010371037105860586527352734
13、3.143.0+0.1+0.100+0725+0625+0.625后前后前后后视视距距视视距差距差d d前前视视距距 d d2111173721861811192419986611678637.437.5后前后前0.074017501+10.0740.1021111737192466112186181119986786更改水准测量1.5 水准测量成果计算 水准水准测测量精度要求量精度要求等等等等外外外外水水水水准准准准测测测测量量量量的的的的高高高高差差差差闭闭闭闭合合合合差差差差容容容容许值许值许值许值平地时：fh容=40山地时： fh容=12更改水准测量 水准路水准路线线成果成果计计算算支
14、支线线水准路水准路线线的的计计算算 支支线线水水准准路路线线成成果果计计算算是是取取往往返返测测高高差差的的平平均均值值，作作为为高高差差的的最最或或然然值值（改改正正后后高高差差），然后然后进进行高程的行高程的计计算。算。 高高差差闭闭合合差差是是用用往往返返测测高高差的差差的差值进值进行与限差比行与限差比较较的。的。高差的高差的计计算：算：B121.5 水准测量成果计算更改水准测量1.5 水准水准测测量成果量成果计计算算 水准路水准路线线成果成果计计算算附合水准路附合水准路线线的的计计算算MN121 1、计计计计算高差算高差算高差算高差闭闭闭闭合差合差合差合差MN段段实实测测值值高高差差与
15、与MN两两点点已已知知高高差差的的差差值值，称高差，称高差闭闭合差。合差。 涵涵义义：表达式：表达式：测测段段M1122N高差高差h1h2h3测测站数站数n1n2n3距离距离L1L2L3更改水准测量 水准路水准路线线成果成果计计算算附合水准路附合水准路线线的的计计算算MN122 2、高差、高差、高差、高差闭闭闭闭合差的分配合差的分配合差的分配合差的分配测测段段M1122N高差高差h1h2h3测测站数站数n1n2n3距离距离L1L2L3分配方法：分配方法：将将闭闭合合差差反反号号后后，按按与与距距离离或或测测站数成正比分配于各站数成正比分配于各测测段。段。表达式：表达式：条件：条件：闭闭合差不大
16、于限差。合差不大于限差。1.5 水准水准测测量成果量成果计计算算更改水准测量 水准路水准路线线成果成果计计算算附合水准路附合水准路线线的的计计算算MN123 3、求改正后高差、求改正后高差、求改正后高差、求改正后高差测测段段M1122N观测观测高差高差h1h2h3改正数改正数v1v2v3改正高差改正高差h1+ v1h2+ v2h2+ v2表达式：表达式：1.5 水准水准测测量成果量成果计计算算h改正改正1=更改水准测量 水准路水准路线线成果成果计计算算附合水准路附合水准路线线的的计计算算MN124 4、未知点高程、未知点高程、未知点高程、未知点高程计计计计算算算算测测段段M1122N观测观测高
17、差高差h1h2h3改正数改正数v1v2v3改正高差改正高差h1+ v1h2+ v2h2+ v2表达式：表达式：计计算算检检核：核：1.5 水准水准测测量成果量成果计计算算更改水准测量 水准路水准路线线成果成果计计算算闭闭合水准路合水准路线线的的计计算算A123 闭闭合合水水准准路路线线成成果果计计算算，除除闭闭合合差差的的计计算算形形式式与与附附合合水水准准不不同同外外，改改正正数数的的计计算算、改改正正后后高高差差计计算算、待待定定点点高高程程计计算算均均与与附附合合水水准准计计算算方方法一法一样样。闭闭合差的合差的计计算：算：1.5 水准水准测测量成果量成果计计算算更改水准测量水准测量成果
18、计算实例点号长度/km实测高差/m123456+2.331+2.813-2.244+1.4301.62.11.72.0-0.008-0.011-0.008-0.010+2.323+2.802-2.252+1.42045.28647.60950.41148.15949.579A A010203B B 7.4+4.330-0.037+4.2931.6+2.3312.1+2.8131.7-2.2442.0+1.430A AB B010102020303改正数改正数/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/mHB - HA = 49.579 - 45.286= + 4.293fh=h-(HB-
19、HA) =+4.330-4.293 =+37mmf允计计算算说说明明更改水准测量1.7 水准测量误差 水准水准测测量的量的误误差来源与减弱措施差来源与减弱措施误差来源误差分项主要措施水准管轴不平行于视准轴 仪器架在两水准尺中间仪器和工具误差水准尺分划误差 使用检验合格水准尺视差调焦使成像最佳读数误差放大倍数、视距符合要求观测误差水准管气泡居中误差 使气泡严格居中水准尺倾斜误差水准尺竖直仪器及尺垫下沉误差踏实三角架及尺垫外界条件的影响 地球曲率及大气折光的影响 仪器架在两水准尺中间大气温度和风力的影响选择良好的观测时段更改水准测量自动安平水准仪1.8 自动安平水准仪和数字水准仪构造特点：用自动安
20、平补偿器代替微倾式水准仪的符合水准管和微倾螺旋。B 视视准准轴轴水平水平A A 视视准准轴倾轴倾斜斜自自动动安平原理安平原理安装安装补偿补偿器器ab更改水准测量自动安平水准仪1.8 自动安平水准仪和数字水准仪简介仪仪器器浏览浏览更改水准测量 数字水准仪1.8 自动安平水准仪和数字水准仪简介仪仪器器浏览浏览更改水准测量重点掌握重点掌握1、水准、水准测测量的高差法和量的高差法和视线视线高法的原理高法的原理2、水准、水准仪仪的使用方法的使用方法3、水准、水准测测量路量路线线的的设设置与外置与外业测业测量的量的实实施施4、水准、水准测测量的内量的内业计业计算算5、水准、水准测测量量误误差差更改水准测量
