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第二章 水准测量重点内容1高程测量可分为水准测量、三角高程测量、GPS高程测量和气压高程测量。目前精度较高的一种是 水准测量 2水准测量原理：借助水准仪提供的一条水平视线，对立于两点上的水准尺进行读数，近而计算两点之间的高差，再根据已知点高程求出未知点高程。计算前视点高程的方法：高差法 HB=HA+hAB= HA +（ab） 视线高法 HB=Hib根据后视点的高程同时测定多个前视点的高程用视线高法较简便3水准仪主要轴系间的关系（1）圆水准轴（VV）仪器竖轴（VV）（2）十字丝横丝垂直仪器竖轴（3）管水准轴（LL）视准轴（CC）4水准仪的操作程序：粗平瞄准精平读数5为什么转点放尺垫?控制点 A与B两点放尺垫吗?6. 双面尺法水准测量的操作步骤（1）先安置水准仪，使仪器离前后尺距离尽可能相等，整平。 （2）瞄准后视尺黑面，精平后读数，再瞄准前视尺黑面，精平后读数 ； （3）瞄准前视尺红面，精平后读数，再瞄准后视尺红面，精平后读数； （4）分别计算前后尺的黑红面读数差，看是否满足限差要求，若不满足则重新测量；再计算黑红面高差之差，与限差比较，若不满足则重新测量，若满足则取二者平均值作为最终高差注：黑面尺以零开始刻划红面尺一尺从4687开始刻划，另一尺从4787开始刻划黑红面高差理论上相差0.1m为及时发现观测中读数错误，通常采用测站检核中的两次仪器高法和双面尺法为及时发现转点尺垫被碰动错误，通常采用线路检核7水准仪为什么要安置在离前、后视距离大致相等之处？意义何在?8水准路线：（1）支水准路线；（2）闭合水准路线；（3）附合水准路线 9附合水准路线成果整理 h4B h3 3 h2 2A h1 1第一步计算高差闭合差；fh = h1+h2+h3+h4(HBHA)第二步计算改正数；或 第三步计算各待求点改正后的高程H1=HA+(h1+V1)H2=H1+(h2+V2)H3=H2+(h3+V3)HB=H3+(h4+V4) 10来源有：仪器误差、观测误差、外界条件影响（1）、仪器误差主要有：视准轴不平行于水准管轴（i角）的误差 消除方法：前后视距相等水准尺零点误差：消除方法：用同一根水准尺或偶数测站法（2）、观测误差主要有：水准气泡 居中误差 消除方法：气泡严格居中；不能用前后视距相等方法消除视差 消除方法：反复调节物镜和目镜调焦螺旋读数误差 望远镜放大倍数、视线长和人眼的分辨率有关 精密观测用同一人水准尺倾斜 与视线高度成正比 （3）、外界条件影响的误差主要有：仪器下沉、尺垫下沉、地球曲率、大气折光和气温和风力仪器下沉 消除方法：用后前前后观测顺序消除尺垫下沉 消除方法：用往返观测地球曲率、大气折光：消除方法：前后视距相等。11概念：圆水准轴（VV）：过圆水准器零点作球面的法线。水准管轴（L L）：过水准管零点作管水准器内壁圆弧的切线分划值：在管水准器的外表面，对称于零点的左右两侧，刻有2mm间隔的分划线，定义2mm弧长所对应的圆心角为管水准器的分划值。视准轴：望远镜物镜光心与十字丝中心的连线。视差：远处目标经望远镜成像后，如果像平面与十字丝平面不重合，当眼睛在目镜端上下移动时，像与十字丝发生相对运动的现象。n 视差产生原因：目标像平面与十字丝平面不重合。n 视差消除方法：反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。思考题1名词解释视差、视准轴 高差 视线高程 测站 水准点 转点 前视读数 后视读数 2. 中间水准测量法可消除 i角误差 、 地球曲率 、大气折光差 和 望远镜调焦误差对观测高差的影响。3水准测量的测站校核有（ ）、（ ）方法，路线校核则需计算（ 高差闭合差 ），并使之与fh容比较来检测外业观测高差成果是否合格。4A为后视点，B为前视点,HA=20.016m，观测的后视读数为1.124m,前视读数为1.428m，则A、B高差为（0.304 m ），B点比A点（ 低 ），B点高程为（ 19.712 m ）。5.闭合差f是指（就是在实际观测中，由于误差的存在，使实测值之和不等于理论值，即测量值之和与真值或理论值之差 ），闭合水准路线的高差闭合差fh=（ h测 ）；附和水准路线fh= h测（ H 终 H 始 ）。6水准测量时对一端水准尺进行测量的正确操作步骤是 、 、 、 。（粗平瞄准精平读数）7将水准仪置于D，N两点之间，在D点尺上的读数d=1.585m，在N点尺上的读数n=0.465m，则高差hND为 1.120 m， N （填D或者N）为后视读数。 8水准仪主要由 、 、 组成；DS3水准仪中的3代表的意义 仪器每公里往返测高差中数的中误差 。9计算前视点高程的方法 、 两种；根据后视点的高程同时测定多个前视点的高程用 方法较简便10如果两点的黑面高差为+1.567m，红面高差为+1.467m，则后尺红面的起始读数为 4787mm （4687mm还是4787mm）11水准尺零点误差的消除方法： 偶数站 或 用同一根水准尺 。12仪器下沉的消除方法：用 消除；尺垫下沉通过 方法消除。13水准气泡居中误差不能用前后视距相等方法消除14如图为符合水准路线的观测结果，列表计算个待定点的高程（按图根水准测量精度计算）（1）计算高差闭合差：h = HBM10 - HBM9 = 40.467 39.845 = +0.622 m h = +2.7141.483 3.678 + 3.031 = = +0.584mfh = h - h = 0.584 0.622 = -0.038m = -38mm =0.059m fh fh容 可分配闭合差（2）分配闭合差，计算改正数L = 0.45 + 0.621 + 0.462+0.639 = 2.172 kmv1 = - (L1/L) * fh = +8 mmv2 = - (L2/L) * fh = +11 mmv3 =- (L3/L) * fh = +8 mm v4 =- (L4/L) * fh = +11 mm （3）计算改正后的高差的高程H1 = HBM9 + h1 + v1 = 163.751 + 2.714 + 0.008 = 42.567 mH2 = H1 + h2 + v2 = 42.567 1.483 + 0.011 = 42.567 1.472 = 41.095m H3 = H2 + h3 + v3 = 41.095 3.678 + 0.008 = 41.095 3.670 = 37.425m15某工地布设的一条闭合水准路线如图（一），数据见表（一），试计算点1，2，3的最后高程值。（h容=12，要求有计算步骤，算至毫米）点名测站数高差（mm）高程（m）BM035.4488+5 637110-1 23625-2 45639-1 921BM0图(一)解：h=（+5637）+（-1236）+（-2456）+（-1921）=+24mm h容=12=12=68mm 则有：| h | h容|，所以观测成果符合精度要求 每一测站的改正数为：=-=-0.75mm 所以H1=HBM0+5.637+ n/1000 =35.448+5.637+（-0.006）=41.079m (n=8)同理H2=39.836m ， H3=37.376 6设地面有A、B两点相距60米，仪器在A、B间距A点3米处测得高差hAB=+0.468米,现将仪器搬到距B点3米处，测得A尺读数为1.694米，B尺读数为1.266米，问：（1）A、B两点的正确高差为多少?（+0.448m）(2)视准轴与水准管轴的夹角i为多少?(-69)（3）如何将视线调平？(当仪器架设在距B点3米处时，如果旋转微倾螺旋使立于A点上的水准尺的读数为1.714米，则水准仪视线水平。)（4）如何使仪器满足水准管轴平行于视准轴？（当水准仪视线水平时，水准管气泡不居中，用校正针拨动管水准器一端的上下两个校正螺丝，使气泡的两个影像符合）7. 如下表所示,某附合水准路线观测数据已填入表格,试完成闭合水准路线内业计算，求出1、2、3点的高程. 点 号测站数实测高差(m)改正数(mm)改正后高差(mm)高 程(m)备 注A7+5.513+7+5 52058.012163.5325-2.472+5-2 467261.0656+2.524+6+2 530363.5957+2.156+7+2 16365.75825+7.721+25+7 746辅助计算H2 H1 = 65.758-58.012=7.746mfh=h测 ( H2-H1 )=7.721-7.746 =-0.025m =0.060mfh fh容 可分配闭合差vi = 1/n * fh= + 0.001