水準(zhǔn)儀測量高程的方法和步驟-水平儀測量高程的方法

1、flj三節(jié)水的咖水準(zhǔn)儀測量高程的方法和步驟內(nèi)容：理解水準(zhǔn)測量的基本原理；掌握QSM型微傾式水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水 準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn)、水準(zhǔn)尺和尺墊；掌握水準(zhǔn)儀的使用及檢校方法：掌握水準(zhǔn)測量 的外業(yè)實(shí)施（觀測、記錄和檢核）及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理（高差閉合差的調(diào)整）方法； 了解水準(zhǔn)測量的注意事項(xiàng)、精密水準(zhǔn)儀和電子水準(zhǔn)儀的構(gòu)造及操作方法。重點(diǎn)：水準(zhǔn)測量原理：水準(zhǔn)測量的外業(yè)實(shí)施及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。難點(diǎn)：水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正。§2.1髙程測疑（他旳他）的概念測量地面上各點(diǎn)高程的工作，稱為高程測量。高程測量根據(jù)所使用的儀器和 施測方法的不同，分為：（/）水準(zhǔn)測-；讓（2）二角 咼程測（3 ）氣壓 |nj 程測'

2、;i （ （avi /ncacetc（“）莎S測量（卯S &皿3§2.2水準(zhǔn)測量原理、基本原理水準(zhǔn)測量的原理是利用水準(zhǔn)儀提供的"水平視線"，測量兩點(diǎn)間高差，從而山 已知點(diǎn)高程推算出未知點(diǎn)高程。a前進(jìn)方向b水準(zhǔn)尺一一禾平觀ST 一弓H 后視讀數(shù)X 后視點(diǎn)& 前視讀數(shù)呂 前視點(diǎn)1、卅、歹兩點(diǎn)間高差：h般二仏-H扎二a-b2、測得兩點(diǎn)間高差為血后，若已知彳點(diǎn)高程卻丄，則可得&點(diǎn)的高程:HB - Hr +血心 o3、視線高程：廳嚴(yán)巧+"號+ B4、轉(zhuǎn)點(diǎn) 加（論密燉M的概念：、地面上兩點(diǎn)的距離較遠(yuǎn)，或兩點(diǎn)的高差太 大，放置一次儀器不能測定其

3、高差時(shí)，就需增設(shè)若干個(gè)臨時(shí)傳遞高程的立尺點(diǎn), 稱為轉(zhuǎn)點(diǎn)。二、連續(xù)水準(zhǔn)測量如圖所示，在實(shí)際水準(zhǔn)測量中，川、呂兩點(diǎn)間高差較大或相距較遠(yuǎn)，安置 一次水準(zhǔn)儀不能測定兩點(diǎn)之間的高差。此時(shí)有必要沿彳、歹的水準(zhǔn)路線增設(shè)若 干個(gè)必要的臨時(shí)立尺點(diǎn)，即轉(zhuǎn)點(diǎn)（用作傳遞高程）。根據(jù)水準(zhǔn)測量的原理依次連 續(xù)地在兩個(gè)立尺中間安置水準(zhǔn)儀來測定相鄰各點(diǎn)間高差，求和得到彳、呂兩點(diǎn) 間的高差值，有：則：&=47 + 4+4 = X 4 = X a X d結(jié)論：八 歹兩點(diǎn)間的高差必血等于后視讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)之和。§2.3水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺一、水準(zhǔn)儀（cud）如圖所示，山望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器和基座三部分組成。自動(dòng)安平水準(zhǔn)

4、儀PS3微傾式水準(zhǔn)儀/、望遠(yuǎn)鏡仏血3/刀由物鏡、目鏡和十字絲(上、中、下絲)三部分組 成。卜字絲分劃板(b)頁肖內(nèi)»/72、水準(zhǔn)器(6Mc)有兩種:flj三節(jié)水的咖圓水準(zhǔn)器（C如宓必Q祐丿艾低，用于粗略整平；水準(zhǔn)1?仏滋 fade）精度高，用于精平。特性：氣泡始終位于高處，氣泡在哪處，說明哪處高。3、基座伽尿“丿二、水準(zhǔn)丿k （仏偽纟Qt（）水準(zhǔn)尺主要有：單面尺、雙面尺和塔尺。人尺面分劃為/凸，每億滋處（£字形刻劃的尖端）注有阿拉伯?dāng)?shù)字。2、雙面尺的紅面尺底刻劃：一把為，另一把為“7%測。三、尺墊（曲«pfatc）放置在轉(zhuǎn)點(diǎn)上，為防止觀測過程中水準(zhǔn)尺下沉。操作程序

5、：粗平瞄準(zhǔn)精平讀數(shù)(-)粗平調(diào)節(jié)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。/、方法：對向轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋/、2使氣泡移至/、2方向的中間轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋使氣泡居中。次 規(guī)律：氣泡移動(dòng)方向與左手大拇指運(yùn)動(dòng)的方向一致。(二)瞄準(zhǔn)人方法：先用準(zhǔn)星器粗瞄，再用微動(dòng)螺旋精瞄。2、視差概念：眼睛在L1鏡端上下移動(dòng)時(shí)，十字絲與L1標(biāo)像有相對運(yùn)動(dòng)。頁肖內(nèi)»/7flj三節(jié)水的咖產(chǎn)生原因：LI標(biāo)像平面與十字絲平面不重合。消除方法：仔細(xì)反復(fù)交替調(diào)節(jié)LI鏡和物鏡對光螺旋。（三）精平/、方法：如圖所示微傾式水準(zhǔn)儀（址皿）,調(diào)節(jié)微傾螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡 成像拋物線符合。2、說明：若使用自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀 5呻皿3、,儀器無微傾螺旋，故 不需進(jìn)行

6、精平工作。（四）讀數(shù)精平后，用十字絲的中絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。僅 T25/、方法：從小數(shù)向大數(shù)讀，讀四位。米、分米看尺面上的注記，厘米數(shù)尺 面上的格數(shù)，毫米估讀。2、規(guī)律：讀數(shù)在尺面上山小到大的方向讀。故對于望遠(yuǎn)鏡成倒像的儀器， 即從上往下讀，望遠(yuǎn)鏡成正像的儀器，即從下往上讀。如圖所示，從小向大讀四 位數(shù)為。砂米。§2.4水準(zhǔn)測量的實(shí)施與成果整理一 水準(zhǔn)點(diǎn)（&妝人%1詢通過水準(zhǔn)測量方法獲得其高程的高程控制點(diǎn)，稱為水準(zhǔn)點(diǎn) 琢,一般用表示。有永久性和臨時(shí)性兩種。（見圖）況衣I:件通木準(zhǔn)標(biāo)人仲條心頁肖內(nèi)»/7. > 水準(zhǔn)路線（cuctut （inc）水準(zhǔn)路線依據(jù)工程的性

7、質(zhì)和測區(qū)情況，可布設(shè)成以下兒種形式：人 閉合水準(zhǔn)路線（島曲3嗎仏e）。由已知點(diǎn)磁/已知點(diǎn)琢2 附合水準(zhǔn)路線（MC）o 111 已知點(diǎn) I L 知點(diǎn) ?K2歹、支水準(zhǔn)路線（孚妙血泌侈他丿O由已知點(diǎn)歹矽/某待定水準(zhǔn)點(diǎn)?！啊⑺疁?zhǔn)網(wǎng)：若干條單一水準(zhǔn)路線相互連接構(gòu)成的圖形。三、水準(zhǔn)測量的實(shí)施（外業(yè)）人觀測要求如圖，有：(/)水準(zhǔn)儀安置在離前、后視距離大致相等之處。(刃 為及時(shí)發(fā)現(xiàn)觀測中的錯(cuò)誤，通常釆用“兩次儀器高法“或“雙面尺法S兩次儀器高法：高差之差 "V 土皿:雙面尺法，(滋黑面讀數(shù)差<土珈 佐懼-佐纟I. <±弘他O次水準(zhǔn)測量記錄表j6號水農(nóng)尺.說數(shù)平灼高愛反1E后

8、1Mai. 134TP11.677-0. 5432TP11.444TP21.324+0.1203TP21.822TT30. 876+0. 9464TP31.820TP41.435+0. 3855TP41.422BMB1 304+0 1187.6426.616+ 1.026注意：(/)起始點(diǎn)只有后視讀數(shù)，結(jié)束點(diǎn)只有前視讀數(shù)，中間點(diǎn)既有后視 讀數(shù)乂有前視讀數(shù)。（刃只表明計(jì)算無誤,不表明觀測和記錄無誤。四、水準(zhǔn)測量的成果處理（內(nèi)業(yè)）（一）計(jì)算閉合差：無編一£綣人閉合水準(zhǔn)路線：齊二刀緇一另編二乞褊2、附合水準(zhǔn)路線：齊=XX -乞綣=另編-叫1%）（二）分配高差閉合差人高差閉合差限差（容許誤差

9、）=±4o7Z適用于平原區(qū)對于普通水準(zhǔn)測量，有:j総二±12亦適用于山區(qū)式中，艱高差閉合差限差，單位：咖Z水準(zhǔn)路線長度，單位：滋；“測站數(shù)2、分配原則:按與距離Z或測站數(shù)“成正比，將高差閉合差反號分配到各段高差上。（三）計(jì)算各待定點(diǎn)高程用改正后的高差和已知點(diǎn)的高程，來訃算各待定點(diǎn)的高程。五、水準(zhǔn)測量的成果實(shí)例【例】如圖為按圖根水準(zhǔn)測量要求施測某附合水準(zhǔn)路線觀測成果略圖。眈-彳和眈-呂為已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，圖中箭頭表示水準(zhǔn)測量前進(jìn)方向，路線上方的數(shù)字為測得的兩點(diǎn)間的高差f以伙為單位;,路線下方數(shù)字為該段路線的 長度(以厶為單位丿，試計(jì)算待定點(diǎn)/、2、點(diǎn)的高程。解算如下：第_步計(jì)

10、算高差閉合差：齊=£如_(血-血)= 4.330-4.293 = 37伽0第二步訃算限差.=±40a/Z = ±40V4 =±108.8()因?yàn)?1 < 11,可進(jìn)行閉合差分配。% = = -5mm/ km笫三步計(jì)算每紡改正數(shù)：L第四步計(jì)算各段高差改正數(shù)：叭譏 嘰 四舍五入后，使 心產(chǎn)一九。故有：ZfMt、勺2 = Ibmu 9 勺3 = %冊 * 勺4 = lOsuu o 第五步計(jì)算各段改正后高差后，計(jì)算/、2、M各點(diǎn)的高程。 改正后高差二改正前高差+改正數(shù)0C2 / 曲 SW-彳 +“ / 乜/ )=45 286+2.323=47.609322

11、 皿 I 乜2旳2 )=47.509+2.802=50.4%)32+(4 3 1/3 )=50.3U-2.252二4乞怡如初呂總歹+« “乜“丿二少鄉(xiāng)+/, “勿二“鄉(xiāng),5793M2節(jié)水您測量的加可用00必軟件計(jì)算如下圖:'A1BC一 D :EF1表23等外水準(zhǔn)測毒童的成呆處理2點(diǎn)名路線長(krn)觀測髙差(m)改正數(shù)(m)改正后高差(m)高程(m)3BM-A45.28641.6.2. 331-0. 0082. 32347. 60952.12. 813-0. 01052.802550.41156ZZtJr?:244-G.CO85-2. 252548.1597BMB2T1.43

12、ToFTT. 4才49.5798和7.44.33-0. 0374.29349.579910閉合差(m)0. 03711閉和差允許值(m)0.108811812km高差改正數(shù)(m)-0.005§ 2.5水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正 一.水準(zhǔn)儀軸線的兒何關(guān)系水準(zhǔn)儀軸線應(yīng)滿足的兒何條件是:人水準(zhǔn)管軸zz視準(zhǔn)軸ee 次圓水準(zhǔn)軸""II豎軸勿歹、橫絲要水平(B|J：丄豎軸)如下圖所示：二.水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正(-)圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正人檢驗(yàn)：氣泡居中后，再將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)看氣泡是否居中。次校正：用腳螺旋使氣泡向中央移動(dòng)一半，再用撥針撥動(dòng)三個(gè)“校正螺旋篤 使氣泡居中。(二)十字絲橫絲的檢

13、驗(yàn)與校正人檢驗(yàn):整平后，用橫絲的一端對準(zhǔn)一固定點(diǎn)卩，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，看R點(diǎn)是否沿著 橫絲移動(dòng)。2、校正：旋下口鏡處的十字絲環(huán)外罩，轉(zhuǎn)動(dòng)左右2個(gè)“校正螺絲”。頁肖內(nèi)»/7flj三節(jié)水的咖=_=三三（三）水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸（C角）的檢驗(yàn)與校正人檢驗(yàn):（/）平坦地上選彳、E兩點(diǎn)，約曰加。（刃在中點(diǎn)0架儀，讀取4/、a ,得"=4 SG）在距呂點(diǎn)約2弘處架儀，讀取2 ,得4 2 =a 2池2（“）若佐27.則水準(zhǔn)管軸不平行于視準(zhǔn)軸，有e角。因?yàn)闉檎_高差必的誤差可忽略不計(jì)，故有：對于SM水準(zhǔn)儀，若c角大于20"時(shí)，需校正。2、校正方法有二種：（/）校正水準(zhǔn)管旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，

14、使十字絲橫絲對準(zhǔn)（辺'二敘十花），撥動(dòng)水準(zhǔn)管”校正螺絲”, 使水準(zhǔn)管氣泡居中。（刃校正十字絲可用于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀保持水準(zhǔn)管氣泡居中，撥動(dòng)十字絲上下兩個(gè)"校正螺絲"，使橫絲對準(zhǔn)4?。§26自動(dòng)安平、精密、電子水準(zhǔn)儀簡介一、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀（昨昨如3）/、原理與普通水準(zhǔn)儀相比，在望遠(yuǎn)鏡的光路上加了一個(gè)補(bǔ)償器。*1 n«i2使用粗平后，望遠(yuǎn)鏡內(nèi)觀察警告指示窗若全部呈綠色，方可讀數(shù)； 最好狀態(tài)是指示窗的三角形尖頂與橫指標(biāo)線平齊。3、檢校與精通水準(zhǔn)儀相比，要增加一項(xiàng)補(bǔ)償器的檢驗(yàn)，BIJ：轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺 旋，看警告指示窗是否出現(xiàn)紅色；以此來檢查補(bǔ)償器是否失靈。二、精

15、密水準(zhǔn)儀（左*仏/）（每公里往返平均高差中誤差如）人精密水準(zhǔn)儀 提供精確的水平視線和精確讀數(shù)。精密水準(zhǔn)儀次精密水準(zhǔn)尺刻度精確（錮鋼帶水準(zhǔn)尺g仏覘訛）O歹、讀數(shù)方法（/）精平后，轉(zhuǎn)動(dòng)測微螺旋，使十字絲的楔形絲精確夾準(zhǔn)某一整分劃線。（刃 讀數(shù)時(shí)，將整分劃值和測微器中的讀數(shù)合起來o to； 165,0.頁肖內(nèi)»/7flj三節(jié)水的咖測微尺匂管木準(zhǔn)氣泡觀察謝視場空遠(yuǎn)鏡視場二、數(shù)孑水準(zhǔn)儀（digital 6W2及條紋碼水準(zhǔn)尺（曲兩（cuc（血«） 人具有自動(dòng)安平、顯示讀數(shù)和視距功能。次 能與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通訊，避免了人為觀測誤差。§27水準(zhǔn)測量誤差及注意事項(xiàng)來源有：儀器誤差、操作誤差、外界條件影響。一.儀器誤差主要有：視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸（C角）的誤差、水準(zhǔn)尺誤差二、操作誤差主要有：水準(zhǔn)氣泡未嚴(yán)格居中、視差、估讀誤差、水準(zhǔn)尺未豎直。三、外界條件影響的誤差主要有：儀器下沉、尺墊下沉、地球曲率、大氣折光、氣溫和風(fēng)力。四、水準(zhǔn)測量的注意事項(xiàng)：（一）觀測：/、觀測前應(yīng)認(rèn)真按要求檢驗(yàn)水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺；2、儀器應(yīng)安置在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)處，并踩實(shí)三角架；歹、前后視距應(yīng)盡可能相等；“、每次讀數(shù)前要消除視差，只有當(dāng)符合水準(zhǔn)氣泡居中后才能讀數(shù)；久 注意對儀器的保護(hù)，做到”人不離儀器”；0、只有