測量水準測量

關(guān)于測量水準測量兩個問題？？1、測量的基本任務(wù)和工作是什么？2、測量高差有哪些方法？大家有沒有接觸過？①氣壓測高-每升高11m，氣壓汞柱降低1mm②三角高程測量③水準測量第2頁,共40頁，2024年2月25日，星期天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，由已知點高程推求未知點高程。如圖：大地水準面HibHBHAhAB前進方向ABa§3.1水準測量原理：第3頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

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：

水準儀水準尺尺墊返回第4頁,共40頁，2024年2月25日，星期天1、水準儀的等級

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）。水準儀的作用是提供一條水平視線；工程測量中常使用DS3型水準儀，該儀器標稱精度為±3mm/km?！?.2DS3水準儀和水準測量的工具一、水準儀第5頁,共40頁，2024年2月25日，星期天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。構(gòu)造微傾螺旋第6頁,共40頁，2024年2月25日，星期天（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(diào)焦透鏡、調(diào)焦螺旋組成；放大率一般為25~30倍。視準軸：物鏡中心與十字絲交點的連線。第7頁,共40頁，2024年2月25日，星期天（2）水準器水準器的作用：整平儀器，使視準軸處于水平位置。①圓水準器

作用：粗略整平結(jié)構(gòu)：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）第8頁,共40頁，2024年2月25日，星期天②管水準器

作用：精確整平結(jié)構(gòu)：如圖所示精度：一般τ=20″/2mm

水準管的分劃值τ：

氣泡中心偏離零點2mm所對的圓心角。公式：

分析：R越大，τ越小，靈敏度越高。

DS3:R=20.6265米τ=20″

第9頁,共40頁，2024年2月25日，星期天（3）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

軸座腳螺旋連接板第10頁,共40頁，2024年2月25日，星期天二、水準尺和尺墊1、水準尺塔尺：可以伸縮，一般全長3m、5m，用于等外水準測量。雙面尺：不可伸縮，一般全長3m，用于三、四等水準測量。2、尺墊

僅在轉(zhuǎn)點處豎立水準尺時使用，防止點位移動和水準尺下沉。返回第11頁,共40頁，2024年2月25日，星期天§3.3水準儀的使用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）：左手拇指法則第12頁,共40頁，2024年2月25日，星期天3、瞄準水準尺目的：使目標和十字絲成像清晰。方法：①初步瞄準（用準星對準目標）②目鏡調(diào)焦（使十字絲清晰）③物鏡調(diào)焦（使目標成像清晰）④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。第13頁,共40頁，2024年2月25日，星期天4、精確整平目的：使水準管氣泡居中，視準軸精確水平。方法：調(diào)節(jié)微傾螺旋，使氣泡影像符合。第14頁,共40頁，2024年2月25日，星期天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)。第15頁,共40頁，2024年2月25日，星期天§3.4水準測量外業(yè)工作一、一個測站的工作ABab1、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，精平、讀數(shù)a，記錄1.568m；4、瞄準B尺，精平、讀數(shù)b，記錄1.471m；5、計算：hAB=a–b=1.568-1.471=0.115m

即B點比A點高0.115m。

hBA=

–

hAB=–0.115m，即A點比B點低0.115m。第16頁,共40頁，2024年2月25日，星期天二、相關(guān)概念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、視距：水準儀至標尺的水平距離。6、水準點：水準測量的固定標志。7、水準點高程：指標志點頂面的高程。8、轉(zhuǎn)折點：水準測量中起傳遞高程作用的中間點。水準點返回第17頁,共40頁，2024年2月25日，星期天三、連續(xù)水準測量

當兩點相距較遠或高差較大時，需連續(xù)安置水準儀測定相鄰各點間的高差，最后取各個高差的代數(shù)和，可得到起終兩點間的高差。B如圖：A、B兩水準點之間，設(shè)3個臨時性的轉(zhuǎn)點。

h1=a1-b1h2=a2-b2h3=a3-b3h4=a4-b4hAB=h1+h2+h3+h4ATP1TP2TP3a1b1a2b2a3b3a4b4b2b4AA、B兩點高差計算的一般公式：hAB==n—為測站數(shù)第18頁,共40頁，2024年2月25日，星期天例：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(zhuǎn)點保持穩(wěn)定（高程不變）。ATP1TP2TP32.142B1.2580.9281.2351.6641.4311.6722.074ⅠⅡⅣⅢHA=123.446mHB大地水準面前進方向第19頁,共40頁，2024年2月25日，星期天測站點號

水準尺讀數(shù)后視（a）前視（b）高差（m）高程（m）備注ⅣⅢⅡⅠATP1TP1TP2TP2TP3TP3B

2.142

1.258+0.884

0.928

1.235-0.307

1.664

1.431+0.233

1.672

2.074-0.402計算檢核Σ6.4065.998測站點號

水準尺讀數(shù)后視（a）前視（b）高差（m）高程（m）備注∑a－∑b＝0.4080.4080.408123.446123.854水準測量手簿已知第20頁,共40頁，2024年2月25日，星期天（一）、測站檢核目的：保證前后視讀數(shù)的正確。方法：變動儀器高法、雙面尺法1、變動儀器高法在同一測站上變動儀器高（>10cm），兩次測出高差；等外水準測量其差值|Δh

|≤6mm，取其平均值作為最后結(jié)果。2、雙面尺法采用黑紅面的水準尺，利用雙面的零點差檢核觀測質(zhì)量。（黑-黑-紅-紅）四、水準測量檢核第21頁,共40頁，2024年2月25日，星期天第22頁,共40頁，2024年2月25日，星期天（二）、計算檢核目的：檢核計算高差和高程計算是否正確。檢核條件：如上表所示：等式條件成立，說明計算正確。第23頁,共40頁，2024年2月25日，星期天(三)、成果檢核

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；在水準測量的施測過程中，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；計算檢核只能發(fā)現(xiàn)每頁計算是否有誤；對一條水準路線來講必須進行成果檢核。返回第24頁,共40頁，2024年2月25日，星期天1、水準路線的布設(shè)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）BMABMB1234圖1123圖3BMA1234圖2BMA§3.5

水準測量的內(nèi)業(yè)計算內(nèi)容：閉合差計算及分配、水準點高程計算第25頁,共40頁，2024年2月25日，星期天2、檢核的主要內(nèi)容閉合差：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

第26頁,共40頁，2024年2月25日，星期天3、不同形式水準路線fh的計算

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=0fh=∑h測-∑h理=∑h測

支水準路線：∑h測=∑h往+∑h返∑h理=0fh=∑h測-∑h理=∑h往+∑h返第27頁,共40頁，2024年2月25日，星期天一、附合水準路線：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：AB123前進方向第28頁,共40頁，2024年2月25日，星期天1、計算閉合差：2、檢核：故其精度符合要求。第29頁,共40頁，2024年2月25日，星期天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(yīng)的高差上，得改正后高差。按距離：按測站數(shù)：以第1測段為例，測段改正數(shù)為：檢核：第30頁,共40頁，2024年2月25日，星期天4、計算改正后高差檢核：以第1測段為例，改正后的高差為：5、計算高程如：檢核：否則說明高程計算有誤。第31頁,共40頁，2024年2月25日，星期天符合水準測量成果計算表備注測段

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

m123456789Σ1234A123B1.08+1.5751.212+2.0361.414-1.7422.216+1.4465.850+3.315輔助計算-0.012-0.014-0.016-0.026-0.068+1.563+2.022-1.758+1.420+3.24765.37666.93968.96167.20368.623已知已知第32頁,共40頁，2024年2月25日，星期天二、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。4、計算改正后高差：

5、計算各測點高程：第33頁,共40頁，2024年2月25日，星期天三、支水準路線成果計算11、計算閉合差：2、檢核：，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）4、計算高程H1=186.785-1.386=185.399m(HA=186.785m)返回An=16站第34頁,共40頁，2024年2月25日，星期天一、觀測誤差

1、視差（仔細調(diào)焦可消除）

2、讀數(shù)誤差（減小視線長度、讀數(shù)認真果斷）

3、水準器泡居中誤差（符合后立即讀數(shù)）

4、水準尺傾斜的影響（認真扶尺、氣泡居中）二、外界條件的影響

1、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(shù)）

3、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(fēng)力（打傘遮陽、選擇好的天氣）

5、視準軸與水準管軸不平行（前后視距相等）

6、水準尺零點誤差（水準點間的設(shè)站數(shù)為偶數(shù)）補充：水準測量的誤差第35頁,共40頁，2024年2月25日，星期天精密水準儀主要用于一、二等水準測量和精密工程測量。特點：1、結(jié)構(gòu)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(xué)測微器讀數(shù)，可直接到0