水准仪操作流程.doc

水准仪操作流程一：出门前的准备 光学水准仪一台，三脚架一个，红黑标尺两个（4867,4767）或塔尺一把，尺垫两个，记录手薄一套。二：水准测量原理水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。设后视A尺读数为a ，前视B尺读数为b ，则A、B两点高差为 高差法： 视线高法： 三:水准仪架设步骤 水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤。 1.安置水准仪 打开三脚架并使高度适中，目估使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架头上。2.粗略整平 粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平。在整平的过程中，气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向致。 3.瞄准水准尺 首先进行目镜对光，即把望远镜对着明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。再松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋。然后从望远镜中观察；转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺。 当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，这种现象称为视差。产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。由于视差的存在会影响到读数的正确性，必须加以消除。消除的方法是重新仔细地进行物镜对光，直到眼睛上下移动，读数不变为止。此时，从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰。4.精平与读数 眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡，右手转动微倾螺旋，使气泡两端的像吻合，即表示水准仪的视准轴已精确水平。这时，即可用十字丝的中丝在尺上读数。现在的水准仪多采用倒像望远镜，因此读数时应从小往大，即从上往下读。先估读毫米数，然后报出全部读数。 精平和读数虽是两项不同的操作步骤，但在水准测量的实施过程中，却把两项操作视为一个整体；即精平后再读数，读数后还要检查管水准气泡是否完全符合。只有这样，才能取得准确的读数。四：水准测量的实施 当欲测的高程点距水准点较远或高差很大时，就需要连续多次安置仪器以测出两点的高差。（一）高差法如图2-18所示，已知点的高程=43.150m，欲测点高程，在线路上增加1、2、3、4、等中间点，将高差分成若干个水准测站。其中间点仅起传递高程的作用，称为转点（Turning Point），简写为。转点无固定标志，无需算出高程。 每安置一次仪器，便可测得一个高差，即 将各式相加，得 则点的高程为 图2-18 高差法连续水准测量观测、记录与计算见表2-1。表2-1 高差法水准测量手簿 测点后视读数（m）前视读数（m）高差（m）高程（m）备注1.52543.150已知水准点0.6281.3930.89743.7780.1321.4321.26143.9100.0830.8341.51543.8270.5231.37543.304计算校核计算无误（二）仪高法仪高法测高程的施测与高差法基本相同。如图2-18所示，在相邻两测站之间有了中间点1、2、3与4、5，它们是待测的高程点，而不是转点。在测站，除了读出点上的前视读数，还要读出中间点1、2、3的读数；在测站，要读出点上的后视读数，以及读出中间点4、5的读数。仪高法的计算方法与高差法不同，须先计算仪器视线高程，再推算前视点和中间点高程。记录与计算见表2-2相应栏。为了减少高程传递误差，观测时应先观测转点，后观测中间点。图2-19 仪高法连续水准测量表2-2 仪高法水准测量手簿 测站测点后视读数（m）视线高（m）前视读数（m）高程（m）备注转点中间点1.63022.96521.33511.58521.38021.31221.65331.40521.5600.51522.1701.31021.65541.05021.12050.93521.2351.73220.438计算检核（不包括中间点） 五：水准测量的检核 1计算检核 点对点的高差等于各转点之间高差的代数和，也等于后视读数之和减去前视读数之和，因此，此式可用来作为计算的检核。但计算检核只能检查计算是否正确，不能检核观测和记录时是否产生错误。 2测站检核 点的高程是根据点的已知高程和转点之间的高差计算出来。若其中测错任何一个高差，点高程就不会正确。因此，对每一站的高差，都必须采取措施进行检核测量。 1）双仪器高法 同一测站用两次不同的仪器高度（两次不同的仪器高度相差10cm以上），测得两次高差以相互比较进行检核。两次所测高差之差对于等外水准测量容许值为，对于四等水准测量容许值为。超出此限差，必须重测，在此限差内，可取两次所测高差之差的平均值作为该站的观测高差。2）双面尺法 仪器高度不变，立在前视点和后视点上的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互进行检核。两次所测高差之差的限差同双仪器高法。3成果检核 测站检核只能检核一个测站上是否存在错误或误差超限。由于温度、风力、大气折光、尺垫下沉和仪器下沉等到外界条件引起的误差，尺子倾斜和估读的误差，以及水准仪本身的误差等，虽然在一个测站上反映不很明显，但随着测站数的增多使误差积累，有时也会超过规定的限差。 因此为了正确评定一条水准路线的测量成果精度，应进行整个水准路线的成果检核。成果检核的方法，因水准路线布设形式的不同，主要有1）闭合水准路线检核 理论上闭合水准路线各段实测高差代数和值应等于零，即。2）符合水准路线检核理论上附合水准路线各段实测高差代数和值应等于两端已知高程的差值，即。3）支水准路线检核支水准路线本身没有检核条件，通常是用往、返水准路线测量方法进行路线检核。理论上往测高差与返测高差应大小相等，方向相反，即。上述三种路线成果检核的具体计算方法在下节水准测量的内业计算中详述。六：水准测量的内业水准测量外业工作结束后，要检查手簿，再计算各点间的高差。经检核无误后，才能进行计算和调整高差闭合差。最后计算各点的高程。否则应查找原因予以纠正，必要时应返工重测。下面将根据水准路线布设的不同形式，举例说明计算的方法、步骤。1.闭合水准路线成果计算如图2-20所示，闭合水准路线、1、2、3、4，各段观测数据及起点高程均注于图中，现以该闭合水准路线为例，将成果计算的步骤介绍如下，并将计算结果列入表2-3中。图2-20 闭合水准测量表2-3 闭合水准路线成果计算 测量编号测点距离（km）实测高差（m）高差改正数（m）改正后高差（m）高程（m）备注11.1+3.2410.005+3.24627.015已知与已知高程相符130.26120.70.6800.0030.677229.58430.92.8800.0042.876326.70840.80.1550.0040.151426.55751.3+0.4520.006+0.45827.0154.80.022+0.0220辅助计算 精度合格（一）高差闭合差闭合水准路线各段高差的代数和理论上应等于零，即 由于存在着测量误差，必然产生高差闭合差 （二）高差闭合差容许值高差闭合差可用来衡量测量成果的精度，等外水准测量的高差闭合差容许值规定为 平地 = mm 为水准路线长度以公里计山地 = mm 为测站数本例中，由于，则精度合格，可进行高差闭合差的调整。（三）闭合差的调整 在同一条水准路线上，假设观测条件是相同的，可认为各站产生的误差机会是相同的，故闭合差的调整按与测站数（或距离）成正比反符号分配的原则进行即高差闭合差的调整原则是1调整数的符号与高差闭合差符号相反；2调整数值的大小是按测段长度或测站数成正比例的分配；3调整数最小单位为0.001。（四）高程计算 各测段实测高差加上相应的改正数，便得到改正后的高差。以上计算过程，见表2-3中。二、附合水准路线成果计算 （一）高差闭合差的计算 （二）高差闭合差容许值 同闭合水准路线（三）闭合差的调整 同闭合水准路线（四）高程计算 同闭合水准路线图2-21 符合水准测量表2-4 符合水准路线成果计算 测量编号测点距离（m）实测高差（m）高差改正数（m）改正后高差（m）高程（m）备注1BM1120+0.5340.0020.53247.040已知高程相符A47.57222000.1660.0040.170B47.4023490+0.1930.010+0.183C47.5854370+0.2340.0080.226D47.8115410+1.0280.0091.019BM248.83015901.8230.0331.790辅助计算 精度合格七：支线水准路线成果计算（一）高差闭合差如图2-22所示，已知水准点A的高程为45.396m，往、返测站各为15站，图中箭头表示水准测量往返测方向。理论上往测高差与返测高差应大小相等，方向相反。图2-22 支线水准测量由于