水準測量原理內業(yè)計算[116頁]

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1、第二章第二章 水準測量水準測量 2.1 水準測量原理水準測量原理 2.2 DS3型水準儀和水準測量的工具型水準儀和水準測量的工具 2.3 DS3型水準儀的使用型水準儀的使用 2.4 水準測量的施測與記錄水準測量的施測與記錄 2.5 水準測量的內業(yè)計算水準測量的內業(yè)計算 2.6 水準儀的檢驗與校正水準儀的檢驗與校正 2.7 水準測量的誤差及注意事項水準測量的誤差及注意事項 2.8 其他水準儀的簡介其他水準儀的簡介原理：利用水準儀提供的水平視線，測出兩原理：利用水準儀提供的水平視線，測出兩地面點之間的高差。地面點之間的高差。水準測量方法水準測量方法中間水準測量中間水準測量連續(xù)水準測量連續(xù)水準測量儀

2、器高測量儀器高測量1、中間水準測量、中間水準測量hAB = a bhAB=后視讀數后視讀數-前前視讀數視讀數HB=HA+hAB hAB=h1+h2+h3=h式中：式中：hh各段高差各段高差 的代數和的代數和B B點高程：點高程： HB = HA + hABa1a2a3b3b2b1ABh2h1h3hAB 水平視線的高程：水平視線的高程：Aab11b22b33Hj = Hi - bj ( j=1、2、3、n) 例例1 1：已知點已知點A A的高程為的高程為H HA A=52.623m=52.623m，后視讀數，后視讀數a=1.571ma=1.571m，前視讀數，前視讀數b=0.685mb=0.68

3、5m，求，求B B點高程。點高程。 前 進 方 向圖 2.1大 地 水 準 面HA+aHAAaHBhABbB根據高程測量原理：根據高程測量原理： h hABAB = a = a b b =1.571 =1.5710.6850.685 =0.886 m =0.886 mB B點高程為：點高程為： H HB B =H =HA A+ h+ hABAB = 52.623 = 52.6230.8860.886 = 53.509 m = 53.509 m例例2 2： 已知已知A A點高程點高程H HA A=23.518m=23.518m，要測出某，要測出某水平場地待定點水平場地待定點1 1、2 2、3 3

4、的高程的高程視線高程視線高程Hi=HHi=HA A+a=23.518+a=23.5181.5631.56325.081m25.081m1 1i i1 12 2i i2 23 3i i3 3根據高程測量原理：根據高程測量原理： h hABAB = a = a b b =2.186 =2.1861.4671.467 =0.719 m =0.719 mB B點高程為：點高程為： H HB B =H =HA A+ h+ hABAB = 220.200 = 220.2000.7190.719 = 220.919 m = 220.919 m水準測量所使用的儀器和工具主要有：水準測量所使用的儀器和工具主要有

5、： 水準儀、水準尺、水準尺的尺墊水準儀、水準尺、水準尺的尺墊我國按水準儀的精度級別編訂的系列型號是：我國按水準儀的精度級別編訂的系列型號是： DS05、DS1、DS3、DS10 D大地測量儀器大地測量儀器 S水準儀水準儀 數字數字 表示儀器的精度，即每公里往、返表示儀器的精度，即每公里往、返 測得高差中數的中誤差（測得高差中數的中誤差（mm）。）。目鏡水準管目鏡圓水準器校正螺釘微動螺旋制動螺旋對光螺旋物鏡準星缺口水準管圓水準器三腳架腳螺旋2、DS3型水準儀的主要由望遠鏡、水準器、基座三部分組成。主要由望遠鏡、水準器、基座三部分組成。構造微傾螺旋準星準星物鏡物鏡目鏡微動螺旋微動螺旋（1）望遠鏡：

6、用來瞄準遠處的水準尺進行讀數； 由物鏡、目鏡、十字絲分劃板、調焦透鏡、 調焦螺旋組成；視準軸：物鏡中心 與十字絲交點的連線。（2）水準器水準器的作用：整平儀器，使視準軸處于水平位置。圓水準器 作用：粗略整平 結構：如圖所示 精度：一般為 8 10/2mm （氣泡中心偏離零點2mm 所對的圓心角） 管水準器管水準器 作用：精確整平作用：精確整平 結構：如圖所示結構：如圖所示 精度：一般為精度：一般為 20/2mm 20/2mm 水準管的分劃值：氣水準管的分劃值：氣泡中心偏離零點泡中心偏離零點2mm2mm所所對的圓心角。對的圓心角。 作用：調整水準儀觀測視線處于水平狀態(tài)的作用：調整水準儀觀測視線處

7、于水平狀態(tài)的 精密整平裝置。精密整平裝置。構成：由一個管水準器和一個棱鏡組構成。構成：由一個管水準器和一個棱鏡組構成。（3 3）基座）基座軸座：承托儀器上部軸座：承托儀器上部腳螺旋：調節(jié)腳螺旋使圓水準器氣泡居中腳螺旋：調節(jié)腳螺旋使圓水準器氣泡居中連接板：連接三腳架連接板：連接三腳架組成組成 軸座軸座腳螺旋腳螺旋連接板連接板二、水準尺和尺墊1 1、水準尺、水準尺塔尺塔尺 ：可以伸縮，一般全：可以伸縮，一般全長長2m2m、5m5m，用于等外水，用于等外水準測量。準測量。雙面尺：不可伸縮，一般雙面尺：不可伸縮，一般全長全長3m3m，用于三、四等水，用于三、四等水準測量。準測量。2 2、尺墊、尺墊 僅

8、在轉點處豎立水準尺時僅在轉點處豎立水準尺時使用，防止點位移動和水使用，防止點位移動和水準尺下沉。準尺下沉。 2.3 2.3 DS3型水準儀的使用型水準儀的使用一、安置儀器一、安置儀器 （1 1）在測站上松開三腳架架腿的固定螺旋，）在測站上松開三腳架架腿的固定螺旋，按需要的高度調整架腿長度，再擰緊固定螺旋，按需要的高度調整架腿長度，再擰緊固定螺旋，張開三腳架將架腿踩實，并使張開三腳架將架腿踩實，并使三腳架架頭大致水三腳架架頭大致水平平。 （2 2）從儀器箱中?。膬x器箱中取出水準儀，用連接螺旋將出水準儀，用連接螺旋將水準儀固定在三腳架架頭水準儀固定在三腳架架頭上。上。二、粗略整平通過調節(jié)腳螺旋使

9、圓水準器氣泡居中。 三、瞄準水準尺 （1）目鏡調焦 轉動目鏡對光螺旋，使十字絲成像清晰。 （2）初步瞄準 通過望遠鏡筒上方的照門和準星瞄準水準尺，旋緊制動螺旋。轉動照準部使準星、照門、目標（尺）共一線，然后制動望遠鏡。水準尺（3 3）物鏡調焦）物鏡調焦 轉動物鏡對光螺旋，使水準尺轉動物鏡對光螺旋，使水準尺的成像清晰。的成像清晰。（4）精確瞄準 轉動微動螺旋，使十字絲的豎絲瞄準水準尺邊緣或中央。（5 5）消除視差）消除視差 視差的定義：視差的定義： 消除視差的方法是仔細地轉動物鏡對光螺旋，消除視差的方法是仔細地轉動物鏡對光螺旋，直至尺像與十字絲平面重合。直至尺像與十字絲平面重合。 四、精確整平四

10、、精確整平 轉動微傾螺旋，使氣泡兩端的影像嚴密吻合轉動微傾螺旋，使氣泡兩端的影像嚴密吻合, ,此此時水準管氣泡居中，視線即為水平視線時水準管氣泡居中，視線即為水平視線 轉 動 微傾 螺 旋使 符 合水 準 管氣 泡 符合 ， 即成U形。五、讀數五、讀數 用十字絲橫絲在水用十字絲橫絲在水準尺上按從小到大的準尺上按從小到大的方向讀數，讀取米、方向讀數，讀取米、分米、厘米、毫米分米、厘米、毫米（估讀數）四位數字（估讀數）四位數字。注意：注意：讀數前必須精平，讀數前必須精平，精平后立即讀數精平后立即讀數。水準儀讀數實例水準儀讀數實例6.2526.2521.4771.4770.7250.725 bc a

11、2.4 水準測量的施測與記錄水準測量的施測與記錄2.4.1、水準點水準點 用于水準測量而設有固定標志的高程基準點，稱為水準點，記為BM 。 水準點有永久性水準點和臨時性水準點兩種。國家等級永久性水準點國家等級永久性水準點建筑工地上的永久性水準點（2）臨時性水準點幾個基本概念：1、測站：、測站： 水準儀及尺子所擺設的位置稱為測站，這水準儀及尺子所擺設的位置稱為測站，這種擺設測站所進行的水準測量工作，稱為測種擺設測站所進行的水準測量工作，稱為測站觀測。站觀測。 hAB是一次測站的高差觀測值。是一次測站的高差觀測值。2、水準路線：、水準路線： 連續(xù)若干測站水準測量工作構成的高差觀連續(xù)若干測站水準測量

12、工作構成的高差觀測路線，稱為水準路線。測路線，稱為水準路線。3、視距：、視距： 水準儀到立尺點的水平距離。水準儀到立尺點的水平距離。2.4.2 水準路線的布設形式水準路線的布設形式（1 1）附合水準路線）附合水準路線 從已知高程水準點出發(fā)，沿待定高程的水從已知高程水準點出發(fā)，沿待定高程的水準點進行測量，最后附合到另一已知高程準點進行測量，最后附合到另一已知高程水準點的水準路線，稱附合水準路線。如水準點的水準路線，稱附合水準路線。如圖圖2-202-20BMABMBh1h2h3h4123圖2-20 附 合水準路線（2）、閉合水準路線）、閉合水準路線 從已知高程水準點出發(fā)，沿各待定高程點從已知高程水

13、準點出發(fā)，沿各待定高程點進行水準測量，最后又回到原出發(fā)點的環(huán)進行水準測量，最后又回到原出發(fā)點的環(huán)形路線，稱為閉合水準路線。形路線，稱為閉合水準路線。2.4.2 水準路線的布設形式水準路線的布設形式BMAh1h2h3h4h51234（3）、支水準路線）、支水準路線 從已知高程水準點出發(fā)，沿待定高程水準從已知高程水準點出發(fā)，沿待定高程水準點進行水準測量，既不閉合又不附合的水點進行水準測量，既不閉合又不附合的水準路線，稱為支水準路線。支水準路線要準路線，稱為支水準路線。支水準路線要進行往返測量進行往返測量.2.4.2 水準路線的布設形式水準路線的布設形式BMA123一、一個測站的水準測量工作一、一個

14、測站的水準測量工作ABab1 1、安置儀器于、安置儀器于ABAB之間，之間， 立尺于立尺于A A、B B點上；點上；2 2、粗略整平；、粗略整平；3 3、瞄準、瞄準A A尺，精平、讀數尺，精平、讀數a a，記錄記錄1.568m1.568m；4 4、瞄準、瞄準B B尺，精平、讀數尺，精平、讀數b b， 記錄記錄1.471m1.471m；2.4.3 水準測量的方法水準測量的方法2.4.3 水準測量的方法水準測量的方法一、一個測站的水準測量工作一、一個測站的水準測量工作5、計算：、計算： hAB = a b = 1.568-1.471 =0.115m 即即B點比點比A點高點高0.115m。 hBA

15、= hAB= 0.115m，即，即 A點比點比B點低點低0.115m。ABab 當已知高程的水準點距欲測定高程點較遠或當已知高程的水準點距欲測定高程點較遠或高差較大時，不能安置一次儀器即可測得兩點高差較大時，不能安置一次儀器即可測得兩點間的高差。間的高差。 這時需要在兩點間加設若干個立尺點，分段這時需要在兩點間加設若干個立尺點，分段設站，連續(xù)進行觀測。設站，連續(xù)進行觀測。提出問題：解決方法： 加設的這些立尺點并不需要測定其高程，它加設的這些立尺點并不需要測定其高程，它們只起傳遞高程的作用，故稱之為轉點，用們只起傳遞高程的作用，故稱之為轉點，用TPTP（Turning PointTurning

16、Point）表示。）表示。二、水準測量實施方法二、水準測量實施方法例：注意：為保證高程傳遞的準確性，在相鄰測站的觀測過程中，必須使轉點保持穩(wěn)定（高程不變）。ATP1TP2TP32.142B1.2580.9281.2351.6641.4311.6722.074HA=123.446mHB大大 地地 水水 準準 面面前進方向測測站站點號點號 水準尺讀數水準尺讀數后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）高程高程（m m）備備注注 ATP1TP1TP2TP2TP3 TP3 B 2.142 1.258 0.928 1.235 1.664 1.431 1.672 2.074 計算計算檢

17、核檢核 測測站站點號點號 水準尺讀數水準尺讀數后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）高程高程（m m）備備注注 ab 123.446 水 準 測 量 手 簿已知測測站站點號點號 水準尺讀數水準尺讀數后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）高程高程（m m）備備注注 ATP1TP1TP2TP2TP3 TP3 B 2.142 1.258+0.884 0.928 1.235-0.307 1.664 1.431 +0.233 1.672 2.074 -0.402計算計算檢核檢核 6.406 5.998測測站站點號點號 水準尺讀數水準尺讀數后視（后視（a a

18、） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）高程高程（m m）備備注注 ab0.4080.408 0.408123.446123.854水 準 測 量 手 簿已知（一）、（一）、計算檢核計算檢核 目的：檢核計算高差和高程計算是否正確。目的：檢核計算高差和高程計算是否正確。 檢核條件：檢核條件： 如上表所示：如上表所示：ABHHhbamba408. 0)998. 5406. 6（mh408. 0mHHAB408. 0446.123854.123等式條件成立，說明計算正確。2.4.4 數據檢核數據檢核（二）、測站檢核（二）、測站檢核 1 1、雙面尺法、雙面尺法 目的：保證前后視讀數的正確。目的：保

19、證前后視讀數的正確。 采用黑紅面的水準尺，利用雙面的零采用黑紅面的水準尺，利用雙面的零點差檢核觀測質量。點差檢核觀測質量。 雙面尺法：是儀器高度保持不變，分別對尺子的雙面尺法：是儀器高度保持不變，分別對尺子的黑黑面面、紅面紅面進行觀測。觀測程序：后、后、前、前進行觀測。觀測程序：后、后、前、前（黑、紅、黑、紅）（黑、紅、黑、紅）黑紅高差：相差黑紅高差：相差 100 mmababhabhab1()2hhh 雙面尺法觀測記錄實例雙面尺法觀測記錄實例測測站站編編號號后視尺后視尺下絲下絲前視尺前視尺下絲下絲方向及方向及尺號尺號標尺讀數標尺讀數黑黑+K-+K-紅紅高差中數高差中數備注備注上絲上絲上絲上絲

20、后視距后視距前視距前視距黑面黑面紅面紅面視距差視距差d dd d(1)(1)(4)(4)后后（3 3）（1414）記錄記錄計算計算檢核檢核說明說明(2)(2)(5)(5)前前（6 6）（1313）(9)(9)(10)(10)后后- -前前（1515） （1616）（1818）(11)(11)(12)(12)1 11.5741.5740.7350.735后后NO.5NO.51.381.386.176.170 0NO.5K=4.787NO.6K=4.6871.1931.1930.3670.367前前NO.6NO.60.550.555.245.24-1-138.138.136.836.8后后- -前

21、前0.830.830.930.931 10.8330.8331.31.31.31.32 22.2252.2252.3022.302后后NO.5NO.51.931.936.626.620 01.6421.6421.7151.715前前NO.6NO.62.012.016.86.8-1-158.358.358.758.7后后- -前前-0.1-0.1-0.2-0.21 1-0.07-0.07-0.4-0.40.90.92、變動儀器高法、變動儀器高法 在同一測站上變動儀器高（在同一測站上變動儀器高（10cm左右），兩次測出高差；等外水準測左右），兩次測出高差；等外水準測量其差值量其差值|h | 6mm

22、，取其平均值作，取其平均值作為最后結果。為最后結果。雙儀高法雙儀高法aba b1()2hhh（三）、成果檢核（三）、成果檢核 水準測量時，一般將已知水準點和待測水水準測量時，一般將已知水準點和待測水準點組成一條水準路線；準點組成一條水準路線； 計算檢核只能發(fā)現每頁計算是否有誤；計算檢核只能發(fā)現每頁計算是否有誤； 在水準測量的施測過程中在水準測量的施測過程中,測站檢核只能檢測站檢核只能檢核一個測站上是否存在錯誤或誤差是否超限；核一個測站上是否存在錯誤或誤差是否超限； 對一條水準路線來講必須進行成果檢核。對一條水準路線來講必須進行成果檢核。 2.5 水準測量的內業(yè)計算水準測量的內業(yè)計算目地：根據水

23、準路線上已知水準點的高程和 各測段高差，求出待定水準點的高程。測站：水準儀及尺子所擺設的位置稱為測站。水準路線：連續(xù)若干測站水準測量工作構成 的高差觀測路線。視距：水準儀到立尺點的水平距離。2.5.1 閉合水準路線成果計算閉合水準路線成果計算如圖如圖BMA為水準點，為水準點，高程為高程為42.372m，1、2、3點為待定高程點。將點為待定高程點。將有關數據個觀測數據有關數據個觀測數據填入表內相應欄目內。填入表內相應欄目內。BMA123h1=1.274h2=-3.349h3=-2.482h4=4.6166站站10站站8站站12站站水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名測測站

24、站數數觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA6 61.2741.274 水準點水準點1 1 2 21010-3.349-3.349 2 2 3 38 8-2.482-2.482 3 3 4 412124.6164.616 BMABMA 水準點水準點36360.0590.059 計算檢核計算檢核 (一一)計算高差閉合差計算高差閉合差閉合差：觀測值與理論值的差值。閉合差：觀測值與理論值的差值。高差閉合差：就是高差的觀測值與理論值之高差閉合差：就是高差的觀測值與理論值之 差；用差；用fh表示，即：表示，即： fh=觀測值觀測

25、值-理論值理論值觀測值：觀測值： h測測 =h1+h2+hn理論值：理論值： h理理=0 即即 fh=h測測 (二二)高差閉合差的容許值高差閉合差的容許值 限差：限差：規(guī)范規(guī)范規(guī)定的的高差閉合差的允許值規(guī)定的的高差閉合差的允許值；用用fh允允或或fh容容表表示。示。 等外水準測量要求：等外水準測量要求： 平地：平地： fh容容40 （mm） L水準路線的長度，單位水準路線的長度，單位km。 山地：山地： fh容容12 （mm） n水準路線的測站數。水準路線的測站數。 要求：要求： fh fh容容Ln水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名測測站站數數觀測高差觀測高差/m/m

26、改正數改正數/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA6 61.2741.274 水準點水準點1 1 2 21010-3.349-3.349 2 2 3 38 8-2.482-2.482 3 3 4 412124.6164.616 BMABMA 水準點水準點36360.0590.059 計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差f fh=h=0.059m h=h=0.059m 閉合差容許值：閉合差容許值：f fh h允允1236mm=1236mm=72mm 72mm 成果合格成果合格 （三）高差閉合差的調整（三）高差閉合差的調整 （1）改正數的計算）改正數的計算

27、分配原則：按與測段距離（或測站數）成正分配原則：按與測段距離（或測站數）成正 比，并反其符號改正到各相應的比，并反其符號改正到各相應的 高差上，得改正后高差。高差上，得改正后高差。ihillfv按距離：按距離：式中式中 l水準路線總長度；水準路線總長度； li第第i測段測段長長度；度； vi第第i測段的高差改正數測段的高差改正數 按測站數：按測站數：ihinnfvhfv檢核：檢核：式中式中 n水準路線總測站數；水準路線總測站數； ni第第i側段站數；側段站數； 水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名測測站站數數觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改正后高差改正后高

28、差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA6 61.2741.274 水準點水準點1 1 2 21010-3.349-3.349 2 2 3 38 8-2.482-2.482 3 3 4 412124.6164.616 BMABMA 水準點水準點36360.0590.059 計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差f fh=h=0.059m h=h=0.059m 閉合差容許值：閉合差容許值：f fh h允允1236mm=1236mm=72mm 72mm 成果合格成果合格 水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名測測站站數數觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改

29、正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA6 61.2741.274-0.010 -0.010 水準點水準點1 1 2 21010-3.349-3.349 -0.016 -0.016 2 2 3 38 8-2.482-2.482-0.013 -0.013 3 3 4 412124.6164.616-0.020 -0.020 BMABMA 水準點水準點36360.0590.059 -0.059 -0.059 計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差f fh=h=0.059m h=h=0.059m 閉合差容許值：閉合差容許值：f fh h允允1236mm=1236mm=72m

30、m 72mm 成果合格成果合格 （2）求改正后高差）求改正后高差iiivhh改式中式中 hi改改改正后的高差；改正后的高差； hi原觀測高差；原觀測高差； Vi該高差的改正數。該高差的改正數。水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名測測站站數數觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA6 61.2741.274-0.010 -0.010 水準點水準點1 1 2 21010-3.349-3.349 -0.016 -0.016 2 2 3 38 8-2.482-2.482-0.013 -0.013 3 3

31、4 412124.6164.616-0.020 -0.020 BMABMA 水準點水準點36360.0590.059 -0.059 -0.059 計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差f fh=h=0.059m h=h=0.059m 閉合差容許值：閉合差容許值：f fh h允允1236mm=1236mm=72mm 72mm 成果合格成果合格 水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名測測站站數數觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA6 61.2741.274-0.010 -0.010 1.2 1.264

32、64 水準點水準點1 1 2 21010-3.349-3.349 -0.016 -0.016 -3.365 -3.3652 2 3 38 8-2.482-2.482-0.013 -0.013 -2.495 -2.495 3 3 4 412124.6164.616-0.020 -0.020 4.596 4.596 BMABMA 水準點水準點36360.0590.059 -0.059 -0.059 0.000 0.000計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差f fh=h=0.059m h=h=0.059m 閉合差容許值：閉合差容許值：f fh h允允1236mm=1236mm=72mm 72mm 成

33、果合格成果合格 （四）高程計算（四）高程計算改iiihHH1檢核：檢核：HA（算）算）=HA（已知）已知）水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名測測站站數數觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA6 61.2741.274-0.010 -0.010 1.246 1.246 42.37242.372水準點水準點1 1 2 21010-3.349-3.349 -0.016 -0.016 -3.365 -3.3652 2 3 38 8-2.482-2.482-0.013 -0.013 -2.495 -2.

34、495 3 3 4 412124.6164.616-0.020 -0.020 4.596 4.596 BMABMA 水準點水準點36360.0590.059 -0.059 -0.059 0.000 0.000計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差f fh=h=0.059m h=h=0.059m 閉合差容許值：閉合差容許值：f fh h允允1236mm=1236mm=72mm 72mm 成果合格成果合格 水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名測測站站數數觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA6 61.

35、2741.274-0.010 -0.010 1.246 1.246 42.37242.372水準點水準點1 143.635 43.635 2 21010-3.349-3.349 -0.016 -0.016 -3.365 -3.3652 2 40.27140.2713 38 8-2.482-2.482-0.013 -0.013 -2.495 -2.495 3 337.776 37.776 4 412124.6164.616-0.020 -0.020 4.596 4.596 BMABMA42.372 42.372 水準點水準點36360.0590.059 -0.059 -0.059 0.000 0

36、.000計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差f fh=h=0.059m h=h=0.059m 閉合差容許值：閉合差容許值：f fh h允允1236mm=1236mm=72mm 72mm 成果合格成果合格 圖為一條附合水準路線，由四段組成，起點圖為一條附合水準路線，由四段組成，起點A的高的高程為程為72.394m，終點，終點B的高程為的高程為73.128m。各測段的高。各測段的高差和路線長度如圖所示，計算差和路線長度如圖所示，計算1、2、3 、 點的高程點的高程。2.5.1 附合水準路線成果計算附合水準路線成果計算BMABMB123h1=2.145h2=-2.986h3=3.432h4=-1.8

37、010.7km1.1km0.9km1.6km水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名距離距離/km/km觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA0.70.72.1452.145 72.39472.394水準點水準點1 1 2 21.11.1-2.986-2.986 2 2 3 30.90.93.4323.432 3 3 4 41.61.6-1.801-1.801 BMBBMB73.12873.128水準點水準點4.34.30.7900.790 計算檢核計算檢核(一一)計算高差閉合差計算高差閉合差閉合差

38、：觀測值與理論值的差值。閉合差：觀測值與理論值的差值。高差閉合差：就是高差的觀測值與理論值之高差閉合差：就是高差的觀測值與理論值之 差；用差；用fh表示，即：表示，即： fh= h測測 - h理理觀測值：觀測值： h測測 =h1+h2+hn理論值：理論值： h理理=H終終-H起起 即即 fh=h測測 -（H終終-H起起）(二二)高差閉合差的容許值高差閉合差的容許值由已知條件，高差閉合差可按如下公式來求：由已知條件，高差閉合差可按如下公式來求： 平地：平地： fh容容40 （mm） L水準路線的長度，單位水準路線的長度，單位km。 L水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名距

39、離距離/km/km觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA0.70.72.1452.145 72.39472.394水準點水準點1 1 2 21.11.1-2.986-2.986 2 2 3 30.90.93.4323.432 3 3 4 41.61.6-1.801-1.801 BMBBMB73.128 73.128 水準點水準點4.34.30.7900.790 計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差fhfh= = h測測 -（H終終-H起起） =0.056m =0.056m 閉合差容許值：閉合差容許值：fhfh允允404

40、.3mm=404.3mm=83mm 83mm 成果合格成果合格 （三）高差閉合差的調整（三）高差閉合差的調整 （1）改正數的計算）改正數的計算 分配原則：按與測段距離（或測站數）成正分配原則：按與測段距離（或測站數）成正 比，并反其符號改正到各相應的比，并反其符號改正到各相應的 高差上，得改正后高差。高差上，得改正后高差。ihillfv按距離：按距離：式中式中 l水準路線總長度；水準路線總長度； li第第i側段長度；側段長度； 水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名距離距離/km/km觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m

41、備注備注1 1BMABMA0.70.72.1452.145-0.009-0.009 72.39472.394水準點水準點1 1 2 21.11.1-2.986-2.986-0.014-0.014 2 2 3 30.90.93.4323.432-0.012-0.012 3 3 4 41.61.6-1.801-1.801-0.021-0.021 BMABMA73.128 73.128 水準點水準點4.34.30.7900.790-0.056-0.056 計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差fhfh=h=0.056m =h=0.056m 閉合差容許值：閉合差容許值：fhfh允允404.3mm=404

42、.3mm=83mm 83mm 成果合格成果合格 水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名距離距離/km/km觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA0.70.72.1452.145-0.009-0.0092.1362.13672.39472.394水準點水準點1 1 2 21.11.1-2.986-2.986-0.014-0.014-3.000-3.0002 2 3 30.90.93.4323.432-0.012-0.0123.4203.4203 3 4 41.61.6-1.801-1.801-0.0

43、21-0.021-1.822-1.822BMBBMB73.128 73.128 水準點水準點4.34.30.7900.790-0.056-0.0560.7340.734計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差fhfh=h=0.056m =h=0.056m 閉合差容許值：閉合差容許值：fhfh允允404.3mm=404.3mm=83mm 83mm 成果合格成果合格 （四）高程計算（四）高程計算改iiihHH1檢核：檢核：HB（算）（算）=HB（已知）（已知）水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名距離距離/km/km觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改正后高差改正后高差

44、/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA0.70.72.1452.145-0.009-0.0092.1362.13672.39472.394水準點水準點1 174.53074.5302 21.11.1-2.986-2.986-0.014-0.014-3.000-3.0002 271.53071.5303 30.90.93.4323.432-0.012-0.0123.4203.4203 374.95074.9504 41.61.6-1.801-1.801-0.021-0.021-1.822-1.822BMBBMB73.12873.128水準點水準點4.34.30.7900.790-0.

45、056-0.0560.7340.734計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差fh=h=0.056m fh=h=0.056m 閉合差容許值：閉合差容許值：fhfh允允404.3mm=404.3mm=83mm 83mm 成果合格成果合格 例1：附和水準路線的內業(yè)計算 如圖為一附和水準路線：A A、B B為已知水準點，為已知水準點，H HA A =65.376m =65.376m ， H HB B =68.623m =68.623m點點1 1、2 2、3 3 為待測水準點，各測段高差、測站數、為待測水準點，各測段高差、測站數、距離見下圖：距離見下圖： kmLnh0 . 18575. 1111kmLnh

46、2 . 112036. 2222kmLnh4 . 114742. 1333kmLnh2 . 216446. 1444AB123前進方向備注測段 點名 距離 km測站數實測高差 m改正數 m改正后的高差 m高程 m1234567891234A123B1.0 8 +1.5751.2 12 +2.0361.4 14 -1.7422.2 16 +1.4465.8 50 +3.315輔助計算-0.012-0.014-0.016-0.026-0.068+1.563+2.022-1.758+1.42 +3.24765.37666.93968.96167.20368.623mmfh68mmmmfh968 .

47、540允符合水準測量成果計算表已知已知2.5.3 支支水準水準路線成果計算路線成果計算BMAPhfhb 設某水準路線已知點設某水準路線已知點A的高程的高程HA=152.371m，從，從A點到點到P點的往測高差和返測高差分別為點的往測高差和返測高差分別為h往往=-2.216m、h返返=+2.238m，往返總測站數，往返總測站數n=9.（一）求往、返高差閉合差（一）求往、返高差閉合差返往hhfh（二）高差閉合差的容許值（二）高差閉合差的容許值fh容容12 （mm） n水準路線的測站數。水準路線的測站數。 要求：要求： fh fh容容n（三）求改正后高差（取往、返測絕對值的平均值，其符號與往測相同）

48、h =h往往-h返返2（四）計算高程（四）計算高程待定點待定點P的高程為：的高程為：HP=HA+h例例2：設某水準路線已知點：設某水準路線已知點A的高程的高程HA=186.785m，從，從A點到點到P點的往測點的往測高差和返測高差分別為高差和返測高差分別為h往往=-1.375m、 h返返=+1.396m，往返總測站數，往返總測站數n=16.求求P點的高程。點的高程。AmhA357. 11（往）mhA396. 11（返）n = 16站站P解：1、計算閉合差：返往hhfh2、檢核：m021. 0396. 1375. 1mmnfh48161212允 ，故精度符合要求。3、計算高差mhA386. 12

49、)396. 1375. 1 (14、計算高程Hp=186.785-1.386=185.399m允hhff 水準測量成果計算表水準測量成果計算表測量編號測量編號點名點名距離距離/km/km觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA0.70.70.1450.145-0.009-0.0092.1362.13672.39472.394水準點水準點1 174.53074.5302 21.11.1-2.986-2.986-0.014-0.014-3.000-3.0002 271.53071.5303 30.90.93.4323.432

50、-0.012-0.0123.4203.4203 374.95074.9504 41.61.6-1.801-1.801-0.021-0.021-1.822-1.822BMBBMB73.12873.128水準點水準點4.34.30.7900.790-0.056-0.0560.7340.734計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差fh=h=0.056m fh=h=0.056m 閉合差容許值：閉合差容許值：fhfh允允404.3mm=404.3mm=83mm 83mm 成果合格成果合格 例例3.根據附合水準路線表，計算各點高程根據附合水準路線表，計算各點高程測量編號測量編號點名點名距離距離/m/m觀測高

51、差觀測高差/m/m改正數改正數/mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA1.41.4-1.875-1.875 46.85146.851水準點水準點1 1 2 21.61.6-3.438-3.438 2 2 3 31.41.42.0042.004 3 3 4 42.02.01.0061.006 4 4 5 51.01.0-3.604-3.604 5 5 6 61.51.5-3.344-3.344 6 6 7 71.01.0-0.326-0.326 7 7 8 81.01.0-0.875-0.875 BMBBMB36.497 36.497 水準點水準點 測量

52、編號測量編號點名點名距離距離/m/m觀測高差觀測高差/m/m改正數改正數/mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m備注備注1 1BMABMA1.41.4-1.875-1.8751212-1.863-1.86346.85146.851水準點水準點1 144.98844.9882 21.61.6-3.438-3.4381414-3.424-3.4242 241.56441.5643 31.41.42.0042.00413132.0172.0173 343.58143.5814 42.02.01.0061.00618181.0241.0244 444.60544.6055 51.01.

53、0-3.604-3.6049 9-3.595-3.5955 541.01041.0106 61.51.5-3.344-3.3441414-3.330-3.3306 637.68037.6807 71.01.0-0.326-0.3269 9-0.317-0.3177 737.36337.3638 81.01.0-0.875-0.8759 9-0.866-0.866BMBBMB36.49736.497水準點水準點10.910.9-10.452-10.4529898-10.354-10.354計算檢核計算檢核高差閉合差高差閉合差fh=h=-0.098m fh=h=-0.098m 閉合差容許值：閉合差

54、容許值：fhfh允允4010.9mm=4010.9mm=132mm 132mm 成果合格成果合格 2.6 水準儀的檢驗與校正 2.6.1 水準儀應滿足的幾何條件水準儀應滿足的幾何條件主要軸線：視準軸CC 水準管軸LL 儀器豎軸VV 圓水準器軸 幾何關系： 圓水準器軸/儀器豎軸 水準管軸/視準軸 十字絲橫絲 豎軸LL 二、水準儀的檢驗和校正1、圓水準器的檢驗和校正、圓水準器的檢驗和校正目的：使圓水準器軸目的：使圓水準器軸/儀器豎軸儀器豎軸檢驗：檢驗：用腳螺旋使圓水準器氣泡居中；用腳螺旋使圓水準器氣泡居中； 望遠鏡旋轉望遠鏡旋轉180180度。度。 若氣泡仍居中，滿足要求；若氣泡仍居中，滿足要求；

55、 若氣泡不居中，需進行校正。若氣泡不居中，需進行校正。校正：用腳螺旋調氣泡偏離校正：用腳螺旋調氣泡偏離 值的一半；值的一半； 用圓水準器的校正用圓水準器的校正 螺旋再調一半。螺旋再調一半。 圓水準器的檢驗原理圓圓水水準準器器軸軸豎豎軸軸鉛鉛垂垂線線圓圓水水準準器器軸軸圓水準器軸圓圓水水準準器器軸鉛鉛垂垂線線鉛鉛垂垂線線鉛鉛垂垂線線豎軸豎豎軸軸豎豎軸軸2 2、十字絲橫絲的檢校和校正、十字絲橫絲的檢校和校正 目的：使目的：使十字絲橫絲十字絲橫絲 豎軸豎軸 檢驗：檢驗： 精平儀器，十字絲橫絲左邊精平儀器，十字絲橫絲左邊 對準墻上標志點對準墻上標志點MM； 水平微動，水平微動，MM點在橫絲上移動，說明

56、十字絲橫絲點在橫絲上移動，說明十字絲橫絲位置正確；否則需要校正。位置正確；否則需要校正。 MMMM校正：校正： 松開十字絲的固定松開十字絲的固定螺旋；螺旋； 微微轉動十字絲環(huán)微微轉動十字絲環(huán)座，座， 至至p p點軌跡與橫絲重點軌跡與橫絲重合；合； 擰緊十字絲的固定擰緊十字絲的固定螺旋。螺旋。十字絲固定螺旋十字絲固定螺旋3、水準管軸的檢驗與校正、水準管軸的檢驗與校正 目的：使水準管軸目的：使水準管軸/視準軸。視準軸。 檢驗：檢驗： 在平坦地面選相距在平坦地面選相距80m左右左右A、B兩點，置水兩點，置水 準儀于中點準儀于中點C，用變動儀器高法（兩次高差之，用變動儀器高法（兩次高差之 差差3mm）

57、測定兩點之間）測定兩點之間 的高差的高差h0=a1-b1； i角角 視準軸與水準管軸之間的夾角；視準軸與水準管軸之間的夾角； 前后視距相等可以消除。前后視距相等可以消除。ABiia1a1b1C儀器搬A點附近，測得高差 h = a2b2； 若 h=h0，則水準管軸/視準軸； 若 h不等于h0，則存在i角。 如圖：022hab應 ABDbbi應22式中：DAB 為AB兩點之間的距離 206265 b2b2應ABiiia1a1a2b1C2 對于DS3水準儀，當 時，則需校正。02 i3、校正 轉動微傾螺旋，使 （此時視準軸水平，水準管氣泡不居中）。 調節(jié)水準管校正螺絲，使符合氣泡居中。應22bb 誤

58、差來源： 儀器誤差 + 觀測誤差 + 外界條件的影響 一、儀器誤差 1、儀器校正后的殘余誤差主要是i角誤差。 （前后視距相等可消除） 2、水準尺誤差 包括刻劃不準、尺長變化、 尺身彎曲等誤差。（作業(yè)前必須檢驗，前后視 尺交替使用、測站數為偶數可減弱或消除）二、觀測誤差二、觀測誤差 1、視差（仔細調焦可消除）、視差（仔細調焦可消除） 2、讀數誤差（減小視線長度、讀數認真果斷）、讀數誤差（減小視線長度、讀數認真果斷） 3、水準氣泡居中誤差（符合后立即讀數）、水準氣泡居中誤差（符合后立即讀數） 4、水準尺傾斜的影響（認真扶尺、氣泡居中）、水準尺傾斜的影響（認真扶尺、氣泡居中）三、外界條件的影響三、外

59、界條件的影響 1、儀器下沉（踩緊腳架、減少觀測時間）、儀器下沉（踩緊腳架、減少觀測時間） 2、尺墊下沉（尺墊踩實、往返測取中數）、尺墊下沉（尺墊踩實、往返測取中數） 3、地球曲率和大氣折光（前后視距相等可消除）、地球曲率和大氣折光（前后視距相等可消除） 4、大氣溫度和風力（打傘遮陽、選擇好的天氣）、大氣溫度和風力（打傘遮陽、選擇好的天氣）(7)(7)測量者要嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，工作要細心，加測量者要嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，工作要細心，加強校核。強校核。注意事項注意事項(1)(1)測量過程中應盡量用目估或步測保持前、后視距基測量過程中應盡量用目估或步測保持前、后視距基本相等。本相等。 (2) )儀器腳架

60、要踩牢，觀測速度要快，以減少儀器下沉。儀器腳架要踩牢，觀測速度要快，以減少儀器下沉。(3)(3)估數要準確，讀數時要仔細對光，消除視差。估數要準確，讀數時要仔細對光，消除視差。(4)(4)檢查塔尺相接處是否嚴密。保證扶尺豎直。檢查塔尺相接處是否嚴密。保證扶尺豎直。(5)(5)記錄要原始，字跡整齊、清楚，端正。記錄要原始，字跡整齊、清楚，端正。 (6)(6)讀數時，記錄員要復誦，以便核對讀數時，記錄員要復誦，以便核對。 自動安平水準儀 自動安平水準儀利用自動安平補償器代替 水準管，使視準軸水平。特點：1、視準軸自動安平；2、提高水準測量精度；3、減少操作步驟， 提高工作效率。精密水準儀主要用于一

61、、二等水準測量和精密工程測量。特點：1、結構精密、性能穩(wěn)定、測量 精度高；2、望遠鏡放大率不小于40倍；3、水準管分劃值為10/2mm；4、采用光學測微器讀數，可直 接到0.1mm，估讀到0.01mm；5、配專用精密水準尺；操作方法與DS3水準儀基本相同。精密水準儀的水準尺及讀數因瓦水準尺蘇光DSZ2蔡司Ni004 激光水準儀 激光水準儀有水準儀、 激光器、電源等組成。特點：1、視準軸為一束 紅色可見光。2、廣泛應用于水平 場地的測設、 大型設備安裝。 內置激光器、電源一、水準測量原理、水準儀及使用一、水準測量原理、水準儀及使用1. 1.水準儀的幾何軸線及水準儀的幾何軸線及 關系：關系：視準軸

62、視準軸( (CCCC) )物鏡光心與十字絲中點的連物鏡光心與十字絲中點的連 線；線； 水準管軸水準管軸( (LLLL) )水準管內壁圓弧零點的水準管內壁圓弧零點的 切線；切線； 圓水準器軸（圓水準器軸（L LL L）圓水準器內壁圓弧零點的圓水準器內壁圓弧零點的 法線；法線；豎軸（豎軸（VVVV）水準儀的旋轉軸。水準儀的旋轉軸。 幾何關系：幾何關系：CCCCLLLL；L LL LVVVV；十字絲橫絲水平。；十字絲橫絲水平。 2. 2. 水準儀技術操作方法：粗平水準儀技術操作方法：粗平瞄準瞄準精平精平讀數。讀數。 往返水準路線：往返水準路線：f fh h =| =|h h往往| | | |h h返返| |二、普通水準測量方法二、普通水準測量方法1. 1.高差計算：高差計算：h hi i=后視后視i i 前視前視 ( (i i=1=1，2 2n n站站) ) 2. 2.水準路線及高差閉合差水準路線及高差閉合差 閉合水準路線：閉合水準路線：fh=h附合水準路線：附合水準路線：f fh h = =h h （H H終終 H H始始）