水準測量路線檢核

1、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）。 A TP1 TP2 TP3 2142 B 1258 09281235 16641431 16722074 HA=123.446m HB 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） 高程高程 （m m） 備備 注注 A TP1 TP1 TP2 TP2 TP3 TP3 B 2142 1258 0.884 0928 1235 -0.307 1664 1431 0.233 1672 2074 -0.40

2、2 計算計算 檢核檢核 6406 5998 ab0408 0.408 0.408 123.446 123.854 水 準 測 量 手 簿 已知 （一）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： AB HHhba mmmmmba408. 0)59986406（ mh408. 0 mHH AB 408. 0446.123854.123 等式條件成立，說明計算正確。 水準測量的檢核 （二）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左右）， 兩次測出高差；兩次高差之差不超過6mm，取 其平均值

3、作為最后結(jié)果。（奇進偶舍） 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+K-紅紅| 3mm且兩且兩 次高差之差不超過次高差之差不超過5mm 測測 站站點點 號號 水準尺讀數(shù)水準尺讀數(shù) 高高 差差 h 備備 注注 后后 視視前前 視視 1 A 黑面讀數(shù)黑面讀數(shù) 紅面讀數(shù)紅面讀數(shù) 黑黑-黑黑 平均值平均值 1 黑面讀數(shù)黑面讀數(shù) 紅面讀數(shù)紅面讀數(shù) 紅紅-紅紅 2 3 4 輔助輔助 計計 算算 2-3 水準測量的實施及成果整理水準測量的實施及成果整理 v四、水準測量的成果整理四、水準測量的成果整理 1.計算高差閉合差 附合水準路線 高差理論值： 高差閉合差： 閉合水準路

4、線 高差閉合差： 支水準路線 高差閉合差： AB HHh 理 A B 2h1h31 h2 )( ABih HHhf BMA 1 2 3 4 0 理 h ih hhhf 理測 返往 hhf h 返 往 2-3 水準測量的實施及成果整理水準測量的實施及成果整理 v四、水準測量的成果整理四、水準測量的成果整理 1.計算高差閉合差 2.高差閉合差容許誤差 u式中，L為水準路線長度，以公里計；為測站數(shù)。 v 等外水準測量等外水準測量 山地：山地： 平地：平地： v 國家四等水準測量國家四等水準測量 山地：山地： 平地：平地： mmnf h 12 容 mmLfh40 容 mmnfh6 容 mmLf h 2

5、0 容 2-3 水準測量的實施及成果整理水準測量的實施及成果整理 v四、水準測量的成果整理四、水準測量的成果整理 1.計算高差閉合差 2.高差閉合差容許誤差 3.判斷閉合差是否超限： 4.閉合差的調(diào)整 閉合、附合水準路線：與測站數(shù)（或距離）成正比例閉合、附合水準路線：與測站數(shù)（或距離）成正比例 反符號進行分配：反符號進行分配： 5.高程的計算 閉合、附合水準路線：閉合、附合水準路線： 支水準：支水準： 容許hh ff i i h i i h i n n f S S f v ； 2212111 vhHHvhHH A 2/ )( 112 返往 平 hhHhHH 一、符合水準路線的內(nèi)業(yè)計算 如圖為一

6、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： kmL n h 0 . 1 8 575. 1 1 1 1 kmL n h 2 . 1 12 036. 2 2 2 2 kmL n h 4 . 1 14 742. 1 3 3 3 kmL n h 2 . 2 16 446. 1 4 4 4 A B1 2 3 前進方向 水準測量內(nèi)業(yè)水準測量內(nèi)業(yè) 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 m 123456789 1 2 3 4 A 1 2 3 B 1.0

7、 8 +1.575 1.2 12 +2.036 1.4 14 -1.742 2.2 16 +1.446 5.8 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 +3.247 65.376 66.939 68.961 67.203 68.623 mmfh68 mmmmfh968 . 540 允 kmL8 . 5 mm L fh 12 符合水準測量成果計算表 已知 已知 1、計算閉合差： )( ABh HHhf )376.65623.68(315. 3 m068. 0 2、檢核： mmLf

8、 h 40 允 mm968 . 540 允hh ff 故其精度符合要求。 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。 i h i l l f v 按距離： 按測站數(shù)： i h i n n f v 以第1測段為例，測段改正數(shù)為： m012. 01)8 . 5068. 0( 檢核： h fv 11 l l f v h 4、計算改正后高差 iii vhh 改 檢核： ABi HHh 改 以第1測段為例，改正后的高差為： mvhh563. 1012. 0575. 1 111 測改 5、計算高程 改iii hHH 1 如： mhHH A 9

9、39.66563. 1376.65 11 改 檢核： mHH BB 623.66 ( （已知）算） 否則說明高程計算有誤。 2-4 DS3型水準儀的檢驗與校正型水準儀的檢驗與校正 v一、一、水準儀軸線及其應(yīng)滿足的幾何條件 1.四條軸線四條軸線 視視 準準 軸軸 CC 水準管軸水準管軸 LL 圓水準軸圓水準軸 LL 豎豎 軸軸 VV 2.應(yīng)滿足的三個條件應(yīng)滿足的三個條件 （1）LL/ VV （2）橫絲）橫絲VV （3）LL / CC (主要條件主要條件) CC L L V V L L 2-4 DS3型水準儀的檢驗與校正型水準儀的檢驗與校正 v 二、檢驗與校正 1.圓水準軸平行于儀器豎軸的檢驗 目

10、的：目的：使圓水準器軸平行于豎軸，即LLVV 檢驗方法檢驗方法： （1）安置水準儀后，轉(zhuǎn)動腳螺旋使圓水準器氣泡居中。 （2）將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180。 （3）如果圓氣泡仍舊居中，則表示該幾何條件滿足，不必 校正；如果氣泡不再居中，需要校正。 2-4 DS3型水準儀的檢驗與校正型水準儀的檢驗與校正 v 二、檢驗與校正 1.圓水準軸平行于儀器豎軸的檢驗 校正方法：校正方法： （1）調(diào)整三個校正螺絲，使氣泡向居中的位置移動偏移量 的一半。 （2）用腳螺旋整平，使圓水準器氣泡居中。 （3）校正工作一般都難以一次完成，需反 復(fù)進行。 （4）最后應(yīng)注意擰緊固緊螺絲。 2-4 DS3型水準儀的檢驗與校正型水準

11、儀的檢驗與校正 v二、檢驗與校正 1.圓水準軸平行于儀器豎軸的檢驗 2.十字絲中絲垂直于儀器豎軸的檢驗與校正 目的目的：使十字絲橫絲垂直于豎軸使十字絲橫絲垂直于豎軸。 檢驗方法：檢驗方法：安置水準儀整平后，用十字絲交點瞄準某一明安置水準儀整平后，用十字絲交點瞄準某一明 顯的點狀目標顯的點狀目標M M，轉(zhuǎn)動望遠鏡，觀測，轉(zhuǎn)動望遠鏡，觀測M M點是否始終沿著中絲點是否始終沿著中絲 移動。如果移動。如果M M點沿著橫絲移動，則表示十字絲橫絲與豎軸點沿著橫絲移動，則表示十字絲橫絲與豎軸 垂直，否則需要校正。垂直，否則需要校正。 M M M 2-4 DS3型水準儀的檢驗與校正型水準儀的檢驗與校正 v二、

12、檢驗與校正 2.十字絲中絲垂直于儀器豎軸的檢驗與校正 校正方法：校正方法：旋下目鏡端的十字絲環(huán)外罩， 用螺絲刀松開十字絲環(huán)的四個固定螺絲， 按中絲傾斜的反方向小心地轉(zhuǎn)動十字絲 環(huán)，直至中絲水平，再重復(fù)檢驗，最 后固緊十字絲環(huán)的固定螺絲，旋上十 字絲外罩。 當此項誤差不明顯時，一般不進行校正，因為當此項誤差不明顯時，一般不進行校正，因為 在作業(yè)中通常總是利用橫絲的中央部分讀數(shù)的在作業(yè)中通?？偸抢脵M絲的中央部分讀數(shù)的 2 1 3 4 十字絲環(huán)十字絲環(huán) 校正螺絲校正螺絲 十字絲環(huán)十字絲環(huán) 校正螺絲校正螺絲 2-4 DS3型水準儀的檢驗與校正型水準儀的檢驗與校正 v二、檢驗與校正 3.視準軸平行于水

13、準管軸的檢驗與校正 原理與方法：原理與方法： i角誤差：水準管軸不平行于視準軸，它們在豎直面內(nèi)投影 之夾角 2-4 DS3型水準儀的檢驗與校正型水準儀的檢驗與校正 v二、檢驗與校正 3.視準軸平行于水準管軸的檢驗與校正 檢驗方法：檢驗方法： （1）在平坦地區(qū)選擇相距約80m的A、B兩點，并在A、B兩 點中間選擇一點C，且使DAC=DBC。 （2）將水準儀安置于C點處，分別在A、B兩點上豎立水準尺， 讀數(shù)為a1和b1., hAB=(a1-）-（b1-）=a1-b1 （3）將水準儀搬到靠近B點處（約距B點3m），整平儀器后， 瞄準B點水準尺，讀數(shù)為b2 ，則a2=b2+hAB （4）再瞄準A點水準

14、尺，讀數(shù)為a2，如果a2=a2，說明 兩軸平行。否則存在i角，其值為 i = （a2 - a2/ DAB）”；”206265”。 對于DS3水準儀來說，i 角值大于20”時，則需校正。 2-4 DS3型水準儀的檢驗與校正型水準儀的檢驗與校正 v二、檢驗與校正 3.視準軸平行于水準管軸的檢驗與校正 校正：校正：(1)轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使橫絲瞄準讀數(shù) a2：(CC水平) (2)校正水準管氣泡居中：用撥針先撥松水準管一端；左邊 (或右邊)的校正螺絲，再撥動上、下兩個校正螺絲，使偏 離的氣泡重新居中，最后將校正螺絲旋 緊。 LL水平（LL / CC） （3）重復(fù)檢驗直至符合要求。 水準管 的一端 水準管的

15、 校正螺絲 2-5 精密水準儀和水準尺精密水準儀和水準尺 v精密水準儀（精密水準儀（DS05、DS1）主要用于國家一、二）主要用于國家一、二 等水準測量等水準測量(the first and second order leveling)和和 高精度的工程測量中；高精度的工程測量中； v例如建構(gòu)筑物的沉降觀測，大型橋梁工程的施工例如建構(gòu)筑物的沉降觀測，大型橋梁工程的施工 測量和大型精密設(shè)備安裝的水平基準測量等。測量和大型精密設(shè)備安裝的水平基準測量等。 2-5 精密水準儀和水準尺精密水準儀和水準尺 v一、一、 1.望遠鏡的放大倍數(shù)大，分辨率高，如規(guī)范要求DS1 不小于38倍，DS05不小于40倍；

16、 2.管水準器分劃值為10/2mm，精平精度高； 3.望遠鏡的物鏡有效孔徑大，亮度好； 4.望遠鏡外表材料一般采用受溫度變化小的因瓦合 金鋼，以減小環(huán)境溫度變化的影響； 5. 采用平板玻璃測微器讀數(shù)，讀數(shù)誤差??； 6.十字絲橫絲刻成楔形有利于精確夾準水準尺的分 劃。 7. 配備精密水準尺。 2-5 精密水準儀和水準尺精密水準儀和水準尺 v二、二、精密水準尺精密水準尺(因瓦水準尺）因瓦水準尺） 1.精密水準尺：在木質(zhì)尺身的凹槽內(nèi)，精密水準尺：在木質(zhì)尺身的凹槽內(nèi)， 引張一根因瓦合金鋼帶，其中零點端引張一根因瓦合金鋼帶，其中零點端 固定在尺身上，另一端用彈簧以一定固定在尺身上，另一端用彈簧以一定 的

17、拉力將其引張在尺身上，以使因瓦的拉力將其引張在尺身上，以使因瓦 合金鋼帶不受尺身伸縮變形的影響。合金鋼帶不受尺身伸縮變形的影響。 2.長度分劃在因瓦合金鋼帶上，數(shù)字長度分劃在因瓦合金鋼帶上，數(shù)字 注記在木質(zhì)尺身上，精密水準尺的分注記在木質(zhì)尺身上，精密水準尺的分 劃值分為基輔分劃（劃值分為基輔分劃（10mm）和奇偶分）和奇偶分 劃（劃（5mm）兩種）兩種. 2-5 精密水準儀和水準尺精密水準儀和水準尺 v三、三、精密水準儀操作及其讀數(shù)原理精密水準儀操作及其讀數(shù)原理 1.精密水準儀的操作方法與一般水準儀基本相同，精密水準儀的操作方法與一般水準儀基本相同， 不同之處是用不同之處是用光學(xué)測微器光學(xué)測微

18、器測出不足一個分格的數(shù)測出不足一個分格的數(shù) 值。值。 2.測微尺的讀數(shù)原理。測微尺的讀數(shù)原理。 2-5 精密水準儀和水準尺精密水準儀和水準尺 v三、三、精密水準儀操作及其讀數(shù)原理精密水準儀操作及其讀數(shù)原理 3.測微尺的讀數(shù)（測微尺的讀數(shù)（N3水準儀水準儀 ）：旋轉(zhuǎn)）：旋轉(zhuǎn)N3的平行玻璃的平行玻璃 板可以產(chǎn)生的最大視線平移量為板可以產(chǎn)生的最大視線平移量為10mm，它對應(yīng)測，它對應(yīng)測 微尺上的微尺上的100個分格。測微尺上個分格。測微尺上1個分格等于個分格等于 0.1mm，如在測微尺上估讀到，如在測微尺上估讀到0.1分格，則可以估分格，則可以估 讀到讀到0.01mm。 將標尺上的讀數(shù)加上測微尺上的

19、讀數(shù)就等于標尺的將標尺上的讀數(shù)加上測微尺上的讀數(shù)就等于標尺的 實際讀數(shù)。如實際讀數(shù)。如 下圖的讀數(shù)為下圖的讀數(shù)為 148+0.655 =148.655cm =1.48655m。 2-6 自動安平水準儀自動安平水準儀 v特點：特點：自動安平水準儀不需要水準管和微傾螺旋，自動安平水準儀不需要水準管和微傾螺旋， 只有一個圓水準器，安置儀器時，只要使圓水準只有一個圓水準器，安置儀器時，只要使圓水準 器的氣泡居中后，借助一種器的氣泡居中后，借助一種“補償器補償器”的特別裝的特別裝 置，使視線自動處于水平狀態(tài)。置，使視線自動處于水平狀態(tài)。 2-6 自動安平水準儀自動安平水準儀 v三、自動安平水準儀的使用三

20、、自動安平水準儀的使用 自動安平水準儀的操作方法和一般水準儀的操作方自動安平水準儀的操作方法和一般水準儀的操作方 法一樣，當自動安平水準儀經(jīng)過圓水準器的法一樣，當自動安平水準儀經(jīng)過圓水準器的粗平粗平 后，觀測者在望遠鏡內(nèi)觀察警告指示窗是否全部呈后，觀測者在望遠鏡內(nèi)觀察警告指示窗是否全部呈 綠色綠色，若沒有全部呈綠色，不能對水準尺讀數(shù)，必，若沒有全部呈綠色，不能對水準尺讀數(shù)，必 須再調(diào)整圓水準器，須再調(diào)整圓水準器，直到警告指示窗全部呈綠色直到警告指示窗全部呈綠色 后，即視線在補償器范圍內(nèi)，方可進行測量。后，即視線在補償器范圍內(nèi)，方可進行測量。 2-7 電子水準儀電子水準儀 v一、構(gòu)造與工作原理一

21、、構(gòu)造與工作原理 1.組成組成:基座、水準器、望遠鏡及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。基座、水準器、望遠鏡及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 2.工作原理工作原理: 2-7 電子水準儀電子水準儀 v二、條碼水準尺二、條碼水準尺 條碼水準尺是與電子水準儀配套的專用尺，條碼水準尺是與電子水準儀配套的專用尺，由由 玻璃纖維塑料制成，或用銦鋼制成尺面鑲嵌在玻璃纖維塑料制成，或用銦鋼制成尺面鑲嵌在 基尺上形成。尺面上刻有寬度不同的水平黑白基尺上形成。尺面上刻有寬度不同的水平黑白 相間的分劃（條碼）。該條碼相當于普通水準相間的分劃（條碼）。該條碼相當于普通水準 尺上的分劃和注記，全長為尺上的分劃和注記，全長為2-4.05m。 2-7 電子水

22、準儀電子水準儀 v三、技術(shù)操作方法三、技術(shù)操作方法 電子水準儀用于測量時，其技術(shù)操作方法與自動安電子水準儀用于測量時，其技術(shù)操作方法與自動安 平水準儀類似，分為平水準儀類似，分為粗平粗平、照準照準、讀數(shù)讀數(shù)三步。三步。 2-8 水準測量的誤差及注意事項水準測量的誤差及注意事項 v一、水準測量誤差來源一、水準測量誤差來源 水準測量誤差包括水準測量誤差包括儀器誤差儀器誤差、觀測誤差觀測誤差和和外界條件外界條件 的影響三個方面。的影響三個方面。 1.儀器誤差儀器誤差 (1)儀器校正后的殘余誤差：儀器校正后的殘余誤差：i角誤差；角誤差； 處理方法處理方法：前、后視距離相等。：前、后視距離相等。 (2)

23、水準尺誤差水準尺誤差 ：水準尺刻劃不準確、尺長變化、彎曲等。：水準尺刻劃不準確、尺長變化、彎曲等。 處理方法：處理方法：檢驗水準尺；對于零點差，還可用一水準測段中檢驗水準尺；對于零點差，還可用一水準測段中 使測站為偶數(shù)的方法予以消除。使測站為偶數(shù)的方法予以消除。 2-8 水準測量的誤差及注意事項水準測量的誤差及注意事項 v一、水準測量誤差來源一、水準測量誤差來源 2.觀測誤差觀測誤差 (1)水準管氣泡居中誤差水準管氣泡居中誤差 (2)讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差 (3)視差影響視差影響 (4)水準尺傾斜影響水準尺傾斜影響 3.外界條件的影響外界條件的影響 (1)儀器下沉儀器下沉:采用采用“后、前、前、后后

24、、前、前、后”觀測程序，減弱其影響。觀測程序，減弱其影響。 (2)尺墊下沉尺墊下沉:采用往返觀測，取成果的中數(shù)，減弱其影響。采用往返觀測，取成果的中數(shù)，減弱其影響。 (3)地球曲率及大氣折光影響地球曲率及大氣折光影響:前、后視距離相等處理。前、后視距離相等處理。 (4)溫度影響溫度影響:觀測時應(yīng)注意撐傘遮陽。觀測時應(yīng)注意撐傘遮陽。 2-8 水準測量的誤差及注意事項水準測量的誤差及注意事項 v二、水準測量注意事項 1.讀數(shù)前觀察符合水準氣泡居中后，方可讀數(shù)，讀 完數(shù)后應(yīng)檢查符合水準氣泡是否居中。 2.讀尺時不能誤讀整米數(shù)，或誤把6讀成9。 3.未讀下一站的后視，立尺員不能將轉(zhuǎn)點上的尺墊 碰撞或拔

25、起。 4.用塔尺作水準測量進，尺節(jié)自動下滑未被發(fā)現(xiàn)。 5.記錄人聽錯、記錯，或把前、后視讀數(shù)位置搞錯。 6.誤把十字絲的上、下視距絲當作十字絲橫絲在水 準尺上讀數(shù)。 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）。 A TP1 TP2 TP3 2142 B 1258 09281235 16641431 16722074 HA=123.446m HB 大大 地地 水水 準準 面面 前進方向 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 m 123456789 1 2 3 4 A 1 2 3 B 1.0 8 +1.575 1.2 12 +2.036 1.4 14 -1.742 2.2 16 +1.446 5.8 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 +3.247 65.376 66.939 68.961 67.203 6