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1、第第2章章 水准丈量水准丈量2.1 2.1 水准丈量的原理水准丈量的原理2.2 2.2 水准丈量水准丈量仪器及工具器及工具2.3 2.3 水准水准仪的运用的运用2.4 2.4 水准丈量外水准丈量外业 2.5 2.5 水准丈量校核水准丈量校核2.6 2.6 水准丈量内水准丈量内业计算算2.7 2.7 水准丈量水准丈量检验与校正与校正2.8 2.8 水准丈量水准丈量误差的分析差的分析2.9 2.9 几种新式水准几种新式水准仪简介介 高高差差是是确确定定地地面面点点位位的的三三要要素素之之一一，普普通通是是经过丈量高差丈量高差进而求得点的高程。而求得点的高程。 水水准准丈丈量量是是精精细丈丈量量地地
2、面面点点高高程程最最主主要要的的方方法法。本本章章重重点点引引见水水准准丈丈量量的的原原理理、水水准准仪的的根根本本构构造造和和运运用用、水水准准丈丈量量外外业和内和内业以及水准以及水准仪的的检验与校正等内容。与校正等内容。 1.水准丈量水准丈量 2.三角高程丈量三角高程丈量 3.物理高程丈量物理高程丈量 4.GPS高程丈量高程丈量高程丈量可分为：高程丈量可分为：2.1 2.1 水准丈量的原理水准丈量的原理 利利利利用用用用仪仪器器器器提提提提供供供供的的的的程程程程度度度度视视野野野野，在在在在两两两两根根根根直直直直立立立立的的的的尺尺尺尺子子子子上上上上获获取取取取读读数数数数，来求得来
3、求得来求得来求得该该两立尺点两立尺点两立尺点两立尺点间间的高差，然后推算高程。的高差，然后推算高程。的高差，然后推算高程。的高差，然后推算高程。 hAB = a-b HB = HA + hAB hAB = a-b HB = HA + hAB hAB = a-b HB = HA + hAB hAB = a-b HB = HA + hAB hABhABhABhAB有正有正有正有正负负之分，之分，之分，之分，hABhABhABhAB为为正正正正, , , ,阐阐明明明明B B B B点比点比点比点比A A A A点高，反之点高，反之点高，反之点高，反之阐阐明明明明B B B B点比点比点比点比A A
4、 A A点低。点低。点低。点低。 A A A AB B B B平均海水面平均海水面平均海水面平均海水面b程度程度程度程度视视野野野野HAHAHAHAHB=?HB=?HB=?HB=?hABhABhABhABa后视点后视点后视点后视点前视点前视点前视点前视点后后后后 尺尺尺尺前前前前 尺尺尺尺后视读数后视读数后视读数后视读数前视读数前视读数前视读数前视读数丈量前进方向丈量前进方向高差法高差法 巳知某点的高程，巳知某点的高程，观测两点两点间高差求另一点高程的方高差求另一点高程的方法叫高差法。法叫高差法。 高差法的高差法的计算算测点高程公式点高程公式为： HB=HA+ hAB HB=HA+ hAB 此
5、法适用于由一知点推算某一待定高程点的情况例如道此法适用于由一知点推算某一待定高程点的情况例如道路工程丈量。路工程丈量。 仪高法仪高法 在在实践任践任务中，如要求安中，如要求安顿一次一次仪器器测出假出假设干个前干个前视点待定高程例如平整土地丈量，此点待定高程例如平整土地丈量，此时可采用可采用仪高法，即高法，即经过水准水准仪的的视野高程野高程HiHi计算待算待定点定点B B的高程的高程HBHB。当安。当安顿仪器后，器后，读知后知后视点点读数数a a，从，从图中可看出水准中可看出水准仪的的视野高程野高程Hi Hi 为待定点高程待定点高程=仪器视野高程仪器视野高程Hi -前视读数前视读数b那么待定点那
6、么待定点1 1的高程的高程 H1=Hi -b1H1=Hi -b1待定点待定点2 2的高程的高程 H2=Hi -b2 H2=Hi -b2Hi=HA+a2.2 2.2 水准丈量的仪器与工具水准丈量的仪器与工具1. 1.水准水准水准水准仪仪的分的分的分的分类类 按精度分：按精度分：按精度分：按精度分：DS05DS05、DS1DS1、DS3DS3、DS10DS10共共共共4 4级级。(“D(“D和和和和“S“S分分分分别别表示表示表示表示为为“ “大地丈量和大地丈量和大地丈量和大地丈量和“ “水准水准水准水准仪仪，其后，其后，其后，其后的数字表示每公里丈量高差中的数字表示每公里丈量高差中的数字表示每公
7、里丈量高差中的数字表示每公里丈量高差中误误差差差差为为0.5mm0.5mm、1mm1mm、3mm3mm和和和和10mm )10mm ) 按构造分：微按构造分：微按构造分：微按构造分：微倾倾式水准式水准式水准式水准仪仪、自、自、自、自动动安平安平安平安平 水准水准水准水准仪仪、 激光水激光水激光水激光水准准准准仪仪和数字水准和数字水准和数字水准和数字水准仪仪。3. 水准尺与尺水准尺与尺垫 水准丈量水准丈量时还需配套的工具有水准尺和尺需配套的工具有水准尺和尺垫。2. 2. 微微微微倾倾式水准式水准式水准式水准仪仪构造构造构造构造 望望望望远镜远镜、水准器、托板、基座共、水准器、托板、基座共、水准器
8、、托板、基座共、水准器、托板、基座共4 4部分。部分。部分。部分。自自动安平水准安平水准仪数字水准数字水准仪水水准准仪分分类激光水准激光水准仪微倾水准仪微倾水准仪水准仪构造：望远镜、水准器水准管与圆水准器、水准仪构造：望远镜、水准器水准管与圆水准器、 托板与基座托板与基座圆水准器2.水准器水准器1.望远镜望远镜3.托板托板4.基座基座S3S3级水准仪各部件称号级水准仪各部件称号望远镜望远镜由物镜、目镜、对光由物镜、目镜、对光凹透镜、十字丝组成凹透镜、十字丝组成以下图为望远镜成像光路图以下图为望远镜成像光路图视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线。视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线。水准器水准器 圆
9、水准器圆水准器粗平用粗平用水准管水准管精平精平用用管水准器用来指示视准轴能否程度，圆水准器用来指示仪器竖管水准器用来指示视准轴能否程度，圆水准器用来指示仪器竖轴能否竖直。轴能否竖直。管水准器管水准器圆水准器圆水准器水准管零点：水准管水准管零点：水准管水准管零点：水准管水准管零点：水准管圆圆弧上分弧上分弧上分弧上分划的划的划的划的对对称中心。称中心。称中心。称中心。 水准管水准管水准管水准管轴轴：经过经过水准管零点所水准管零点所水准管零点所水准管零点所作水准管作水准管作水准管作水准管圆圆弧的弧的弧的弧的纵纵切切切切线线，称，称，称，称为为水准管水准管水准管水准管轴轴，用，用，用，用LLLLLLL
10、L表示。表示。表示。表示。水准管水准管 式中：式中： -2mm -2mm所所对的的圆心心角，角，单位秒位秒 =206265 =206265 R- R-水准管水准管圆弧半径，弧半径，单位毫米位毫米mmmm水准管分划水准管分划水准管分划水准管分划值值：2mm2mm2mm2mm弧弧弧弧长长所所所所对对的的的的圆圆心角心角心角心角称称称称为为水准管分划水准管分划水准管分划水准管分划值值。 即即圆水准器零点：分划圈中水准器零点：分划圈中心心圆水准水准轴：即：即经过水准器水准器零点所作球面的法零点所作球面的法线。用用LLLL表示。表示。 当气泡居中当气泡居中时，圆水准水准器器轴竖直，此直，此时仪器器竖轴处
11、于于竖直位置。直位置。 DS3 DS3型水准型水准仪圆水准器水准器分划分划值为8/2mm8/2mm，分划，分划值大，故精度低，只能用于大，故精度低，只能用于粗平。粗平。LL圆水准器圆水准器水准尺与尺水准尺与尺垫 双面水双面水准尺准尺塔尺塔尺运运用用时水水准准尺尺安安放放在在尺尺垫的的半半球球突突出出顶上上 2.3 水准仪的运用水准仪的运用 1. 测站安站安顿 (1)安安顿仪器器 (2)粗略整平粗平粗略整平粗平 操作演示操作演示 2. 瞄准水准尺瞄准水准尺 目目镜对光，使十字光，使十字丝明晰明晰 物物镜对光，使目的明晰，并消除光，使目的明晰，并消除视差差 3. 精平与精平与读数数 精平精平 读数
12、数用用圆水准器水准器进展粗平展粗平左手大拇指的运左手大拇指的运动方向和气泡运方向和气泡运动的方向一致。的方向一致。两手相两手相对转动经过水准器零点与经过水准器零点与1、2两脚螺旋连线的垂线上两脚螺旋连线的垂线上粗平的另一种操作法粗平的另一种操作法第第1步：先旋步：先旋转脚螺旋脚螺旋，使气泡，使气泡a 向刻划向刻划圆圈挪圈挪动，实践移到践移到b处 第第2步：再用两手步：再用两手转脚螺旋脚螺旋、， 使气泡居中。使气泡居中。 反复操作使气泡完全居中。反复操作使气泡完全居中。 视差景象差景象a十字丝分划板十字丝分划板 aaa视差产生的原理视差产生的原理消除消除视差的步差的步骤：2341、调 目目镜螺旋
13、螺旋 使十字使十字丝明晰；明晰； 2、反复、反复调 对光螺旋光螺旋 使目的的像与十字使目的的像与十字丝平面重平面重 合，眼睛上下察看两者没有合，眼睛上下察看两者没有错动景景象象为止。止。准确准确准确准确调调平平平平视视野精平野精平野精平野精平用微倾螺旋准确调平视野用微倾螺旋准确调平视野微倾螺旋微倾螺旋水水准准尺尺读数数1123234水水准准尺尺读数数2水准水准仪运用步运用步骤及本卷及本卷须知知 1. 测站安站安顿 安安顿仪器器:用中心螺旋把用中心螺旋把仪器与三脚架相器与三脚架相连 粗略整平粗平：用脚螺旋粗略整平粗平：用脚螺旋 2. 瞄准水准尺瞄准水准尺 目目镜对光，使十字光，使十字丝明晰明晰
14、物物镜对光，使目的明晰，并消除光，使目的明晰，并消除视差差 3. 精平：运用微精平：运用微倾螺旋，使水准管气泡居中螺旋，使水准管气泡居中 4. 读数：用十字数：用十字丝横横丝在尺上在尺上读数，从小到大数，从小到大读2.4 水准丈量外业水准丈量外业 1. 水准点 测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点称水准点，用BMBench Mark表示。分永久性与暂时性2种。永永久久水水准准点点暂时水水准准点点 通常待定点离水准点通常待定点离水准点较远或高差很大，就需求延或高差很大，就需求延续多次安多次安顿仪器才干器才干测定两点高差，例如以下定两点高差，例如以下图： 第第1站站 ：hA1 =a1- b1 第第
15、2站站 ：h12 =a2- b2 第第3站站 ：h23 =a3- b3.第第n站站 ：hnB =an- bn - h=hAB =a -b知知HA，那么，那么 HB=HA+h2. 水准丈量外业水准丈量外业 复合水准丈量复合水准丈量测站：安站：安顿仪器的位置称器的位置称为测站站转点：两站之点：两站之间的立尺点，的立尺点，仅起起高程高程传送作用，称送作用，称为转点。点。ABHA 知知HB 未未知知大地水准面大地水准面TP1a1b1TP2a2b2测站测站测点测点水水 准准 尺尺 读读 数数后后 尺尺 (a)前尺前尺(b)高差高差(m)高程高程(m)1A1852TP10658+1.19421672TP2
16、0+0.312水准丈量外水准丈量外业动画画ABHA 知知HB 未未知知大地水准面大地水准面TP1TP2a4b4TP3测站测站测点测点水水 准准 尺尺 读读 数数后后 尺尺 (a)前尺前尺(b)高差高差(m)高程高程(m)1A1852TP10658+1.19421672TP20+0.31231029TP31472-0.44341754B6+0.35871.63273.053转转点点点点1 1BMABMAP P知知知知暂时暂时水准点水准点水准点水准点BMABMABMABMA点高程点高程点高程点高程HA=50.000m, HA=50.000m, HA=50.000m, HA=50.000m, 求求求
17、求P P P P点的高程。点的高程。点的高程。点的高程。往往测水准丈量水准丈量实习外外业与内与内业由暂时水准点由暂时水准点BMA，测未知点，测未知点P，往测两站，返测两站。，往测两站，返测两站。转转点点点点1 1BMABMAP P往往测转转点点点点2 2BMABMAP P返返测转转点点点点A AB B知知知知暂时暂时水准点水准点水准点水准点BMABMABMABMA高程高程高程高程HA=50.000m,HA=50.000m,HA=50.000m,HA=50.000m,求求求求P P P P点的高程。点的高程。点的高程。点的高程。返返测水准丈量水准丈量记录表表.doc 外业终了，每人在室内独立进展
18、内业计算外业终了，每人在室内独立进展内业计算 2. 2. 测测站站站站检检核：核：核：核： (1) (1)变动仪变动仪器高法：器高法：器高法：器高法： 在同一在同一在同一在同一测测站上用两次不同的站上用两次不同的站上用两次不同的站上用两次不同的仪仪器高度，器高度，器高度，器高度，测测得两次高差得两次高差得两次高差得两次高差进进展校核，即第一次展校核，即第一次展校核，即第一次展校核，即第一次测测得高差之后，得高差之后，得高差之后，得高差之后，改改改改动仪动仪器高度重新安器高度重新安器高度重新安器高度重新安顿顿，再，再，再，再测测一次。两次丈量一次。两次丈量一次。两次丈量一次。两次丈量高差之差不大
19、于高差之差不大于高差之差不大于高差之差不大于8mm8mm对对等外水准丈量。等外水准丈量。等外水准丈量。等外水准丈量。 2.5 水准丈量的检核方法水准丈量的检核方法 1. 1. 计计算算算算检检核：核：核：核： 一一一一测测站站站站观测观测1 1次次次次时时：一一测站站观测2次次时： 黑面求得高差黑面求得高差= =红面求得高差面求得高差0.1m 0.1m ( (后后视尺尺为4.6874.687，取，取“+“+号，号， 后后视尺尺为4.7874.787，取，取“-“- 号号) ) 红黑双面求得高差不得超越允黑双面求得高差不得超越允许值，四等水准不得，四等水准不得超越超越5mm5mm，等外水准可放，
20、等外水准可放宽至至8mm8mm。 在同一在同一测站，站，仪器高度不器高度不变，黑面，黑面测得高差与得高差与红面面测得高差得高差应相等。配相等。配对的双面水准尺，的双面水准尺，红面起点不面起点不是是0，一根是，一根是4.687m，另一根是，另一根是4.787m， 所以求得所以求得高差高差还须0.1m ，才是地面的，才是地面的实践高差。即践高差。即(2)双面尺法双面尺法 ：红黑双面水准尺红黑双面水准尺一对双面水准尺，红面起点一根为一对双面水准尺，红面起点一根为4.687m4.687m，另一根为，另一根为4.787m4.787m。 从一水准点从一水准点BM ABM A出出发，沿，沿各待定高程点逐站各
21、待定高程点逐站进展水准展水准测 量，最后附合到另一水准点量，最后附合到另一水准点BM BBM B上。上。 山地山地平地平地假假设等号两等号两边不相等，那么附合水准道路的高差不相等，那么附合水准道路的高差闭合差合差fhfh为限差限差为：(1)(1)(1)(1)附合水准道路附合水准道路附合水准道路附合水准道路附合水准道路的附合水准道路的检核条件核条件为2. 2. 2. 2. 成果成果成果成果检检核：核：核：核：附合水准道路附合水准道路附合水准道路附合水准道路 闭闭合水准道路合水准道路合水准道路合水准道路 支水准道路支水准道路支水准道路支水准道路 式中式中 ：L为道路的道路的总长度公里度公里为单位。
22、位。 n为道路上道路上总测站数，站数，闭合差允合差允许值的的单位位为毫米。毫米。 从水准点从水准点BMABMA出出发，沿，沿环线逐站逐站进展水准丈量，展水准丈量，经过各高程待定点，最后前往各高程待定点，最后前往BMABMA点，称点，称为闭合水准道路。合水准道路。限差同符合水准道路。限差同符合水准道路。(2)(2)(2)(2)闭闭合水准道路合水准道路合水准道路合水准道路 假假设从一水准点出从一水准点出发，既没，既没有符合到另一水准点，也没有有符合到另一水准点，也没有闭合到原来的水准点，就称其合到原来的水准点，就称其为支支水准道路。水准道路。前往前往(3)(3)(3)(3)支水准道路支水准道路支水
23、准道路支水准道路对于支水准道路其高差于支水准道路其高差闭合差的合差的计算公式算公式为 ：表表2-2 水准丈量记录表双仪高法水准丈量记录表双仪高法 P.1911.691 0 -0.012 +0.01211.667 校 核 50.000 -0.188 -0.003(-0.187)(-0.183) -0.185 1.6461.745 1.456 1.562 2 BMA 4 51.027 -0.839 -0.003(-0.833)(-0.839) -0.8361.4751.602 0.642 0.763 P 2 3 +0.384 -0.003(+0.389)(+0.385) +0.387 1.6431
24、.366 2.032 1.751 1 P 2 50.000+0.643 -0.003(+0.644)(+0.648) +0.646 1.141 1.232 1.785 1.880BM A 1 1 前 视 后 视 高 程改 正 后高 差 高 差 矫正数 高 差水准尺读数 测点测站11.6911.计算高差算高差闭合差合差fh：fh= h往往测 + h返返测 允允许高差高差闭合差合差fh容容 平坦地域：平坦地域： 山山 地：地： 高差高差闭合差合差fh大于允大于允许少差少差闭合差合差fh容，首先容，首先检查计算能否有算能否有误，如，如计算无算无误，那么，那么为观测问题，应返工。返工。2.计算各算各测
25、站高差站高差矫正数正数h 式中：式中：fh为高差高差闭合差，合差，n为往返水准道路往返水准道路总测站数站数 检查：各：各测站高差站高差矫正数正数h总和其和其绝对值应等于高差等于高差闭合差合差fh。3.计算各算各测站站矫正后高差正后高差h矫正：正： h矫正正=h观测+h检查：水准道路往返各：水准道路往返各测站站矫正后高差正后高差总和和应为0。4.计算算P点高程点高程 根据根据暂时水准点水准点BM A的知高程的知高程50.000m加第一加第一测站站矫正后高差正后高差得得1点高程，逐点点高程，逐点计算，算得算，算得P点高程，最后又推算得点高程，最后又推算得BM A的高程的高程应为50.000m。双仪
26、高法水准丈量内业计算步骤：双仪高法水准丈量内业计算步骤：2.6水准丈量内水准丈量内业：附合水准道路高程的：附合水准道路高程的计算附算附图8.8130.0348.84720 48.646BM24.6530.0084.661543.99332.7520.0072.745446.74521.4380.0051.433348.18318.3500.0148.364839.833BM1矫正值矫正值观测值观测值高程高程矫正后的高差矫正后的高差高高 差差测站数测站数点号点号fh=8.3641.4332.745+4.661)-(48.646-39.833) = 8.847-8.813=+ 34mm =54 m
27、m h3=7 mmh2=5 mm矫正值公式：h4=8 mmBM1BM212339.833m48.646mn=8 h=+8.364n=3h=-1.443n=4h=-2.745n=5 h=+4.661附合水准道路草附合水准道路草图 CC LL VV L1L1 十字十字丝横横丝 VV竖轴VV长长水水准准管管轴轴LL视准轴视准轴CCL1L1圆水准器水准器轴2.7 2.7 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正 水准仪构造应该满足的几何条件：水准仪构造应该满足的几何条件：1. 1. 圆水准轴平行仪器竖轴的检验与校正圆水准轴平行仪器竖轴的检验与校正(1)(1)目的：目的：L LVVL LVV(2)(2)检验
28、：把：把仪器安器安顿好，并用脚螺旋将气泡居中，好，并用脚螺旋将气泡居中，然后将然后将仪器旋器旋转 180 180 ，看气泡能否居中，假，看气泡能否居中，假设气气泡仍居中，那么条件泡仍居中，那么条件满足，否那么，条件不足，否那么，条件不满足。足。23 3校正校正调整其周整其周围的的3 3个校正螺个校正螺钉，使气泡向居中位置挪，使气泡向居中位置挪动偏离量的一偏离量的一半，如以下半，如以下图所示。此所示。此时圆水准器水准器轴LL LL 平行于平行于仪器器竖轴VV VV ；首先稍松位于首先稍松位于圆水准器下面中水准器下面中间的固的固紧螺螺钉；再用脚螺旋整平，使再用脚螺旋整平，使圆水准器气泡居中，水准器
29、气泡居中，竖轴VV与与圆水准器水准器轴LL同同时处于于竖直位置。直位置。 校正任校正任务普通需反复普通需反复进展，直至展，直至仪器器转到任何位置气泡均到任何位置气泡均为居中居中为止，最后止，最后应旋旋紧固定螺固定螺钉。 将仪器整平后，用十字丝一端对准程度方向某一明晰目将仪器整平后，用十字丝一端对准程度方向某一明晰目的。用程度微动渐渐转动望远镜，当目的挪动到十字丝交点的。用程度微动渐渐转动望远镜，当目的挪动到十字丝交点从一端移到另一端时，看目的能否一直在十字丝上。从一端移到另一端时，看目的能否一直在十字丝上。2. 2. 十字丝横丝垂直于仪器竖轴检验与校正十字丝横丝垂直于仪器竖轴检验与校正 瞄准一
30、点瞄准一点望望远镜程度程度转动后景象后景象十字十字丝无无误差清况差清况将仪器安顿在某两固定点中间。测出它们之间的正确高将仪器安顿在某两固定点中间。测出它们之间的正确高 差。差。ABabxxhAB正正= a b =(a x) (b x)=abD后后 = D前前ii3. 3. 水准管轴平行于视准轴的检验与校正水准管轴平行于视准轴的检验与校正(2)(2)检验：检验： (1)目的：目的：LLCChAB正正 将将仪器放到某一立尺点器放到某一立尺点A附近附近处，此，此时前后前后视距不相等，距不相等，在两尺上在两尺上读数分数分别为a 、b ，A、B两点的高差两点的高差 hAB 为： ABab 即即 hAB=
31、 a bb正正假假设 hAB hAB正正 阐明明视准准轴/水准管水准管轴，没有，没有i角角误差差 hAB hAB正正 阐明存在明存在i角角误差，其差，其值为式中：h= hAB- hAB正= =206265hAhAB BDdi当当i20时，就，就须校正。校正校正。校正时首先要求出正确的前首先要求出正确的前视读数数b正。正。A AB Baabbb b正正正正 hAB hAB hAB hAB 正正正正= a -b= a -b= a -b= a -b正正正正 b b b b正正正正=a=a=a=a hAB hAB hAB hAB正正正正 微微微微倾倾螺螺螺螺旋旋旋旋(3)校正校正A A A A、B B
32、 B B的正确高差的正确高差的正确高差的正确高差正确的前视读数正确的前视读数b b正正hAB正 转动微倾螺旋使横丝对准转动微倾螺旋使横丝对准b正，此时水准管气泡必定正，此时水准管气泡必定偏歪。偏歪。ABab正正hAB = a-b hAB = a-b hAB = a-b hAB = a-b b b b b正正正正=a=a=a=a hAB hAB hAB hAB正正正正 微微倾螺螺旋旋hAB正 视野对准正确读数时，气泡必偏歪，用校正针拨校正视野对准正确读数时，气泡必偏歪，用校正针拨校正螺丝使符合水准管气泡居中。螺丝使符合水准管气泡居中。 详细操作应留意：先松左详细操作应留意：先松左右校正螺丝，然后
33、一松一紧上下的校正螺丝，使气泡居中。右校正螺丝，然后一松一紧上下的校正螺丝，使气泡居中。2.8 2.8 水准丈量误差的分析水准丈量误差的分析 仪器器误差主要是指水准差主要是指水准仪经检验校正后的剩余校正后的剩余误差和水准尺差和水准尺误差两部分。差两部分。1.1.仪器器误差差(1)(1)校正后的剩余校正后的剩余误差差 水准水准仪经检验校正后的剩余校正后的剩余误差，主要表差，主要表现为水准管水准管轴与与视准准轴不平行，不平行，虽然然经校正但依然校正但依然残存的少量残存的少量误差等。差等。这种种误差的影响与差的影响与间隔成正隔成正比，比，观测时假假设保保证前后前后视距大致相等，便可消距大致相等，便可
34、消除或减弱此除或减弱此项误差的影响。差的影响。这就是水准丈量就是水准丈量时为什么要求前后什么要求前后视距相等的重要距相等的重要缘由。由。 水准丈量的水准丈量的误差包括水准差包括水准仪本身的本身的仪器器误差、人差、人为的的观测误差差以及外界条件的影响三个方面。以及外界条件的影响三个方面。(2)(2)水准尺水准尺误差差 由于水准尺的刻划不准确，尺由于水准尺的刻划不准确，尺长发生生变化、弯曲等，化、弯曲等，会影响水准丈量的精度，因此，水准尺会影响水准丈量的精度，因此，水准尺须经过检验符合符合要求后，才干运用。有些尺子的底部能要求后，才干运用。有些尺子的底部能够存在零点差，存在零点差，可在一水准可在一
35、水准测段中运用段中运用测站数站数为偶数的方法予以消除。偶数的方法予以消除。2.2.观测误差差(1)(1)(1)(1)水准管气泡居中水准管气泡居中水准管气泡居中水准管气泡居中误误差：差：差：差：0.150.150.150.15 水准管分划水准管分划水准管分划水准管分划值值(2)(2)(2)(2)水准尺估水准尺估水准尺估水准尺估读误读误差：此差：此差：此差：此项误项误差与望差与望差与望差与望远镜远镜的放大倍率和的放大倍率和的放大倍率和的放大倍率和视视距距距距长长 度有关。度有关。度有关。度有关。(3)(3)(3)(3)视视差影响：当存在差影响：当存在差影响：当存在差影响：当存在视视差差差差时时，由
36、于水准尺影像与十字，由于水准尺影像与十字，由于水准尺影像与十字，由于水准尺影像与十字丝丝分划分划分划分划板平面不重合，假板平面不重合，假板平面不重合，假板平面不重合，假设设眼睛察看的位置不同，便眼睛察看的位置不同，便眼睛察看的位置不同，便眼睛察看的位置不同，便读读出不同的出不同的出不同的出不同的读读数，因此会数，因此会数，因此会数，因此会产产生生生生读读数数数数误误差。所以，差。所以，差。所以，差。所以，观测时应观测时应留意消除留意消除留意消除留意消除视视差。差。差。差。(4)(4)(4)(4)水准尺水准尺水准尺水准尺倾倾斜斜斜斜误误差：水准尺差：水准尺差：水准尺差：水准尺倾倾斜将使尺上的斜将
37、使尺上的斜将使尺上的斜将使尺上的读读数增大，且数增大，且数增大，且数增大，且视视野离地面越高，野离地面越高，野离地面越高，野离地面越高，读读取的数据取的数据取的数据取的数据误误差就越大。例如水准尺差就越大。例如水准尺差就越大。例如水准尺差就越大。例如水准尺倾倾斜斜斜斜3.53.53.53.5，在水准尺，在水准尺，在水准尺，在水准尺1m1m1m1m处读处读数数数数时时，将，将，将，将产产生生生生2mm2mm2mm2mm的的的的误误差。差。差。差。(1)(1)仪器下沉和尺器下沉和尺垫下沉下沉在土在土质较松松软的地面上的地面上进展水准丈量展水准丈量时，易引起，易引起仪器器和尺和尺垫的下沉。的下沉。3
38、. 3. 外界条件的影响外界条件的影响仪器下沉：器下沉： 能能够使使观测视野降低，呵斥丈量高差的野降低，呵斥丈量高差的误差，假差，假设采用采用“后后-前前-前前-后的后的观测顺序可减弱其影响。序可减弱其影响。仪器放在器放在坚实地面，地面，仪器踏器踏实。尺尺垫下沉：下沉： 转点点处的尺的尺垫，尺，尺垫下沉使下一下沉使下一测站的后站的后视读数增数增大，高差增大，呵斥高程大，高差增大，呵斥高程传送送误差。差。为此，此，实践丈践丈量量时，转点点设在在坚实地面，尺地面，尺垫要踏要踏实。(3)(3)温度影响温度影响 温度的温度的变化不化不仅引起大气折光的引起大气折光的变化，而且化，而且仪器遭到烈器遭到烈日
39、的照射，水准管气泡将日的照射，水准管气泡将产生偏移，影响生偏移，影响仪器的程度，从而器的程度，从而产生气泡居中的生气泡居中的误差。因此，差。因此，观测时应留意撑留意撑伞遮阳，防止遮阳，防止阳光直接照射。阳光直接照射。(2)(2)地球曲率和大气折光的影响地球曲率和大气折光的影响 假假设使前后使前后视距相等，地球曲率和大气折光的影响将距相等，地球曲率和大气折光的影响将得到消除或大大减弱。得到消除或大大减弱。 自动安平水准仪的特点是没有管水准器和微倾螺自动安平水准仪的特点是没有管水准器和微倾螺旋。在粗略整平之后，即在圆水准气泡居中的条件下，旋。在粗略整平之后，即在圆水准气泡居中的条件下，利用仪器内部
40、的自动安平补偿器，就能获得视野程度利用仪器内部的自动安平补偿器，就能获得视野程度时的正确读数，省略了精平过程，从而提高了观测速时的正确读数，省略了精平过程，从而提高了观测速度和整平精度。度和整平精度。 1.1.自动安平水准仪自动安平水准仪2.9 几种新式的水准几种新式的水准仪国国产DSZ3自自动安平水准安平水准仪每公里往返丈量每公里往返丈量中中误差：差： 2.5补偿安平精度：安平精度： 0.5 补偿任任务范范围： 142 激激光光水水准准仪 3.3.激光激光扫平平仪北光北光产SJZ1SJZ1型型精度：精度：20丈量范围：半径丈量范围：半径150m补偿器任器任务范范围：15安平精度：安平精度：1
41、扫描速度：扫描速度：300，600r.p.m探测器探测器提供一条可见的激光程度面，作为施工基准。提供一条可见的激光程度面，作为施工基准。运用范围：室内装修、平整场地等。运用范围：室内装修、平整场地等。4.激光垂准仪激光垂准仪北光产北光产DZJ3型型半半导体激光器波体激光器波长： 635mm激光有效射程：激光有效射程：150m激光光斑大小激光光斑大小100m处光斑直径：光斑直径： 6mm激光光激光光轴与与视准准轴同同轴 误差：差：5用于高用于高层建筑施工建筑施工 数字水准数字水准仪digital levelsdigital levels是一种新是一种新型的智能化水准型的智能化水准仪，又称，又称为
42、信息水准信息水准仪。丈。丈量原理是将量原理是将编码的水准尺影像的水准尺影像进展一展一维图像像处置，用置，用传感器替代感器替代观测者的眼睛，从望者的眼睛，从望远镜中看到水准尺上中看到水准尺上“刻划的丈量信号，由微刻划的丈量信号，由微处置器自置器自动计算出水准尺上的算出水准尺上的读数及数及仪器至器至标尺尺间的程度的程度间隔。所隔。所测数据可在数据可在仪器器显示示屏上屏上显示，并存示，并存贮在内置在内置PCMCIAPCMCIA卡上；亦可卡上；亦可经过规范范RS232CRS232C接口向接口向计算机或相关数据采算机或相关数据采集器中集器中传输。5.5.数字水准仪数字水准仪数字水准仪信息水准仪数字水准仪信息水准仪
