土木工程测量第02章

1、 第二章 水准测量第二章第二章 水准测量水准测量第二章第二章 水准测量水准测量水准测量原理水准测量的方法与成果整理水准仪轴线的检验与校正自动安平水准仪和精密水准仪 学习要点水准测水准测量原理量原理水准测量原理一一.高程测量概述二二.水准测量原理一一.高程测量概述高程测量概述1.1.高程测量高程测量 测定地面点高程的工作2.2.高程测量的方法高程测量的方法水准测量水准测量用水准仪进行高程测量的工作。是高程测量的主要方法使用仪器：水准仪水准仪 水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。其他高程测量方法：其他高程测量方法：三角高程测量、电子全站仪全站仪高程导线测量。

2、3.3.高程系统高程系统我国国家高程系统：高程系统：黄海高程系黄海高程系我国国家高程基准：高程基准：1985年年国家国家高程基准高程基准4.4.水准点水准点高程由此算起二二.水准测量原理水准测量原理高差=后视读数-前视读数：1.1.水准测量原理水准测量原理 hAB 0，高差为正，前视点高； hAB 35 mm 要校正水准管的一端水准管的校正螺丝自动安平水准仪和精密水准仪自动安平水准仪和精密水准仪一一. .自动安平水准仪二二. .精密水准仪三.电子水准仪一、自动安平水准仪（一）自动安平水准仪的特点（一）自动安平水准仪的特点1、没有水准管和微倾螺旋，望远镜和支架连成一体。2、只有圆水准器，测量时只

3、需粗平。3、缩短观测时间，简化操作，提高观测精度。（二）（二）自动安平水准仪基本原理自动安平补偿器结构Zeiss Koni007自动安平水准仪精密水准测量的两个重要条件：精密水准仪精密水准仪提供精确的水平视线；精密水准尺精密水准尺刻度精确(铟钢带水准尺)， 能读得精确的读数。二二.精密水准仪每公里往返平均高差中误差每公里往返平均高差中误差 1mm1mm1.1.水准器灵敏度高：水准器灵敏度高： 水准器格值达到5102mm。 采用微倾式结构和符合水准器棱镜组，能方便、 精确地完成精平。2.2.望远镜放大率大，孔径大：望远镜放大率大，孔径大： 放大率V在40倍以上，孔径D大于50mm，照准精 度高。

4、3.3.望远镜结构严密，视准轴变化小：望远镜结构严密，视准轴变化小： 有隔热罩。4.4.装有平行玻璃板测微装置：装有平行玻璃板测微装置： 测微范围10（5）mm，测微器刻度100格，格值 为0.1（0.05）mm，可估读至0.01（0.005)mm。精密水准仪的特点WILD N3、精、精密水准尺密水准尺WILD N3WILD N3精密精密水准仪水准仪精精密密水水准准尺尺读数方法：读数方法：1.48655m三三. 电子水准仪也称“数字水准仪”具有自动安平功能。自动显示水平视线读数和视距。通过物镜获取水准尺图象，通过 仪器的处理系统，将图象信息转 换成数字显示。能与计算机实现数据通讯。基本避免了人

5、为的观测误差（视 差、水准器精平误差、瞄准误差、 估读数误差。电子水准电子水准仪图仪图电子水准仪图电子水准仪图条条码码尺尺测量键测量键电子水准仪的电子水准仪的瞄准瞄准要求竖丝要求竖丝位于条码位于条码带上带上电子水准仪的瞄准电子水准仪的瞄准误差来源： 仪器误差仪器误差 + + 观测误差观测误差 + + 外界条件的影响外界条件的影响 一、仪器误差 1、仪器校正后的残余误差、仪器校正后的残余误差主要是主要是 i 角误差角误差。 （前后视距相等前后视距相等可消除）可消除） 2、水准尺误差、水准尺误差 包括刻划不准、尺长变化（或零包括刻划不准、尺长变化（或零点差）、点差）、 尺身弯曲等误差。（作业前必须

6、检验，尺身弯曲等误差。（作业前必须检验，前后视尺交替使用、测站数为偶数前后视尺交替使用、测站数为偶数可减弱或消除）可减弱或消除）仪器残余误差仪器残余误差主要表现为水准管轴与视准轴不平行。此误差常称为主要表现为水准管轴与视准轴不平行。此误差常称为i角角误差。误差。abababABii存在存在i角误差时，角误差时，)( )()(bababbaabahAB只有前后视距相等时，只有前后视距相等时，a=b，i 角对高差的影响为零。角对高差的影响为零。二、观测误差二、观测误差 1、视差、视差（仔细调焦仔细调焦可消除）可消除） 2、读数误差（、读数误差（减小视线长度、读数认真果断减小视线长度、读数认真果断）

7、 3、水准器泡居中误差（、水准器泡居中误差（符合后立即读数符合后立即读数） 4、水准尺倾斜的影响（、水准尺倾斜的影响（认真扶尺、气泡居中认真扶尺、气泡居中）三、外界条件的影响 1、仪器下沉（、仪器下沉（踩紧脚架、减少观测时间踩紧脚架、减少观测时间） 2、尺垫下沉（、尺垫下沉（尺垫踩实、往返测取中数尺垫踩实、往返测取中数） 3、地球曲率和大气折光（、地球曲率和大气折光（前后视距相等前后视距相等可消除）可消除） 4、大气温度和风力（、大气温度和风力（打伞遮阳、选择好的天气打伞遮阳、选择好的天气）水 准 尺 倾水 准 尺 倾斜时，斜时，标尺的标尺的读数怎读数怎样变化？样变化？仪器下沉和尺垫下沉仪器下沉和尺垫下沉正红黑平均正红红红正黑黑黑）（假设hhhhhbahhbah2/321 3 1-实际测量时，应尽量将脚架、尺垫踩实。实际测量时，应尽量将脚架、尺垫踩实。a黑a红b黑b红后尺前尺123所以采用“后、前、前、后后、前、前、后”，或称“黑、黑、红、红黑、黑、红、