工程测量水准测量

1、会计学1工程测量水准测量工程测量水准测量附合水准路线闭合水准路线支水准路线BMABMB123BMA12312BMA已知水已知水准点准点BM未知水未知水准点准点单一水准路线：单一水准路线：BMABMBBMC1BMA2134单单节节点点附附合合网网多多节节点点独独立立网网HAABHBabhAB大地水准面前进方向后视前视一个测站第一测站高差：第一测站高差： h1=a1-b1n其余测站以此类推h2=a2-b2.hn=an-bn各式相加得：各式相加得： h= a- b未知点高程：未知点高程： HB=HA+ h1.3640.9791.2590.7121.2780.5660.6531.864+0.385+0

2、.547+0.712-1.211+0.43354.20654.6394.5544.121a1b1a2b2h1=a1-b1h2=a2-b2如果：如果：f= h1-h2=6mm那么：那么：hAB= (h1+h2)/2ABh1=a1-b1h2=a2-b2a1b1a2b2f= h1-（h20.100）6mmhAB= (h1+h20.100)/2如果：如果：那么：那么：两尺常数不一致时两尺常数不一致时，考虑两尺常数差，考虑两尺常数差 0.100米。米。测站水准尺读数点号后视前视高差( h )平均高差改正后高差高 程（H）1A112510.0005811TP.10876+0.2495661+0.150+0

3、.250TP.113186103TP.21324-0.00626013+0.090-0.008果的正确性。闭合水准路线闭合水准路线0理论h实际上：理论上：0观测h观测hfh，观测不合格，重测。，观测成果合格；容容hhhhffff令：有：BMBM1 14 43 321 1闭合水准路线分析：结论：闭合水准路线具有严密的检核条件。结论：闭合水准路线具有严密的检核条件。附合水准路线附合水准路线附合水准路线分析：BMBM1 11 12 23 3BMBM2 2理论上：12BMBMHHh理论实际上：12BMBMHHh观测令：)HH(hfBMBMh12观测有：，观测不合格，重测。，观测成果合格；容容hhhhf

4、fff结论：附合水准路线具有严密的检核条件。结论：附合水准路线具有严密的检核条件。支水准路线支水准路线支线水准路线分析：理论上：实际上：无法比较与理论观测hh令：返测往测hhfh有：，观测不合格，重测。，观测成果合格；容容hhhhffff结论：支水准路线往返观测具有严密性。结论：支水准路线往返观测具有严密性。BMBM1 11 12 23 3?h理论支线水准路支线水准路线不严密，线不严密，必须作往返必须作往返测！测！BMABMB123BMA12312BMA3n高差闭合差的计算：高差闭合差的计算：n附合水准线路：附合水准线路： fh =hfh =h观测观测-(H-(HB B - H - HA A)

5、 )n闭合水准线路闭合水准线路: fh =h: fh =h观测观测n支水准线路支水准线路: fh =h: fh =h观测观测( (往）往） +h+h观测（返）观测（返）黑面黑面 a-b= h黑黑=-0.014红面红面 a-b= h红红=-0.119平均高差之和平均高差之和 h= (h黑黑+ h红红+0.100)/2= -0.016-0.016-0.014-0.1197.24730.9887.23330.869计算计算检核检核55.352EBMA5DE4CD3+0.174+0.176+0.2721387607615636348BC2成果检核：成果检核：高差闭合差高差闭合差fh=h=-0.016m

6、=-16 fh容容55.352+1.547+1.548+1.4460964575425127200BMAB1备注备注高程高程/m平均高差平均高差/m高差高差/m前视读数前视读数后视读数后视读数测点测点测站测站mmmmmmnfh2751212容闭合水准线路闭合水准线路（对于等对于等外水准测外水准测量）量）3.3.改正后高差的改正后高差的计算与检核：计算与检核：ijhnfv0ijhlfv0或fh =h观测- h理论理论 fh容许ijijhijijijijnnfhnvhh0ijijhijijijijllfhlvhh0ijhiHjH1.1.高差闭合差的计算与检核：高差闭合差的计算与检核：2.2.高差闭

7、合差的调整与检核：高差闭合差的调整与检核：4.4.待定点高程的计算与检核：待定点高程的计算与检核：每测站或每公里高差改正数每测站或每公里高差改正数（v0)v0)的计算的计算A123B+4.3637站+2.4133站-3.1214站+1.2636站HA=58.012MHB=62.906M2.2.高差闭合差的计算与检核：在高差闭合差的计算与检核：在检核检核外业观测成果合格的外业观测成果合格的条件下。条件下。fh=hi-(HB-HA)=4.918-(62.906-58.012)=+0.024m假设是山地等外水准测量，所以假设是山地等外水准测量，所以所以，所以，| |f fh h| | f fh h容

8、容| |，野外测量成果符合精度要求，野外测量成果符合精度要求1.1.检核检核外业观测成果外业观测成果fh容=12n=1220=53mm本例总测站数为本例总测站数为 n=20,n=20,则则每一测站的改正数为：每一测站的改正数为：v0=- fh/ n=-24/20=-1.2mm各测段的改正数为：各测段的改正数为：vi=- (fh/ n).nn).ni i =v=v0 0.n.nii如第一测段：如第一测段：v1=-1.2v1=-1.2 7=-8mm7=-8mm3 3.高差闭合差的调整与检核因为在同一条水准路线上，可以认为观测条件是相同的，则各测站产生的误差的机会相等，故闭合差的调整可按与测站数成正

9、比例的分配原则进行。但要注意改正数的符号与闭合差的符号相反。)(ij0n或ijijijlvhhABijHHh11AAhHH（已知）计算）BBHH(+4.91820+4.894-24+1.256-7-3.126-5+2.409-4+4.355-865改正后高差m改正数mm+1.2636-3.1214+2.4133+4.363743实测高差/m测站数niB321432A121点名测段号fh=+24mm n=ni=20辅助计算62.90661.65064.77662.36758.01287备注高程mmmnfh53201212容mmnfvih2 . 1/0A123B+2.3311.6KM+2.8132

10、.1KM-2.2441.7KM+1.4302.0KMHA=45.286MHB=49.579M容hABhf0.037(m)4.2934.330)H(HhfijoijholvVkmmmLfv)/(54 . 737)(293. 4286.45579.49mHHhAB理)(10940mmLfh容1.1.高差闭合差的计算与检核高差闭合差的计算与检核2.2.每公里改正数计算每公里改正数计算每测段改正数的计算每测段改正数的计算与检核与检核hijfV323. 2)6 . 1005. 0(331. 2111AAAvhh802. 2) 1 . 2005. 0(813. 2121212vhh252. 2)7 . 1

11、005. 0(244. 2232323vhh420. 1)0 . 2005. 0(430. 1333BBBvhh609.47323. 2286.4511AAhHH411.50802. 2609.471212hHH159.48252. 2411.502323hHHBBBHhHH579.49420. 1159.4833计算无误计算无误4.4.未知点高程计算与检核未知点高程计算与检核293. 4ABijHHh计算无误计算无误实验二实验二 水准测量水准测量二、计划与设备二、计划与设备 1 1实验安排实验安排2 2学时，实验小组由学时，实验小组由4 4 5 5人组成。人组成。2 2实验设备每组为实验设备

12、每组为水准仪一台水准仪一台，水准尺水准尺2 2根根，尺垫，尺垫2 2个，记录板个，记录板1 1块，自备伞块，自备伞1 1把。把。3 3实验场地选定一条闭合水准路线，其长度以安置实验场地选定一条闭合水准路线，其长度以安置4 46 6个测站个测站为宜，中间设待定点。为宜，中间设待定点。4 4从已知水准点从已知水准点A A出发，水准测量至出发，水准测量至B B、C C点，然后再测至点，然后再测至A A点（点（或另一个水准点）。根据已知点高程（或假定高程）及各或另一个水准点）。根据已知点高程（或假定高程）及各测站的观测高差，计算水准路线的高差闭合差，并检查是测站的观测高差，计算水准路线的高差闭合差，并

13、检查是否超限。对闭合差进行调整，求出待定点否超限。对闭合差进行调整，求出待定点B B、C C的高程。记的高程。记录计算在记录纸上。录计算在记录纸上。一、目的与要求一、目的与要求 1 1掌握普通水准测量的观测、记录和检核的方法。掌握普通水准测量的观测、记录和检核的方法。2 2掌握水准测量的闭合差调整及求出待定点高程。掌握水准测量的闭合差调整及求出待定点高程。三、方法与步骤三、方法与步骤 1 1背离已知点方向为前进方向，在背离已知点方向为前进方向，在A A、B B、C C点间要设若干转点点间要设若干转点。第。第1 1站安置水准仪在站安置水准仪在A A点与转点点与转点1 1（拼音缩写（拼音缩写ZD1

14、ZD1、英文缩写、英文缩写TP1TP1）之间，前、后距离大约相等，其距离不超过）之间，前、后距离大约相等，其距离不超过100100米。米。2 2操作程序是后视操作程序是后视A A点上的水准尺，精平，用中丝读取后尺读点上的水准尺，精平，用中丝读取后尺读数，记入实验报告中。前视转点数，记入实验报告中。前视转点1 1上的水准尺，并精平读数上的水准尺，并精平读数，记入表中。然后立即计算该站的高差。，记入表中。然后立即计算该站的高差。3 3迁至第迁至第2 2站，继续上述操作程序，直到最后回到站，继续上述操作程序，直到最后回到A A点（或另一点（或另一个已知水准点）。个已知水准点）。4 4根据已知点高程及

15、各测站高差，计算水准路线的高差闭合差根据已知点高程及各测站高差，计算水准路线的高差闭合差，并检查高差闭合差是否超限，其限差公式为：，并检查高差闭合差是否超限，其限差公式为： 式中：式中：n n 测站数测站数 L L 水准路线的长度，以水准路线的长度，以kmkm为单位。为单位。5 5若高差闭合差在容许范围内，则对高差闭合差进行调整，计若高差闭合差在容许范围内，则对高差闭合差进行调整，计算各待定点的高程。算各待定点的高程。fh容 = mm fh容 = mmn12L40四、注意事项四、注意事项 1 1在每次读数之前，要消除视差，并使符合水准气泡严格在每次读数之前，要消除视差，并使符合水准气泡严格居中

16、。居中。2 2在已知点和待定点上不能放置尺垫，但转点必须用尺垫在已知点和待定点上不能放置尺垫，但转点必须用尺垫，在仪器迁站时，前视点的尺垫不能移动。，在仪器迁站时，前视点的尺垫不能移动。 3.3.上交资料：实验数据、实验报告，以小组为单位装订成册上交资料：实验数据、实验报告，以小组为单位装订成册上交。实验报告见上交。实验报告见测量实验与实习测量实验与实习附录三附录三水准测量记录表水准测量记录表待定点高程计算表待定点高程计算表 自动安平水准仪不需要水自动安平水准仪不需要水准管和微倾螺旋，只有一准管和微倾螺旋，只有一个圆水准器，安置仪器时个圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的气泡，只要使圆水准器

17、的气泡居中后，借助一种居中后，借助一种“补偿补偿器器”的特别装置，使视线的特别装置，使视线自动处于水平状态。自动处于水平状态。第三节 自动安平水准仪（automatic level）一一. .自动安平水准仪特点自动安平水准仪特点自动安平水准仪反面自动安平水准仪反面自动安平水准仪正面自动安平水准仪正面自动安平水准仪安平的工作原理自动安平水准仪安平的工作原理采用悬吊光学棱镜，借助重力的作用达到视线自采用悬吊光学棱镜，借助重力的作用达到视线自动补偿的目的。动补偿的目的。3-直角棱镜直角棱镜4-屋脊棱镜屋脊棱镜5-直角棱镜直角棱镜8-阻尼器阻尼器3-3-直角棱镜直角棱镜4-4-屋脊棱镜屋脊棱镜5-5-

18、直角棱镜直角棱镜8-8-阻尼器（空气、磁）阻尼器（空气、磁） fdtgfl.fdltgdl.数字水准仪及条形码尺数字水准仪及条形码尺望远镜望远镜基座基座 脚螺旋脚螺旋自动安平补偿器自动安平补偿器 调焦螺旋调焦螺旋制动、微动螺旋制动、微动螺旋调焦发送器：计算概略视距值；调焦发送器：计算概略视距值；补偿监视器：监测安平补偿器的工作状态补偿监视器：监测安平补偿器的工作状态分光镜分光镜 ：将由物镜进入的光分为可见光和红外光：将由物镜进入的光分为可见光和红外光行阵探测器：识别水准尺上的条码，进行读数行阵探测器：识别水准尺上的条码，进行读数三、数字水准仪基本构造三、数字水准仪基本构造niiikbGnh0)

19、(1液晶显示窗液晶显示窗数数据据存存储储卡卡控控制制键键盘盘nDSJ3DSJ3系列是在普通系列是在普通DS3DS3水准仪上加设一套半导体水准仪上加设一套半导体激光发射系统，为激光发射系统，为DS3DS3水准仪提供了一条可见的红水准仪提供了一条可见的红色水平激光束。它与原水准仪望远镜视准线保持色水平激光束。它与原水准仪望远镜视准线保持同轴、同焦。同轴、同焦。n广泛地用于隧道挖掘、管道铺设、水坝工程、船舶广泛地用于隧道挖掘、管道铺设、水坝工程、船舶制造、飞机制造、大型机械安装、桥梁施工、各种室制造、飞机制造、大型机械安装、桥梁施工、各种室内装潢等平面操平。内装潢等平面操平。 微倾式水准仪的轴线之间

20、应该满足的三项几何条件：1、圆水准器轴平行于竖轴2、十字丝横丝垂直于竖轴3、水准管轴平行于视准轴CC其中第三个是主要条件其中第三个是主要条件. .pppp2134十字丝环固定螺丝十字丝校正螺丝ia2a2b2DABhABiia1b1ABS1S2h ABABDhiDhtgiABhba22ABhba22520626,22 aahDhiAB式中：校正水准管校正水准管水准管的 校正螺丝水准管 的一端a.a.保持水准管气泡居中即保持水准管气泡居中即LLLL水平；水平；b.b.调整十字丝环上、下校正螺丝，使横丝对准调整十字丝环上、下校正螺丝，使横丝对准读数读数 a a2 2即即CCCC水平，从而水平，从而L

21、L / CCLL / CC。2134十字丝环十字丝环校正螺丝校正螺丝十字丝环十字丝环校正螺丝校正螺丝校正十字丝校正十字丝数字水准仪的检定(自学）n光学水准仪、自动安平水准仪的检验；n电子视准轴的检验：nFoerstner、Naebauer、Kukkamaek、JapanhABiia1ab1bABmmSSihBAAB11000002)( (2)水准尺误差水准尺误差：刻划误差，零点差，尺长变化等：刻划误差，零点差，尺长变化等A、尺要检验合格：刻划、尺长、弯曲情况；、尺要检验合格：刻划、尺长、弯曲情况；B、尺的零点差：磨损，测段以偶数站结束。、尺的零点差：磨损，测段以偶数站结束。 DVmV06Dm

22、215. 0(3) 气泡居中误差气泡居中误差：水准管分划值为水准管分划值为，居中误，居中误差一般为差一般为 0.15，符合式水准器，气泡居中精度，符合式水准器，气泡居中精度可以提高一倍，故居中误差可以提高一倍，故居中误差m为为ll2)(2 llll =3=33030，尺上，尺上1m1m处，产生处，产生2mm2mm读数误差读数误差. .(1)(1)仪器下沉，视线下沉，仪器下沉，视线下沉，观测顺序：观测顺序：“后后- -前前- -前前- -后后”，结论：抵消或减弱。熟练，加快观测速度结论：抵消或减弱。熟练，加快观测速度3.3.外界环境的影响外界环境的影响: :把水准面看作圆球面把水准面看作圆球面,

23、 ,地球曲率对水准尺上读数的影响分别地球曲率对水准尺上读数的影响分别用用 c c1 1，c c2 2(ME,NF)(ME,NF)表示表示- -称为称为球差改正球差改正。 (MM(MM,NN,NN) )ffc1c c2 2 地球曲率对一根水准尺上读数的影响地球曲率对一根水准尺上读数的影响 RSc22 大气折光对一根水准尺上读数的影响大气折光对一根水准尺上读数的影响RSKKRSr2)(222设通过仪器中心的水准面的半径为，仪器至水准尺的弧长为，地球曲率对水准尺上读数的影响为c。设弯曲视线的曲率为 ，此处k为折光系数。由于R远远大于R，故k小于1。KRR 地球曲率与大气折光对读数的地球曲率与大气折光对读数的联合影响用联合影响用f f表示，称为表示，称为球气差改球气差改正正，简称，简称两差改正两差改正。 RSKrcf2)1 (2)43. 043. 0()()()(222121RDRDbaffbahAB)()(2211rcbrcahAB当前、后视距离当前、后视距离D D1 1,D,D2 2相等时，相等时，f f1 1与与f f2 2互相抵消。互相抵消。ffc1c c2 2RDRDRDfrcf22243. 07221、观测、观测2、立尺、立尺二、水准测量注意事项二、水准测量注意事项第一测站高差：第一测站高差： h1=a1-b1n其余测站以此