水準測量PPT幻燈片

1、1教學(xué)課件21 1、利用水準儀測定地面點高程的方法稱為、利用水準儀測定地面點高程的方法稱為。2 2、利用水準儀提供的水平視線對豎立在兩點之間的水準尺進行觀、利用水準儀提供的水平視線對豎立在兩點之間的水準尺進行觀測測 ，并通過其中一個點（，并通過其中一個點（a a點）的高程推算另一個點點）的高程推算另一個點(b(b點點) )的高程，稱為的高程，稱為ab水準尺水平視線水平視線abhabhbha 圖2-1hihab=a-b=后視讀數(shù)后視讀數(shù)-前視讀數(shù)前視讀數(shù)b點高程為：點高程為：hb=ha+ hab=ha+(a-b)視線高程：視線高程：hi=ha+ab點高程：點高程：hb=hi-b前進方向前進方向3

2、在在m m、n n兩點間安置水準儀，在兩點間安置水準儀，在m m、n n兩點分別豎立水兩點分別豎立水準尺，利用水準移的水平視線分別讀取準尺，利用水準移的水平視線分別讀取m m點、點、n n點上的讀數(shù)點上的讀數(shù)a a、b b，則兩點的高差為：則兩點的高差為：則則n n點的高程點的高程h hn n為為 a a：后視讀數(shù)：后視讀數(shù)( (后視觀測后視觀測讀數(shù)讀數(shù)) )； b b：前視讀數(shù)：前視讀數(shù)( (前視觀測前視觀測讀數(shù)讀數(shù)) )。 m m：后視點后視點 n n：前視點前視點永遠是永遠是后視后視減減前視前視bahmnmnmnhhh4 安置一次儀器可以測算多個點高程的方法；首先算出水準儀的安置一次儀器

3、可以測算多個點高程的方法；首先算出水準儀的視線視線高程高程h hi i，然后分別計算出各個點的高程：，然后分別計算出各個點的高程：b bj j為第為第j j個前視點的讀數(shù)；個前視點的讀數(shù)；h hj j為第為第j j個前視點的高程；個前視點的高程；這種方法常用于路線縱斷面測量。這種方法常用于路線縱斷面測量。大地水準面大地水準面mjbjhmhjhi大地水準面大地水準面mjbjhmhjhiahhmijijbhh(j=1,2,3,)ahhmijijbhh(j=1,2,3,)5 高差法：高差法：利用高差計算高程。利用高差計算高程。（安置一次儀器測定一個前視點高程時采用）（安置一次儀器測定一個前視點高程時

4、采用） 視線高法：視線高法：利用視線高計算高程。利用視線高計算高程。（安置一次儀器測定多個前視點高程時采用）（安置一次儀器測定多個前視點高程時采用）6 應(yīng)用前提：應(yīng)用前提：兩待測點之間距離較遠、高差較大，或中間有障礙。兩待測點之間距離較遠、高差較大，或中間有障礙。方方 法：法：加設(shè)若干個臨時立尺點（稱為加設(shè)若干個臨時立尺點（稱為轉(zhuǎn)點轉(zhuǎn)點zdzd），依此測定相鄰兩個點的），依此測定相鄰兩個點的高差，取各高差的代數(shù)和即得到起終兩個點的高差，高差，取各高差的代數(shù)和即得到起終兩個點的高差，則則m m、n n兩點的高差為兩點的高差為 ：niiniiniimnbahh111),.,3 , 2 , 1(ni

5、 iiibah7“中間法中間法”觀測：觀測：各測站前、后視線長度大致相等各測站前、后視線長度大致相等“中間法中間法” 觀測的作用觀測的作用削弱水準管軸削弱水準管軸與視準軸不平與視準軸不平行的儀器誤差行的儀器誤差地球曲率和大地球曲率和大氣折光的影響氣折光的影響對光透鏡運行對光透鏡運行誤差誤差8注注 意意要測算地面上兩點間的高差，所要測算地面上兩點間的高差，所依據(jù)的就是一條水平視線，如果依據(jù)的就是一條水平視線，如果視線不水平，上述公式不成立。視線不水平，上述公式不成立。因此，因此，視線必須水平視線必須水平，是水準測，是水準測量中要牢牢記住的操作要領(lǐng)。量中要牢牢記住的操作要領(lǐng)。9dsndsn：d d

6、表示大地測量表示大地測量s s表示水準儀，表示水準儀，n n為數(shù)字為數(shù)字表示儀器精度，數(shù)值表示儀器精度，數(shù)值n n越小越小, ,表示儀器精度越高。如表示儀器精度越高。如dsds0.5,0.5, ,表示表示每每公里往返測量高差中數(shù)的偶然中誤差小于或等于公里往返測量高差中數(shù)的偶然中誤差小于或等于0.5mm0.5mm；一般工程一般工程水準測量水準測量國家三四等水國家三四等水準測量及一般準測量及一般工程水準測量工程水準測量國家二等測國家二等測量及其他精量及其他精密水準測量密水準測量國家一等水國家一等水準測量及地準測量及地震測量震測量主要用途主要用途儀器精度儀器精度ds10ds3ds1ds0.5儀器系列

7、型號儀器系列型號一般工程一般工程水準測量水準測量國家三四等水國家三四等水準測量及一般準測量及一般工程水準測量工程水準測量國家二等測國家二等測量及其他精量及其他精密水準測量密水準測量國家一等水國家一等水準測量及地準測量及地震測量震測量主要用途主要用途儀器精度儀器精度ds10ds3ds1ds0.5儀器系列型號儀器系列型號mm5 . 0mm1mm3mm101021112目鏡調(diào)目鏡調(diào)焦螺旋焦螺旋目目鏡鏡圓水準器圓水準器校正螺絲校正螺絲堵蓋堵蓋粗瞄準器粗瞄準器反光鏡反光鏡圓水準器圓水準器度盤指標度盤指標腳螺旋腳螺旋制動微動螺旋制動微動螺旋13它主要由物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡和十字絲分劃板等組成；它的作用的照

8、準和看清目標及讀數(shù)的設(shè)備。它分為圓水準器和管水準器；它的作用是保證水準儀提供一條水平視線。：當圓氣泡居中時，視線大概水平（即粗平） （：當氣泡居中時，視線水平（即精平）。 為了便于觀測長氣泡的居中情況和提高居中的精度，在水準管的上方裝有符合棱鏡系統(tǒng)。當氣泡居中時，在觀察窗內(nèi)看到兩邊的半圓弧吻合成一拋物線狀。見圖 ： 粗平精平14望遠鏡組成及其成像原理望遠鏡組成及其成像原理望遠鏡由望遠鏡由物鏡、目鏡、對光凹透鏡和十字絲物鏡、目鏡、對光凹透鏡和十字絲四個主要部分組成。四個主要部分組成。成像原理：成像原理：目標經(jīng)過物鏡和對光凹透鏡的作用，在鏡筒內(nèi)造成倒立、縮小目標經(jīng)過物鏡和對光凹透鏡的作用，在鏡筒內(nèi)

9、造成倒立、縮小的實像，通過調(diào)節(jié)對光凹透鏡，就可以使像清晰地成在十字絲平面上。的實像，通過調(diào)節(jié)對光凹透鏡，就可以使像清晰地成在十字絲平面上。（望遠鏡的放大倍數(shù)望遠鏡的放大倍數(shù)）視準軸視準軸15 目鏡的作用：目鏡的作用：放大，人眼經(jīng)過目鏡，可以看到目標的小實像與十字放大，人眼經(jīng)過目鏡，可以看到目標的小實像與十字絲一起放大了的虛像。絲一起放大了的虛像。 十字絲的作用：十字絲的作用：提供照準目標的標準。其中心交點和物鏡光心的連提供照準目標的標準。其中心交點和物鏡光心的連線稱為視準軸，即視線。玻璃片上的上、下短絲稱為視距絲。水準測線稱為視準軸，即視線。玻璃片上的上、下短絲稱為視距絲。水準測量就是當視線水

10、平時，用中間橫絲截取水準尺讀數(shù)。量就是當視線水平時，用中間橫絲截取水準尺讀數(shù)。 視準軸：視準軸：十字絲中央交點和物鏡光心的連線；十字絲中央交點和物鏡光心的連線； （水準儀四條軸線（水準儀四條軸線 之一）之一） 豎軸：豎軸：望遠鏡底部與基座相連的軸的中心線；望遠鏡底部與基座相連的軸的中心線； （水準儀四條軸線之一）（水準儀四條軸線之一）視距絲視距絲橫絲橫絲16水準器水準器（1）水準器的用途：）水準器的用途：衡量衡量視線是否水平、豎軸是否鉛垂視線是否水平、豎軸是否鉛垂的標志；的標志；（2）水準器種類：）水準器種類：水準盒及水準管；水準盒及水準管；水準盒用于粗調(diào)整平，水準管則水準盒用于粗調(diào)整平，水準

11、管則用于精密整平；用于精密整平；17（3）水準盒軸線：）水準盒軸線：水準盒頂面中心（水準盒零點）的球面法線（水準儀四水準盒頂面中心（水準盒零點）的球面法線（水準儀四條主要軸線之一）條主要軸線之一）（4）水準管軸線：）水準管軸線：過水準管圓弧中心點（水準管零點）與頂面圓弧內(nèi)壁相過水準管圓弧中心點（水準管零點）與頂面圓弧內(nèi)壁相切的直線（水準儀四條主要軸線之一）切的直線（水準儀四條主要軸線之一）（5）水準器靈敏度：）水準器靈敏度： 用用分劃值分劃值表示，即表示，即當氣泡移動當氣泡移動2mm時，水準盒（管）軸相應(yīng)傾斜的角度時，水準盒（管）軸相應(yīng)傾斜的角度；18（6）水準器分類：）水準器分類：水準器水準

12、器是用來標志視準軸是否水平或是用來標志視準軸是否水平或儀器豎軸是否鉛垂的裝置；儀器豎軸是否鉛垂的裝置；用來指示視準軸是否水平；用來指示視準軸是否水平；水準管圓弧中點水準管圓弧中點o o稱為水準管零點。過零點與內(nèi)壁圓弧相切的稱為水準管零點。過零點與內(nèi)壁圓弧相切的直線直線llll，稱為水準管軸。當水準管氣泡中心與零點重合時，稱氣泡，稱為水準管軸。當水準管氣泡中心與零點重合時，稱氣泡居中，此時水準管軸處于水平位置；若氣泡不居中，則水準管軸處居中，此時水準管軸處于水平位置；若氣泡不居中，則水準管軸處于傾斜位置。于傾斜位置。水準管零點水準管零點水準管軸水準管軸氣泡居中氣泡居中19水準管水準管2mm2mm

13、的弧長所對應(yīng)的圓心角的弧長所對應(yīng)的圓心角稱稱為為水準管分劃值水準管分劃值。(2-4)r2rr水準管圓弧半徑，水準管圓弧半徑，mmmm206265 206265 ds3ds3型水準管分劃值為型水準管分劃值為20/2mm20/2mm水準管分劃值水準管分劃值符合水準器符合水準器20用來指示豎軸是否豎直。用來指示豎軸是否豎直。球面中央圓圈，圓圈的圓心稱為球面中央圓圈，圓圈的圓心稱為水準器零點水準器零點。過零點的球面法線，稱。過零點的球面法線，稱為為圓水準軸圓水準軸，當圓水準器氣泡居中時，當圓水準器氣泡居中時，圓水準軸處于豎直位置。，圓水準軸處于豎直位置。圓水準器圓水準器分劃值分劃值是指通過零點的任意一

14、個縱斷是指通過零點的任意一個縱斷面上，氣泡中心偏離面上，氣泡中心偏離2mm2mm的弧長所對的弧長所對圓心角的大小。圓心角的大小。ds3ds3水準儀圓水準器分劃值一般水準儀圓水準器分劃值一般為為810/2mm，故只用于儀器的概，故只用于儀器的概略整平。略整平。21基座基座軸座：承托儀器上部腳螺旋：調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準器氣泡居中連接板：連接三腳架組成 軸座腳螺旋連接板22 由兩節(jié)或三節(jié)套接而成由兩節(jié)或三節(jié)套接而成，長，長3m3m或或5 5米，接頭處存在誤差，多用于精度較低米，接頭處存在誤差，多用于精度較低的水準測量中。的水準測量中。黑面尺黑面尺( (基本分劃基本分劃) )、紅、紅面尺面尺( (輔助分

15、劃輔助分劃) )；常數(shù)；常數(shù)k1=4.687mk1=4.687m，k2=4.787mk2=4.787m。用。用于三、四等精度以下的水準測量中。于三、四等精度以下的水準測量中。23 水準尺水準尺用途：用途：用于水準測量的目標點觀測用于水準測量的目標點觀測種類：種類：塔尺和板尺兩種。塔尺是可以伸縮的塔尺一般長塔尺和板尺兩種。塔尺是可以伸縮的塔尺一般長3 3米，由三節(jié)組成。板尺米，由三節(jié)組成。板尺一般一般2 2米。米。水準尺的刻度與標注：水準尺的刻度與標注：24精度比較：精度比較：板尺精度高于塔尺；板尺精度高于塔尺；用用 途：途：板尺一般常用于三、四等水準測量，而塔尺則用于等外水準測量。板尺一般常用

16、于三、四等水準測量，而塔尺則用于等外水準測量。 使用注意事項：使用注意事項：使用前應(yīng)認清尺子使用前應(yīng)認清尺子刻劃線與數(shù)字之間的位置關(guān)系刻劃線與數(shù)字之間的位置關(guān)系，是否，是否為正、倒數(shù)字，為正、倒數(shù)字，尺底的數(shù)值尺底的數(shù)值；對于塔尺，當使用兩節(jié)以上時應(yīng)注意；對于塔尺，當使用兩節(jié)以上時應(yīng)注意兩節(jié)兩節(jié)接口位置是否對準、卡簧是否卡住。接口位置是否對準、卡簧是否卡住。標準水準尺：標準水準尺：是一對雙面尺，其中是一對雙面尺，其中: : a a尺和尺和b b尺黑面尺黑面0 03m; 3m; a a尺紅面尺紅面4.6874.6877.687m7.687m； b b尺紅面尺紅面4.7874.7877.787m7

17、.787m；25腳架張開角度腳架張開角度勿太大或太小勿太大或太小安置儀器安置儀器 粗平粗平瞄準瞄準三角架三角架腳螺旋腳螺旋圓水準器泡圓水準器泡腳螺旋與左手腳螺旋與左手大拇指方向一致大拇指方向一致水準尺水準尺誤差誤差如何識別如何識別和消除誤差和消除誤差精平精平水準管氣泡水準管氣泡微傾螺旋微傾螺旋讀數(shù)讀數(shù)中絲讀數(shù)中絲讀數(shù)刻度大小刻度大小正、倒像正、倒像26安置水準儀安置水準儀 打開三腳架并使高度適中，目估使架頭大致水平，打開三腳架并使高度適中，目估使架頭大致水平，檢查腳架腿是否安置穩(wěn)固，腳架伸縮螺旋是否擰緊，檢查腳架腿是否安置穩(wěn)固，腳架伸縮螺旋是否擰緊，然后打開儀器箱取出水準儀，置于三腳架頭上用連

18、接然后打開儀器箱取出水準儀，置于三腳架頭上用連接螺旋將儀器牢固地固連在三腳架頭上。螺旋將儀器牢固地固連在三腳架頭上。27粗平粗平：調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)腳螺旋腳螺旋，使，使圓圓水準氣泡居中。水準氣泡居中。方法：方法： 對向轉(zhuǎn)動腳螺旋對向轉(zhuǎn)動腳螺旋1 1、22使氣泡移至使氣泡移至1 1、2 2方向中間方向中間轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動腳螺旋腳螺旋3 3，使氣泡居中。，使氣泡居中。規(guī)律：規(guī)律：氣泡移動方向與氣泡移動方向與左手大拇指左手大拇指運動的方向一致；運動的方向一致；28瞄準目標瞄準目標 目的：使目標和十字絲成像清晰。 方法： 初步瞄準初步瞄準（用準星對準目標） 目鏡調(diào)焦目鏡調(diào)焦（使十字絲清晰） 物鏡調(diào)焦物鏡調(diào)焦（使目標成像

19、清晰） 精確瞄準精確瞄準（使縱絲對準目標）注意：瞄準時應(yīng)消除視差。視差：當目鏡、物鏡對光不夠精細時，目標的影像 不在十字絲平面上，以致兩者不能同時被看清。消除方法：仔細進行目鏡、物鏡調(diào)焦。29注意：注意：即把望遠鏡對著明亮的背景，轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋，使十字絲清即把望遠鏡對著明亮的背景，轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋，使十字絲清晰。晰。松開制動螺旋，轉(zhuǎn)動望遠鏡，用望遠鏡筒上的照門和準星瞄準松開制動螺旋，轉(zhuǎn)動望遠鏡，用望遠鏡筒上的照門和準星瞄準水準尺，擰緊制動螺旋。水準尺，擰緊制動螺旋。從望遠鏡中觀察；轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋進行對光，從望遠鏡中觀察；轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋進行對光，使目標清晰，再轉(zhuǎn)動微動螺旋，使豎絲對準水準尺

20、。使目標清晰，再轉(zhuǎn)動微動螺旋，使豎絲對準水準尺。 當眼睛在目鏡端上下微微移動時，若發(fā)現(xiàn)十字絲與目標影像有當眼睛在目鏡端上下微微移動時，若發(fā)現(xiàn)十字絲與目標影像有相對運動，這種現(xiàn)象稱為相對運動，這種現(xiàn)象稱為 視差視差。 產(chǎn)生視差的原因是目標成像的平面和十字產(chǎn)生視差的原因是目標成像的平面和十字絲平面不重合。由于視差的存在會影響到讀數(shù)的正確性，必須加以消除。消絲平面不重合。由于視差的存在會影響到讀數(shù)的正確性，必須加以消除。消除的方法是重新仔細地進行物鏡對光，直到眼睛上下移動，讀數(shù)不變?yōu)橹?。除的方法是重新仔細地進行物鏡對光，直到眼睛上下移動，讀數(shù)不變?yōu)橹埂?0 在每次讀數(shù)之前，都應(yīng)在每次讀數(shù)之前，都應(yīng)注

21、視注視符合水準氣泡觀測窗，轉(zhuǎn)動符合水準氣泡觀測窗，轉(zhuǎn)動微傾螺旋微傾螺旋使水使水準管氣泡居中，即符合水準器的準管氣泡居中，即符合水準器的兩端氣泡影像對齊兩端氣泡影像對齊，只有當氣泡已經(jīng)穩(wěn)定，只有當氣泡已經(jīng)穩(wěn)定不動而又居中的時候，不動而又居中的時候，水準管軸水平，視準軸亦水平，即提供了一條水平水準管軸水平，視準軸亦水平，即提供了一條水平視線視線。微傾螺旋微傾螺旋精平（精確整平）精平（精確整平）3132 儀器精確整平后，即可用儀器精確整平后，即可用（即中絲）在水準尺上讀數(shù)。（即中絲）在水準尺上讀數(shù)。 讀數(shù)按由小到大的方向，讀出米、分米、厘米、并仔細讀數(shù)按由小到大的方向，讀出米、分米、厘米、并仔細；讀

22、數(shù)記錄一般均不加小數(shù)點，讀數(shù)記錄一般均不加小數(shù)點， 黑面黑面讀數(shù)：讀數(shù)： a=1274a=1274（mmmm） 紅面紅面讀數(shù)：讀數(shù)： b=5958b=5958（mmmm）讀讀 數(shù)數(shù)33規(guī)律：規(guī)律： 讀數(shù)在尺面上由小到大的方向讀，故儀器若成倒像的，讀數(shù)在尺面上由小到大的方向讀，故儀器若成倒像的，從上往下讀；若成正像，即從下往上讀。從上往下讀；若成正像，即從下往上讀。 34圖形：圖形：水準儀水準儀讀數(shù)實讀數(shù)實例例水準儀讀數(shù)實例：水準儀讀數(shù)實例：6.2426.2421.5241.5240.7250.725 bc a3536abab1 1、安置儀器于、安置儀器于abab之間，之間， 立尺于立尺于a a

23、、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(shù)尺，精平、讀數(shù)a a， 記錄記錄1.568m1.568m；4 4、瞄準、瞄準b b尺，精平、讀數(shù)尺，精平、讀數(shù)b b， 記錄記錄1.471m1.471m；5 5、計算：、計算：h habab = a b = 1.568-1.471=0.115m = a b = 1.568-1.471=0.115m 即即b b點比點比a a點高點高0.115m0.115m。 h hba ba = = h habab= 0.115m= 0.115m，即，即 a a點比點比b b點低點低0.115m0.115m。371 1、測站

24、：測量儀器所安置的地點。、測站：測量儀器所安置的地點。2 2、水準路線：進行水準測量時所行走的路線。、水準路線：進行水準測量時所行走的路線。3 3、后視：水準路線的后視方向。、后視：水準路線的后視方向。4 4、前視：水準路線的前視方向。、前視：水準路線的前視方向。5 5、視線高程：后視高程、視線高程：后視高程+ +后視讀數(shù)。后視讀數(shù)。6 6、視距：水準儀至標尺的水平距離。、視距：水準儀至標尺的水平距離。7 7、水準點：水準點：水準測量的固定標志。水準測量的固定標志。8 8、水準點高程：指標志點頂面的高程。、水準點高程：指標志點頂面的高程。9 9、轉(zhuǎn)折點：水準測量中起傳遞高程作用的中間點。、轉(zhuǎn)折

25、點：水準測量中起傳遞高程作用的中間點。水準點38 1 1、水準點和水準路線、水準點和水準路線: : （1 1）水準點：）水準點：用水準測量方法測定的高程控制點稱為水準點，用“表示,符號 水準點分為和水準點。 水準點按其精度和作用的不同，分別為和。作為全國范圍內(nèi)的高程控制點，以滿足地形測量和各種工程測量的需要，需埋設(shè)規(guī)定形式的；則是從國家等級水準點引測的、直接用于某一測區(qū)或施工場地的高程控制點，的水準點標志。 用鋼筋混凝土或石料制成，埋深應(yīng)在凍土線以下，頂部嵌入金屬或磁質(zhì)半球標志。可選用地面上堅硬的地物點或用大木樁打入土中，在樁頂釘一鐵釘。39：臨2：磚213.3m12.1m9.8m40（2 2

26、）水準路線：）水準路線：定義：定義：即水準測量所經(jīng)過的地面。即水準測量所經(jīng)過的地面。水準路線檢核的形式：水準路線檢核的形式：a、閉合水準路線：、閉合水準路線：見右圖見右圖bmabcbm bm86.668abcb、附合水準路線：、附合水準路線：見下圖見下圖bm1123bm2 bm188 .363bm289.655123c、支水準路線：、支水準路線：見右圖見右圖 bm2g1g2g2g141閉合水準路線閉合水準路線 從一個已知水準點從一個已知水準點bm3bm3開始，沿各待測高程點開始，沿各待測高程點1 1、2 2、3 3等等點進行水準測量，最后又回到原水準點點進行水準測量，最后又回到原水準點bm3b

27、m3，這種水準路線稱為，這種水準路線稱為閉合水準路線閉合水準路線 bm3 （已知）（已知）h1h2h3h4h51234提出問題：提出問題： ?理h結(jié)論：結(jié)論：正是上正是上述述 ，因，因此閉合水準路線才此閉合水準路線才具檢校功能。具檢校功能。 0理h42附合水準路線附合水準路線 從一個已知水準點從一個已知水準點bm1開始，沿各待開始，沿各待測高程測高程c、d、e等點進行水準測量，最后等點進行水準測量，最后又回到原水準點又回到原水準點bm2，這種水準路線稱為，這種水準路線稱為附合水準路線附合水準路線 12hhh理結(jié)論結(jié)論: 因因 ,所以附合水準路線所以附合水準路線也具檢校功能。也具檢校功能。 bm

28、1(已知已知)bm2(已知已知)h1h2h3h4cde43支水準路線支水準路線 從已知高程的水準點從已知高程的水準點bm1bm1出發(fā)，進行待定高程水準點出發(fā)，進行待定高程水準點a a的水準測量，這種既不閉合又不附合的水準路線，稱為支水準的水準測量，這種既不閉合又不附合的水準路線，稱為支水準路線。路線。bm1ah往往h返返 由于支水準路線不具檢校功能，因此要進行往返測量，由于支水準路線不具檢校功能，因此要進行往返測量，以資檢核。以資檢核。 44 水準測量通常是從一個已知高程的水準點開始，按照一定的水準路線，水準測量通常是從一個已知高程的水準點開始，按照一定的水準路線，引測出所需各點的高程。引測出

29、所需各點的高程。 （1 1）兩點距離較近時，設(shè)站一次進行測量；）兩點距離較近時，設(shè)站一次進行測量； （2 2）兩點相距較遠或高差較大時，設(shè)中轉(zhuǎn)站；）兩點相距較遠或高差較大時，設(shè)中轉(zhuǎn)站；45 觀測要求：觀測要求： bmabmb1.444 1.324tp2h2=+0.120h2=+0.1201.8220.876tp3h3=+0.946h3=+0.9461.8201.435tp4h4=+0.385h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118h5=+0.118前進方向1.1341.677tp1h h1 1=-0.543=-0.54346每一測站可測得前、后視兩點間的高差，即：每一測站可測得

30、前、后視兩點間的高差，即：h1=a1-b1 h2=a2-b2 hn=an-bn各式相加，得：各式相加，得：hab=h=a-bb點高程為：點高程為：hb=ha+hhab=h=a-bhb=ha+h47ahachbhab大地水準面大地水準面水準測量的方法水準測量的方法實例實例講解：講解： 已知水準點已知水準點bmabma的高程的高程 h ha a48.145m48.145m，現(xiàn)欲測定，現(xiàn)欲測定b b點的高點的高程程h hb b，由于，由于a a、b b兩點相距較遠（或地勢起伏較大），需分段兩點相距較遠（或地勢起伏較大），需分段設(shè)轉(zhuǎn)點進行測量，具體施測步驟如下。設(shè)轉(zhuǎn)點進行測量，具體施測步驟如下。b注意

31、：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(zhuǎn)點保持穩(wěn)定（高程不變）。48ahabhbhab大地水準面大地水準面tp1h1后視點后視點前視點前視點 (1) (1)在已知高程的水準點在已知高程的水準點bmabma，轉(zhuǎn)點，轉(zhuǎn)點tp1tp1上立尺，然后測站安置上立尺，然后測站安置水準儀；水準儀；前進方向前進方向49測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-bma48.145tp1 水準測量記錄手冊水準測量記錄手冊 (2)瞄準點瞄準點a上水準尺上水準尺(后視尺后視尺)，精平，精平 讀數(shù)讀數(shù),并記錄手冊并記錄手冊, 同樣再瞄準同樣再瞄準 tp1上水準尺，精平讀數(shù)上水準尺，

32、精平讀數(shù),也記錄也記錄手冊手冊;并計算兩點間高差并計算兩點間高差測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-bma2.03648.145tp1測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-bma2.03648.145tp1測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-bma2.0360.48948.145tp11.5472.0361.547ahabhbhab大地水準面大地水準面tp1h1后視點后視點前視點前視點前進方向前進方向測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-bma2.03648.145tp11.54750ahabh

33、chab大地水準面tp1h1tp2前進方向前進方向2.0361.547后視點后視點前視點前視點后視點后視點前視點前視點 (3) (3)第第測站測完后測站測完后, ,將水準儀搬至將水準儀搬至站點站點,a,a點水準尺移至點水準尺移至tp2上立尺，上立尺， tp1tp1上水準尺原地不動上水準尺原地不動, ,只需翻轉(zhuǎn)即可只需翻轉(zhuǎn)即可; ;51測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-bma2.0360.48948.145tp11.547tp1tp2ahabhbhab大地水準面tp1h1tp2前進方向h21.7431.436后視點前視點后視讀數(shù)前視讀數(shù) 水準測量記錄手冊水準測量記錄手

34、冊 (4)(4)在在站上重復(fù)站上重復(fù)站操作步驟站操作步驟, ,讀取前、后視尺上讀數(shù)讀取前、后視尺上讀數(shù), ,并記并記錄手冊錄手冊, ,計算高差；計算高差；測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-bma2.0360.48948.145tp11.547tp11.743tp2測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-bma2.0360.48948.145tp11.547tp11.743tp21.436測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-bma2.0360.48948.145tp11.547tp11.7430.307tp21.4365

35、2ahabhbhab大地水準面tp1tp3h1tp2前進方向h21.7431.436 (5) (5)重復(fù)上述過程重復(fù)上述過程, ,連續(xù)觀測、記錄，直終點連續(xù)觀測、記錄，直終點b b結(jié)束。結(jié)束。53ahabhbhab大地水準面tp1tp4tp3h1tp2前進方向h21.7431.436a2.0361.5471.6761.034h31.2441.765h41.4181.889h554測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-bmabma2.0360.48948.145(已知)tp11.547tp11.7430.307tp21.436tp21.6760.642tp31.034tp

36、31.2440.521tp41.765tp41.1480.74148.321bmb1.889(待定)輔助計算 水準測量記錄手冊水準測量記錄手冊 對于記錄表中的高差和高程必須進行計算校核。校對于記錄表中的高差和高程必須進行計算校核。校核內(nèi)容如下：核內(nèi)容如下：55測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-bmabma2.0360.48948.145(已知)tp11.547tp11.7430.307tp21.436tp21.6760.642tp31.034tp31.2440.521tp41.765tp41.1480.74148.321bmb1.889(待定)7.8477.6711

37、.4381.262輔助計算 a-b=7.847-7.761=+0.176m h=+1.438+(-1.262)=+0.176m 故 a-b= h hb-ha=+0.176m 水準測量記錄手冊水準測量記錄手冊56bmtp1h 兩次儀器高法：高差之差兩次儀器高法：高差之差h-h5mm a.a.變動儀器高法：變動儀器高法：即在同一測站上，改變儀器高度在即在同一測站上，改變儀器高度在10cm10cm以上，兩次測定高以上，兩次測定高差。若兩次測得高差之差在允許范圍內(nèi)（四等水準差。若兩次測得高差之差在允許范圍內(nèi)（四等水準測量為測量為5mm5mm, ,等外水準測量為等外水準測量為6mm6mm) )，則取其平

38、均值作為該站的高，則取其平均值作為該站的高差。例如：差。例如：第一次測得高差：第一次測得高差：h=1 .236h=1 .236第二次測得高差：第二次測得高差：h=1.238h=1.238 兩次高差之差為兩次高差之差為2mm,2mm,則則該站平均高差為：該站平均高差為：h=1.237mh=1.237m57 雙儀高法水準測量觀測記錄表58484947480、013m470001黑面尺的黑面尺的尺底為尺底為0 米起算米起算紅面尺的紅面尺的尺底為尺底為4.687米或米或4.787米起米起算算9b.b.雙面尺法：雙面尺法：即在一測站上儀器高度不變，分別用水準尺的黑面、紅面各即在一測站上儀器高度不變，分別

39、用水準尺的黑面、紅面各自測出兩點間的高差，若兩次測出的高差不超過容許值，則取高差的平均值作自測出兩點間的高差，若兩次測出的高差不超過容許值，則取高差的平均值作為觀測的結(jié)果。雙面尺如下：為觀測的結(jié)果。雙面尺如下：59484947480、013m470001黑面尺的黑面尺的尺底為尺底為0 米起算米起算紅面尺的紅面尺的尺底為尺底為4.687米或米或4.787米起米起算算1060abhab 雙面水準尺：黑面尺的尺底為米，紅面尺的尺底有兩個尺常數(shù)，一把尺為米，另一把尺為米。k1=4.687k2=4.787 例如： a尺的黑面和紅面讀數(shù)分別為1.688和6.374m,b尺為1.359和6.147m.則a、

40、b兩點的高差為：hab=1.688-1.359=+0.329(m)紅面所測高差：hab=6.374-6.147=0.227(m) h0.227+0.1=0.327(m)( 黑面所測高差與紅面所測黑面所測高差與紅面所測高差之差不超過限差（等外水高差之差不超過限差（等外水準測量為準測量為mm),取平均值作為取平均值作為該站所測高差，即該站所測高差，即1161 雙面尺法水準測量觀測記錄表62 bmabmb1.444 1.324tp2h2=+0.120h2=+0.1201.8220.876tp3h3=+0.946h3=+0.9461.8201.435tp4h4=+0.385h4=+0.3851.422

41、1.304h5=+0.118h5=+0.118前進方向1.1341.677tp1h1=-0.543h1=-0.543水準測量實施與記錄對照圖：水準測量實施與記錄對照圖：123bma 1.134tp1 1.677 -0.543tp1 1.444 tp2 1.324 +0.120tp2 1.822 tp3 0.876 +0.94663每測站高差：每測站高差：各測站高差之和：各測站高差之和：待定點待定點b b點高程：點高程：iiibahiiiabbahhababhhh公式：公式：64 如圖：如圖：h1h2h3h4hab12341 .467 1.1241.385 1.2741.560 1.335 1.

42、438 1.623tp1tp2tp3a bm 31.236 測測 測測 水準尺讀數(shù)水準尺讀數(shù) 高高 差（差（m） 高高 程程 備備 站站 點點 后視（后視（a） 前視（前視（b） + （m） 注注 1 bm 1.467 tp1 1.124 2 tp1 1.385 tp2 1.274 3 tp2 1.560 tp3 1.335 4 tp3 1.438 a 1.6230.3430.1110.2250.185計 算 校 核 a=5.850 b=5.356b=5.356 +0.679+0.679 -0.185-0.185 a- ba- b=+0.494 h= h=0.49486.668 已知(bm)8

43、7.011 tp187.122 tp287.347 tp3 a87.162ha- hbm=87.162-86.668=+0.494水水 準準 測測 量量 手手 簿簿 觀測者：觀測者： 記錄者：記錄者：水準測量實例：水準測量實例：65練習(xí)：練習(xí)： 待定點高程的測量和計算待定點高程的測量和計算66普通水準測量記錄表普通水準測量記錄表0.7182.20950.5831.2681.425zd1ab=5.358 3.867=1.491h=2.209 0.718=1.491hb ha=51.491 50.000=1.491hb ha=h=a b (計算無誤計算無誤) 計計算算檢檢核核3.8675.3585

44、1.4910.346b50.6181.5811.219zd351.3360.6720.863zd2ha=50.000m 50.0000.5830.7530.8731.851a前視前視+后后 視視備備 注注高高 程程（m）高高 差差標尺讀數(shù)（標尺讀數(shù)（m）測測點點0.71867（一）水準測量的精度要求：（一）水準測量的精度要求： hh 理理） fh= hfh= h測測 - -（h h終終 - h- h始始） fh= hfh= h測測 或 等外水準測量的高差閉合差的允許范圍：等外水準測量的高差閉合差的允許范圍：平地：平地： fh容容= 40 l mm40 l mm山地：山地： fh容容= 12 n

45、 mm12 n mm式中式中 l l水準路線的長度，以水準路線的長度，以kmkm為單位；為單位；nn水準路線的測站總數(shù)。水準路線的測站總數(shù)。 一般規(guī)定：每公里多于一般規(guī)定：每公里多于1616站為山地，反之為平地站為山地，反之為平地。68（二）水準路線高差閉合差的計算、調(diào)整和待定點高程的計算：（二）水準路線高差閉合差的計算、調(diào)整和待定點高程的計算：1 1 、附合水準路線的計算：、附合水準路線的計算： 下圖為一條等外水準路線的觀測結(jié)果和已知下圖為一條等外水準路線的觀測結(jié)果和已知a、b點高程，試進點高程，試進行高差閉合差的計算、調(diào)整和待定點行高差閉合差的計算、調(diào)整和待定點1、2、3點的高程計算。點的

46、高程計算。123a76 .572b92.036n1 =18站站n2=12站站 n3=8站站n4=16站站h1=+9.826mh2= -4.411h3=+3.525h4=+6.576計算步驟如下：計算步驟如下：填寫觀測數(shù)據(jù)：填寫觀測數(shù)據(jù)：即將上圖中的觀測數(shù)據(jù)，如點名、測站數(shù)、實即將上圖中的觀測數(shù)據(jù)，如點名、測站數(shù)、實測高差、水準點的高程等，填入表測高差、水準點的高程等，填入表2-2的相應(yīng)欄中。的相應(yīng)欄中。69測測 點點 測站測站 實測高差實測高差 改正數(shù)改正數(shù) 改正后高差改正后高差 高高 程程 點點段段 號號 數(shù)數(shù) （m） （m） （m) （m） 號號 1 2 3 4 5 6=4+5 7=7+6

47、 81234a123ba123b18 12 8 16 54+9.826 -4.411+3.525+6.576+15.516 76.57292.036高差閉合差的高差閉合差的計算：計算： fh=fh=測測-(h-(hb b-h-ha a) ) =15.516- =15.516-(92.036-76.572)(92.036-76.572) =+0.052m =+0.052mfh容容= 12 n12 n = = 12 54= 12 54= 88 mm88 mm fh fh fh fh容容 ，觀測結(jié)果合格。，觀測結(jié)果合格。70測測 點點 測站測站 實測高差實測高差 改正數(shù)改正數(shù) 改正后高差改正后高差

48、高高 程程 點點段段 號號 數(shù)數(shù) （m） （m） （m) （m） 號號 1 2 3 4 5 6=4+5 7=7+6 81234a123ba123b18 12 8 16 54+9.826 -4.411+3.525+6.576+15.516 -0.017-0.012-0.008-0.015-0.052+9.809-4.423+3.517+6.561+15.46476.57292.036閉合差的調(diào)整：閉合差的調(diào)整：調(diào)整的原則：調(diào)整的原則：以閉合以閉合差相反的符號按各測差相反的符號按各測段的長度或測站數(shù)成段的長度或測站數(shù)成正比例地調(diào)整到各段正比例地調(diào)整到各段高差上去；高差上去；調(diào)整的公式為：調(diào)整的公式

49、為： vi=( - fh / n) * ni （按測站）（按測站）（公式（公式a a） vi =(- fh / l) * li ( (按長度）按長度）（公式（公式b b）本例：每站改正本例：每站改正= (-fh / n )= - 52/54 =- 0.96mm各段改正數(shù)分別為：各段改正數(shù)分別為：va1 = - 0.96 * 18 =- 17 mm v12 = - 0.96 * 12 = - 12 mm v23 = - 0.96 * 8 = - 8 mm v3b = - 0.96 * 16 = - 15 mm將以上各改正數(shù)表將以上各改正數(shù)表2-2第第5欄中。欄中。檢核：檢核：71測測 點點 測站

50、測站 實測高差實測高差 改正數(shù)改正數(shù) 改正后高差改正后高差 高高 程程 點點段段 號號 數(shù)數(shù) （m） （m） （m) （m） 號號 1 2 3 4 5 6=4+5 7=7+6 81234a123ba123b18 12 8 16 54+9.826 -4.411+3.525+6.576+15.516 -0.017-0.012-0.008-0.015-0.052+9.809-4.423+3.517+6.561+15.46476.57292.036待定點高程的待定點高程的計算：計算：根據(jù)根據(jù)a a點的高程點的高程和各段改正后的和各段改正后的高差推算各待定高差推算各待定點高程；點高程；h1=ha+ha1

51、= 76.572+9.809=86.381 mh2=h1+h12=86.381+(-4.423)=81.958mh3=h2+h23=81.958+3.517=85.475m檢核：檢核：hb=h3+h3b85.475+6.561=92.03686.38181.95885.47572附合水準路線成果計算附合水準路線成果計算 測測點點 測站數(shù)測站數(shù)（n） 實測高差實測高差 (m) 改正數(shù)改正數(shù) （m） 改正后高差改正后高差 （m） 高高 程程 (m) 備備 注注 a 42.365 6 -2.515 -0.011 -2.526 1 39.839 6 -3.227 -0.011 -3.238 2 36.

52、601 4 +1.378 -0.008 +1.370 3 37.971 8 -5.447 -0.015 -5.426 b 32.509 24 -9.811 -0.045 -9.856 輔助輔助計算計算 fh=h=+45mm n=24 fh容容12n1/2=58mm 總測站數(shù)總測站數(shù)實測高差實測高差高差閉合差高差閉合差閉合差容許閉合差容許按公式按公式a/b計計算調(diào)整值算調(diào)整值實測高差加改實測高差加改正數(shù)正數(shù)a點已知高程點已知高程b點已知高程點已知高程42.365+改正改正后高差后高差732 2、閉合水準路線的計算：、閉合水準路線的計算： bm88.686123n1=24站站n2=14站站n3=1

53、6站站n4=10站站h1=+3.820mh2= - 2.716mh3= - 2.852mh4= - 1.732m計算步驟如下計算步驟如下：填寫觀測數(shù)據(jù)于表填寫觀測數(shù)據(jù)于表2-3相應(yīng)欄中：相應(yīng)欄中：74測測 點點 測站測站 實測高差實測高差 改正數(shù)改正數(shù) 改正后高差改正后高差 高高 程程 點點段段 號號 數(shù)數(shù) （m） （m） （m) （m） 號號 1 2 3 4 5 6=4+5 7=7+6 81234bm123bmbm123bm24 14 16 10 64+3.820 -2.716-2.852+1.732-0.016 +0.006+0.004+0.004+0.002+0.016+3.826-2.

54、712-2.848+1.734 088.68692.51289.80086.95288.686 fh=測測=-0.016m=-0.016mfh容= 12 n 12 n = =1264= 1264= 96 mm96 mmfh fhfh fh容容 ，觀測結(jié)果合，觀測結(jié)果合格格。閉合差的調(diào)整：閉合差的調(diào)整：調(diào)整的公式為：調(diào)整的公式為： vi=( - fh / n) * ni （按（按測站）測站） 本例：本例：每站改正每站改正= -fh / n = +16/64 =+ 0.25mm, 則第一段改正數(shù)為：則第一段改正數(shù)為：v1 = - 0.25 * 24 =+6 mm其他各段改正數(shù)分別為：其他各段改正數(shù)

55、分別為：v2 = - 0.25 * 14 = +4 mmv3 = - 0.96 * 8 = +4 mmv 4= - 0.96 * 16 = +2 mm將以上各改正數(shù)表將以上各改正數(shù)表2-3第第5欄中欄中。檢核：檢核：待定點高程的計算：待定點高程的計算： 根據(jù)根據(jù)bm點的高程和各段點的高程和各段改正后的高差推算各待定點改正后的高差推算各待定點高程高程h1=hbm+h1= 88.686+3.826=92.512mh2=h1+h2=92.512+(-2.712)=89.800mh3=h2+h3=89.800-2.848=86.952m檢核：檢核：hb=h3+h486.952+1.734=88.686

56、753 3、支水準路線計算：、支水準路線計算： 下圖為等外水準路線的觀測結(jié)果注記圖，試進行高差閉合差下圖為等外水準路線的觀測結(jié)果注記圖，試進行高差閉合差的計算、調(diào)整和高程計算的計算、調(diào)整和高程計算。bm686 .668abn1=8站站h1=+3.680mn2=17站站h2= - 5.375mh1= - 3.688mh2=+5.359m計算步驟如下：計算步驟如下：高差閉合差計算：高差閉合差計算：fh=hfh=h往往 + h+ h 返返=(3.680-5.375)=(3.680-5.375)+(5.359-3.688)+(5.359-3.688)= - 1.695+1.671= - 1.695+1

57、.671= - 0.024 m= - 0.024 mfhfh容容= = 12 n 12 n = = 12 25= 12 25= 60mm60mm觀測合格。觀測合格。計算各段高差的平均值：計算各段高差的平均值：每段高差平均值每段高差平均值=h平平=（h往往h返返）/2本例：第一段平均高差：本例：第一段平均高差：h1平平=3.680-（-3.688） /2 =+3.684m第二段平均高差：第二段平均高差：h2平平=5.375（5.359/2=5.367m高程的計算：高程的計算：ha=86.668+h1平平=90.352mhb=ha+h2平平=90.3525.367=84.985m檢核：檢核： hh

58、平平=h=hb b hh6 6左邊左邊 3.684-5.367=-1.683m 3.684-5.367=-1.683m右邊右邊 84.985-86.668=-1.683m 84.985-86.668=-1.683m 檢查計算正確檢查計算正確。76測測 點點 測站測站 往測高差往測高差 返測高差返測高差 平均高差平均高差 高高 程程 點點段段 號號 數(shù)數(shù) （m） （m） （m) （m） 號號 1 2 3 4 5 6=4+5 7=7+6 812bmabbmab+3.680 -5.375-1.695 -3.688+5.359+1.671+3.684-5.367 -1.68386.66890.3528

59、4.985 8 17 25 （1）高差閉合差計算）高差閉合差計算fh=hfh=h往往 + h+ h 返返=(3.680-5.375)=(3.680-5.375)+(5.359-3.688)+(5.359-3.688)= - 1.695+1.671= - 1.695+1.671= - 0.024 m= - 0.024 mfhfh容容= = 12 n 12 n = = 12 25= 12 25= 60mm60mm觀測合格。觀測合格。(2) 計算各段高差的平均計算各段高差的平均值值每段高差平均值每段高差平均值=h平平=（h往往h返返）/2第一段平均高差：第一段平均高差：h1平平=3.680-（-3.

60、688） /2=+3.684m第二段平均高差：第二段平均高差：h2=-5.3755.3592= 5.367m(3) 高程的計算高程的計算ha=86.668+h1=90.352mhb=ha+h2平平=90.3525.367=84.985m檢核：檢核： hh平平=h=hb bh h6 6=-1.683m =-1.683m 檢查計算正確檢查計算正確1877 小結(jié)：小結(jié)：水準測量的內(nèi)業(yè)計算步驟：水準測量的內(nèi)業(yè)計算步驟： （附合、閉合水準路線）（附合、閉合水準路線） 計算閉合差：計算閉合差：判斷閉合差是否超限：判斷閉合差是否超限：計算各測段觀測高差的改正數(shù)：計算各測段觀測高差的改正數(shù)：計算各測段的改正后