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第二章 水准测量

第二章 水准测量.  水准测量原理.  水准仪和水准尺.  水准测量方法.  三、四等 水准测量高程. 水准仪的检验与校正 水准测量误差. 前视. 后视. 水准尺. 前进方向. 水准尺. b. B. a. h ab. A. H i. （水平视线高程= H A +a）. H B. H A. §2.1 水准测量原理. 大 地 水 准 面. ● 地面上 A、B 两点之间的高差. h ab = a - b. ● 若已知 H A ， 求 H B.

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第二章 水准测量

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  1. 第二章 水准测量 水准测量原理 水准仪和水准尺 水准测量方法  三、四等水准测量高程 • 水准仪的检验与校正 • 水准测量误差

  2. 前视 后视 水准尺 前进方向 水准尺 b B a hab A Hi （水平视线高程=HA+a） HB HA §2.1 水准测量原理 大 地 水 准 面

  3. ● 地面上A、B两点之间的高差 hab= a - b ● 若已知 HA，求 HB ★高差法 HB= HA+ hab ★仪高法: HB= （HA+a）－ b = H i － b

  4. §2.2 水准仪和水准尺 水准仪及水准尺的设计与制造 水准仪品种很多 激光水准仪 电子水准仪 自动安平水准仪 微倾式水准仪

  5. 一、S3级微倾式水准仪的构造 圆水准器 符合水准器 基座、望远镜、水准器 基 座： 连接仪器和三脚架，基座上面有一个圆水准器。 望远镜： 符合水准器(用于精平)

  6. 圆水准器 用于仪器的概略整平 水准仪的轴线 竖 轴 圆水准器轴 视 准 轴 管水准器轴

  7. 二、水准尺与尺垫 水准尺的种类 木 质— 有双面尺和塔尺，一般是3m，也有5 m 铝合金— 通常是塔尺结构，一般是3m 铟刚尺— 通常是单面尺，一般是3m或是2 m

  8. §2 .3 水准测量方法 一、水准仪的技术操作 用脚螺旋整平圆气泡 1. 粗平: 2. 瞄准: 使用粗瞄器,认真消除视差 3. 精平： 用上下微倾螺旋使符合气泡居中 4. 读数: 读取横丝上的读数,必须读取四位数字

  9. 二、水准测量检核方法 1. 测站检核 两台仪器法 两次测得的高差之差 必须小于5 mm 变动仪高法 采用双面尺

  10. BMA BMB 2 1 2. 线路检核 附合水准路线 从一个已知水准点出发经过各待测水准点附合另一个已知水准点上。

  11. BMA 1 3 2 闭合水准路线 从一个已知水准点出发经过各待测水准点后又回到该已知水准点上。

  12. 1 BMA 2 往 测 返 测 往返观测 比较往返观测高差

  13. §2.4 水准测量成果计算 1.附合水准路线测量计算 高差闭合差计算 fh 容许误差 fh容 闭合差调整 2.闭合水准路线成果计算

  14. §2.5 水准仪的检验与校正 一、水准仪的轴线 1. 竖轴(VV) : 望远镜的旋转轴。 2. 圆水准器轴(V′V′ ) : 过零点的球面法线 3. 水准管轴（LL）: 过零点作水准管圆弧切线。 4. 视准轴（CC): 十字丝交点与物镜光心的连线。

  15. 二、水准仪轴线必须满足的条件 1. 圆水准器轴平行于竖轴（V′V′‖VV） 2. 十字丝横丝垂直于竖轴 3. 水准管轴平行于视准轴（ LL‖CC）

  16. 三、水准仪的检验与校正 1、圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验和校正 （1）检验： (2) 校正

  17. 2. 十字丝横丝垂直于竖轴的检验和校正 (1)检验 (2)校正

  18. a1 b1 i i B A 3 . 水准管轴平行于视准轴的检验和校正 (1)检验

  19. a2 b2 a0 B A

  20. （3）校正 转动上下微动螺旋，使十字丝的中丝对准 A 尺上的正确读数a0 ，这时水准管器泡不再居中，用校正针拨动水准管一端上、下两个校正螺旋，使气泡居中，反复多次，使条件满足为止。

  21. §2.6 水准测量误差分析及注意事项 一、仪器误差 水准管轴不平行于视准轴 水准尺分划误差 水准尺零点误差 二、观测误差 水准管气泡居中误差 视差 水准尺估读 十字丝压线误差 水准尺倾斜误差 尺垫下沉及

  22. 三、外界因数的影响 太阳直射、风力、能见度等 地球曲率及大气折光影响 • 地球曲率的影响： 大气折光的影响： r ：有正负 综合两项的影响： 注意：水准测量尽量前后视距相等，可消除此项误差

  23. 地球曲率及大气折光的影响

  24. §2.7 三、四等水准测量 当所求水准点的精度要求较高时，普通水准测量就达不到精度要求，因此必须采取高等级的水准测量方法。   三、四等水准测量，除用于国家高程控制网的加密外，还常用作小地区的首级高程控制，以及工程建设地区内工程测量和变形观测的基本控制。。

  25. 等级 标准视线长度（m） 前后视距差 （m） 前后视距累计差（m） 红黑面读数差（mm） 红黑面高差之差 (mm) 三 四 75 100 3.0 5.0 5.0 10.0 2.0 3.0 3.0 5.0 我们主要学习观测步骤及检核要求 一、三、四等水准测量使用的水准尺，通是双面水 准尺。两根标尺黑面的尺底均为0，红面的尺 底一根为4.687m，一根为4.787m。 二、视线长度和读数误差的限差及高差闭合差的规 定见表

  26. 三、观测步骤及检核要求 • （一）在起点与第一个立尺点中间设站 • 三等：后——前——前——后 • 四等：后——后——前——前 • 1. 后视黑面尺—读取下、上丝读数，中丝。 • 2. 前视黑面尺—读取下、上丝读数，中丝。 • 3. 读取—前视红面尺中丝读数 • 4. 读取—后视红面尺中丝读数

  27. （二）当测站观测记录完毕随即计算， 不得搬站（本次实验D视距≈20m为宜） • 1. 前、后视距： D视距＝100×（下－上）m • 2. 前、后视距差： △D＝D后－D≤ 3.0m • 3. 前、后视距累积差：∑ △D ≤ 10.0m • 4. 前视中丝红面－前视中丝黑面 • ＝4687±3mm（或4787±3mm） • 5. 后视中丝红面－后视中丝黑面 • ＝4687±3mm（或4787±3mm） 两根尺子是前视、后视尺交替使用

  28. （三）计算高差 • 1. 后视中丝（黑面）－前视中丝（黑面）＝h1 • 2. 后视中丝（红面）－前视中丝（红面）＝h2 3. 两高差之差：h1- h2≤ 5mm ±100 mm 4. 计算高差平均数： h平＝(h1 +h2±0.1m)/2 （四）依次设站同样方法施测其它各站

  29. 五、全路线施测完毕后计算 1. 路线总长:（各站后视、前视视距之和） 2. 各站视距差之和应等于最后一站累积视距差 3. 各站后视黑面、红面读数总和 减去 各站前视黑面、红面读数总和 应等于 各站高差(黑面+红面)总和 等于 平均高差总和的两倍 测站数为奇数时，高差总和与平均高差的两倍相差±0.100米

  30. 六、路线闭合差应小于限差要求 fh=± 20 mm 式中L为路线总长，以公里为单位 • 七、观测数据满足要求，则进行各站高差改正 • 八、计算各待定点的高程。 高程计算方法与步骤和普通水准测量方法相同

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