測(cè)量學(xué)第2章水準(zhǔn)測(cè)量

1、河海大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與工程系河海大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與工程系2014-5任課教師：蘇紅軍Email：高程測(cè)量方法高程測(cè)量方法 水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量-Leveling 三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量-Trigonometric Leveling 氣壓高程測(cè)量氣壓高程測(cè)量-Air Pressure Leveling GPS測(cè)量測(cè)量-GPS Leveling高程的概念高程的概念A(yù)BABHHhn絕對(duì)高程BAHH ,AB大地水準(zhǔn)面AHBH假定水準(zhǔn)面AHBHn相對(duì)高程BAHH ,ABABHHhn高差A(yù)BABABHHHHhABhAB 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面HA（已知）（已知）HB=？abhAB = ab HB= HA+ hAB 原

2、理：利用能提供水平視線的儀器，測(cè)定地原理：利用能提供水平視線的儀器，測(cè)定地面點(diǎn)間的高差，從而推算高程的一種方法面點(diǎn)間的高差，從而推算高程的一種方法ABhBHAHab高程已知AB前進(jìn)方向后尺前尺后視讀數(shù)前視讀數(shù)ABABABhHHbah高差=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)視線高程hAB= h =h1+h2 + =(a1 b1)+(a2 b2 )+ = ab111bah222bah333bahABABh1b1a1h2b2a2h3b3a3h4a4b4h過(guò)A點(diǎn)的水準(zhǔn)面444hab轉(zhuǎn)點(diǎn)和測(cè)站 兩點(diǎn)間距離遠(yuǎn)或高差大，不可能安置一側(cè)儀器即可測(cè)得兩點(diǎn)間的高差，應(yīng)該在水準(zhǔn)路線中間加設(shè)若干個(gè)臨時(shí)的立尺點(diǎn)，稱轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)（TP：Tu

3、rning Point），轉(zhuǎn)點(diǎn)的作用是傳遞高程。 測(cè)段、測(cè)站、轉(zhuǎn)點(diǎn)測(cè)段、測(cè)站、轉(zhuǎn)點(diǎn)已知高程點(diǎn)待測(cè)高程點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)處放尺墊1#測(cè)站2#測(cè)站3#測(cè)站4#測(cè)站前進(jìn)方向后尺前尺后尺前尺后尺前尺后尺前尺h(yuǎn)1h2h3h4hAB= h1+h2+h3+h4HB=HA+hAB 連續(xù)水準(zhǔn)測(cè)量轉(zhuǎn)點(diǎn)和測(cè)站333222111bahbahbahniniiiiABbahh11)(n水準(zhǔn)儀：水準(zhǔn)儀： 提供一條水平視線，并能照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、讀數(shù)提供一條水平視線，并能照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、讀數(shù)n水準(zhǔn)尺：水準(zhǔn)尺：用于讀取刻度用于讀取刻度 一般使用黑紅雙面水準(zhǔn)尺；尺底端常數(shù)為一般使用黑紅雙面水準(zhǔn)尺；尺底端常數(shù)為4.687/4.787； 水準(zhǔn)尺一般成對(duì)使

4、用，水準(zhǔn)尺一般成對(duì)使用，n尺墊：尺墊：防止水準(zhǔn)尺下沉和變位防止水準(zhǔn)尺下沉和變位 頂端球面的切面放置水準(zhǔn)尺頂端球面的切面放置水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具 為水準(zhǔn)測(cè)量提供水平視線的儀器。為水準(zhǔn)測(cè)量提供水平視線的儀器。 常用的水準(zhǔn)儀常用的水準(zhǔn)儀 精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀 DS05 、 DS1 普通水準(zhǔn)儀普通水準(zhǔn)儀 DS3 、DS10 DD大地測(cè)量?jī)x器；大地測(cè)量?jī)x器； SS水準(zhǔn)儀；水準(zhǔn)儀；XX精度。即：一公里往返測(cè)高差中數(shù)中誤差（毫米）。DS3型水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器基基 座座水準(zhǔn)儀結(jié)構(gòu)：水準(zhǔn)儀結(jié)構(gòu)目鏡目鏡微傾螺旋微傾螺旋物鏡調(diào)焦螺旋物鏡調(diào)焦螺旋物鏡物鏡左右微左右微動(dòng)螺旋動(dòng)

5、螺旋水平制水平制動(dòng)螺旋動(dòng)螺旋腳螺旋腳螺旋準(zhǔn)星準(zhǔn)星12345678910111、望、望 遠(yuǎn)遠(yuǎn) 鏡鏡物鏡物鏡調(diào)焦透鏡調(diào)焦透鏡十字絲分劃板十字絲分劃板目鏡目鏡2、水準(zhǔn)器、水準(zhǔn)器是用以指示視線水平或豎軸是否豎直的裝置。是用以指示視線水平或豎軸是否豎直的裝置。水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)管管水準(zhǔn)管圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器符合水準(zhǔn)管符合水準(zhǔn)管圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)軸圓水準(zhǔn)軸水準(zhǔn)軸水準(zhǔn)軸圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器水準(zhǔn)管軸圓水準(zhǔn)器水準(zhǔn)管軸圓水準(zhǔn)器校正螺旋圓水準(zhǔn)器校正螺旋圓水準(zhǔn)器的作用：粗略整平圓水準(zhǔn)器的作用：粗略整平分劃值：分劃值：830/2mm氣泡氣泡液體液體符合水準(zhǔn)管符合水準(zhǔn)管符合水準(zhǔn)管的作用：精確整符合水準(zhǔn)管的作用：精確整

6、平平分劃值：分劃值：20/2mm水準(zhǔn)管軸水準(zhǔn)管軸符合水準(zhǔn)器符合水準(zhǔn)器黑面起點(diǎn)黑面起點(diǎn)0.000和和0.000米米紅面起點(diǎn)紅面起點(diǎn)4.687和和4.787米米尺墊尺墊 僅在轉(zhuǎn)點(diǎn)處豎立水準(zhǔn)尺時(shí)使用， 防止點(diǎn)位移動(dòng)和水準(zhǔn)尺下沉。實(shí)際的標(biāo)尺實(shí)際的標(biāo)尺觀測(cè)的標(biāo)尺觀測(cè)的標(biāo)尺安置：安置三腳架和水準(zhǔn)儀安置：安置三腳架和水準(zhǔn)儀2、粗平：使圓水準(zhǔn)器氣泡居中、粗平：使圓水準(zhǔn)器氣泡居中1323123、照準(zhǔn)：粗瞄、對(duì)光、精瞄和消除視差、照準(zhǔn)：粗瞄、對(duì)光、精瞄和消除視差缺口缺口準(zhǔn)星準(zhǔn)星水平微動(dòng)螺旋水平微動(dòng)螺旋水平制水平制動(dòng)螺旋動(dòng)螺旋對(duì)光螺旋對(duì)光螺旋目鏡目鏡調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺旋螺旋水準(zhǔn)儀的使用 方法： 初步瞄準(zhǔn)（用準(zhǔn)星對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)）

7、目鏡調(diào)焦（使十字絲清晰） 物鏡調(diào)焦（使目標(biāo)成像清晰） 精確瞄準(zhǔn)（使縱絲對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)）注意：瞄準(zhǔn)時(shí)應(yīng)消除視差。視差：當(dāng)目鏡、物鏡對(duì)光不夠精細(xì)時(shí)，目標(biāo)的影像不在十字絲平面上，以致兩者不能同時(shí)被看清。消除方法：仔細(xì)進(jìn)行目鏡、物鏡調(diào)焦。4、精平：使長(zhǎng)水準(zhǔn)管氣泡居中、精平：使長(zhǎng)水準(zhǔn)管氣泡居中微傾螺旋微傾螺旋5、讀數(shù)：用中絲讀數(shù)、讀數(shù)：用中絲讀數(shù)121.2720.712注意：讀數(shù)前必須精平， 精平后立即讀數(shù)1.1971.197120.7260.726讀數(shù)練習(xí)讀數(shù)練習(xí) f - 組合焦距組合焦距 s - 補(bǔ)償器到分補(bǔ)償器到分 劃板的距離劃板的距離 - 傾斜視線傾斜視線 - 水平視線偏轉(zhuǎn)角水平視線偏轉(zhuǎn)角 n - 補(bǔ)

8、償系數(shù)補(bǔ)償系數(shù)安置一“補(bǔ)償器”實(shí)現(xiàn)自動(dòng)安平的。K(十字絲交點(diǎn)）十字絲交點(diǎn)）水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺水平光線水平光線傾斜視線傾斜視線物鏡物鏡nsfsfsfd/tantan即：即：補(bǔ)補(bǔ)償償器器f sdKAAGS1型銦鋼尺型銦鋼尺索佳索佳C330型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀索佳索佳B20型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀索佳索佳B1C型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀RAB碼水準(zhǔn)尺索佳SDL30數(shù)碼水準(zhǔn)儀一些概念一些概念1、測(cè)站：測(cè)量?jī)x器所安置的地點(diǎn)。2、水準(zhǔn)路線：進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)所行走的路線。3、后視：水準(zhǔn)路線的后視方向。4、前視：水準(zhǔn)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(zhǔn)儀至標(biāo)尺的水

9、平距離。7、水準(zhǔn)點(diǎn)：水準(zhǔn)測(cè)量的固定標(biāo)志（BM: Bench Mark） 。8、 水準(zhǔn)點(diǎn)高程：指標(biāo)志點(diǎn)頂面的高程。9、轉(zhuǎn)點(diǎn)：水準(zhǔn)測(cè)量中起傳遞高程作用的中間點(diǎn)（ TP：Turning Point ） 。水準(zhǔn)點(diǎn)一個(gè)測(cè)站的水準(zhǔn)測(cè)量工作一個(gè)測(cè)站的水準(zhǔn)測(cè)量工作ABab1、安置儀器于、安置儀器于AB之間，之間， 立尺于立尺于A、B點(diǎn)上；點(diǎn)上；2、粗略整平；、粗略整平；3、瞄準(zhǔn)、瞄準(zhǔn)A尺，精平、讀數(shù)尺，精平、讀數(shù)a， 記錄記錄1.568m；4、瞄準(zhǔn)、瞄準(zhǔn)B尺，精平、讀數(shù)尺，精平、讀數(shù)b， 記錄記錄1.471m；5、計(jì)算：、計(jì)算：hAB = a b = 1.568-1.471=0.097m 即即B點(diǎn)比點(diǎn)比A點(diǎn)高

10、點(diǎn)高0.097m。 hBA = hAB= 0.097m，即，即 A點(diǎn)比點(diǎn)比B點(diǎn)低點(diǎn)低0.097m。連續(xù)中間水準(zhǔn)測(cè)量連續(xù)中間水準(zhǔn)測(cè)量 當(dāng)兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或高差較大時(shí)，需連續(xù)安置水準(zhǔn)儀測(cè)定相鄰各點(diǎn)間的高差，最后取各個(gè)高差的代數(shù)和，可得到起終兩點(diǎn)間的高差。B如圖：A、B兩水準(zhǔn)點(diǎn)之間，設(shè)3個(gè)臨時(shí)性的轉(zhuǎn)點(diǎn)。 h1 =a1-b1 h2 =a2-b2 h3 =a3-b3 h4 =a4-b4 hAB= h1+h2+h3+h4ATP1TP2TP3a1b1a2b2a3b3a4b4b2b4AhAB= h =h1+h2 + =(a1-b1)+(a2-b2 )+ = a-bHB=A + hAB例：注意：為保證高程傳遞的準(zhǔn)確

11、性，在相鄰測(cè)站的觀測(cè)過(guò)程中，必須使轉(zhuǎn)點(diǎn)保持穩(wěn)定（高程不變）。ATP1TP2TP32.142B1.2580.9281.2351.6641.4311.6722.074HA=123.446mHB大大 地地 水水 準(zhǔn)準(zhǔn) 面面前進(jìn)方向測(cè)測(cè)站站點(diǎn)號(hào)點(diǎn)號(hào) 水準(zhǔn)尺讀數(shù)水準(zhǔn)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(jì)算計(jì)算檢核檢核 6.406 5.998測(cè)測(cè)站站點(diǎn)號(hào)點(diǎn)號(hào)

12、 水準(zhǔn)尺讀數(shù)水準(zhǔn)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(zhǔn) 測(cè) 量 手 簿已知hABAB大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面HB=?Ah hAB（一）測(cè)站檢核（一）測(cè)站檢核 目的：保證前后視讀數(shù)的正確。方法：在一個(gè)測(cè)站上觀測(cè)兩次高差，兩次高差不符值在一個(gè)測(cè)站上觀測(cè)兩次高差，兩次高差不符值應(yīng)在允許范圍內(nèi)。主要有應(yīng)在允許范圍內(nèi)。主要有變動(dòng)變動(dòng)儀器儀器高法、雙面尺法高法、雙面尺法1、變動(dòng)儀器高法 在同一測(cè)站上變動(dòng)儀器高（10cm左右），兩次測(cè)出高差；等外水準(zhǔn)測(cè)量其差值|h | 6mm，取其平均

13、值作為最后結(jié)果。2、雙面尺法 采用黑紅面的水準(zhǔn)尺，利用雙面的零點(diǎn)差檢核觀測(cè)質(zhì)量。 （二）計(jì)算檢核（二）計(jì)算檢核 目的：檢核計(jì)算高差和高程計(jì)算是否正確。 檢核條件： 如上表所示：ABHHhbamba408. 0)998. 5406. 6（mh408. 0mHHAB408. 0446.123854.123等式條件成立，說(shuō)明計(jì)算正確。二、成果檢核二、成果檢核u在水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)過(guò)程中，測(cè)站檢核只能檢核一個(gè)測(cè)站上是否存在錯(cuò)誤或誤差是否超限；u 計(jì)算檢核只能發(fā)現(xiàn)每頁(yè)計(jì)算是否有誤；對(duì)一條水準(zhǔn)路線來(lái)講必須進(jìn)行成果檢核;u水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，一般將已知水準(zhǔn)點(diǎn)和待測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)組成一條水準(zhǔn)路線，線路觀測(cè)高差和理論高差不符值應(yīng)在

14、允許范圍內(nèi)。水準(zhǔn)路線布設(shè)形式閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線單一水準(zhǔn)路線單一水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)網(wǎng)高差閉合差：高差閉合差：實(shí)測(cè)高差實(shí)測(cè)高差與與其理論值其理論值之差應(yīng)該為之差應(yīng)該為0，但由于，但由于測(cè)量中不可避免帶有誤差，使得觀測(cè)所得高差與理論高差測(cè)量中不可避免帶有誤差，使得觀測(cè)所得高差與理論高差不相等，其差值稱為高差閉合差不相等，其差值稱為高差閉合差檢核的主要內(nèi)容 閉合差：觀測(cè)值與理論值的差值。 高差閉合差就是高差的觀測(cè)值與理論值之差； 用fh表示，即 fh=h測(cè) - 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(zhǔn)測(cè)量要求： 平地： fh

15、允40 （mm） L水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度，單位km。 山地： fh允10 （mm） n水準(zhǔn)路線的測(cè)站數(shù)。要求： fh fh允 Ln水準(zhǔn)路線布設(shè)形式附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線 (annexed leveling line)(annexed leveling line)BM1BM2h= h測(cè) -（H終-H始)水準(zhǔn)路線布設(shè)形式2、閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線(closed leveling line)closed leveling line) BM0h= h測(cè)測(cè)水準(zhǔn)路線布設(shè)形式3、支水準(zhǔn)路線、支水準(zhǔn)路線(spur leveling line)(spur leveling line)BM0h= h往往+ h返返水

16、準(zhǔn)路線布設(shè)形式4、水準(zhǔn)網(wǎng)、水準(zhǔn)網(wǎng)BM3BM1BM2結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)普通水準(zhǔn)測(cè)量線路閉合差允許值：普通水準(zhǔn)測(cè)量線路閉合差允許值：h允允=40L mm （平坦地區(qū)）（平坦地區(qū)） L路線長(zhǎng)度，路線長(zhǎng)度，kmh允允=10n mm（丘陵地區(qū)）（丘陵地區(qū)） n測(cè)站數(shù)測(cè)站數(shù)水準(zhǔn)測(cè)量的外業(yè)實(shí)施BM1TP1測(cè)站測(cè)點(diǎn)后視讀數(shù)前視讀數(shù)高差高程 校核a= b= a b = h=11BM1TP11.5630.986+0.57719.43122TP1AA1.7621.8280.0663.3252.814+0.511+0.511BM1BM2AB2+0.5114+2.79141.632H BM1=19.431; H BM2 = 21

17、.1211、計(jì)算高差閉合差和允許閉合差、計(jì)算高差閉合差和允許閉合差閉合路線閉合路線 fh= h 測(cè)測(cè) ； 支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線 fh= h 往往+h 返；返； 附合路線附合路線 fh= h 測(cè)測(cè)（H終終 H始始）v閉合差允許值：閉合差允許值： h允允=40L mm （平坦地區(qū)）平坦地區(qū)） h允允=10n mm （丘陵地區(qū)）丘陵地區(qū)）一、水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算步驟ABCD閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線ABCD附和水準(zhǔn)路線附和水準(zhǔn)路線ABD支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算步驟3、計(jì)算改正后高差計(jì)算改正后高差 hi i+1 = hi i+1 + i 4、計(jì)算各點(diǎn)的高程、計(jì)算各點(diǎn)的高程 H i+1=Hi+

18、 hi i+1 i = - f h L i / L i = - f h n i / nL 線路總長(zhǎng)；線路總長(zhǎng)；L i 第第 i 段長(zhǎng)度（段長(zhǎng)度（i=1、2、3、）n 測(cè)站測(cè)站總數(shù)；n i 為第為第 i 測(cè)段測(cè)站數(shù)。測(cè)段測(cè)站數(shù)。 i 各測(cè)段高差改正各測(cè)段高差改正2、滿足滿足 h f h允允計(jì)算高差改正數(shù)計(jì)算高差改正數(shù)注：注： v與與 h 大小相等，符號(hào)相反。大小相等，符號(hào)相反。消除高差閉合差原則： 反符號(hào)、按比例改正數(shù)(v)調(diào)整到各測(cè)站注意：改正數(shù)為整數(shù)(遇小數(shù)四舍五入)； 高差改正數(shù)的和與閉合差大小相等、符號(hào)相反。 故高差改正數(shù)的計(jì)算檢核為：vi=-fh例1：水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算BM1BM2AB

19、2+0.5114+2.79141.632點(diǎn)號(hào)站數(shù)觀測(cè)值改正數(shù)改正后高差 高程0.0040.0080.0080.5152.7991.62419.43119.94622.74521.121BM1ABBM22440.5112.7911.632101.670 0.0201.690fh=1.670(21.12119.431)=20(mm) fh允允=31(mm)H BM1=19.431HBM2 = 21.121 例：已知水準(zhǔn)點(diǎn)例：已知水準(zhǔn)點(diǎn)IV1的高程的高程H始始 = 21.453 m，IV2點(diǎn)的高程點(diǎn)的高程H終終 = 25.006m，求各點(diǎn)平差后高，求各點(diǎn)平差后高程。程。123n1 =5h1=3.74

20、8n2=10h2=-12.365n3=6h3=11.430n4=4h4=0.715IV1IV2例2：水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算（1）高差閉合差及允許閉合差的計(jì)算）高差閉合差及允許閉合差的計(jì)算f h= h測(cè)測(cè) -（H終終-H始始） = 3.528 -（25.006 -21.453）= - 0.025 mf h允允 = 10 n = 50 mm，合格。合格。（2）高差閉合差的調(diào)整）高差閉合差的調(diào)整i = - f h n i / n 1=0.005 2=0.010 3=0.006 4=0.004檢核計(jì)算：檢核計(jì)算： i = - f h例例2：（3）計(jì)算各點(diǎn)改正后的高差）計(jì)算各點(diǎn)改正后的高差HIV1= 21.

21、453 m H1= HIV1 + h1 = 25.206 mH2= H1 + h2 = 12.851 mH3= H2 + h3 = 24.287 mHIV2= H3 + h4 = 25.006 m = 已知高程已知高程 h1= h1 + 1 h2= h2 + 2 h3= h3 + 3 h4 = h4 + 4（4）計(jì)算各點(diǎn)的高程）計(jì)算各點(diǎn)的高程例例2：閉合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算閉合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算 1、計(jì)算閉合差： 檢核： 2、計(jì)算高差改正數(shù)： 閉合水準(zhǔn)路線的計(jì)算與附合水準(zhǔn)路線基本相同。測(cè)hfh允hhff ihillfvihinnfv 3、計(jì)算改正后高差： 4、計(jì)算各測(cè)點(diǎn)高程：iiivhh改改iiih

22、HH1支水準(zhǔn)路線成果計(jì)算支水準(zhǔn)路線成果計(jì)算11、計(jì)算閉合差：返往hhfh2、檢核：m021. 0396. 1375. 1mmnfh40161010允，故精度符合要求。3、計(jì)算高差（取往、返測(cè)絕對(duì)值的平均值，其符號(hào)與往測(cè)相同）mhA386. 12)396. 1375. 1 (14、計(jì)算高程H1=186.785-1.386=185.399m(HA=186.785m)允hhff AmhA357. 11（往）mhA396. 11（返）n = 16站站二、普通水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)習(xí)（實(shí)驗(yàn)二）二、普通水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)習(xí)（實(shí)驗(yàn)二）已知：已知：H BM1=0.000 ， 分別測(cè)定分別測(cè)定A、B、C、D、E五點(diǎn)的高程。五點(diǎn)的高

23、程。BM1ABCDE要求要求：4測(cè)站或者6測(cè)站。疊疊 翠翠 山山圖圖 書書 館館組別組別已知點(diǎn)已知點(diǎn)未知點(diǎn)未知點(diǎn)組別組別已知點(diǎn)已知點(diǎn)未知點(diǎn)未知點(diǎn)組別組別已知點(diǎn)已知點(diǎn)未知點(diǎn)未知點(diǎn)1H1H114.553m14.553mH4 H5H4 H59G1 G1 14.530m14.530mG4 G5G4 G517K1 K1 14.576m14.576mK4 K5K4 K52H1H114.553m14.553mH3 H5H3 H510G1 G1 14.530m14.530mG3 G5G3 G518K1 K1 14.576m14.576mK3 K5K3 K53H6H614.895m14.895mH3 H4H3

24、H411G6 G6 14.949m14.949mG3 G4G3 G419K6 K6 14.692m14.692mK3 K4K3 K44H6 H6 14.895m14.895mH2 H4H2 H412G6 G6 14.949m14.949mG2 G4G2 G420K6 K6 14.692m14.692mK2 K4K2 K45I1 I1 14.542m14.542mI4 I5I4 I513J1 J1 14.541m14.541mJ4 J5J4 J521L1 L1 14.572m14.572mL4 L5L4 L56I1 I1 14.542m14.542mI3 I5I3 I514J1 J1 14.54

25、1m14.541mJ3 J5J3 J522L1 L1 14.572m14.572mL3 L5L3 L57I6 I6 14.957m14.957mI3 I4I3 I415J6 J6 14.516m14.516mJ3 J4J3 J423L6 L6 14.716m14.716mL3 L4L3 L48I6 I6 14.957m14.957mI2 I4I2 I416J6 J6 14.516m14.516mJ2 J4J2 J424L6 L6 14.716m14.716mL2 L4L2 L4水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)習(xí)外業(yè)記錄BM1TP1測(cè)站測(cè)站測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)后視讀數(shù)后視讀數(shù)前視讀數(shù)前視讀數(shù)高高 差差高高 程程 BM11.563

26、+0.57719.431TP10.986TP11.7620.066?A1.828校核校核a= b= a b = h=1122A3.3252.814+0.511+0.511水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算BM1BM2AB2+0.5114+2.79141.632點(diǎn)號(hào)點(diǎn)號(hào)站數(shù)站數(shù)觀測(cè)值觀測(cè)值改正數(shù)改正數(shù)改正后高差改正后高差 高程高程0.0040.0080.0080.5152.7991.62419.43119.94622.74521.121BM1ABBM22440.5112.7911.632101.670 0.0201.690fh=1.670(21.12119.431)=20(mm) f h允允=31(mm)儀器豎

27、軸圓水準(zhǔn)器軸水準(zhǔn)管軸視準(zhǔn)軸水準(zhǔn)儀的幾何軸線有：水準(zhǔn)儀的幾何軸線有：圓水準(zhǔn)軸圓水準(zhǔn)軸 L L0 0 L L0 0 長(zhǎng)水準(zhǔn)管軸長(zhǎng)水準(zhǔn)管軸L LL L視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸 C C C C 豎軸豎軸 V VV V水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)儀滿足的軸線條件水準(zhǔn)儀滿足的軸線條件v圓水準(zhǔn)器軸圓水準(zhǔn)器軸儀器的豎軸，即儀器的豎軸，即L L0 0L L0 0 VV VV 。v水準(zhǔn)管軸水準(zhǔn)管軸視準(zhǔn)軸，即視準(zhǔn)軸，即LLCC LLCC 。( (主要條件主要條件) )v十字絲橫絲十字絲橫絲 豎軸豎軸VV VV 。檢校目的：檢校目的： 使儀器的各軸系滿足應(yīng)有的幾何條件。使儀器的各軸系滿足應(yīng)有的幾何條件。一、圓水準(zhǔn)器的

28、檢校一、圓水準(zhǔn)器的檢校檢校目的：檢校目的： 當(dāng)圓水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，儀器的豎軸基本上當(dāng)圓水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，儀器的豎軸基本上 處于鉛垂位置。處于鉛垂位置。 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法： 轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，然轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，然后將望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)后將望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)180180，如果仍然居中，說(shuō)明滿足，如果仍然居中，說(shuō)明滿足此條件。如果氣泡偏離中央位置，則需校正。此條件。如果氣泡偏離中央位置，則需校正。校正方法校正方法： 轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，使氣泡向中間移動(dòng)偏離量的轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，使氣泡向中間移動(dòng)偏離量的一半，然后用改正針校正氣泡，使其居中。一半，然后用改正針校正氣泡，使其居中。二、望遠(yuǎn)鏡十字絲

29、橫絲的檢校二、望遠(yuǎn)鏡十字絲橫絲的檢校檢校目的檢校目的：當(dāng)儀器的豎軸處于鉛垂位置時(shí)，橫絲應(yīng)處于水平當(dāng)儀器的豎軸處于鉛垂位置時(shí)，橫絲應(yīng)處于水平位置。位置。 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法： 整平儀器，瞄準(zhǔn)墻上的固定點(diǎn)，水平微動(dòng)，整平儀器，瞄準(zhǔn)墻上的固定點(diǎn)，水平微動(dòng)，固定點(diǎn)是否離開十字絲橫絲。如果偏離十字絲橫固定點(diǎn)是否離開十字絲橫絲。如果偏離十字絲橫絲，則需校正。絲，則需校正。校正方法校正方法： 撥正十字絲環(huán)。撥正十字絲環(huán)。三、長(zhǎng)水準(zhǔn)管的檢校三、長(zhǎng)水準(zhǔn)管的檢校檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法： （1）在比較平坦的地面上，相距約）在比較平坦的地面上，相距約4060m左右的地左右的地方打兩個(gè)木樁或放兩個(gè)尺墊作為固定點(diǎn)方打兩個(gè)木樁或放

30、兩個(gè)尺墊作為固定點(diǎn)A和和B。檢驗(yàn)時(shí)先將。檢驗(yàn)時(shí)先將水準(zhǔn)儀安置在距兩點(diǎn)等距離處，在符合氣泡居中的情況下，水準(zhǔn)儀安置在距兩點(diǎn)等距離處，在符合氣泡居中的情況下，分別讀取分別讀取A、B點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺的讀數(shù)點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺的讀數(shù)a1和和b1，求得高差，求得高差h1=a1-b1。（。（h1不含有該項(xiàng)誤差的影響）不含有該項(xiàng)誤差的影響） （2）將儀器搬至）將儀器搬至B點(diǎn)附近（相距約點(diǎn)附近（相距約3米處），在符合米處），在符合氣泡居中的情況下，對(duì)遠(yuǎn)尺氣泡居中的情況下，對(duì)遠(yuǎn)尺A和近尺和近尺B，分別讀得讀數(shù)，分別讀得讀數(shù)a2和和b2，求得第二次高差，求得第二次高差h2=a2-b2。若。若h2=h1，說(shuō)明儀器的水，說(shuō)明儀器

31、的水準(zhǔn)管平行于視準(zhǔn)軸，無(wú)需校正。若準(zhǔn)管平行于視準(zhǔn)軸，無(wú)需校正。若h2 h1，則水準(zhǔn)管軸不，則水準(zhǔn)管軸不平行于視準(zhǔn)軸，平行于視準(zhǔn)軸， h2與與h1的差值大于的差值大于3mm，需要校正，需要校正。檢校目的檢校目的：使長(zhǎng)水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸，提供：使長(zhǎng)水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸，提供水平視線。水平視線。 校正方法校正方法: 算出遠(yuǎn)尺的正確讀算出遠(yuǎn)尺的正確讀數(shù)數(shù)a2， a2=h1+b2。 轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，令轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，令遠(yuǎn)尺遠(yuǎn)尺A上讀數(shù)恰為上讀數(shù)恰為a2，此時(shí)視線已水平，而符此時(shí)視線已水平，而符合氣泡不居中，用校正合氣泡不居中，用校正針撥動(dòng)水準(zhǔn)管上、下兩針撥動(dòng)水準(zhǔn)管上、下兩校正螺絲，使氣泡居中，校正螺絲，使

32、氣泡居中，這時(shí)水準(zhǔn)管軸就平行于這時(shí)水準(zhǔn)管軸就平行于視準(zhǔn)軸。視準(zhǔn)軸。 校正方法校正方法 松上緊下松上緊下 松下緊上松下緊上水準(zhǔn)測(cè)量的水準(zhǔn)測(cè)量的誤差來(lái)源誤差來(lái)源及及注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 儀器誤差儀器誤差 觀測(cè)誤差觀測(cè)誤差 外界條件的影響外界條件的影響1 1、儀器誤差、儀器誤差 儀器校正不完善的誤差儀器校正不完善的誤差 例如殘留例如殘留i角誤差，測(cè)量時(shí)使儀器的前后角誤差，測(cè)量時(shí)使儀器的前后視距相等，即可消除這項(xiàng)誤差。視距相等，即可消除這項(xiàng)誤差。實(shí)際工作中要實(shí)際工作中要求前后視距差總和盡量的小。求前后視距差總和盡量的小。調(diào)焦誤差調(diào)焦誤差 當(dāng)前后視距相等時(shí)，轉(zhuǎn)向時(shí)就不需調(diào)焦或只當(dāng)前后視距相等時(shí)，轉(zhuǎn)向時(shí)就不需

33、調(diào)焦或只需做少量調(diào)焦，即可減小該誤差需做少量調(diào)焦，即可減小該誤差.a0b0hABABiabxx0000()()ABhabaxbxabi角誤差：角誤差：視準(zhǔn)軸不平行水準(zhǔn)管軸而引起的誤差視準(zhǔn)軸不平行水準(zhǔn)管軸而引起的誤差 設(shè)設(shè)a0、b0為視線水平為視線水平時(shí)時(shí)A、B兩尺上的正兩尺上的正確讀數(shù)，確讀數(shù)，a、b是視線是視線傾斜了傾斜了i角后，角后，A、B兩尺的實(shí)際讀數(shù)。若兩尺的實(shí)際讀數(shù)。若前、后視距相等，則前、后視距相等，則i角對(duì)角對(duì)A、B兩尺讀數(shù)兩尺讀數(shù)的影響相等。的影響相等。 水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等的誤差水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等的誤差 水準(zhǔn)尺由于長(zhǎng)期使用,其底部受到磨損，產(chǎn)生零點(diǎn)誤差。兩根標(biāo)尺的零點(diǎn)誤差之差，稱為一對(duì)標(biāo)尺的零點(diǎn)差。 在兩個(gè)測(cè)站的觀測(cè)高差之和中，這種誤差