第2章水準測量課件

1、 第二章第二章 水準測量水準測量 2.12.1 高程測量概述高程測量概述 2.2 2.2 水準測量原理水準測量原理 2.3 DS2.3 DS3 3水準儀和水準測量的工具水準儀和水準測量的工具 2.4 2.4 水準儀的使用水準儀的使用 2.5 2.5 水準測量的施測方法水準測量的施測方法 2.6 2.6 水準測量的內業(yè)計算水準測量的內業(yè)計算 一、高程測量： 測得地面點高程的測量工作 二、高程測量方法 1、水準測量 利用水準儀提供的水平視線，測定兩點間的高差，由已知點高程推求未知點高程。 2、三角高程測量 測定兩點間的距離和垂直角，利用三角公式計算兩點間的高差，由已知點高程推求未知點高程。 3、G

2、PS高程測量 衛(wèi)星定位技術測得點的高程。 4、物理測高法 氣壓測高法2.1 高程測量概述高程測量概述 三、幾種方法比較 1、水準測量：精度高，要求點間距離近且高差小 2、三角高程測量：精度低，方便、靈活 3、GPS高程測量：空間測高法。 4、物理測高法：精度極低?？碧接?。返回一、水準測量原理： 利用水準儀提供水平視線，讀取水準尺的讀數(shù)，測定兩點間的高差，有已知點高程推求未知點高程。如圖： hAB = a b HB = HA + hAB高差法Hi= HA+ aHB= Hi-b視線高法當a b時，hAB 為正，B高于A ；當a b時， hAB 為負，B低于A。大地水準面HibHBHAhAB前進方向

3、ABa2.2 水準測量原理水準測量原理 高差法：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） 視線高法：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） 水準測量所使用的儀器、工具： 水準儀 水準尺 尺墊二、水準測量相關術語返回1、測站：測量儀器所安置的地點。2、水準路線：進行水準測量時所行走的路線。3、后視：水準路線的后視方向。4、前視：水準路線的前視方向。5、視線高程：后視高程+后視讀數(shù)。6、視距：水準儀至標尺的水平距離。7、水準點：水準測量的固定標志。8、 水準點高程：指標志點頂面的高程。9、轉折點：水準測量中起傳遞高程作用的中間點。一、水準儀1、水準儀的等級

4、DS05、DS1、DS3、DS10、 DS20 D大地測量儀器 S水準儀 數(shù)字 表示儀器的精度，即每公里往、返測得高差中數(shù)的中誤差（mm）。工程測量中常使用DS3型水準儀，該儀器 標稱精度為3mm/km。2.3 DS3水準儀和水準測量的工具水準儀和水準測量的工具2、DS3型水準儀的構造主要由望遠鏡、水準器、基座三部分組成。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微傾螺旋（1）望遠鏡：用來瞄準遠處的水準尺進行讀數(shù)； 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

5、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 作用：精確整平結構：如圖所示 精度：一般= 20/2mm 水準管的分劃值： 氣泡中心偏離零點2mm所對的圓心角。 公式： 分析： R越大，越小，靈敏度越高。 DS3 : R=20.6265米 =20 R2（3）基座軸座：承托儀器上部腳螺旋：調節(jié)腳螺旋使圓水準器氣泡居中連接板：連接三腳架組成 軸座腳螺旋連接板二、水準尺和尺墊1、水準尺a、種類：塔尺 ：可以伸縮，一般全長3m、5m。直尺：不可伸縮，一般全長3m。b、特點：雙面注記，分主輔尺雙面讀數(shù)差一常數(shù)

6、，4687或4787mm成對使用 2、尺墊 僅在轉點處豎立水準尺時使用， 防止點位移動和水準尺下沉。返回一、操作步驟1、安置儀器 高度適中、架頭大致水平，固定儀器。 2、粗略整平 目的： 使圓水準氣泡居中， 視準軸粗略水平。 方法（如圖所示）：2.4 水準儀的使用水準儀的使用3、瞄準水準尺 目的：使目標和十字絲成像清晰。 方法：初步瞄準（用準星對準目標） 目鏡調焦（使十字絲清晰） 物鏡調焦（使目標成像清晰） 精確瞄準（使縱絲對準目標）注意：瞄準時應消除視差。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、物鏡調焦。4、精確整平目的

7、：使水準管氣泡居中，視準軸精確水平。方法：調節(jié)微傾螺旋，使影像符合。5、讀數(shù) 用十字絲橫絲在水準尺上按從小到大的方向讀數(shù)，讀取米、分米、厘米、毫米（估讀數(shù)）四位數(shù)字。如圖的讀數(shù) 0.860m注意：讀數(shù)前必須精平， 精平后立即讀數(shù)。返回 一、水準點和水準路線 1、水準點 水準測量的方式測得其高程的地面上的固定點位。 2、水準路線 水準測量沿途走過的線路。2.5 水準測量的施測方法水準測量的施測方法3、水準路線的布設形式 附合水準路線（見圖1） 閉合水準路線（見圖2） 支水準路線（見圖3）BMBBMA1234圖1BMA1234圖2123圖3BMA二、一個測站的水準測量工作雙儀器高法1、安置儀器于A

8、B之間， 立尺于A、B點上；2、粗略整平；3、瞄準A尺黑面，精平、讀數(shù)a1，記錄；4、瞄準B尺黑面，精平、讀數(shù)b1，記錄；5、計算：hAB = a b 。6、變換儀器高度重復3-5步；觀測、讀數(shù)、記錄a2，b2，計算 hAB = a b 。7、檢核，計算hAB- hAB5mmh=（ hAB+ hAB）/2ABabABab 雙面尺法： 1、安置儀器于AB之間，立尺于A、B點上； 2、粗略整平； 3、瞄準A尺黑面，精平、讀數(shù)a1， 記錄； 4、瞄準B尺黑面，精平、讀數(shù)b1，記錄； 5、計算：hAB = a1 b1 。 6、瞄準B尺紅面，精平、讀數(shù)b2， 記錄； 7、瞄準A尺紅面，精平、讀數(shù)a2，記

9、錄； 8、計算：hAB = a2 b2100mm 。 9、檢核計算 hAB- hAB5mm h=（ hAB+ hAB）/2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）。ATP12.142B1.2580.9281.2351.6641.4311.6722.074HA=123.446m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(shù)水準尺讀數(shù)后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）平均高差平均高差（m m）備備注注 ATP1ATP1TP1B TP1 B 2.142 1.258+0.884 2.143 1.267+0.8

10、86 1.664 1.431 +0.233 1.672 1.441+ 0.231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(shù)水準尺讀數(shù)后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）備備注注 (ab)/21.117 1.1170.885123.854水 準 測 量 手 簿已知A123.4460.232返回測測站站點號點號 水準尺讀數(shù)水準尺讀數(shù)后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）平均高差平均高差（m m）備備注注 ATP1ATP1TP1B TP1 B 2.142 1.258+0.884 6.928 5.943+0.985 1.664

11、 1.431 +0.233 6.350 6,218+ 0.132計算計算檢核檢核 17.084 14.850測測站站點號點號 水準尺讀數(shù)水準尺讀數(shù)后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）備備注注 (ab)/21.116 1.1160.884124.562水 準 測 量 手 簿已知A123.4460.232返回 一、準備 1、檢核原始記錄、計算資料 2、繪略圖2.6 水準測量的內業(yè)計算水準測量的內業(yè)計算kmLnh0 . 18575. 1111kmLnh2 . 112036. 2222kmLnh4 . 114742. 1333kmLnh2 . 216446. 1444AB12

12、3前進方向HA =65.376mHB =68.623m備注測段 點名 距離 km測站數(shù)實測高差 m改正數(shù) 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 +1.446輔助計算65.37668.623符合水準測量成果計算表已知已知3、制計算表格二、符合水準路線的內業(yè)計算1 、計算閉合差 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差； 用fh表示，即 fh=h測 - h理 )(ABhHHhf)376.65623.68(315. 3m068. 0不同形式水準路線fh的計算

13、 附和水準路線： h測=h1+h2+h3+ + hn h理=H終 H始 fh = h測 - h理= h測-（H終 H始） 閉合水準路線： h測= h1+h2+h3+ + hn h理= 0 fh = h測 - h理= h測 支水準路線： h測= h往+ h返 h理= 0 fh = h測 - h理= h往+ h返 2、檢核：fh fh允 其精度符合要求。限差：規(guī)范規(guī)定的的高差閉合差的允許值；用fh允表示。 等外水準測量要求： 平地： fh允40 （mm） L水準路線的長度，單位km。 山地： fh允12 （mm） n水準路線的測站數(shù)。 要求： fh fh允Ln如圖為一符合水準路線：A、B為已知水準

14、點，HA =65.376m ， HB =68.623m點1、2、3 為待測水準點，各測段高差、測站數(shù)、距離見下圖： kmLnh0 . 18575. 1111kmLnh2 . 112036. 2222kmLnh4 . 114742. 1333kmLnh2 . 216446. 1444AB123前進方向3、計算改正數(shù) 分配原則：按與測段距離（或測站數(shù)）成正比，并反其符號改正到各相應的高差上，得改正后高差。ihillfv按距離：按測站數(shù)：ihinnfv以第1測段為例，測段改正數(shù)為：11llfvhm012. 01)8 . 5068. 0(檢核：hfv4、計算改正后高差iiivhh改檢核：ABiHHh改

15、以第1測段為例，改正后的高差為：mvhh563. 1012. 0575. 1111測改5、計算高程改iiihHH1如：mhHHA939.66563. 1376.6511改檢核：mHHBB623.66(（已知）算）否則說明高程計算有誤。備注測段 點名 距離 km測站數(shù)實測高差 m改正數(shù) 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+1.420 +3.

16、24765.37666.93968.96167.20368.623mmfh68mmmmfh968 . 540允kmL8 . 5mmLfh12符合水準測量成果計算表已知已知二、閉合水準路線成果計算 1、計算閉合差： 2、檢核： 3、計算高差改正數(shù)： 閉合水準路線的計算與附合水準路線基本相同。測hfh允hhff ihillfvihinnfv 4、計算改正后高差： 5、計算各測點高程：iiivhh改改iiihHH1三、支水準路線成果計算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（取往、返測絕對值的平均值，其符號與往測相同）mhA386. 12)396. 1375. 1 (14、計算高程H1=186.785-1.386=185.399m(HA=186.785m)允hhff 1AmhA357. 11（往）mhA396. 11（返）n = 16站站返回如圖為一符合水準路線：A、B為已知水準點，HA =65.376m ， HB =68.623m點1、2、3 為待測水準點，各測段高差、測站數(shù)、距離見下圖： kmLnh0 . 18575. 1111kmLnh2 . 112036. 2222kmLnh4 . 114742. 1333kmLnh2 . 216446. 1444AB123前進方向備注