第一水準(zhǔn)測量演示文稿

第一水準(zhǔn)測量演示文稿目前一頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點（優(yōu)選）第一水準(zhǔn)測量目前二頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點ABHA大地水準(zhǔn)面任意水準(zhǔn)面HB過B點的水準(zhǔn)面一、水準(zhǔn)測量（高程測量的一種）l

水準(zhǔn)測量：測量地面點高程的工作。

目的：獲得未知點的高程。方法：一般是通過測出已知點和未知點之間的高差，再根據(jù)已知點的高程推算出未知點的高程?！?-1水準(zhǔn)測量的原理目前三頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺后視讀數(shù)前視讀數(shù)前進(jìn)方向l水準(zhǔn)測量：利用水平視線來測量兩點之間的高差。兩個點上分別豎立水準(zhǔn)尺，利用水準(zhǔn)測量的儀器提供的一條水平視線，瞄準(zhǔn)并在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)，從而求得兩點間的高差。二、水準(zhǔn)測量的原理高差=后視讀數(shù)a—前視讀數(shù)b注：觀測者站在儀器處，面向前進(jìn)方向，前面所立尺為前視，背后所立尺為后視。高差有“+、

-”號此方法施測簡單，且精度較高，所以是高程測量中最主要的方法，被廣泛應(yīng)用于高程控制測量、工程勘測和各項施工測量中。目前四頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點例：圖中已知A點高程HA=452.623m，后視讀數(shù)a=1.571m，前視讀數(shù)b=0.685m，求hAB、hBA、B點高程。解：hAB=1.571－0.685=+0.886m；

hBA=0.685－1.571=－0.886m；B點高程為：HB＝452.623＋0.886＝453.509m其他高程測量方法：三角高程測量、GPS測量等。

hAB的下標(biāo)次序必須與測量的前進(jìn)方向一致。目前五頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點在圖中：

測站：安置儀器的點（在圖2-3中Ⅰ、Ⅱ…）

轉(zhuǎn)點：標(biāo)識為：TP或ZD，是傳遞高程的點(1、2…)。三、連續(xù)水準(zhǔn)測量兩點間距離較長或高差較大時，在兩點間設(shè)若干轉(zhuǎn)點，分段測量高差，取各分段高差的總和。hAB=h1+h2++hn

=(a1-b1)+(a2-b2)++(an-bn)=a(后視）-b（前視）

在轉(zhuǎn)點上先有前視讀數(shù)后有后視讀數(shù)。目前六頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點（一）水準(zhǔn)尺用優(yōu)質(zhì)木材或合金制成，要求尺長穩(wěn)定，刻劃準(zhǔn)確。

l

最常用的有雙面尺和塔尺兩種?！?/p>

雙面尺多用于三、四等及以下精度的水準(zhǔn)測量。

(黑、紅)水準(zhǔn)尺，黑面尺的尺底為零，紅面尺尺底常數(shù)4.687m和4.787m。※

塔尺用兩節(jié)或三節(jié)套接在一起，能伸縮，攜帶方便。一、水準(zhǔn)尺和尺墊

§1-2水準(zhǔn)測量的儀器及其使用

目前七頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點l

尺墊是在轉(zhuǎn)點上放置水準(zhǔn)尺用的，尺墊可使轉(zhuǎn)點穩(wěn)固，防止下沉。

l

用鋼板或鑄鐵制成，一般為三角形，中央有一突出的半球體，下方有三個尖腳（見圖2-6）。

l

用時把三個尖腳踩入土中，把水準(zhǔn)尺立在突出的圓頂上。（二）尺墊目前八頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點

二、水準(zhǔn)儀的種類1按構(gòu)造分：l光學(xué)水準(zhǔn)儀

l

微傾式水準(zhǔn)儀

：用水準(zhǔn)管來獲得水平視線；

l

自動安平水準(zhǔn)儀：用補償器來獲得水平視線。l

電子水準(zhǔn)儀

2按儀器精度：DS05、DS1、DS3、DS10

四個等級。

DS05

和DS1

用于精密水準(zhǔn)測量，DS3

用于一般水準(zhǔn)測量，DS10

則用于簡易水準(zhǔn)測量。工程常用DS3

水準(zhǔn)儀，（用于三四等水準(zhǔn)及以下的水準(zhǔn)測量）。目前九頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點目前十頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點（一）DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造

三、DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造及使用132765498101412131115161.微傾螺旋；2.分劃板護(hù)罩；3.目鏡；4.物鏡調(diào)焦螺旋；5.制動螺旋；6.微動螺旋；7.底板；8.三角壓板；9.腳螺旋；10.彈簧帽；11.望遠(yuǎn)鏡；12.物鏡；13.管水準(zhǔn)器；14.圓水準(zhǔn)器；15.連接小螺釘；16.軸座

望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座目前十一頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點目鏡微傾螺旋物鏡調(diào)焦螺旋物鏡左右微動螺旋水平制動螺旋腳螺旋準(zhǔn)星目前十二頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點

1）物鏡：使目標(biāo)的成像落在十字絲板前后。

2）目鏡：放大十字絲和目標(biāo)的成像。

3）調(diào)焦透鏡：使目標(biāo)的成像與十字絲重合。

4）十字絲分劃板：豎絲是為了瞄準(zhǔn)目標(biāo)，中絲（單絲或。1．望遠(yuǎn)鏡中絲（橫絲）豎絲視距絲

l

作用：它可以提供視線，瞄準(zhǔn)目標(biāo)，放大目標(biāo)，提高瞄準(zhǔn)和讀數(shù)精度。

l

構(gòu)造：物鏡、目鏡、對光透鏡和十字絲分劃板。目前十三頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點l

氣泡居中：當(dāng)氣泡的中心點與零點重合時，稱氣泡居中，視線水平。DS3

型水準(zhǔn)管分劃值一般為

20″/2mm。定義

：水準(zhǔn)管2mm的弧長所對圓心角τ，

即氣泡每移動一

格時，水準(zhǔn)管軸所傾斜的角值。

0點2mm2．水準(zhǔn)器（管水準(zhǔn)器和圓水準(zhǔn)器）（1）管水準(zhǔn)器反映視線是否水平，用于精平。l

水準(zhǔn)管的零點：管面上刻有間隔為2mm的分劃線，分劃線的對稱中心O稱～。目前十四頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點l

符合水準(zhǔn)器

為了提高調(diào)整氣泡居中的精度和速度，在水準(zhǔn)管的上方安有符合棱鏡系統(tǒng)。通過符合棱鏡的折光作用，將氣泡各半個影像反映在望遠(yuǎn)鏡的觀察窗中，精度約可提高一倍。微傾螺旋符合氣泡符合尚未符合目前十五頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點l

圓水準(zhǔn)器：一個封閉的圓形玻璃容器，頂面內(nèi)壁是球面，球面中央有一圓圈。l

水準(zhǔn)器零點:圓圈圓心稱為~。

l當(dāng)圓水準(zhǔn)器氣泡居中時，圓水準(zhǔn)器軸豎直，儀器豎軸豎直。l

圓水準(zhǔn)器的分劃值:氣泡中心偏離零點2mm的弧長所對圓心角的大小。DS3圓水準(zhǔn)器分劃值為8～10/2mm。由于它的精度較低，故只用于儀器的粗略整平。（2）圓水準(zhǔn)器：反映豎軸是否豎直，用于粗平

2mm目前十六頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點3．基座l

用于置平儀器，它支撐儀器的上部使其在水平方向上轉(zhuǎn)動，并通過連接螺旋與三腳架連接。l

基座主要由軸座、腳螺旋、三角壓板和底板構(gòu)成。

調(diào)節(jié)三個腳螺旋可使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，使儀器粗略整平。

水準(zhǔn)器望遠(yuǎn)鏡基座三腳架VV目前十七頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點（二）DS3微傾式水準(zhǔn)儀的使用

微傾式水準(zhǔn)儀的使用包括安置儀器、粗略整平、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、精平與讀數(shù)等操作步驟。1．安置儀器

l

在測站上安置三腳架，架頭大致水平。

l用連接螺旋將儀器牢固地連接在三腳架頭上。

2．粗略整平（粗平）

l

粗平概念：用腳螺旋使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，使儀器豎軸大致鉛直，從而使視準(zhǔn)軸粗略水平。

l

氣泡的移動方向

與左手大拇指（右手的食指）運動的方向一致

目前十八頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點操作：（氣泡的移動方向與左手大拇指（右手的食指）運動的方向一致

）氣泡未居中而位于a處，則先按圖上箭頭所指的方向用兩手相對轉(zhuǎn)動腳螺旋①和②，使氣泡移到b的位置（如圖b）。然后單獨轉(zhuǎn)動腳螺旋③使氣泡居中。如有偏差可重復(fù)進(jìn)行。目前十九頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點3．瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺

l

目鏡對光：旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲成像清晰。

l

粗略瞄準(zhǔn)：缺口、準(zhǔn)星、目標(biāo)（尺）三點一線，制動望遠(yuǎn)鏡。

l

物鏡調(diào)焦（對光）：轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋，使目標(biāo)成像清晰。

l

精確照準(zhǔn)：轉(zhuǎn)動水平微動螺旋使目標(biāo)的對稱中心與豎絲重合（或在豎絲附近）注意：瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺時必須消除視差。目前二十頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點消除視差的步驟：

目鏡調(diào)焦，使十字絲最清晰；物鏡調(diào)焦，使目標(biāo)像最清晰，且無視差。視差：則當(dāng)觀測員的眼睛上下左右移動時，會感到目標(biāo)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(zhǔn)的精度。原因：目標(biāo)象沒有落在十字絲面上，目前二十一頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點l

精平：轉(zhuǎn)動微傾螺旋使符合水準(zhǔn)管氣泡居中。

l

讀數(shù)：用十字絲橫絲切尺上的刻劃直接讀出米、分米和厘米數(shù)，并估讀出毫米數(shù)，保證每個讀數(shù)均為四位數(shù)，即使某位數(shù)是零也不可省略。（精平才能讀數(shù)）讀數(shù)方法：

由小到大的讀（倒像儀器從上到下）。圖的讀數(shù)為:

1.258m。4．精平與讀數(shù)目前二十二頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點

bc水準(zhǔn)測量的瞄準(zhǔn)與讀數(shù)

a0.7256.2511.534目前二十三頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點一、水準(zhǔn)點及其等級l

水準(zhǔn)點（BenchMark），通過水準(zhǔn)測量建立的高程控制點，工程上常用BM來標(biāo)記。l

水準(zhǔn)點的等級及埋設(shè)w

國家水準(zhǔn)點分為一、二、三、四等四個等級，按規(guī)范要求埋設(shè)永久性標(biāo)石標(biāo)記。三、四等水準(zhǔn)點一般用混凝土標(biāo)石制成，深埋到地面凍結(jié)線以下。w

墻上水準(zhǔn)點§1-3水準(zhǔn)測量的方法外業(yè)：用水準(zhǔn)路線測量方法在新建水準(zhǔn)點和已知水準(zhǔn)點之間進(jìn)行高程測量；內(nèi)業(yè)：評定測量精度，進(jìn)行新建水準(zhǔn)點的高程計算目前二十四頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點w

施工測量使用的水準(zhǔn)點臨時性標(biāo)志，例如:木樁或大鐵釘打入地面，也可在地面上突出的堅硬巖石或房屋四周水泥面、臺階等處用紅油漆標(biāo)記。目前二十五頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點3.支水準(zhǔn)路線BM.ATBM1TBM2TBM1BM.ATBM2TBM3TBM41.閉合水準(zhǔn)路線2.附合水準(zhǔn)路線BM.ABM.BTBM1TBM2TBM3二、水準(zhǔn)路線-----進(jìn)行水準(zhǔn)測量的路線，有已知水準(zhǔn)點和新建水準(zhǔn)點組成。目前二十六頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點三、水準(zhǔn)測量的施測方法水準(zhǔn)點A為已知點，高程為51.903m；B為待定高程的點；施測過程（見表1-1）目前二十七頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點點號水準(zhǔn)尺讀數(shù)高差高程備注后視前視+－BMA

已知高程點TP1

TP2

TP3

TP4

BMB

∑6.7855.7911.1620.168

計算檢核∑a—∑b=+0.994∑h=+0.994HB—HA=+0.994表1-1水準(zhǔn)測量記錄手簿（記錄、計算）0.2310.5350.3960.0630.10551.90352.897

1.3391.4021.4181.5191.1871.2420.9841.2671.3470.871目前二十八頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點四、水準(zhǔn)測量的檢核

為了保證水準(zhǔn)測量成果的正確可靠，必須進(jìn)行檢核。檢核的方法主要有以下幾種：

1.測站檢核

2.計算檢核3.路線檢核目前二十九頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點1.測站檢核-----對每一站高差進(jìn)行檢核，避免錯誤

通常采用以下兩種方法：

（1）變動儀器高法：在一個測站上變動儀高（>0.1m）所得高差之差不超過±5mm，則認(rèn)為符合要求，并取其平均值作為最后結(jié)果，否則，必須重測。

（2）雙面尺法：利用同一水準(zhǔn)尺紅面與黑面兩次測得高差之差在容許值范圍內(nèi)（±5,mm）則取其平均值作為該測站觀測高差。否則，需要檢查原因，重新觀測。目前三十頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點2.計算檢核

在每一測段結(jié)束后或手簿上每一頁之末，必須進(jìn)行計算檢核。表1-1中:

（1）ab=h=0.994

說明高差的計算是正確的。

（2）HBHA=h

說明高程的計算也是正確的。 如不相等，則計算中必有錯誤，應(yīng)進(jìn)行檢查。目前三十一頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點3.路線檢核（成果檢核）----計算路線閉合差，檢驗整條路線測量精度l

方法：是按水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式求出高差閉合差并與限差比較：高差閉合差=實測高差－理論高差<限差目前三十二頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點l

其大小在一定程度上反映了測量成果的質(zhì)量（1）附合水準(zhǔn)路線

l此種布設(shè)形式可以使成果得到可靠的檢核。

l高差閉合差（2）閉合水準(zhǔn)路線

l

此種布設(shè)形式亦可對成果進(jìn)行可靠的檢核。l

高差閉合差※高差閉合差目前三十三頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點※高差閉合差容許值——限差

l

高差閉合差的容許值，一般用

fh容表示。如普通水準(zhǔn)測量：

表示觀測成果滿足精度要求。反之，應(yīng)檢查外業(yè)資料，甚至重測。式中：L——水準(zhǔn)路線長度，以Km為單位n—為測站總數(shù)目前三十四頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點§1-4水準(zhǔn)測量的成果計算

1）計算閉合差2）判斷閉合差是否超限3）計算各測段高差的改正數(shù)5）計算各測段的改正后的高差6）計算各點的高程值4）檢查閉合差是否分配完目前三十五頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點一、附合水準(zhǔn)測量路線的成果計算按普通水準(zhǔn)測量的方法測得各測段的觀測高差和水準(zhǔn)路線的長度BMA、BMB為已知高程的水準(zhǔn)點;BM1、BM2、BM3為待定高程的水準(zhǔn)點。目前三十六頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點12342.31.22.42.1+0.748-0.423+0.298-1.47646.21645.331-0.8538.0BMABM1BM2BM3BMB測段點號路線長度（km）測站數(shù)實測高差（m）改正數(shù)（mm）改正后高差（m）高程（m）

∑

輔助計算目前三十七頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點1.高差閉合差和限差的計算：（見表1-3的輔助計算）

2.高差閉合差的調(diào)整l

分配的原則：將閉合差反號按測站數(shù)或水準(zhǔn)路線長度成正比分配到各測段的高差上。1）計算各測段高差改正數(shù):(表1-3中第6列）

或

式中:vi————第i測段高差的改正數(shù)；

Li，ni————第i測段路線的長度和測站數(shù)；

∑L，∑n————水準(zhǔn)路線的總長度和總測站數(shù)。

目前三十八頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點檢核：各段改正數(shù)的總和應(yīng)與高差閉合差的大小相等且符號相反，即∑vi=-fh

。2）計算改正后高差（見表1-3中第7列）

3、計算待定點高程（見表13中第8列）

目前三十九頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點表1-3附合水準(zhǔn)路線成果計算測段點號路線長度（km）測站數(shù)實測高差（m）改正數(shù)（mm）改正后高差（m）高程（m）

1BMA2.3

+0.74846.216BM121.2

-0.423BM232.4

+0.298BM342.1

-1.476BMB45.331∑8.0

-0.853

輔助計算-9-5-10-8+0.739-0.428+0.288-1.484-0.885-3246.95546.52746.815目前四十頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點二、閉合水準(zhǔn)測量路線的成果計算閉合水準(zhǔn)路線是附合水準(zhǔn)路線的特例閉合水準(zhǔn)路線成果計算與附合水準(zhǔn)路線相同閉合高差閉合差：附合高差閉合差：目前四十一頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點閉合水準(zhǔn)路線1297111453+0.141-0.056+1.243-1.454+0.12662.31862.45962.40363.64662.192062.318目前四十二頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點三、支水準(zhǔn)測量路線的成果計算

l支水準(zhǔn)路線（往返或兩組并測）是閉合水準(zhǔn)路線特例（兩點）l支水準(zhǔn)路線，應(yīng)將閉合差反號平均分配在往測和返測的實測高差上當(dāng)高差閉合差小于限差時，亦可

hi=（hi往―hi返）2目前四十三頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點【例題】

在A、B間進(jìn)行往返水準(zhǔn)測量,已知HA=53.218m,

∑h往=+0.165m,∑h返=－0.183m,AB間路線長L=2km,求改正后B點的高程(按圖根水準(zhǔn)測量精度要求計算)。

【解】

高差閉合差：容許高差閉合差：改正后往測高差：改正后返測高差：

B點高程：目前四十四頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點檢校的時間：購進(jìn)儀器之后長途運輸之后項目開工之后出現(xiàn)問題之后檢校目的：使儀器各種軸系關(guān)系處于正常狀態(tài)。

§1-5水準(zhǔn)儀的檢驗和校正

CCLLVVL'L'目前四十五頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點水準(zhǔn)儀的主要軸、線：視準(zhǔn)軸CC水準(zhǔn)管軸LL儀器豎軸VV圓水準(zhǔn)器軸LL十字絲橫絲（中絲）軸線之間應(yīng)滿足的幾何條件LL∥VV橫絲⊥VVLL∥CC（最重要）圖2-24目前四十六頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點（一）圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸的檢驗和校正

目的使LL∥VV

，圓水準(zhǔn)器氣泡居中時，豎軸位于鉛垂位置。檢驗（1）旋轉(zhuǎn)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中（2）將望遠(yuǎn)鏡水平方向繞豎軸旋轉(zhuǎn)180°，若氣泡仍居中，則LL∥VV

，若氣泡偏離，則需進(jìn)行校正。目前四十七頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點校正

先用腳螺旋使氣泡向中央方向移動偏離量的一半；稍松中間的固定螺絲（有的儀器無此螺絲）；再用校正針撥動圓水準(zhǔn)器的三個校正螺絲使氣泡居中。重復(fù)上述的檢驗和校正，使儀器上部旋轉(zhuǎn)到任何位置氣泡都能居中為止。最后應(yīng)注意旋緊固定螺絲。目前四十八頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點（二）十字絲橫絲垂直于儀器豎軸的檢驗和校正目的

使橫絲⊥VV

，當(dāng)儀器粗略整平后，橫絲基本水平，用橫絲上任意位置所得讀數(shù)均相同。

檢驗水準(zhǔn)儀整平后，先用十字絲橫絲的一端切準(zhǔn)一個點狀目標(biāo)P

，若P點始終在橫絲上移動，說明橫絲已與豎軸垂直；若P點移動的軌跡離開了橫絲，則說明橫絲與豎軸不垂直，需要校正。目前四十九頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點校正

打開十字絲分劃板的護(hù)罩，可見到三個或四個分劃板的固定螺絲松開這些固定螺絲用手轉(zhuǎn)動十字絲分劃板座，使橫絲的另一端與目標(biāo)相切。反復(fù)試驗使橫絲的兩端都能與目標(biāo)相切，則校正完成。最后旋緊所有固定螺絲。目前五十頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點檢驗方法：l

在平坦之地選相距60～80m的A、B兩點，在兩點

打入木樁；l

水準(zhǔn)儀置于

I點（A、B兩點的中點），l用雙儀高法測得A

B兩點的高差h1=a1-b1l

把將儀器搬至

II點（距B點略大于2米），測得A、B兩點高差h2=a2-b2（三）水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢查與校正

檢驗?zāi)康?/p>

當(dāng)水準(zhǔn)管氣泡符合時，視準(zhǔn)軸就處于水平位置，使讀數(shù)正確。

a2

a2′

a1目前五十一頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點l

如果h2=h1，說明水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸平行，即i=0。如果h2≠h1則說明存在i角誤差：式中Δ=h2-h1=a2-a2′兩點所測高差之差；

DAB——A、B兩點間的距離；

ρ″——206265″。當(dāng)Δ或i角為正時，視線向上傾斜，反之向下傾斜。對于DS3水準(zhǔn)儀，要求i角不大于20，否則應(yīng)進(jìn)行校正。

a2

a2′

a1目前五十二頁\總數(shù)五十七頁\編于十七點儀器在I