水准测量课程

水准测量课程第一页，共二十三页，2022年，8月28日

2.1水准测量原理hAB=a-bHB=HA+hAB(高差法）Hi=HA+aHB=Hi–b（视线高法）bHBHAahABAB大地水准面前进方向第二页，共二十三页，2022年，8月28日水准测量的基本要求：

（1）视线必须水平；（2）尺子必须竖直。仪器要不要一定安置在AB两点的连线上?

不必仪器不安置在AB两点的连线上，对测量结果有无影响?

有第三页，共二十三页，2022年，8月28日2.2水准测量的仪器和工具水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。一、水准仪

按其结构可分为微倾式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪等数种。按其精度高低可分为S05、S1、S3、S10等多种。其中，S表示水准仪，下标数字表示该仪器所能达到的精度指标。如S3表示1km往、返测高差中数的偶然中误差不超过±3mm的水准仪。第四页，共二十三页，2022年，8月28日

水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。

第五页，共二十三页，2022年，8月28日第六页，共二十三页，2022年，8月28日

十字丝中央交点与物

镜光心的连线（CC），称为视准轴。

它就是我们瞄准目标的视线。竖丝中丝视距丝1.望远镜

视准轴CC第七页，共二十三页，2022年，8月28日

2.水准器（1）管水准器（水准管）

水准管上一般刻有间隔2mm的分划，分划线的中点O，称为水准管的零点。

通过零点所作水准管圆弧的纵向切线LL，称为水准管轴。

水准管的气泡中点与水准管零点重合时，称为气泡居中。此时，水准管轴处于水平状态。水准管圆弧2mm所对的圆心角，称为水准管的分划值，又称角值。角值愈小，则水准管的灵敏度愈高，置平的精度也愈高。S3水准仪上的水准管，其角值为20。（2）圆水准器

过圆水准器的零点所作其球面的法线LL，称为圆水准器轴。

气泡居中时，圆水准器轴处于竖直状态。S3水准仪上的圆水准器，其角值为~。

因此，圆水准器用于粗平，管水准器用于精平。LLLLO第八页，共二十三页，2022年，8月28日

水准仪有四条主要轴线，即视准轴CC、水准管轴LL、圆水准器轴L´L´、以及仪器的竖轴VV。它们应满足以下的几何关系：

1、CC//LL2、VV//L´L´3、十字丝⊥VVCCLLVL´VL´微倾螺旋

第九页，共二十三页，2022年，8月28日二、水准尺如下图所示，水准尺有塔尺、双面尺和铟瓦尺三种。塔尺用于一般的测量工作中，双面尺用于三、四等水准测量，铟瓦尺用于一、二等水准测量。水准尺多是用优质木材制成，要求尺长稳定，分划清晰准确。近年来生产的塔尺，也有用铝合金或塑钢等材料制成。0124.6874.787第十页，共二十三页，2022年，8月28日三、尺垫

如下图所示，尺垫多为生铁铸成，一般为三角形或圆形，其下方有三个支脚，上方中央有一突起圆顶。使用时，把尺垫放在地上，用脚将尺垫踏实，然后将水准尺立在突起圆顶上，以防尺子在观测过程中下沉和标志转点之用。第十一页，共二十三页，2022年，8月28日第三节S3微倾式水准仪的使用S3微倾式水准仪的使用，分为安置仪器、粗略整平、瞄准目标、精确整平和读数五大步骤：1、安置仪器2、粗略整平——调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中

左手规则：气泡运动的方向恒与左手大拇指运动的方向一致。第十二页，共二十三页，2022年，8月28日3、瞄准目标(1)、目镜对光——调节目镜调焦螺旋，看清十字丝；(2)、粗瞄——利用粗瞄器，大致瞄准目标，拧紧制动螺旋；(3)、物镜对光——调节物镜调焦螺旋，看清目标；(4)、精瞄——转动水平微动螺旋，精确瞄准目标；(5)、检查并消除视差。

所谓视差，是指当眼睛上下、左右移动时，十字丝与目标影象相对晃动的现象。产生原因，是由于调焦没调好，目标的影象未成象到十字丝分划板上。消除方法：继续调焦，直至没有视差。。第十三页，共二十三页，2022年，8月28日

4、精确整平——调节微倾螺旋，使气泡符合5、读数21.202当读完后视转到前视时，如果发现符合气泡不居中，怎么办第十四页，共二十三页，2022年，8月28日2.3自动安平、精密、电子水准仪一、自动安平水准仪1．原理——望远镜的光路上加有一个补偿器。第十五页，共二十三页，2022年，8月28日自动安平水准仪照片第十六页，共二十三页，2022年，8月28日3．检校——要增加一项补偿器的检验，即：转动脚螺旋，破坏粗平，看警告指示窗是否出现红色。

2．使用——粗平后，望远镜内观察警告指示窗应全部呈绿色；最好状态是指示窗的三角形尖顶与横指标线平齐。

第十七页，共二十三页，2022年，8月28日二、精密水准仪1、精密水准仪——提供精确的水平视线和精确读数；2、精密水准尺——刻度精确(铟瓦尺)。第十八页，共二十三页，2022年，8月28日第十九页，共二十三页，2022年，8月28日3、读数方法：精平后，转动“测微螺旋”，使十字丝的楔形丝精确夹准某一整分划线。将整分划值和测微器中的读数合起来。1.48655m第二十页，共二十三页，2022年，8月28日三．数字水准仪及条纹码水准尺优点:具有自动安平、显示读数和视距功能。与计算机数据通讯，避免人为观测误差。第二十一页，共二十三页，