第3章_水准测量

1、 第二章第二章 水准测量水准测量&水准测量的原理水准测量的原理&水准仪及其使用水准仪及其使用&普通水准测量及其成果整理普通水准测量及其成果整理&水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正&水准测量误差分析及其注意事项水准测量误差分析及其注意事项本章主要内容本章主要内容 ABABHHhn 绝对高程绝对高程BAHH ,AB大地水准面大地水准面AHBH假定水准面假定水准面AHBHn 相对高程相对高程BAHH ,ABABHHhn 高差高差ABABABHHHHh高程的概念高程的概念 高程测量高程测量v高程测量是测量工作的三项基本任务之一，通常确高程测量是测量工作的三项基

2、本任务之一，通常确定点地面高程的方法有：水准测量和三角高程测量。定点地面高程的方法有：水准测量和三角高程测量。v水准测量水准测量是利用水平视线来测量两点间的高差。由是利用水平视线来测量两点间的高差。由于水准测量的精度较高，所以是高程测量中最主要于水准测量的精度较高，所以是高程测量中最主要的方法。的方法。v三角高程测量三角高程测量是测量两点间的水平距离或斜距和竖是测量两点间的水平距离或斜距和竖直角直角(即倾斜角即倾斜角)，然后利用三角公式计算出两点间，然后利用三角公式计算出两点间的高差。三角高程测量一般精度较低，只是在适当的高差。三角高程测量一般精度较低，只是在适当的条件下才被采用。的条件下才被

3、采用。vGPS测高。测高。 水准测量的原理水准测量的原理v水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。高程。ABabhAB前进方向前进方向大地水准面大地水准面HA（已知）（已知）HB=？后视后视前视前视 水准测量的原理水准测量的原理ABabhAB前进方向前进方向大地水准面大地水准面HA（已知）（已知）HB=？后视后视前视前视bahAB A、B两点间高差两点间高差hAB为：

4、为：A点为点为后视点后视点，A点尺上的读数点尺上的读数a称为称为后视读数后视读数；B点为点为前视前视点点，B点尺上的读数点尺上的读数b称为称为前视读数前视读数。高差等于高差等于后视读数后视读数减去减去前视读数前视读数。 水准测量的原理水准测量的原理hABABab前进方向前进方向大地水准面大地水准面HAHBHBABABhHH bHHaHHiBAi视线高度视线高度v计算未知点的高程计算未知点的高程n高差法高差法n视线高法视线高法 水准测量的原理水准测量的原理hAB大地水准面大地水准面HB=?Av连续水准测量连续水准测量 hAB=h =h1+h2 + =(a1 b1)+(a2 b2 )+ = ab

5、水准仪水准仪v为水准测量提供水平视线的为水准测量提供水平视线的仪器。仪器。v常用的水准仪常用的水准仪 精密水准仪精密水准仪 DS05 、 DS1 普通水准仪普通水准仪 DS3 、DS10 水准仪水准仪DS3型水准仪水准仪望远镜望远镜水准器水准器基基 座座v水准仪的结构水准仪的结构 水准仪水准仪目镜目镜微倾螺微倾螺旋旋物镜调焦螺物镜调焦螺旋旋物镜物镜水平水平微动微动螺旋螺旋水平水平制动制动螺旋螺旋脚螺脚螺旋旋准星准星v水准仪的结构水准仪的结构 水准仪水准仪物镜物镜对光透镜对光透镜目镜目镜视准轴视准轴上丝上丝下丝下丝中丝中丝竖丝竖丝十字丝分划板十字丝分划板v望远镜望远镜n望远镜是用来精确瞄准远处目

6、标并对水准尺进行读数的。望远镜是用来精确瞄准远处目标并对水准尺进行读数的。n它主要由它主要由: 物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板组成。物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板组成。n物镜、目镜调焦的目的。物镜、目镜调焦的目的。 水准仪水准仪圆水准器圆水准器圆水准器轴圆水准器轴长水准管长水准管长水准管轴长水准管轴v水准器水准器n是用以指示视线水平或竖轴是否竖直的装置。是用以指示视线水平或竖轴是否竖直的装置。n水准器又分为圆水准器和管水准器。水准器又分为圆水准器和管水准器。 水准仪水准仪气气泡泡LLv水准器水准器n圆水准器圆水准器l用以粗平仪器。用以粗平仪器。l过零点的球面法线过零点的球面法线LL，称

7、，称为圆水准器轴。为圆水准器轴。l圆水准器轴圆水准器轴LL平行于仪器平行于仪器竖轴竖轴VV。l气泡中心偏离零点气泡中心偏离零点2mm时时竖轴所倾斜的角值，称为竖轴所倾斜的角值，称为圆水准器的分划值。圆水准器的分划值。 水准仪水准仪OLLv水准器水准器n管水准器管水准器l管水准器（亦称水准管）用管水准器（亦称水准管）用于精确整平仪器。于精确整平仪器。l水准管上水准管上2mm2mm圆弧所对的圆圆弧所对的圆心角心角，称为水准管的分划，称为水准管的分划值，水准管分划愈小，水准值，水准管分划愈小，水准管灵敏度愈高，用其整平仪管灵敏度愈高，用其整平仪器的精度也愈高。器的精度也愈高。DSDS3 3型水型水准

8、仪的水准管分划值为准仪的水准管分划值为2020，记作记作2020/2mm/2mm。 水准仪水准仪v水准器水准器n符合管水准器符合管水准器l为了提高水准管气泡居中的精度，采用符合水准器。为了提高水准管气泡居中的精度，采用符合水准器。 水准仪水准仪v基座基座n基座的作用是支承仪器的上部，并通过连接螺旋与三脚架基座的作用是支承仪器的上部，并通过连接螺旋与三脚架连接。连接。n基座主要由轴座、脚螺旋、底板和三脚压板构成。基座主要由轴座、脚螺旋、底板和三脚压板构成。n转动脚螺旋，可使圆水准气泡居中。转动脚螺旋，可使圆水准气泡居中。 水准尺和尺垫水准尺和尺垫v尺垫是由生铁铸成。一般尺垫是由生铁铸成。一般为三

9、角形板座，其下方有为三角形板座，其下方有三个脚，可以踏入土中。三个脚，可以踏入土中。尺垫上方有一突起的半球尺垫上方有一突起的半球体，体，水准尺立于半球顶面水准尺立于半球顶面。 尺垫用于转点处。尺垫用于转点处。v尺的双面均有刻划，一面尺的双面均有刻划，一面为黑白相间，称为黑面尺为黑白相间，称为黑面尺（也称主尺）；另一面为（也称主尺）；另一面为红白相间，称为红面尺红白相间，称为红面尺（也称辅尺）。（也称辅尺）。立尺点立尺点 v尺常数尺常数 两面的刻划均为两面的刻划均为1cm，在分米处注有数字。，在分米处注有数字。 两根尺的黑面尺尺底均从零开始，而红面尺尺底，两根尺的黑面尺尺底均从零开始，而红面尺尺

10、底，一根从一根从4.687m开始，另一根从开始，另一根从4.787m开始。在视线开始。在视线高度不变的情况下，同一根水准尺的红面和黑面读高度不变的情况下，同一根水准尺的红面和黑面读数之差应等于常数数之差应等于常数4.687m或或4.787m，这个常数称为，这个常数称为尺常数尺常数，用，用K来表示。来表示。 水准尺和尺垫水准尺和尺垫 水准仪的使用水准仪的使用v安置：安置三脚架和水准仪；安置：安置三脚架和水准仪；v粗平：使圆水准器气泡居中；粗平：使圆水准器气泡居中；v瞄准：粗瞄和精瞄；瞄准：粗瞄和精瞄；v精平：使长水准管气泡居中；精平：使长水准管气泡居中；v读数：用中丝读数；读数：用中丝读数； 水

11、准仪的使用水准仪的使用v安置仪器安置仪器n在测站上松开三脚架架腿的固定螺旋，按需要的高度调整在测站上松开三脚架架腿的固定螺旋，按需要的高度调整架腿长度，再拧紧固定螺旋，张开三脚架将架腿踩实，并架腿长度，再拧紧固定螺旋，张开三脚架将架腿踩实，并使使三脚架架头大致水平三脚架架头大致水平。n从仪器箱中取出水准仪，用连接螺旋将水准仪固定在三脚从仪器箱中取出水准仪，用连接螺旋将水准仪固定在三脚架架头上。架架头上。 水准仪的使用水准仪的使用v粗平粗平n使圆水准器气泡居中使圆水准器气泡居中b312c312 a13 2气泡移动方向与气泡移动方向与左手大拇指左手大拇指运动的方向一致。运动的方向一致。 水准仪的使

12、用水准仪的使用缺口缺口准星准星水平微动螺旋水平微动螺旋水平制水平制动螺旋动螺旋对光螺旋对光螺旋消除视差消除视差v瞄准目标瞄准目标n粗瞄、对光、精瞄和消除视差粗瞄、对光、精瞄和消除视差 水准仪的使用水准仪的使用微倾螺旋微倾螺旋每次读中丝读数前都要精平每次读中丝读数前都要精平v精平精平n使长水准管气泡居中使长水准管气泡居中 水准仪的使用水准仪的使用v读数读数l 仪器精确整平后，即可用十字丝横丝（即中丝）仪器精确整平后，即可用十字丝横丝（即中丝）在水准尺上读数。在水准尺上读数。l读数按由小到大的方向，读出米、分米、厘米、读数按由小到大的方向，读出米、分米、厘米、并仔细估读毫米数。并仔细估读毫米数。l

13、读数记录一般均不加小数点，读记四位数，以毫读数记录一般均不加小数点，读记四位数，以毫米为单位。米为单位。 水准仪的使用水准仪的使用1213111.251m0.717mv读数读数 水水准准尺尺读读数数1 1123121314 水准点和水准路线水准点和水准路线v水准点：我们将用水准测量的方法测定的高程控制水准点：我们将用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点。水准点记为点，称为水准点。水准点记为BM (Bench Mark)。v水准点有水准点有永久性水准点永久性水准点和和临时性水准点临时性水准点两种。两种。国家等级永久性水准点国家等级永久性水准点 水准点和水准路线水准点和水准路线BM23BM2

14、4BM259.0m9.8m8.4mH2356.437mH2458.392mH2553.168m水准点的水准点的“点之记点之记”建筑工程水准点建筑工程水准点临时性水准点临时性水准点v水准点水准点 水准点和水准路线水准点和水准路线单一单一水准路线水准路线附和附和水准路线水准路线闭合闭合水准路线水准路线支支水准路线水准路线水准网水准网v水准路线水准路线 相邻两水准点间的路线称为测段。相邻两水准点间的路线称为测段。水准路线水准路线 在水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。BMABMBh1h2h3h4123 水准点和水准路线水准点和水准路线v附和水准路线附和水准路线l从已知高程的水准点从已知高

15、程的水准点BM1出发，沿待定高程的出发，沿待定高程的水准点水准点1、2、进行水准测量，最后附合到另进行水准测量，最后附合到另一已知高程的水准点一已知高程的水准点BM2所构成的水准路线，所构成的水准路线，称为附合水准路线。称为附合水准路线。BM1BM2)(始始终终测测HHhfh 水准点和水准路线水准点和水准路线v水准路线水准路线n闭合水准路线闭合水准路线l从已知高程的水准点从已知高程的水准点BM1出发，沿各待定高程的水准出发，沿各待定高程的水准点点1、2、3、4进行水准测量，最后又回到原出发点进行水准测量，最后又回到原出发点BM1的环形路线，称为闭合水准的环形路线，称为闭合水准 路线。路线。BM

16、0 测测hfh 水准点和水准路线水准点和水准路线v水准路线水准路线n支水准路线支水准路线l从已知高程的水准点从已知高程的水准点BM0出发，沿待定高程的水准点出发，沿待定高程的水准点1，2进行水准测量，这种既不闭合又不附合的水准路线，进行水准测量，这种既不闭合又不附合的水准路线，称为支水准路线。支水准路线要进行往返测量，以资称为支水准路线。支水准路线要进行往返测量，以资检核。检核。 BM0 返返往往hhfh 水准点和水准路线水准点和水准路线BM3BM1BM2结点通过平差方法求得各待定点的高程v水准路线水准路线n水准网水准网 水准测量的外业水准测量的外业ABabhAB前进方向前进方向大地水准面大地

17、水准面HAHBHB 水准测量的外业水准测量的外业BMABDAB50mhAB12.500mAHACHChAC大地水准面大地水准面D1000m 水准测量的外业水准测量的外业v当已知高程的水准点距欲测定高程点较远或高差较当已知高程的水准点距欲测定高程点较远或高差较大时，不能安置一次仪器即可测得两点间的高差。大时，不能安置一次仪器即可测得两点间的高差。这时需要在两点间加设若干个立尺点，分段设站，这时需要在两点间加设若干个立尺点，分段设站，连续进行观测。连续进行观测。v加设的这些立尺点并不需要测定其高程，它们只起加设的这些立尺点并不需要测定其高程，它们只起传递高程的作用，故称之为转点，用传递高程的作用，

18、故称之为转点，用TP（Turning Point）表示。）表示。v转点上需放置尺垫。转点上需放置尺垫。 水准测量的外业水准测量的外业v已知水准点已知水准点BMA的高程的高程 HA19.153m，现欲测定，现欲测定B点的高程点的高程HB，由于，由于A、B两点相距较远，需分段设站两点相距较远，需分段设站进行测量，具体施测步骤如下。进行测量，具体施测步骤如下。HAHBhAB大地水准面大地水准面AB 水准测量的外业水准测量的外业AHABHBhAB大地水准面大地水准面TP1h1后视点后视点前视点前视点进行方向进行方向1.2711.6321BMATP11.6321.2710.36119.514 水准测量的

19、外业水准测量的外业AHABHBhAB大地水准面大地水准面TP11h1后视点后视点前视点前视点进行方向进行方向2 水准测量的外业水准测量的外业AHABHBhAB大地水准面大地水准面TP11h1后视点后视点前视点前视点进行方向进行方向0.95221.862 水准测量的外业水准测量的外业 水准测量的外业水准测量的外业校核校核a= b= a b = h= 高程高程高差高差前视读数前视读数后视读数后视读数测点测点测站测站BM1TP111BM1TP11.5630.986+0.57719.43122TP1AA1.7621.8280.0663.3252.814 +0.511+0.511 水准测量的外业水准测量

20、的外业v注意事项：注意事项：n架仪器要注意前后视距大致相等；架仪器要注意前后视距大致相等；n仪器不能架在路中央；仪器不能架在路中央；n尺垫只在转点处使用；尺垫只在转点处使用；n读数前要精平；读数前要精平；n后视完毕转向前视，一定要重新精平再读数，（但切记不后视完毕转向前视，一定要重新精平再读数，（但切记不能动脚螺旋）；能动脚螺旋）；n视线要小于视线要小于100米。米。课间实习时我要求大家视距控制在课间实习时我要求大家视距控制在30304040米之间。米之间。 水准测量的内业计算水准测量的内业计算v测站校核：测站校核：n在一个测站上观测两次高差，两次高差不符值应在允许范在一个测站上观测两次高差，

21、两次高差不符值应在允许范围内。方法有围内。方法有n变仪器高法变仪器高法（例如普通水准测量容许值为（例如普通水准测量容许值为5mm）,取其取其平均值作为该测站最后结果平均值作为该测站最后结果n双面尺法。双面尺法。v线路校核：线路校核：n把已知高程点和待测点布设成路线，线路观测高差和理论把已知高程点和待测点布设成路线，线路观测高差和理论高差不符值应在允许范围内。高差不符值应在允许范围内。v线路方式主要有闭合水准路线线路方式主要有闭合水准路线 、附合水准路线、附合水准路线 、往、往返水准路线返水准路线 水准测量的内业计算水准测量的内业计算v计算高差闭合差计算高差闭合差(closing error)

22、理测hhfh公式：公式：v对于闭合水准路线，有：对于闭合水准路线，有：测理测hhhfhv对于附合水准路线，有：对于附合水准路线，有：)(始终测理测HHhhhfh返往hhfhv对于支水准路线，有：对于支水准路线，有： 水准测量的内业计算水准测量的内业计算v高差闭合差的容许值（高差闭合差的容许值（tolerance）对于普通水准测量：对于普通水准测量：适用于山区适用于平原区容容nfLfhh1240式中，式中，fh容容高差闭合差限差，单位：高差闭合差限差，单位：mm； L水准路线长度，单位：水准路线长度，单位：km ； n测站数测站数 。 一、附合水准路线的计算 下图是一附合水准路线等外水准测量示意

23、图，下图是一附合水准路线等外水准测量示意图，A、B为已知高程的水准点，为已知高程的水准点，HA65.376m，HB68.623m，1、2、3为待定高程的水准点。为待定高程的水准点。h11.575mh22.036mh31.742mh41.446mn18L11.0kmn212L21.2kmn314L31.4kmn416L42.2kmB MA123B MB 1填写观测数据和已知数据 2计算高差闭合差mm68m068. 0m)376.65m623.68(m315. 3)( ABmhHHhW 根据附合水准路线的测站数及路线长度求出每公里测站数，以便确定采用平地或山地高差闭合差容许值的计算公式。 在本例题

24、中在本例题中6 . 8km8 . 550站Ln站站/km16站站/km 故高差闭合差容许值采用平地公式计算。故高差闭合差容许值采用平地公式计算。 等外水准测量平地高差闭合差容许值等外水准测量平地高差闭合差容许值Whp的计的计算公式为算公式为LWhp40 mm68m068. 0m)376.65m623.68(m315. 3)( ABmhHHhWmm96km8 . 54040 LWhphphWW成果合格成果合格 3调整高差闭合差 高差闭合差调整的原则和方法是：高差闭合差调整的原则和方法是： 按与测站数或测段长度成正比例的原则，将高差闭合差反号分配到各相应测段的高差上，得改正后高差。即ihinnWv

25、 ihiLLWv 式中式中 vi 第第i测段的高差改正数（测段的高差改正数（mm）；）； 、 水准路线总测站数与总长度；水准路线总测站数与总长度； 、 第测段的测站数与测段长度。第测段的测站数与测段长度。 n LiniL 在本例中，各测段改正数为：mm12km0 . 1km8 . 5mm6811LLWvhmm14km2 . 1km8 . 5mm6822 LLWvhmm16km4 . 1km8 . 5mm6833 LLWvhmm26km2 . 2km8 . 5mm6844 LLWvh计算检核：计算检核：hiWv 7 将各测段高差改正数填入计算表第5栏内。912 4计算各测段改正后高差 各测段改正

26、后高差等于各测段观测高差加上各测段改正后高差等于各测段观测高差加上相应的改正数，即相应的改正数，即iimivhh 式中式中 第第 i 段的改正后高差（段的改正后高差（m）。）。ih 本例题中，各测段改正后高差为：m563. 1m)012. 0(m575. 1111 vhhm022. 2m)014. 0(m036. 2222 vhhm758. 1m)016. 0(m742. 1333 vhhm420. 1m)026. 0(m446. 1444 vhh计算检核：计算检核：ABiHHh 10 将各测段改正后高差填入计算表第6栏内。12 5计算待定点高程 根据已知水准点根据已知水准点A的高程和各测段改

27、正后高差，的高程和各测段改正后高差，即可依次推算出各待定点的高程，即即可依次推算出各待定点的高程，即m939.66m563. 1m376.6511 hHHAm961.68m022. 2m939.66212 hHHm203.67m)758. 1(m961.68323 hHH)(43)(m623.68m420. 1m203.67已已知知推推算算BBHhHH 计算检核：计算检核：最后推算出的B点高程应与已知的B点高程相等，以此作为计算检核。 将推算出各待定点的高程填入计算表第7栏内。 三、四等水准测量三、四等水准测量v1、应用、应用 主要用于测区或工程的首级高程控制，为测区或主要用于测区或工程的首级

28、高程控制，为测区或工程提供高精度高程控制点。工程提供高精度高程控制点。 2 水准测量主要技术指标水准测量主要技术指标1 2 水准测量主要技术指标2 等外水准测量高差闭合差容许误差：山地：平地：mmnfh12容mmLfh40容 国家四等水准测量高差闭合差容许误差：山地：平地：mmnfh6容mmLfh20容 3 一个测站上的观测记录程序一个测站上的观测记录程序1架水准仪器架水准仪器-粗平粗平-立标尺立标尺-粗读视距粗读视距-保持保持前后视距符合限差要求前后视距符合限差要求双面尺法双面尺法一个测站上的观测顺序为（简称为一个测站上的观测顺序为（简称为后、后、后后、前、前、前前）：v 照准后视尺黑面，读

29、取照准后视尺黑面，读取上、下、中丝上、下、中丝读数；读数；v 照准照准后后视尺视尺红红面，读取面，读取中丝中丝读数；读数；v 照准前视尺照准前视尺黑黑面，读取面，读取上、下、中丝上、下、中丝读数；读数；v 照准照准前前视尺红面，读取视尺红面，读取中丝中丝读数（每次读数读数（每次读数前，注意精平）。前，注意精平）。总共观测记录总共观测记录8个数据。至此，观测程序完成，个数据。至此，观测程序完成，应立即进行测站计算，共计算应立即进行测站计算，共计算10个数据。个数据。5项限差项限差检核无误后方可进行下一测站的工作。检核无误后方可进行下一测站的工作。 观测记录观测记录8个数据个数据：v 后视尺黑面，

30、后视尺黑面，上、下、中丝上、下、中丝读数；读数；v 前视尺黑面，前视尺黑面，上、下、中丝上、下、中丝读数；读数；v 前视尺红面前视尺红面中丝中丝读数；读数；v 后视尺红面后视尺红面中丝中丝读数。读数。10 个数据计算：个数据计算：后视距后视距前视距前视距前、后视前、后视距差距差前、后视距累计差前、后视距累计差后视尺黑、红面读数后视尺黑、红面读数差差前视尺黑、红面读数差前视尺黑、红面读数差黑面高差黑面高差红面高红面高差差黑、红面高差之差黑、红面高差之差高差中数高差中数5 项检核项检核: 视距不超限视距不超限(80m) 前、后视距前、后视距差不超限差不超限(5m) 前、后视距累计差不超限前、后视距

31、累计差不超限(10m) 黑、红面读数差不超限黑、红面读数差不超限(3mm) 黑、红面所黑、红面所测高差之差不超限测高差之差不超限(5mm) 一个测站上的观测记录程序一个测站上的观测记录程序2-1+1+1-1+1-1+0. 6-0. 16. 6111. 825前前K21. 6700. 580-1. 190-1. 091后后-前前30. 930. 8+0. 7+1. 36. 0281. 340前前K11. 2251. 333+0. 215+0. 116后后-前前23. 224. 5-0. 6-0. 65. 9971. 209前前K21. 0931. 646+0. 450+0. 551后后-前前23

32、. 522. 9dd上丝上丝上丝上丝下丝下丝下丝下丝红面红面黑面黑面前视距前视距m后视距后视距m-1. 090505. 4210. 734后后K11. 9790. 888ZD2 ZD33+0. 115506. 2431. 456后后K21. 4571. 578ZD1 ZD22K1=4. 687K2=4. 787+0. 550506. 4471. 760后后K11. 3281. 875A ZD11备备注注高差高差中数中数(m)黑红面黑红面读数差读数差K+黑黑-红红(mm)水准尺读数水准尺读数方向方向及及尺号尺号前前尺尺后后尺尺点点 号号测测站站编编号号=3mm=80m=5m=10m20时，就须校

33、正。校正时首先要求出时，就须校正。校正时首先要求出B尺正确的前视读数尺正确的前视读数b正。正。 3校正校正hAB正 转动微倾螺旋使横丝对准转动微倾螺旋使横丝对准b正正，此时水准管气泡必定偏歪。此时水准管气泡必定偏歪。ABab正正hAB正正 a bb正正=a hAB正正 微倾螺旋微倾螺旋hAB正 l用校正针拨动水准管一端的校正螺丝使气泡居中用校正针拨动水准管一端的校正螺丝使气泡居中，则水准管轴，则水准管轴也处于水平位置，从而使水准管轴平行于视准轴。水准管的校也处于水平位置，从而使水准管轴平行于视准轴。水准管的校正螺丝，校正时先松动左右两校正螺丝，然后拨上下两校正螺正螺丝，校正时先松动左右两校正螺

34、丝，然后拨上下两校正螺丝使气泡符合。拨动上下校正螺丝时，应先松一个再紧另一个丝使气泡符合。拨动上下校正螺丝时，应先松一个再紧另一个逐渐改正，当最后校正完毕时，所有校正螺丝都应适度旋紧。逐渐改正，当最后校正完毕时，所有校正螺丝都应适度旋紧。以上检验校正要反复进行，直到以上检验校正要反复进行，直到i角小于角小于20为止。为止。 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正 v 1.圆水准器的检验与校正圆水准器的检验与校正 检验：安置仪器后，用脚螺旋调节圆水准气泡居中。旋检验：安置仪器后，用脚螺旋调节圆水准气泡居中。旋转照准部转照准部180后，如气泡仍居中，则满足；否则需校后，如气泡仍居中，则满足；否则需校

35、正。正。n校正：用脚螺旋校正偏离长度的一半，再用圆水准校正：用脚螺旋校正偏离长度的一半，再用圆水准器下面的三个校正螺丝校正另一半。反复检验与校器下面的三个校正螺丝校正另一半。反复检验与校正。正。v 2.十字丝分划板的检验与校正十字丝分划板的检验与校正n检验：用十字丝横丝对准一个点状目标，水平制动检验：用十字丝横丝对准一个点状目标，水平制动螺旋制动后，用微动螺旋使十字丝横丝左右移动，螺旋制动后，用微动螺旋使十字丝横丝左右移动，若点偏离，则需校正。若点偏离，则需校正。n校正：打开目镜端护盖，松固定螺丝后，旋转十字校正：打开目镜端护盖，松固定螺丝后，旋转十字丝分划板到正确位置。反复检验与校正。丝分划

36、板到正确位置。反复检验与校正。v 3. 水准管的检验与校正水准管的检验与校正n检验：在高差不大的相距约检验：在高差不大的相距约80米左右的地方固定米左右的地方固定A、B两点，用变仪高法或双面尺法精确测出两点高差；两点，用变仪高法或双面尺法精确测出两点高差；然后将仪器搬至距其中一点最近的地方，再测两点然后将仪器搬至距其中一点最近的地方，再测两点高差，计算高差，计算i角，若角，若i角大于限差角大于限差20，则需校正。，则需校正。n校正：根据近尺读数和正确高差计算远尺正确读数，校正：根据近尺读数和正确高差计算远尺正确读数，用微倾螺旋使远尺为正确读数后，此时水准管气泡用微倾螺旋使远尺为正确读数后，此时

37、水准管气泡偏离中心位置，调节水准管校正螺丝使气泡居中。偏离中心位置，调节水准管校正螺丝使气泡居中。 水准测量的误差分析水准测量的误差分析 为了保证测量成果的精度，需要分析研究产生为了保证测量成果的精度，需要分析研究产生误差的原因，并采取措施消除或减小误差的影响。误差的原因，并采取措施消除或减小误差的影响。 主要的误差来源：主要的误差来源：v仪器仪器-水准仪、标尺水准仪、标尺v观测者观测者-观测误差观测误差v外界条件外界条件 一、仪器误差一、仪器误差- -仪器制造误差、仪器制造误差、i i角残余差及水准角残余差及水准尺误差尺误差 l l 仪器校正后的残余误差仪器校正后的残余误差（i角误差角误差

38、） 此项误差与仪器至立尺点的距离成正比。此项误差与仪器至立尺点的距离成正比。 l l 在测量中，保持前视和后视的距离相等，可消除该项误差。在测量中，保持前视和后视的距离相等，可消除该项误差。 l l 因某种原因某一测站的前视（或后视）距离较大，那么就因某种原因某一测站的前视（或后视）距离较大，那么就在下一测站上使后视（或前视）距离较大，可使误差得到补偿。在下一测站上使后视（或前视）距离较大，可使误差得到补偿。 l l 水准尺的误差水准尺的误差 l l 尺长误差尺长误差 ：尺长变化、弯曲引起的误差，通常限制弯曲度、尺长变化、弯曲引起的误差，通常限制弯曲度、施加改正数消除。施加改正数消除。 l l

39、 刻划误差：刻划误差：刻划不准确引起的误差，可施加改正数消除。刻划不准确引起的误差，可施加改正数消除。 l l零点误差：零点误差：尺底的刻划值与理论值之差，可采用尺底的刻划值与理论值之差，可采用每一测段每一测段站数均为站数均为偶数偶数的方法加以的方法加以消除。消除。 二二 观测误差观测误差水准管气泡居中误差水准管气泡居中误差水准管气泡居中误差一般为水准管气泡居中误差一般为0.15。符合水准器，气泡居中。符合水准器，气泡居中精度可提高一倍。由气泡居中误差引起的读数误差为：精度可提高一倍。由气泡居中误差引起的读数误差为：读数误差读数误差估读毫米数的误差，与人眼分辨能力、望远镜估读毫米数的误差，与人

40、眼分辨能力、望远镜放大率以及视线长度有关。按下式计算：放大率以及视线长度有关。按下式计算：式中：式中：V望远镜放大率；望远镜放大率；D视线长视线长； 60人眼能分人眼能分辨的最小角度；辨的最小角度；206265；水准管分划值。水准管分划值。Dvmv60为保证读数精度，各等水准测量对望远镜放大率和最大视线长为保证读数精度，各等水准测量对望远镜放大率和最大视线长有相应规定。有相应规定。D215. 0m 二二 观测误差观测误差视差影响视差影响视差对水准尺读数会产生较大误差。应仔细调视差对水准尺读数会产生较大误差。应仔细调焦，避免出现视差。焦，避免出现视差。水准尺倾斜水准尺倾斜误差水准尺倾斜会使读数增

41、大，其误差大小误差水准尺倾斜会使读数增大，其误差大小与尺倾斜的角度和在尺上的读数大小有关。与尺倾斜的角度和在尺上的读数大小有关。 1 1 仪器下沉或上升和尺垫下沉或上升仪器下沉或上升和尺垫下沉或上升 在土质较松软的地面上进行水准测量时，易引起仪器和在土质较松软的地面上进行水准测量时，易引起仪器和尺垫的下沉或上升。尺垫的下沉或上升。 外界条件的影响外界条件的影响仪器下沉或上升：可能使观测视线降低或升高，造成测量高差仪器下沉或上升：可能使观测视线降低或升高，造成测量高差的误差，若采用的误差，若采用“后后-前前-前前-后后”的观测顺序的观测顺序可可减弱减弱其影响。仪器放在坚实地面，仪器腿架踩其影响。

42、仪器放在坚实地面，仪器腿架踩实实。尺垫下沉或上升：转点处的尺垫，尺垫下沉或上升使下一测站尺垫下沉或上升：转点处的尺垫，尺垫下沉或上升使下一测站的后视读数增大或减少，高差增大或减少，造成的后视读数增大或减少，高差增大或减少，造成高程传递误差。为此，实际测量时，转点设在坚高程传递误差。为此，实际测量时，转点设在坚实地面，尺垫要踏实。实地面，尺垫要踏实。 外界条件的影响外界条件的影响2 2 气候的影响气候的影响v温度的变化引起大气折光变化造成尺像跳动；温度的变化引起大气折光变化造成尺像跳动；v烈日直晒仪器和大风影响水准管气泡的整平。烈日直晒仪器和大风影响水准管气泡的整平。尽量选择无风的阴天进行测量。

43、尽量选择无风的阴天进行测量。 v 地球曲率的影响地球曲率的影响 水准测量应根据水准面来求出水准测量应根据水准面来求出两点的高差，但视准轴是一直线，因此使读数中含两点的高差，但视准轴是一直线，因此使读数中含有由地球曲率引起的误差有由地球曲率引起的误差 “p”。 P=D2 (2R)v 大气折光的影响大气折光的影响 在一般大气情况下，大气折光误在一般大气情况下，大气折光误差差 “ ”是地球曲率误差是地球曲率误差“p”的的1/7; = D2 (14R)v 地球曲率与大气折光的共同影响地球曲率与大气折光的共同影响 ： f = p - =0.43D2 Rv 若前后视距相等若前后视距相等,该误差可在计算高差

44、时自行消除该误差可在计算高差时自行消除。3 3、地球曲率和大气折光的影响、地球曲率和大气折光的影响(图图a) 图图 a 地球曲率的影响地球曲率的影响P=D2 (2R)；大气折光大气折光 = D2 (14R) 地球曲率与大气折光的共同影响：地球曲率与大气折光的共同影响： f = p - = 0.43D2 R 四四 水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法1 1 仪器误差仪器误差仪器校正后的残余误差仪器校正后的残余误差水准仪经过校正后，不可能绝对满足水准管轴平行视准轴的条水准仪经过校正后，不可能绝对满足水准管轴平行视准轴的条件，因而使读数产生误差。这种误差的影响件，因而使读数产生误差。这种

45、误差的影响与距离成正比与距离成正比，只要观只要观测时注意测时注意使前、后视距离相等，便可消除或减弱此项误差的影响。使前、后视距离相等，便可消除或减弱此项误差的影响。水准尺误差水准尺误差包括包括水准尺长度变化、刻划误差和零点误差水准尺长度变化、刻划误差和零点误差等等。精密水准测量应对水准尺进行精密水准测量应对水准尺进行检定检定，并对读数进行，并对读数进行尺长误差改尺长误差改正正。零点误差零点误差在成对使用水准尺时，可采取设置在成对使用水准尺时，可采取设置偶数测站偶数测站的方法来的方法来消除；也可在前、后视中消除；也可在前、后视中使用同一根水准尺使用同一根水准尺来消除。来消除。 2、观测误差、观测

46、误差l气泡居中的误差气泡居中的误差 气泡居中的精度即水准管的灵敏度，它主要决定于水气泡居中的精度即水准管的灵敏度，它主要决定于水准管的分划值。为了减小气泡居中误差的影响，准管的分划值。为了减小气泡居中误差的影响，应对视应对视线长加以限制，观测时应尽量使气泡精确地居中或符合线长加以限制，观测时应尽量使气泡精确地居中或符合。l读数误差读数误差 估读的误差与人眼的分辨能力、望远镜的放大率以及估读的误差与人眼的分辨能力、望远镜的放大率以及视线的长度有关。视线的长度有关。消除视差、控制视线长度消除视差、控制视线长度l视差影响视差影响-l水准尺倾斜误差水准尺倾斜误差v水准尺倾斜会使读数增大：水准尺倾斜会使读数增大：使用装有水准器的水准尺可使用装有水准器的水准尺可消除。消除。 水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法3 3 外界条件影响外界条件影响仪器下沉或上升仪器下沉或上升选择坚实的地面作测站，并将脚架踏实。用双面尺法进行测站检核时，选择坚实的地面作测站，并将