水準(zhǔn)測量基礎(chǔ)知識

1、水準(zhǔn)測量水準(zhǔn)測量又名幾何水準(zhǔn)測量，是用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺測定地面上兩點(diǎn)間高差的方法。在地面兩點(diǎn)間安置水準(zhǔn)儀，觀測豎立在兩點(diǎn)上的水準(zhǔn)標(biāo)尺，按尺上讀數(shù)推算兩點(diǎn)間的高差。通常由水準(zhǔn)原點(diǎn)或任一已知高程點(diǎn)出發(fā)，沿選定的水準(zhǔn)路線逐站測定各點(diǎn)的高程。由于不同高程的水準(zhǔn)面不平行，沿不同路線測得的兩點(diǎn)間高差將有差異，所以在整理國家水準(zhǔn)測量成果時，須按所采用的正常高系統(tǒng)加以必要的改正，以求得正確的高程。一、測量儀器水準(zhǔn)測量所使用的儀器為水準(zhǔn)儀，工具為水準(zhǔn)尺和尺墊。水準(zhǔn)儀按其精度可分為DS05、DS1、DS2、DS3和DS10等五個等級。建筑工程測量廣泛使用DS3級水準(zhǔn)儀。水準(zhǔn)儀根據(jù)水準(zhǔn)測量的原理，水準(zhǔn)儀的主要作用是提

2、供一條水平視線，并能照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺進(jìn)行讀數(shù)。水準(zhǔn)儀構(gòu)成主要有望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器及基座三部分。水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺是水準(zhǔn)測量時使用的標(biāo)尺。其質(zhì)量好壞直接影響水準(zhǔn)測量的精度。水準(zhǔn)尺一般分為塔尺和板尺。塔尺是可以伸縮的，一般塔尺長度為3米（三節(jié)）、5米（五節(jié)）；板尺一般為2米。尺墊尺墊是在轉(zhuǎn)點(diǎn)放置水準(zhǔn)尺用的，它用生鐵鑄成，一般為三角形，中央有一突起的半球體，下方有三個支腳。用時將支腳牢固地插入土中，以防下沉，上方突起的半球形頂點(diǎn)作為豎立水準(zhǔn)尺和標(biāo)志轉(zhuǎn)點(diǎn)之用。二、測量原理水準(zhǔn)測量是利用一條水平視線，并借助水準(zhǔn)尺，來測定地面兩點(diǎn)間的高差，這樣就可由已知點(diǎn)的高程推算出未知點(diǎn)的高程。水準(zhǔn)儀使用步驟水準(zhǔn)儀的使用包括儀器的安置

3、、粗略整平、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、精平和讀數(shù)等操作步驟。一、安置水準(zhǔn)儀 打開三腳架并使高度適中，目估使架頭大致水平，檢查腳架腿是否安置穩(wěn)固，腳架伸縮螺旋是否擰緊，然后打開儀器箱取出水準(zhǔn)儀，置于三腳架頭上用連接螺旋將儀器牢固地固連在三腳架頭上。腳架長度不宜超過自己的鼻尖水準(zhǔn)儀使用步驟二、粗略整平 粗平是借助圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，使儀器豎軸大致鉛垂，從而視準(zhǔn)軸粗略水平。 安裝前注意將水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)部的三個安裝前注意將水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)部的三個角螺旋大致旋轉(zhuǎn)在中間角螺旋大致旋轉(zhuǎn)在中間) )。圓水準(zhǔn)。圓水準(zhǔn)泡所在的方向說明那個方向高，這泡所在的方向說明那個方向高，這時只要將其中的一支腳架拿著（另時只要將其中的一支腳架拿著（另

4、外兩支不動）前后左右移動，直至外兩支不動）前后左右移動，直至圓水準(zhǔn)泡基本居中或者在圓水準(zhǔn)泡圓水準(zhǔn)泡基本居中或者在圓水準(zhǔn)泡刻畫線的圓圈內(nèi)?？坍嬀€的圓圈內(nèi)。水準(zhǔn)儀使用步驟精確調(diào)平 把三個腳螺旋命名為1、2、3，將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)至與1-2連線垂直的角度上，首先調(diào)節(jié)1、2兩個螺旋，使氣泡在1、2連線方向上居中（圖a），再調(diào)節(jié)3螺旋，使氣泡在該方向居中即可（圖b）。 在整平的過在整平的過程中，氣泡程中，氣泡的移動方向的移動方向與左手大拇與左手大拇指運(yùn)動的方指運(yùn)動的方向向- -致。致。水準(zhǔn)儀使用步驟三、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺 首先進(jìn)行目鏡對光，即把望遠(yuǎn)鏡對著明亮的背景，轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋，使十字絲清晰。再松開制動螺旋，轉(zhuǎn)動望

5、遠(yuǎn)鏡，用望遠(yuǎn)鏡筒上的照門和準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，擰緊制動螺旋。然后從望遠(yuǎn)鏡中觀察;轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋進(jìn)行對光，使目標(biāo)清晰，再轉(zhuǎn)動微動螺旋，使豎絲對準(zhǔn)水準(zhǔn)尺。 當(dāng)眼睛在目鏡端上下微微移動時，若發(fā)現(xiàn)十字絲與目標(biāo)影像有相對運(yùn)動，這種現(xiàn)象稱為視差。產(chǎn)生視差的原因是目標(biāo)成像的平面和十目標(biāo)成像的平面和十字絲平面不重合字絲平面不重合。由于視差的存在會影響到讀數(shù)的正確性，必須加以消除。消除的方法是重新仔細(xì)地進(jìn)行物鏡對光，直到眼睛上下移動，讀數(shù)不變?yōu)橹?。此時，從目鏡端見到十字絲與目標(biāo)的像都十分清晰。 精平和讀數(shù)雖是兩項不同的操作步驟，但在水準(zhǔn)測量的實(shí)施過程中，卻把兩項操作視為一個整體;即精平后再讀數(shù)，讀數(shù)后還要檢查管水

6、準(zhǔn)氣泡是否完全符合。只有這樣，才能取得準(zhǔn)確的讀數(shù)。四、精平與讀數(shù) 眼睛通過位于目鏡左方的符合氣泡觀察窗看水準(zhǔn)管氣泡，右手轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使氣泡兩端的像吻合，即表示水準(zhǔn)儀的視準(zhǔn)軸已精確水平。這時，即可用十字絲的中絲在尺上讀數(shù)。精平后，用十字絲的中絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。 從小數(shù)向大數(shù)讀，讀四位。 米、分米看尺面上的注米、分米看尺面上的注記，厘米數(shù)尺記，厘米數(shù)尺 面上的格數(shù)，面上的格數(shù)，毫米估讀。毫米估讀。水準(zhǔn)儀使用步驟（讀數(shù)為1373mm）水準(zhǔn)測量施測水準(zhǔn)路線布置水準(zhǔn)路線布置 1.閉合水準(zhǔn)路線 2.附合水準(zhǔn)路線 3.支水準(zhǔn)路線 4.結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng) 觀測與記錄觀測與記錄 采用連續(xù)水準(zhǔn)路線測量方法進(jìn)行測量，點(diǎn)與

7、點(diǎn)之間的距離大小取決于通視條件、讀數(shù)清晰度以及保證視線在尺子讀數(shù)范圍內(nèi)，一般為50-100米。注注意：待測點(diǎn)一定要立尺觀測。意：待測點(diǎn)一定要立尺觀測。對每一測站分別記錄后視讀數(shù)和前視讀數(shù)。 （記錄見下頁）（記錄見下頁）水準(zhǔn)測量施測觀測記錄測量結(jié)果檢核計算校核 檢查計算結(jié)果有無錯誤，高差計算結(jié)果，采用公式是否正確；測站校核 對每一站的觀測和記錄都及時的在現(xiàn)場進(jìn)行校核。校核方法有：變動儀器高方法、雙儀器法等；路線校核 根據(jù)計算的閉合差，與規(guī)定的允許誤差進(jìn)行比較判斷觀測精度是否合格。GBT_12898-2009GBT_12898-2009國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范水準(zhǔn)測量的高程計算1.高差閉合差計算 計算閉合差及閉合差允許值，寫在“路線校核”欄內(nèi)；2.高差閉合差分配和高程計算 當(dāng)?shù)谰€閉合差滿足技術(shù)要求時，可進(jìn)行閉合差分配。分配的原則：改正數(shù)V和測站數(shù)n（或線路長度L）成正比，與閉合差反號，即 各點(diǎn)高程值 水準(zhǔn)測量的誤差來源及消減措施儀器誤差 （水準(zhǔn)