水准仪使用及计算方法.doc

水准测量的实施 一、水准点 测绘部门在全国各地建立用水准测量方法获得其高程的控制点水准点（BM）。 水准点有永久水准点和临时水准点。 水准点标志后，在水准记录本绘制“点之记”，绘制水准点的草图、对周围附近情况加以说明，注明水准点的编号。图5 水准点 (单位：cm)二、水准路线 水准测量所经过的路线，称为水准路线。按照已知水准点布设情况,水准路线一般有以下几种形式：图6 水准路线的形式 A：闭合水准路线：从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程，最后又闭合到原来点的环形路线。 B：附合水准路线：从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程，最后符合到另一高级水准点的路线。 C：往返水准路线（支水准路线）：从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程到终点，又从终点返测到原来高级点的往返路线。 支水准路线长度为12Km。三、水准测量的实施 水准测量采用往返测量法、改变仪器高法或双面尺法进行测量。往返测量法步骤：设定已知一水准点BM高程（123.446m），要测定B点的高程。如图所示：图7 水准测量的实施 1、置水准仪于距已知后视高程点A一定距离的I处，并选择好前视转点ZD1，将尺置于A点和ZD1点上。测站在后视点与前视点的中间。 2、将水准仪粗平后，先瞄准后视尺，消除视差。精平后读出后视读数a。3、转过望远镜照准前视尺，精平后，读取前视读数b。至此完成了一个测站的观测任务。（架一次仪器叫一个测站）4、将仪器搬迁到下站II站，把第I站的后视尺移到第II站的转点ZD2上，此时第一站的前视成了第二站的后视。5、按23步骤测出第II站的后、前视读数。如此重复至B点。表2-1 水准测量记录表 第四节 水准测量的成果整理 水准测量的外业测量数据经检核后，如果满足了精度要求，就可以进行内业成果计算，即调整高差闭合差（将高差闭合差按误差理论合理分配到各测段的高差中去），最后求出未知点的高程。一、高差闭合差计算1、计算校核Hab=H=a-b2、测站校核 水准测量是个连续的过程，一个测站的误差或错误有累积影响，为了保证每个测站的正确性。用二次仪高法或双面尺法对每一个测站进行校核。二次仪高法：是在同一个测站上用两次不同的仪器高度测得两次高差进行校核。第一次仪器观测高差：H1=a1-b1第一次仪器观测高差：H2=a2-b2两次高差满足：H1-H2=5mm3、成果校核高差闭合差fh：测量成果由于测量误差的影响，使得水准路线的实测高差值与应有值不相符，其差值称为高闭合差。A：闭合水准路线 从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程，最后又闭合到原来点的环形路线。高差总和理论值：h理=0其高差闭合差：fh=h测B：附合水准路线 从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程，最后符合到另一高级水准点的路线。起、终点间的高差总和的理论值为H理=H终-H始附合路线测得的高差总和H测与理论值H理的差值即为高差闭合差：fh=h测-(H终-H始)C：往返水准路线 （支水准路线） 从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程到终点，又从终点返测到原来高级点的往返路线。支水准路线长度为12Km其高差闭合差：fh =h往+h返当fhfh容时，认为外业测量成果合格，否则须重测。高差容许闭合差fh容平原微丘区：fh容= 40L(mm) L水准路线长度（Km）山岭重丘区：fh容= 12n(mm) n整个水准路线所设置的测站数4、水准测量成果计算调整高差闭合差（将高差闭合差按照误差理论合理分配到各测段的高差中去）附合水准路线的高差闭合差调整及各点高程计算 下图为某附合水准路线观测成果略图。BMA和BMB为已知高程的水准点，BM1、BM2、BM3为高程待定的水准点。图8 某附合水准路线观测成果略图 在表2-2中，计算出该路线的高差闭合差为+36mm，允许闭合差为120mm，fh fh允。然后计算每测段高差改正值，最后计算出BM1、BM2、BM3、BM4的高程。 表2-2 附合水准路线计算 测段测点路线长度实测高差改正数改后高差高程备注1BM.A1.8+16.310-0.007+16.30336.444fh=h测-(H终-H始) =+0.036(m)fh允= 0.12(m)2BM.12.0+13.133-0.008+13.12552.7473BM.21.4+9.871-0.006+9.86565.8724BM.32.6-3.112-0.010-3.12275.7375BM.41.2+13.387-0.005+13.38272.615BM.B949.589-0.03649.55385.997二、高差闭合差的分配和高程计算 对于闭合水准路线和附合水准路线，可按距离L或测站数n成比例的原则，将高差闭合差反号进行分配；对于支水准路线，则取往、返高差绝对值的平均值，高差符号以往测为准，作为改正后的高差即可。 A、高差闭合差 高差容许闭合差： 当高差闭合差在容许范围内时，为了更合理地推算出沿线各点的高程，内业应对高差闭合差进行调整，使fh0。 B、高差闭合差分配： 按照路线长度分配：按照测站数分配：式中：Vi高差闭合差的改正数 L路线总长（km） LI测段长度 n 测站数总和 ni测段的测站数 C、高程计算 1）闭合水准路线的高差闭合差调整及各点高程计算 2）支水准路线的高差闭合差调整及各点高程计算高程的计算有两种方法 1 已知高程+高差=待测高程 (高差