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1、 第二章第二章 高程测量高程测量测量地面点高程的工作，称为高程测量。高程测量因使用的仪器和施测方法的不同，分为水准测量、三角高程测量、气压高程测量、液体静力水准测量以及GPS高程测量。水准测量是测定地面点高程的主要方法，精度也最高。本章将介绍水准测量的有关内容。 2.1 水准测量原理水准测量原理 hAB=a - b HB=HA+ hAB (高差法） Hi= HA+a HB= Hi b （视线高法） bHBHAahABAB大地水准面前进方向前进方向水准测量的基本要求：水准测量的基本要求： （1）视线必须水平； （2）尺子必须竖直。v仪器要不要一定安置在AB两点的连线上? 不必 v仪器不安置在AB
2、两点的连线上，对测量结果有无影响? 有2.2 2.2 水准测量的仪器和工具水准测量的仪器和工具 水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。一、水准仪一、水准仪 按其结构可分为微倾式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪等数种。 按其精度高低可分为S05、 S1、 S3、 S10等多种。其中，S表示水准仪，下标数字表示该仪器所能达到的精度指标。如S3表示1km往、返测高差中数的偶然中误差不超过3mm的水准仪。 水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。 十字丝中央交点与物十字丝中央交点与物镜光心的连线（镜光心的连线（C CC C），），称为视准轴。称为视准轴。 它就是我们瞄准目标的视线。竖
3、丝中丝视距丝1.望远镜望远镜 视准轴视准轴CC 2.2.水准器水准器（1）管水准器（水准管）管水准器（水准管） 水准管上一般刻有间隔2mm的分划，分划线的中点O，称为水准管的零点。 通过零点所作水准管圆弧的纵向切线LL，称为水准管轴。 水准管的气泡中点与水准管零点重合时，称为气泡居中。此时，水准管轴处于水平状态。 水准管圆弧2mm所对的圆心角，称为水准管的分划值，又称角值。角值愈小，则水准管的灵敏度愈高，置平的精度也愈高。S3水准仪上的水准管，其角值为20。（2）圆水准器）圆水准器 过圆水准器的零点所作其球面的法线L L ，称为圆水准器轴。 气泡居中时，圆水准器轴处于竖直状态。S3水准仪上的圆
4、水准器，其角值为。 因此，圆水准器用于粗平，管水准器用于精平。因此，圆水准器用于粗平，管水准器用于精平。L L LLO 水准仪有四条主要轴线，即视准轴CC、水准管轴LL、圆水准器轴L L 、以及仪器的竖轴VV。它们应满足以下的几何关系： 1、CC/LL 2、VV/ L L 3、十字丝 VVCCLLVLVL微倾螺旋 二、水准尺二、水准尺 如下图所示，水准尺有塔尺、双面尺和铟瓦尺三种。塔尺用于一般的测量工作中，双面尺用于三、四等水准测量，铟瓦尺用于 一、二等水准测量。 水准尺多是用优质木材制成，要求尺长稳定，分划清晰准确。近年来生产的塔尺，也有用铝合金或塑钢等材料制成。 0124.6874.787
5、三、尺垫三、尺垫 如下图所示，尺垫多为生铁铸成，一般为三角形或圆形，其下方有三个支脚，上方中央有一突起圆顶。 使用时，把尺垫放在地上，用脚将尺垫踏实，然后将水准尺立在突起圆顶上，以防尺子在观测过程中下沉和标志转点之用。 第三节第三节 S3微倾式水准仪的使用微倾式水准仪的使用 S3微倾式水准仪的使用，分为安置仪器、粗略整平、瞄准目标、精确整平和读数五大步骤： 1、安置仪器 2、粗略整平调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中 左手规则左手规则：气泡运动的方向恒与左手大拇指运动的方向一致。3、瞄准目标(1)、目镜对光调节目镜调焦螺旋，看清十字丝；(2)、粗瞄利用粗瞄器，大致瞄准目标，拧紧制动螺旋；(3)、物
6、镜对光调节物镜调焦螺旋，看清目标；(4)、精瞄转动水平微动螺旋，精确瞄准目标；(5)、检查并消除视差视差。 所谓视差，是指当眼睛上下、左右 移动时，十字丝与目标影象相对晃动 的现象。 产生原因，是由于调焦没调好，目 标的影象未成象到十字丝分划板上。 消除方法：继续调焦，直至没有视 差。 4、精确整平 调节微倾螺旋，使气泡符合 5、读数21.202当读完后视转到当读完后视转到前视时，如果发前视时，如果发现符合气泡不居现符合气泡不居中，怎么办中，怎么办2.3自动安平、精密、电子水准仪一、自动安平水准仪一、自动安平水准仪1原理原理望远镜的光路上加有一个补望远镜的光路上加有一个补偿器。偿器。自动安平水
7、准仪照片自动安平水准仪照片3检校检校要增加一项补偿器要增加一项补偿器的检验，即：转动脚螺旋，的检验，即：转动脚螺旋，破坏粗平，看警告指示窗是破坏粗平，看警告指示窗是否出现红色。否出现红色。 2使用使用粗平后，望远镜内粗平后，望远镜内观察警告指示窗应全部呈绿色；观察警告指示窗应全部呈绿色；最好状态是指示窗的三角形尖最好状态是指示窗的三角形尖顶与横指标线平齐。顶与横指标线平齐。二、精密水准仪二、精密水准仪1、精密水准仪、精密水准仪提供精确的水平视提供精确的水平视线和精确读数；线和精确读数；2、精密水准尺、精密水准尺刻度精确刻度精确( (铟瓦尺铟瓦尺) )。3、读数方法：精平后，转动精平后，转动“测
8、微螺旋测微螺旋”，使十字，使十字丝的楔形丝精确夹准某一整分划线。丝的楔形丝精确夹准某一整分划线。将整分划值和测微器中的读数合起来。将整分划值和测微器中的读数合起来。 1.48655m三数字水准仪及条纹码水准尺优点优点: : 具有自动安平、显示读数和视距功能。具有自动安平、显示读数和视距功能。 与计算机数据通讯，与计算机数据通讯，避免人为观测误差。避免人为观测误差。实验一实验一 S S3 3微倾式水准仪微倾式水准仪 的认识和使用的认识和使用目的和要求目的和要求（1）了解S3微倾式水准仪的基本构造，认清其主要部件的名称和作用；（2）练习水准仪的使用，掌握其基本操作要领；（3）测定地面两点间的高差。
