第三講水準測量原理及水準儀ppt課件

1、第二章 水準測量2.1 水準測量原理2.2 DS3型水準儀和水準測量的工具2.3 DS3型水準儀的使用2.4 水準測量的施測與記錄2.5 水準測量的內(nèi)業(yè)計算2.6 水準儀的檢驗與校正2.7 水準測量的誤差及注意事項2.8 其他水準儀的簡介第二章 水準測量2-1 高程測量概述一、高程原點二、高程測量方法三、水準測量等級1.地面點的高程地面點的高程地面點的高程 相對高程相對高程假定高程假定高程( (多用于建筑施工多用于建筑施工) )絕對高程絕對高程 地面點沿鉛垂線到大地水準面的距離。地面點沿鉛垂線到大地水準面的距離。2-1 高程測量概述高程測量概述1.1.高程測量高程測量 測定地面點高程的工作測定

2、地面點高程的工作2.2.高程測量的方法高程測量的方法水準測量水準測量用水準儀進行高程測量的工用水準儀進行高程測量的工作。作。是高程測量的主要方法是高程測量的主要方法使用儀器：水準儀使用儀器：水準儀 水準儀的主要功能是能指出一條水平視水準儀的主要功能是能指出一條水平視線。線。其他高程測量方法：三角高程測量、其他高程測量方法：三角高程測量、GPSGPS測量測量3. 3. 水準測量的等級水準測量的等級 分一、二、三、四等按精度要求、控制范圍）分一、二、三、四等按精度要求、控制范圍）一等水準測量:僅在國家等級中存在作為國家的高程控制,建立統(tǒng)一的高程基準;科學(xué)研究(地殼形變、地面沉降、精密測量）二等水準

3、測量:作為大城市的高程控制；地面沉降；精密工程測量三、四等水準測量三、四等水準測量:作為小地區(qū)的高程控制；普通工程測量作為小地區(qū)的高程控制；普通工程測量圖根水準普通水準）圖根水準普通水準）原理：利用水準儀提供的水平視線，測出兩地面點之間的高差。 水準測量原理水準測量方法水準測量方法中間水準測量中間水準測量連續(xù)水準測量連續(xù)水準測量儀器高測量儀器高測量 水準測量原理1、中間水準測量hAB = a bhAB=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)HB=HA+hAB2 2、連續(xù)水準測量 hAB=h1+h2+h3=h式中：h各段高差 的代數(shù)和B點高程： HB = HA + hABa1a2a3b3b2b1ABh2h1h3hA

4、B3 3、視線高儀器高丈量 水平視線的高程：水平視線的高程： Hi= HA+ aB點的高程：點的高程： HB= Hi-b3、視線高儀器高丈量視線高儀器高法：用視線高程計算未知點高程的方法。Aab11b22b33Hj = Hi - bj ( j=1、2、3、n) 例1：已知點A的高程為HA=52.623m，后視讀數(shù)a=1.571m，前視讀數(shù)b=0.685m，求B點高程。 前 進 方 向圖 2.1大 地 水 準 面HA+aHAAaHBhABbB根據(jù)高程測量原理： hAB = a b =1.5710.685 =0.886 mB點高程為： HB =HA+ hAB = 52.6230.886 = 53.

5、509 m例2： 已知A點高程HA=23.518m，要測出某水平場地待定點1、2、3的高程視線高程Hi=HA+a=23.5181.56325.081m各待定點高程分別為：H1Hib125.0810.95324.128mH2Hib225.0811.15223.929mH3Hib325.0811.32823.753m 在安置一次儀器需求出幾個點的高程時，視線高法比高差法方便，因而視線高法在地形測量和施工測量中被廣泛采用。例3 3、如果用水準測量的方法測定B B點的高程，同一水平視線在A A點的水準尺上的讀數(shù)為2.186m2.186m，在B B點水準尺上的讀數(shù)為1.467m1.467m，A A點的高

6、程為220.200m220.200m，試問B B點的高程是多少？根據(jù)高程測量原理： hAB = a b =2.1861.467 =0.719 mB點高程為： HB =HA+ hAB = 220.2000.719 = 220.919 m例4已知A點的高程HA=489.454m，A點立尺讀數(shù)為1.446m，B點讀數(shù)為1.129m，C點讀數(shù)為2.331m，求此時儀器視線高程是多少？HB和Hc各為多少？視線高：Hi = HA + aHi = HA + a = 489.454 = 489.4541.4461.446 490.900m490.900mB B、C C兩點的高程分別為： HB HBHiHib

7、b 25.08125.0810.9530.95324.128m24.128mHCHCHiHiC C25.08125.0811.1521.15223.929m23.929m2.2 DS32.2 DS3型水準儀和水準測量的工具水準測量所使用的儀器和工具主要有： 水準儀、水準尺、水準尺的尺墊我國按水準儀的精度級別編訂的系列型號是： DS05、DS1、DS3、DS10 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）。連續(xù)安置水準儀的測量方法連續(xù)安置水準儀的測量方法 兩點間距離較長或高差較大時，在兩點間設(shè)若兩點間距離較長或高差較大時，在兩點間設(shè)若 干轉(zhuǎn)點，分段

8、測量高差，取各分段高差的總和。干轉(zhuǎn)點，分段測量高差，取各分段高差的總和。hAB=h1+ h2+.+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+.+(an-bn) =a-b(2-2-7)(2-2-7)hAB一.水準測量的儀器與工具 2-3 水準尺和的水準水準尺和的水準儀儀一一. .水準尺、尺墊水準尺、尺墊 直尺：雙面直尺：雙面( (黑、紅黑、紅) )水準尺，水準尺， 尺常數(shù)尺常數(shù)4.687m4.687m、4.787m4.787m，用，用 于三等以下水準路線測量。于三等以下水準路線測量。塔尺：可伸縮，伸足為塔尺：可伸縮，伸足為3 3米、米、 5 5米，用于一般工程測量。米，用于一般工程測量。尺墊：轉(zhuǎn)

9、點立尺用。尺墊：轉(zhuǎn)點立尺用。2.水準儀二二. .水準儀水準儀等級等級( (精度系列精度系列) )： DS05 DS1 DS3 DS05 DS1 DS3 DS10DS10 型號下標：毫米數(shù)，型號下標：毫米數(shù)，表示表示 1 1公里往、返測量的高公里往、返測量的高差平差平 均值的中誤差均值的中誤差( (由于儀由于儀器引器引 起的起的) ) 。構(gòu)造：構(gòu)造： 望遠望遠鏡鏡 水準水準器器 支架支架 基座基座S3 水準儀外型一般的望遠鏡只需望遠，不需瞄準。所以有物鏡，目鏡加調(diào)焦鏡即可。測量望遠鏡要能瞄準。所以要有十字絲。目標的象與十字絲重合即瞄準。水準儀的主要軸線：望遠鏡視準軸俗稱視線），用于觀察尺子，取讀

10、數(shù)水準管軸，水準管是水平狀態(tài)指示器。用于把其軸置平儀器要求這兩個軸平行。從而可以借助水準器把視線置平望遠鏡與視差望遠鏡與視差望遠鏡與視差測量望遠鏡及十字絲上絲下絲豎絲橫絲望遠鏡的十字絲視準軸：十字絲分劃中心與物鏡光心的連線。物鏡的作用：把目標成象拉近）。目鏡的作用：把十字絲和目標象放大。十字絲固定不動。為了讓儀器適用于不同視力的人，目鏡可以前后調(diào)節(jié)，稱為目鏡調(diào)焦。調(diào)焦鏡的作用：使遠近不同的目標都能成象于十字絲面上。移動調(diào)焦鏡稱為物鏡調(diào)焦。視差：如果目標象沒有落在十字絲面上，則當觀測員的眼睛上下左右移動時，會感到目標象與十字絲之間有相對錯動。這種現(xiàn)象稱為視差。視差影響瞄準的精度。物鏡調(diào)焦可以消除

11、視差。測量望遠鏡視差 視差： 望遠鏡內(nèi)目標像與十字絲分劃板未重合。 景象：觀測時，改變眼睛與目鏡的相對位置， 十字絲與目標的像有相對移動。消除視差的步驟：消除視差的步驟： 目鏡調(diào)焦，使十字絲最清晰；目鏡調(diào)焦，使十字絲最清晰； 物鏡調(diào)焦，使目標像最清晰，且無視差。物鏡調(diào)焦，使目標像最清晰，且無視差。水準器圓水準器 靈敏度 8/2mm 用于儀器粗平 管水準器 靈敏度20/2mm 用于儀器精平水準器水準器水準器分圓形和管形兩種管水準器是個玻璃容器，其縱剖面上內(nèi)側(cè)呈圓弧形?？虅澗€對稱中點處的切線就是水準管軸?！皻馀菥又屑此疁使茌S水平。圓水準器是個玻璃容器，上面有同心圓的刻劃。上蓋的內(nèi)表面是圓球形，同心

12、圓圓心處的曲率半徑就是圓水準器的軸?！皻馀菥又屑此疁势鞯妮S垂直。 水準管的精度：管子內(nèi)壁光滑，液體與內(nèi)壁的附著力小，則氣泡對傾斜反映的靈敏度高曲率半徑大，格值小則精度高氣泡長，兩端清晰，讀數(shù)誤差小則精度高格值是相鄰分劃線之間的弧所對的圓心角。設(shè)弧長為2毫米，曲率半徑為R毫米，則格值 普通 秒R210,20,30,60符合棱鏡系統(tǒng)把水準氣泡兩端成象在一起便于觀察。若直接用肉眼觀察則因為玻璃有厚度，斜視時會產(chǎn)生視差要同時觀察氣泡的兩端才能判斷氣泡是否居中用符合棱鏡系統(tǒng)觀察，可以避免上述缺點。判別“氣泡居中的精度約可提高一倍。10)(521mm符合棱鏡系統(tǒng)的精度：為氣泡的格值肉眼觀察的精度：三、水準

13、儀的使用1.安頓： 用連接螺旋把儀器固定在三腳架上2、粗平：使三腳架架頭大致水平;轉(zhuǎn)動腳螺旋使圓水準器的氣泡居中3、瞄準調(diào)節(jié)目鏡：照準明亮的物體如白色的墻調(diào)節(jié)目鏡使之適合自己的視力十字絲最清晰）；粗瞄準：轉(zhuǎn)動儀器，利用望遠鏡外殼上的準星瞄準目標； 精確瞄準：轉(zhuǎn)動調(diào)焦螺旋使目標象清晰，直至無“視差”。用微動螺旋 慢慢轉(zhuǎn)動望遠鏡，直至精確瞄準目標為止十字絲的縱絲靠近水準尺）4、 精平 用微傾螺旋使水準管氣泡居中符合氣泡符合）5、讀數(shù) 用十字絲的橫絲在水準尺上讀數(shù)先讀毫米數(shù)，然后米，分米，厘米數(shù)。每次讀四位數(shù)，“0也 是必須記錄的數(shù)字。）水準管的校正螺絲像片圓水準器腳螺旋2.粗平粗平用連接螺旋把儀器

14、固定在三腳架上，固定兩個腳架，動第三個腳架，使三腳架架頭大致水平;轉(zhuǎn)動腳使螺旋圓水準器的氣泡居中2、粗平（左手拇指法則）物鏡的作用：把目標成象拉近）。目鏡的作用：把十字絲和目標象放大。十字絲固定不動。為了讓儀器適用于不同視力的人，目鏡可以前后調(diào)節(jié)，稱為目鏡調(diào)焦。調(diào)焦鏡的作用：使遠近不同的目標都能成象于十字絲面上。移動調(diào)焦鏡稱為物鏡調(diào)焦。視差：如果目標象沒有落在十字絲面上，則當觀測員的眼睛上下左右移動時，會感到目標象與十字絲之間有相對錯動。這種現(xiàn)象稱為視差。視差影響瞄準的精度。物鏡調(diào)焦可以消除視差。3、瞄準水準管的校正螺絲像片目鏡缺口視差 視差： 望遠鏡內(nèi)目標像與十字絲分劃板未重合。 景象：觀測

15、時，改變眼睛與目鏡的相對位置， 十字絲與目標的像有相對移動。消除視差的步驟：消除視差的步驟： 目鏡調(diào)焦，使十字絲最清晰；目鏡調(diào)焦，使十字絲最清晰； 物鏡調(diào)焦，使目標像最清晰，且無視差。物鏡調(diào)焦，使目標像最清晰，且無視差。符合棱鏡系統(tǒng)把水準氣泡兩端成象在一起便于觀察。若直接用肉眼觀察則因為玻璃有厚度，斜視時會產(chǎn)生視差要同時觀察氣泡的兩端才能判斷氣泡是否居中用符合棱鏡系統(tǒng)觀察，可以避免上述缺點。判別“氣泡居中的精度約可提高一倍。4、精平普通水準尺水準尺的分劃不是線劃式而是區(qū)格式的。區(qū)格的邊緣是分劃的位置，區(qū)格內(nèi)的小數(shù)“估讀”。區(qū)格式分劃便于從遠處觀察并讀數(shù)。5、讀數(shù)目鏡水準管目鏡圓水準器校正螺釘微

16、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。主要由望遠鏡、水準器、基座三部分組成。構(gòu)造微傾螺旋準星準星物鏡物鏡目鏡微動螺旋微動螺旋（3 3基座基座軸座：承托儀器上部軸座：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：連接三腳架連接板：連接三腳架組成組成 軸座軸座腳螺旋腳螺旋連接板連接板二、水準尺和尺墊1、水準尺塔尺 ：可以伸縮，一般全長2m、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 2、尺墊、尺墊 僅在轉(zhuǎn)點處豎立水準尺時僅在轉(zhuǎn)點處豎立水

17、準尺時使用，防止點位移動和水使用，防止點位移動和水準尺下沉。準尺下沉。 2.3 DS3 2.3 DS3型水準儀的使用型水準儀的使用一、安置儀器一、安置儀器 （1 1在測站上松開三腳架架腿的固定螺旋，在測站上松開三腳架架腿的固定螺旋，按需要的高度調(diào)整架腿長度，再擰緊固定螺旋，按需要的高度調(diào)整架腿長度，再擰緊固定螺旋，張開三腳架將架腿踩實，并使三腳架架頭大致水張開三腳架將架腿踩實，并使三腳架架頭大致水平。平。 （2 2從儀器箱中取從儀器箱中取出水準儀，用連接螺旋將出水準儀，用連接螺旋將水準儀固定在三腳架架頭水準儀固定在三腳架架頭上。上。二、粗略整平通過調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準器氣泡居中。 三、瞄準水準尺

18、 （1目鏡調(diào)焦 轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋，使十字絲成像清晰。 （2初步瞄準 通過望遠鏡筒上方的照門和準星瞄準水準尺，旋緊制動螺旋。轉(zhuǎn)動照準部使準星、照門、目的尺共一線，然后制動望遠鏡。水準尺（3 3物鏡調(diào)焦物鏡調(diào)焦 轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋，使水準尺轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋，使水準尺的成像清晰。的成像清晰。（4精確瞄準 轉(zhuǎn)動微動螺旋，使十字絲的豎絲瞄準水準尺邊緣或中央。（5 5消除視差 視差的定義： 消除視差的方法是仔細地轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋，消除視差的方法是仔細地轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋，直至尺像與十字絲平面重合。直至尺像與十字絲平面重合。 四、精確整平四、精確整平 轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使氣泡兩端的影像嚴密吻合轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使氣泡兩

19、端的影像嚴密吻合, ,此此時水準管氣泡居中，視線即為水平視線時水準管氣泡居中，視線即為水平視線 轉(zhuǎn) 動 微傾 螺 旋使 符 合水 準 管氣 泡 符合 ， 即成U形。五、讀數(shù)五、讀數(shù) 用十字絲橫絲在用十字絲橫絲在水準尺上按從小到水準尺上按從小到大的方向讀數(shù)，讀大的方向讀數(shù)，讀取米、分米、厘米、取米、分米、厘米、毫米估讀數(shù)四毫米估讀數(shù)四位數(shù)字。位數(shù)字。留意：讀數(shù)前必須精平，留意：讀數(shù)前必須精平，精平后立即讀數(shù)。精平后立即讀數(shù)。圖形：水準儀讀數(shù)實例水準儀讀數(shù)實例水準儀讀數(shù)實例6.2526.2521.4771.4770.7250.725 bc a2.4 水準測量的施測與記錄水準測量的施測與記錄2.4.

20、1、水準點、水準點 用于水準測量而設(shè)有固定標志的高程基準點，稱為水準點，記為BM 。 水準點有永久性水準點和臨時性水準點兩種。國家等級永久性水準點國家等級永久性水準點建筑工地上的永久性水準點（2臨時性水準點臨時性水準點幾個基本概念：1、測站： 水準儀及尺子所擺設(shè)的位置稱為測站，這種擺設(shè)測站所進行的水準測量工作，稱為測站觀測。 hAB是一次測站的高差觀測值。2、水準路線： 連續(xù)若干測站水準測量工作構(gòu)成的高差觀測路線，稱為水準路線。3、視距： 水準儀到立尺點的水平距離。2.4.2 水準路線的布設(shè)形式水準路線的布設(shè)形式（1 1）附合水準路線）附合水準路線 從已知高程水準點出發(fā)，沿待定高程的水從已知高

21、程水準點出發(fā)，沿待定高程的水準點進行測量，最后附合到另一已知高程準點進行測量，最后附合到另一已知高程水準點的水準路線，稱附合水準路線。如水準點的水準路線，稱附合水準路線。如圖圖2-202-20BMABMBh1h2h3h4123圖2-20 附 合水準路線（2）、閉合水準路線）、閉合水準路線 從已知高程水準點出發(fā)，沿各待定高程點從已知高程水準點出發(fā)，沿各待定高程點進行水準測量，最后又回到原出發(fā)點的環(huán)進行水準測量，最后又回到原出發(fā)點的環(huán)形路線，稱為閉合水準路線。形路線，稱為閉合水準路線。2.4.2 水準路線的布設(shè)形式水準路線的布設(shè)形式BMAh1h2h3h4h51234（3）、支水準路線）、支水準路線

22、 從已知高程水準點出發(fā)，沿待定高程水準從已知高程水準點出發(fā)，沿待定高程水準點進行水準測量，既不閉合又不附合的水點進行水準測量，既不閉合又不附合的水準路線，稱為支水準路線。支水準路線要準路線，稱為支水準路線。支水準路線要進行往返測量進行往返測量.2.4.2 水準路線的布設(shè)形式水準路線的布設(shè)形式BMA123一、一個測站的水準測量工作一、一個測站的水準測量工作ABab1 1、安置儀器于、安置儀器于ABAB之間，之間， 立尺于立尺于A A、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

23、B尺，精平、讀數(shù)尺，精平、讀數(shù)b b， 記錄記錄1.471m1.471m；2.4.3 水準測量的方法水準測量的方法2.4.3 水準測量的方法水準測量的方法一、一個測站的水準測量工作一、一個測站的水準測量工作5、計算：、計算： hAB = a b = 1.568-1.471 =0.115m 即即B點比點比A點高點高0.115m。 hBA = hAB= 0.115m，即，即 A點比點比B點低點低0.115m。ABab 當已知高程的水準點距欲測定高程點較遠或當已知高程的水準點距欲測定高程點較遠或高差較大時，不能安置一次儀器即可測得兩點高差較大時，不能安置一次儀器即可測得兩點間的高差。間的高差。 這時

24、需要在兩點間加設(shè)若干個立尺點，分段這時需要在兩點間加設(shè)若干個立尺點，分段設(shè)站，連續(xù)進行觀測。設(shè)站，連續(xù)進行觀測。提出問題：解決方法： 加設(shè)的這些立尺點并不需要測定其高程，它加設(shè)的這些立尺點并不需要測定其高程，它們只起傳遞高程的作用，故稱之為轉(zhuǎn)點，用們只起傳遞高程的作用，故稱之為轉(zhuǎn)點，用TPTPTurning PointTurning Point表示。表示。二、水準測量實施方法二、水準測量實施方法例：留意：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）。ATP1TP2TP32.142B1.2580.9281.2351.6641.4311.6722.074HA=123

25、.446mHB大大 地地 水水 準準 面面前進方向水準測量記錄時“三要”1、要復(fù)誦：讀數(shù)記錄時，邊記邊復(fù)誦，避免聽錯記錯。2、要清楚：按規(guī)定的格式填寫，字跡清晰端正，點號要記清，前后尺讀數(shù)不得遺漏，不得顛倒。3、要原始記錄：在現(xiàn)場用2H或H鉛筆填寫在記錄簿中，不得謄抄，以免轉(zhuǎn)抄錯誤。寫錯的數(shù)字，應(yīng)在錯的數(shù)字處劃一橫線，將正確數(shù)字寫在上方，不得用橡皮擦改或直接在錯誤數(shù)據(jù)上進行涂改。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 ATP1TP1TP2TP2TP3 TP3 B 2.142 1.258 0.928 1.235 1.6

26、64 1.431 1.672 2.074 計算計算檢核檢核 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 ab 123.446 水 準 測 量 手 簿知測測站站點號點號 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 ATP1TP1TP2TP2TP3 TP3 B 2.142 1.258+0.884 0.928 1.235-0.307 1.664 1.431 +0.233 1.672 2.074 -0.402計算計算檢核檢核 6.406 5.998測測站站點號點號 水準尺讀

27、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 ab0.4080.408 0.408123.446123.854水 準 測 量 手 簿知（一）、計算檢核（一）、計算檢核 目的：檢核計算高差和高程計算是否正確。目的：檢核計算高差和高程計算是否正確。 檢核條件：檢核條件： 如上表所示：如上表所示：ABHHhbamba408. 0)998. 5406. 6（mh408. 0mHHAB408. 0446.123854.123等式條件成立，說明計算正確。2.4.4 數(shù)據(jù)檢核數(shù)據(jù)檢核（二）、測站檢核（二）、測站檢核 1 1、雙面尺法、雙面尺法 目的：保證前后視讀

28、數(shù)的正確。目的：保證前后視讀數(shù)的正確。 采用黑紅面的水準尺，利用雙面的零采用黑紅面的水準尺，利用雙面的零點差檢核觀測質(zhì)量。點差檢核觀測質(zhì)量。 雙面尺法：是儀器高度保持不變，分別對尺子的黑面、紅面進行觀測。觀測程序：后、后、前、前黑、紅、黑、紅）黑紅高差：相差 100 mmababhabhab1()2hhh 2、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；等外水準測量其差值|h | 6mm，取其平均值作為最后結(jié)果。雙儀高法雙儀高法aba b1()2hhh（三）、成果檢核（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； 計算檢核只能發(fā)現(xiàn)每頁計算是否

29、有誤； 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； 對一條水準路線來講必須進行成果檢核。 2.5 2.5 水準測量的內(nèi)業(yè)計算目地：根據(jù)水準路線上已知水準點的高程和 各測段高差，求出待定水準點的高程。測站：水準儀及尺子所擺設(shè)的位置稱為測站。水準路線：連續(xù)若干測站水準測量工作構(gòu)成 的高差觀測路線。視距：水準儀到立尺點的水平距離。2.5.1 閉合水準路線成果計算閉合水準路線成果計算如圖如圖BMA為水準點，為水準點，高程為高程為42.372m，1、2、3點為待定高程點。將點為待定高程點。將有關(guān)數(shù)據(jù)個觀測數(shù)據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)個觀測數(shù)據(jù)填入表內(nèi)相應(yīng)欄目內(nèi)。填入表內(nèi)相應(yīng)欄目內(nèi)。B

30、MA123h1=1.274h2=-3.349h3=-2.482h4=4.6166站站10站站8站站12站站( (一) )計算高差閉合差閉合差：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=觀測值-理論值觀測值： h測 =h1+h2+hn理論值： h理=0 即 fh=h測 (二)高差閉合差的容許值 限差：規(guī)范規(guī)定的的高差閉合差的允許值；用fh允或fh容表示。 等外水準測量要求： 平地： fh容40 （mm） L水準路線的長度，單位km。 山地： fh容12 （mm） n水準路線的測站數(shù)。 要求： fh fh容Ln（三高差閉合差的調(diào)整 （1改正數(shù)的計算

31、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。ihillfv按距離：按距離：式中式中 l水準路線總長度；水準路線總長度； li第第i測段長度；測段長度； vi第第i測段的高差改正數(shù)測段的高差改正數(shù) 按測站數(shù)：按測站數(shù)：ihinnfvhfv檢核：檢核：式中式中 n水準路線總測站數(shù)；水準路線總測站數(shù)； ni第第i側(cè)段站數(shù)；側(cè)段站數(shù)； （2求改正后高差iiivhh改式中式中 hi改改改正后的高差；改正后的高差； hi原觀測高差；原觀測高差； Vi該高差的改正數(shù)。該高差的改正數(shù)。（四高程計算改iiihHH1檢核：檢核：HA算）算）=HA知）知） 圖為一條附合水

32、準路線，由四段組成，起點A的高程為72.394m，終點B的高程為73.128m。各測段的高差和路線長度如圖所示，計算1、2、3 、 點的高程。2.5.1 附合水準路線成果計算附合水準路線成果計算BMABMB123h1=2.145h2=-2.986h3=3.432h4=-1.8010.7km1.1km0.9km1.6km( (一) )計算高差閉合差閉合差：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理觀測值： h測 =h1+h2+hn理論值： h理=H終-H起 即 fh=h測 -（H終-H起）(二)高差閉合差的容許值由已知條件，高差閉合

33、差可按如下公式來求： 平地： fh容40 （mm） L水準路線的長度，單位km。 L（三高差閉合差的調(diào)整 （1改正數(shù)的計算 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。ihillfv按距離：按距離：式中式中 l水準路線總長度；水準路線總長度； li第第i側(cè)段長度；側(cè)段長度； （四高程計算改iiihHH1檢核：檢核：HB算）算）=HB知）知）例1：附和水準路線的內(nèi)業(yè)計算 如圖為一附和水準路線：A A、B B為已知水準點，為已知水準點，HA =65.376m HA =65.376m ， HB =68.623m HB =68.623m點點1 1、2 2、3

34、 3 為待測水準點，各測段高差、測站數(shù)、為待測水準點，各測段高差、測站數(shù)、距離見下圖：距離見下圖： kmLnh0 . 18575. 1111kmLnh2 . 112036. 2222kmLnh4 . 114742. 1333kmLnh2 . 216446. 1444AB123前進方向備注測段 點名 間隔 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.

35、563+2.022-1.758+1.42 +3.24765.37666.93968.96167.20368.623mmfh68mmmmfh968 . 540允符合水準測量成果計算表知知2.5.3 支水準路線成果計算支水準路線成果計算BMAPhfhb 設(shè)某水準路線已知點設(shè)某水準路線已知點A的高程的高程HA=152.371m，從，從A點到點到P點的往測高差和返測高差分別為點的往測高差和返測高差分別為h往往=-2.216m、h返返=+2.238m，往返總測站數(shù)，往返總測站數(shù)n=9.（一求往、返高差閉合差（一求往、返高差閉合差返往hhfh（二高差閉合差的容許值（二高差閉合差的容許值fh容容12 （mm

36、） n水準路線的測站數(shù)。水準路線的測站數(shù)。 要求：要求： fh fh容容n（三求改正后高差取往、返測絕對值的平均值，其符號與往測相同）h =h往往-h返返2（四計算高程（四計算高程待定點待定點P的高程為：的高程為：HP=HA+h例例2：設(shè)某水準路線已知點：設(shè)某水準路線已知點A的高程的高程HA=186.785m，從，從A點到點到P點的往測點的往測高差和返測高差分別為高差和返測高差分別為h往往=-1.375m、 h返返=+1.396m，往返總測站數(shù)，往返總測站數(shù)n=16.求求P點的高程。點的高程。AmhA357. 11（往）mhA396. 11（返）n = 16站站P解：1、計算閉合差：返往hhf

37、h2、檢核：m021. 0396. 1375. 1mmnfh48161212允 ，故精度符合要求。3、計算高差mhA386. 12)396. 1375. 1 (14、計算高程Hp=186.785-1.386=185.399m允hhff 例例3.根據(jù)附合水準路線表，計算各點高程根據(jù)附合水準路線表，計算各點高程2.6 水準儀的檢驗與校正 2.6.1 水準儀應(yīng)滿足的幾何條件主要軸線：視準軸CC 水準管軸LL 儀器豎軸VV 圓水準器軸 幾何關(guān)系： 圓水準器軸/儀器豎軸 水準管軸/視準軸 十字絲橫絲 豎軸LL 二、水準儀的檢驗和校正1、圓水準器的檢驗和校正目的：使圓水準器軸/儀器豎軸檢驗：用腳螺旋使圓水

38、準器氣泡居中； 望遠鏡旋轉(zhuǎn)180度。 若氣泡仍居中，滿足要求； 若氣泡不居中，需進行校正。校正：用腳螺旋調(diào)氣泡偏離 值的一半； 用圓水準器的校正 螺旋再調(diào)一半。 圓水準器的檢驗原理圓圓水水準準器器軸軸豎豎軸軸鉛鉛垂垂線線圓圓水水準準器器軸軸圓水準器軸圓圓水水準準器器軸軸鉛鉛垂垂線線鉛鉛垂垂線線鉛鉛垂垂線線豎軸豎豎軸軸豎豎軸軸2 2、十字絲橫絲的檢校和校正、十字絲橫絲的檢校和校正 目的：使十字絲橫絲目的：使十字絲橫絲 豎軸豎軸 檢驗：檢驗： 精平儀器，十字絲橫絲左邊精平儀器，十字絲橫絲左邊 對準墻上標志點對準墻上標志點MM； 水平微動，水平微動，MM點在橫絲上移動，說明十字絲橫絲點在橫絲上移動，

39、說明十字絲橫絲位置正確；否則需要校正。位置正確；否則需要校正。 MMMM校正：校正： 松開十字絲的固定松開十字絲的固定螺旋；螺旋； 微微轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)微微轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)座，座， 至至p p點軌跡與橫絲重點軌跡與橫絲重合；合； 擰緊十字絲的固定擰緊十字絲的固定螺旋。螺旋。十字絲固定螺旋十字絲固定螺旋3、水準管軸的檢驗與校正、水準管軸的檢驗與校正 目的：使水準管軸目的：使水準管軸/視準軸。視準軸。 檢驗：檢驗： 在平坦地面選相距在平坦地面選相距80m左右左右A、B兩點，置水兩點，置水 準儀于中點準儀于中點C，用變動儀器高法兩次高差之，用變動儀器高法兩次高差之 差差3mm測定兩點之間測定兩點之間 的高差

40、的高差h0=a1-b1； i角角 視準軸與水準管軸之間的夾角；視準軸與水準管軸之間的夾角； 前后視距相等可以消除。前后視距相等可以消除。ABiia1a1b1C儀器搬A點附近，測得高差 h = a2b2； 假設(shè) h=h0，則水準管軸/視準軸； 假設(shè) h不等于h0，則存在i角。 如圖：022hab應(yīng) ABDbbi應(yīng)22式中：DAB 為AB兩點之間的距離 206265 b2b2應(yīng)ABiiia1a1a2b1C2 對于DS3水準儀，當 時，則需校正。02 i3、校正 轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使 （此時視準軸水平，水準管氣泡不居中）。 調(diào)節(jié)水準管校正螺絲，使符合氣泡居中。應(yīng)22bb 誤差來源： 儀器誤差 + 觀測誤

41、差 + 外界條件的影響 一、儀器誤差 1、儀器校正后的殘余誤差主要是i角誤差。 （前后視距相等可消除） 2、水準尺誤差 包括刻劃不準、尺長變化、 尺身彎曲等誤差。（作業(yè)前必須檢驗，前后視 尺交替使用、測站數(shù)為偶數(shù)可減弱或消除）二、觀測誤差二、觀測誤差 1、視差仔細調(diào)焦可消除）、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)、讀數(shù)誤差減小視線長度、讀數(shù)認真果斷）認真果斷） 3、水準氣泡居中誤差符合后立即、水準氣泡居中誤差符合后立即讀數(shù)）讀數(shù)） 4、水準尺傾斜的影響認真扶尺、水準尺傾斜的影響認真扶尺、氣泡居中）氣泡居中）三、外界條件的影響三、外界條件的影響 1、儀器下沉踩緊腳架、減少觀測時、儀器下沉踩緊腳架、減少觀測時間）間） 2、尺墊下沉尺墊踩實、往返測取中、尺墊下沉尺墊踩實、往返測取中數(shù)）數(shù)） 3、地球曲率和大氣折光前后視距相、地球曲率和大氣折光前后視