第二章 水准测量w

1、1第二章第二章 水准测量水准测量 在实际建筑工程活动中，需要大量的高程测量工作，例如依据业主提供的地面控制点，由已知地面控制点向施工现场内引测施工水准点等； 在建筑施工测量中，依据已知点高程测设未知点的高程等，是小区域控制测量、建筑施工测量等工程实践活动中的必要环节， 本模块重点讲解普通水准测量的内业与外业工作，水准测量的精度要求及误差分析，以及精密水准测量的一般程序等内容。2第二章第二章 水准测量水准测量 主要内容：水准测量原理、水准仪的构造及使用、水准测量的施测方法及成果整理、仪器的检验与校正。 主要目的：了解水准测量原理、测量仪器与测量工具，掌握地面点位高程测量过程。 重点内容：水准测量

2、原理、施测方法、成果计算。测定地面点高程的工作称为高程测量。第二章 水准测量第一节 水准测量原理第二节 水准测量的仪器和工具第三节 水准仪的使用第四节 水准测量的方法第五节 水准测量的成果计算第六节 微倾式水准仪的检验与校正第七节 水准测量误差及注意事项第一节 水准测量原理一、水准测量原理 水准测量是利用水准仪提供的水平视线，测定地面上两点间的高差，然后根据已知点的高程和测得的高差，推算出未知点高程。ABabhABbahAB A、B两点间高差hAB为：前进方向前进方向 A点为后视点，A点尺上的读数a称为后视读数；B点为前视点，B点尺上的读数b称为前视读数。高差等于后视读数减去前视读数。AB b

3、a 0 ba 0A B 0低于同高高于bahAB二、计算未知点高程 1.高差法ABabhAB前进方向前进方向大地水准面大地水准面HAHBHB 如果已知A点的高程HA，则B点的高程HB为：ABABhHH 前 进 方 向图 2 . 1大 地 水 准 面HA+ aHAAaHBhA BbB二、计算未知点高程 1.高差法例例1 1：图中已知：图中已知A A点高程点高程HA=452.623mHA=452.623m，后视读数，后视读数a=1.571ma=1.571m，前视读数，前视读数b=0.685mb=0.685m，求，求B B点高程。点高程。解：解：B B点对于点对于A A点高差点高差：hABhAB=1

4、.571=1.5710.685=0.886m0.685=0.886mB B点高程为：点高程为： HBHB452.623452.6230.8860.886453.509m453.509m 2.视线高法ABabhAB前进方向前进方向大地水准面大地水准面HAHBHBHi B点高程也可以通过水准仪的视线高程Hi来计算，即ABAAiBBAihHbaHbHHbHaHHBMAa1b1Hi=HA+aH1=Hi-b12b2H2=Hi-b2安置一次仪器测多个前视点高程时宜采用视线高法安置一次仪器测多个前视点高程时宜采用视线高法 2.视线高法例2：图2.3中已知A点高程HA=423.518m，要测出相邻1、2、3点

5、的高程。先测得A点后视读数a=1.563m，接着在各待定点上立尺，分别测得读数b1=0.953m，b2=1.152，b3=1.328m。解：先计算出视线高程Hi=HA+a=423.5181.563425.081m各待定点高程分别为：H1Hib1425.0810.953424.128mH2Hib2425.0811.15223.929mH3Hib3425.0811.32823.753高差法和视线高法的测量原理是相同的，区别在于计算高程时次序上的不同。在安置一次仪器需求出几个点的高程时，视线高法比高差法方便。 2.视线高法例2：图2.3中已知A点高程HA=423.518m，要测出相邻1、2、3点的高

6、程。先测得A点后视读数a=1.563m，接着在各待定点上立尺，分别测得读数b1=0.953m，b2=1.152，b3=1.328m。解：先计算出视线高程Hi=HA+a=423.5181.563425.081m各待定点高程分别为：H1Hib1425.0810.953424.128mH2Hib2425.0811.15223.929mH3Hib3425.0811.32823.753高差法和视线高法的测量原理是相同的，区别在于计算高程时次序上的不同。在安置一次仪器需求出几个点的高程时，视线高法比高差法方便。3.3.连续安置水准仪的测量方法连续安置水准仪的测量方法 两点间距离较长或高差较大时，在两点间设

7、若两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若 干转点，分段测量高差，取各分段高差的总和。干转点，分段测量高差，取各分段高差的总和。hAB=h1+ h2+.+ hn =(a a1 1-b-b1 1)+(a)+(a2 2-b-b2 2)+)+. .+(a+(an n- -b bn n) = a-a- b bhAB BMABMBTP21.444 1.324h h2 2=+0.120=+0.120TP31.8220.876h h3 3=+0.946=+0.946TP41.8201.435h h4 4=+0.385=+0.3851.4221.304h h5 5=+0.118=+0.118前进方向前进方向T

8、P11.1341.677h h1 1=-0.543=-0.543hAB=h1+ h2+.+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+.+(an-bn) = a- bHB=HA+hAB需连续安置水准仪，设多个测站，方能测两点间需连续安置水准仪，设多个测站，方能测两点间高差时，宜采用高差法。高差时，宜采用高差法。 2.视线高法例2：图2.3中已知A点高程HA=423.518m，要测出相邻1、2、3点的高程。先测得A点后视读数a=1.563m，接着在各待定点上立尺，分别测得读数b1=0.953m，b2=1.152，b3=1.328m。解：先计算出视线高程Hi=HA+a=423.5181.563425

9、.081m各待定点高程分别为：H1Hib1425.0810.953424.128mH2Hib2425.0811.15223.929mH3Hib3425.0811.32823.753高差法和视线高法的测量原理是相同的，区别在于计算高程时次序上的不同。在安置一次仪器需求出几个点的高程时，视线高法比高差法方便。第二节 水准测量的仪器和工具水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。 国产水准仪按其精度分，有DS05，DS1，DS3及DS10等几种型号。05、1、3和10表示水准仪精度等级。 水准仪按其构造可分为三种： 微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪。 目前，普通工程测量中最常用的水准

10、仪是： DS3微倾式水准仪（或DS3自动安平水准仪） DS3主要由望远镜、水准器及基座三部分组成。一 、DS3微倾式水准仪的构造132765498101412131115161.微倾螺旋；2.分划板护罩；3.目镜；4.物镜调焦螺旋；5.制动螺旋；6.微动螺旋；7.底板；8.三角压板； 9.脚螺旋；10.弹簧帽； 11.望远镜；12.物镜；13.管水准器；14.圆水准器；15.连接小螺钉；16.轴座 19望远镜水准器基座 1.望远镜它主要由物镜目镜对光透镜十字丝分划板组成。 望远镜是用来:精确瞄准远处目标，提供水平视线并对水准尺进行读数的。上丝下丝竖丝横丝望远镜的十字丝CC（1）十字丝分划板 十

11、字丝分划板是为了瞄准目标和读数用的。十字丝分划板上丝下丝中丝竖丝 （2）物镜和目镜 物镜和目镜多采用复合透镜组；目标物镜和目镜多采用复合透镜组；目标ABAB经过物经过物镜成像后形成一个倒立而缩小的实像镜成像后形成一个倒立而缩小的实像abab；目标；目标ABAB经过物经过物镜成像后形成一个倒立而缩小的实像镜成像后形成一个倒立而缩小的实像abab；再通过目镜的；再通过目镜的作用，便可看清同时放大了的十字丝和目标影象作用，便可看清同时放大了的十字丝和目标影象abab 。 物镜的作用：把目标成象（拉近）。物镜的作用：把目标成象（拉近）。 目镜的作用：把十字丝（和目标象）放大。目镜的作用：把十字丝（和目

12、标象）放大。十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人，十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人，目镜可以前后调节，称为目镜调焦。目镜可以前后调节，称为目镜调焦。 调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象于十字丝面调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象于十字丝面上。移动调焦镜称为物镜调焦。上。移动调焦镜称为物镜调焦。 （3）视准轴 十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴CC。 视准轴的延长线即为视线。当视准轴水平时，用十字丝的中丝在水准尺上截取读数。CC2. .水准器（2）管水准器灵敏度灵敏度20/2mm 用于仪器用于仪器精平精平（1）圆水准器灵敏度灵敏度 8/2mm 用于仪器用于仪器粗平

13、粗平石家庄职业技术学院 魏静 圆水准器内壁是一个球面，球面中心刻有一个分划圆圈，圆圈中心O，称为圆水准器零点。灵敏度灵敏度 8/2mm 过零点的球面法线LL，称为圆水准器轴。当圆水准器气泡居中时，圆水准器轴处于铅垂位置 （1）圆水准器 圆水准器用于粗略整平仪器。 LL气泡 （2）管水准器 管水准器（亦称水准管）用于精确整平仪器。OLL 水准管的内壁为圆弧，水准管两端各刻有数条间隔为2mm的分划线，这些分划线的对称中心O，称为水准管的零点。灵敏度灵敏度20/2mm 通过水准管零点的圆弧切线LL，称为水准管轴。 当水准管气泡居中时，水准管轴处于水平位置。 一、 DS3微倾式水准仪的构造1.望远镜2

14、.水准器3.基座基座通过连接螺旋与三脚架相连。基座用于支承水准仪上部，水准 仪旋转轴插入基座轴套可自由旋转。基座上的三个脚螺旋用于调节圆水准气泡。仪器竖轴VV：就是水准仪的旋转轴。基座三脚架VV 二、水准尺和尺垫1水准尺与尺垫（1 1）塔尺）塔尺可伸缩，伸足为可伸缩，伸足为3 3米、米、5 5米，用于一般米，用于一般工程测量。工程测量。（2 2）双面水准尺）双面水准尺 尺长为尺长为3m3m，两根尺为一对。，两根尺为一对。 尺的双尺的双面均有刻划，一面为黑白相间，称为面均有刻划，一面为黑白相间，称为黑面尺（也称主尺）；另一面为红白黑面尺（也称主尺）；另一面为红白相间，称为红面尺（也称辅尺）。相间

15、，称为红面尺（也称辅尺）。尺尺常数常数4.687m4.687m、4.787m4.787m，用于三等以下，用于三等以下水准路线测量。水准路线测量。(3)(3)尺垫尺垫 半球形顶部用来竖立水准尺，并标半球形顶部用来竖立水准尺，并标志转点位置。志转点位置。第三节 水准仪的使用微倾式水准仪的基本操作程序为1.1.安置仪器2.2.粗略整平3.3.瞄准水准尺4.4.精确整平5.5.读数一、安置仪器 （1）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，并使三脚架架头大致水平。 （2）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。二、粗略整平通

16、过调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。规律：规律： 气泡移动方向与左手大拇指运动的方气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。向一致。 三、瞄准水准尺 （1）目镜调焦目镜调焦 转动目镜对光螺旋，使十字丝成像清晰。 （2）初步瞄准初步瞄准 通过望远镜筒上方的照门和准星瞄准水准尺，旋紧制动螺旋。 （3）物镜调焦物镜调焦 转动物镜对光螺旋，使水准尺的成像清晰。准星准星 （4）精确瞄准精确瞄准 转动微动螺旋，使十字丝的竖丝瞄准水准尺边缘或中央。 （5）消除视差消除视差 眼睛在目镜端上下移动，有时可看见十字丝的中丝与水准尺影像之间相对移动，这种现象叫视差。 产生视差的原因是水准尺的尺像与十字丝平面不重合。石家庄

17、职业技术学院石家庄职业技术学院 魏静魏静 消除视差的方法是仔细地转动物镜对光螺旋，直至尺像与十字丝平面重合。 视差的存在将影响读数的正确性，必须予消除。四、精确整平 转动微倾螺旋，使气泡两端的影像严密吻合,此时水准管气泡居中，视线即为水平视线。 微倾螺旋微倾螺旋五、读数水准尺的分划不是线式水准尺的分划不是线式而是区格式的。区格而是区格式的。区格的边缘是分划的位置，的边缘是分划的位置，区格内的小数区格内的小数“估估读读”。区格式分划便于从远处区格式分划便于从远处观察并读数观察并读数 bc水准测量的瞄准与读数水准测量的瞄准与读数 a d b a0.7290.7296.2726.2721.5601.

18、560第四节 水准测量的方法一、水准点 国家永久水准点国家永久水准点(BM)是由测绘部门，按国家规范埋设和测定的已知高程的固定点，作为在其附近进行水准测量时的高程依据，如图2.11(a) 所示。由水准点组成的国家高程控制网，分为四个等级。一、二等是全国布设，是国家高程控制的全面基础，三、四等是一二等的加密网，直接为地形测图和各种工程建设提供所必需的高程控制，精度低于四等的水准测量称为等外水准测量。用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点。（1 1）永久性水准点国家等级永久性水准点建筑工地上的永久性水准点国家等级永久性水准点国家等级永久性水准点建筑工地上的永久性水准点（2）临时性水准点BM2

19、3H2356.437mH2553.168mH2458.392m水准点的“点之记”BM24BM259.0m9.8m8.4m 在水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。BMABMBh1h2h3h4123二、水准路线及成果检核相邻两水准点间的路线称为测段。 在一般的工程测量中，水准路线布设形式主要有以下三种形式：1.1.附合水准路线2.2.闭合水准路线3.3.支水准路线BMABMBh1h2h3h4CDE1.1.附合水准路线 从已知高程的水准点BMBMA A出发，沿待定高程的水准点C C、D D、E E进行水准测量，最后附合到另一已知高程的水准点BMBMB B所构成的水准路线，称为附合水准路线

20、。 （1 1）附合水准路线的布设方法 各测段高差代数和 与其理论值 的差值，称为高差闭合差 ，即 ABthHHh mh thhhW)(ABmthmhHHhhhW 从理论上讲，附合水准路线各测段高差代数和应等于两个已知高程的水准点之间的高差，即 （2）成果检核 （1 1）闭合水准路线的布设方法 从已知高程的水准点BMA出发，沿各待定高程的水准点1、2、3、4进行水准测量，最后又回到原出发点BMA的环形路线，称为闭合水准 路线。BMAh1h2h3h4h512342.闭合水准路线 0thh mhhW 从理论上讲，闭合水准路线各测段高差代数和应等于零即 如果不等于零，则高差闭合差为 （2）成果检核 从

21、已知高程的水准点BMBMA A出发，沿待定高程的水准点1 1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，以资检核。 BMA1hfhb3.支水准路线 （1 1）支水准路线的布设方法0 bfhh bfhhhW 从理论上讲，支水准路线往测高差与返测高差的代数和应等于零。即 如果不等于零，则高差闭合差为 （2）成果检核 各种路线形式的水准测量，其高差闭合差均不应超过容许值，否则即认为观测结果不符合要求。 不同等级的水准测量其高差闭合差的容许值不同。三、水准测量的等级及技术要求等级等级路线长路线长度度/km水准水准仪仪水准尺水准尺观测次数观测次数往返较差、附和

22、或往返较差、附和或环线闭合差环线闭合差与已知点联测附和或环线平地/mm 山地/mm三等三等50DS1因瓦往返各一次往一次12L4nDS3双面往返各一次四等四等16DS3双面往返各一次往一次20L6n等外等外5DS3单面往返各一次往一次40L12n等级等级水准仪水准仪视线长度视线长度前后视前后视距差距差前后视距前后视距差累计差累计视线视线高高黑面红面黑面红面读数之差读数之差/mm黑面红面所黑面红面所测高差之差测高差之差/mm三等三等DS13且100360.451.01.5DS33且752.03.0四等四等DS33且1005100.353.05.0表表2-1 三、四等水准测量的技术要求三、四等水准

23、测量的技术要求注：L为水准路线长度（km）；n为测站数。 表表2-2 三、四等水准测量的视线长度、前后视距差和视线高三、四等水准测量的视线长度、前后视距差和视线高四、水准测量的测站校核 1、两次仪器高法是在同一个测站上用两次不同的仪器高度，测得两次高差以相互比较进行检核。即测得第一次高差后，改变仪器高度（大于10cm），再测一次高差。两次所测高差之差不超过容许值（例如四等水准测量容许值为5mm），则认为符合要求。 取其平均值作为该测站最后结果，否则须要重测。AHACHChAC大地水准面大地水准面D1000m 例例 已知水准点BMA的高程 HA32.186m，现欲测定C点的高程HC，由于A、C两

24、点相距较远，需分段设站进行测量，具体施测步骤如下。表2-1 水准测量手簿 日期： 天气：多云 仪器：DS3水准仪 地点：校内实训基地 观测： 记录： 测站测点水准尺读数/m高差/m平均高差/m高程/m备注后视读数前视读数前视点后视点D=1000m大地水准面前进方向CHCAhCAHATP11h选择转点和测站点的注意事项选择转点和测站点的注意事项:1.1.通视条件良好通视条件良好; ;2.2.土质坚硬土质坚硬, ,防止尺和仪器下沉防止尺和仪器下沉; ;3.3.前后视距相等前后视距相等, ,视距不超过视距不超过8080米米. .2231.0142.测站 测点水准尺读数/m高差/m平均高差/m高程/m

25、备注后视读数 前视读数前进方向D=1000m大地水准面CHCAhCAHA后视点TP1前视点1hABM1TP0142.2231.7910. 18632.后视读数前视读数9011.1081.测站 测点水准尺读数/m高差/m平均高差/m高程/m备注后视读数 前视读数ABM1TP0142.2231.7910. 18632.2231.0142.前进方向D=1000m大地水准面CHCAhCAHATP11h9011.1081.7930. 2790. h1-h2 f= 5mm0142.9011.1081.2231.前进方向D=1000m大地水准面CHCAhCAHATP11hTP2后视点前视点AHACHChAC

26、大地水准面D1000mTP1TP4TP3h1TP2进行方向h22.3120.4502.4240.558A2.0141.2231.9011.1081.9550.7402.0770.866h32.4130.9012.2870.771h40.4180.5332.4672.350h5测站 测点水准尺读数/ /m高差/ /m平均高差/ /m高程/ /m备注后视读数 前视读数BMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0.7931.108TP12.312+1.862+1.8642.424TP20.450+1.8660.558TP22.077+1.211+1.2131.9

27、55TP30.866+1.2150.740TP32.413+1.512+1.5142.287TP40.901+1.5160.771TP40.418-1.932-1.9330.533BMC2.350-1.9342.467 hhACACAChHH m450. 3 AChm636.35 CH3.3.计算与计算检核 ACAC两点的高差等于各测站的高差总和，即（1 1）计算则C C点高程为：在本例题中： （2 2）计算检核 为了保证记录表中数据的正确，应对记录表中计算的高差和高程进行检核。 检查内容： 后视读数总和减前视读数总和的二分之一高差总和的二分之一平均高差总和C C点高程与A A点高程之差 以上

28、这四个数字应相等。否则，计算有错。)(21 ba h21m450. 3 hACHH 在本例题中：(21 m450. 3 m334.18m)434.11 m)900. 6(21 m450. 3 m186.32m636.35 m450. 3 测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数/m高差高差/m平均高差平均高差/m高程高程/m备注备注后视读数后视读数前视读数前视读数BMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0.7931.108TP12.312+1.862+1.8642.424TP20.450+1.8660.558TP22.077+1.211+1.2131.955

29、TP30.866+1.2150.740TP32.413+1.512+1.5142.287TP40.901+1.5160.771TP40.418-1.932-1.93335.6360.533BMC2.350-1.9342.467计计算算检检核核18.33411.434+6.900+3.450a-b=18.334-11.434=+6.900 (a-b)/2=+3.450 h=+6.900 (h/2)=+3.450 HC-HA=+3.4502、双面尺法：是仪器的高度不变，而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。 ABa1b1hAB前进方向前进方向大地

30、水准面大地水准面HAHBHBa2b2h1=a1-b1h2=a2-b2双面尺法观测程序黑尺子：刻度从零起红尺子：尺子起点4687,4787观测程序在每一测站上，仪器经过粗平后，其观测程序为： 瞄准后视点水准尺黑面分划精平读数； 瞄准前视点水准尺黑面分划精平读数； 瞄准前视点水准尺红面分划精平读数； 瞄准后视点水准尺红面分划精平读数。观测顺序简称为“后一前一前一后”，对于尺面分划来说，顺序为“黑一黑一红一红”。第五节水准测量的成果计算第五节水准测量的成果计算基本程序：基本程序：检查外业数据检查外业数据计算测量误差计算测量误差和规范比较和规范比较计算结果计算结果检查计算无误检查计算无误后重测后重测不

31、合格不合格合格合格误差调整误差调整 水准测量的成果整理1.计算高差闭合差计算高差闭合差 附合水准路线附合水准路线 高差理论值：高差理论值： 高差闭合差：高差闭合差： 闭合水准路线闭合水准路线 高差闭合差：高差闭合差： 支水准路线支水准路线 高差闭合差：高差闭合差：ABHHh理AB2h1h31h2)(ABihHHhfBMA1234ihhhhf理测返往hhfh返往0理h 水准测量的成果整理1.计算高差闭合差计算高差闭合差2.高差闭合差容许误差高差闭合差容许误差u式中，式中，L为水准路线长度，以公里计；为水准路线长度，以公里计；n为测站数。为测站数。 等外水准测量山地：平地： 国家四等水准测量山地：

32、平地：mmnfh12容mmLfh40容mmnfh6容mmLfh20容 水准测量的成果整理1.计算高差闭合差计算高差闭合差2.高差闭合差容许误差高差闭合差容许误差3.判断闭合差是否超限：判断闭合差是否超限：4.闭合差的调整闭合差的调整 闭合、附合水准路线：与测站数（或距离）成正比例 反符号进行分配：5.高程的计算高程的计算 闭合、附合水准路线： 支水准：容许hhffiihiihinnfSSfv；2212111vhHHvhHHA2/ )(112返往平hhHhHH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图，A、B为已知高程的水准点，HA65.376m，HB68.623m，1、2、

33、3为待定高程的水准点。h11.575mh22.036mh31.742mh41.446mn18L11.0kmn212L21.2kmn314L31.4kmn416L42.2kmBMA123BMB点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789辅助辅助计算计算 1.填写观测数据和已知数据ABM123BBMABM123BBM1.01.21.42.281214161.575 2.036 1.742 1.446 65.37668.623点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后

34、高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789辅助辅助计算计算 2.计算高差闭合差ABM123BBMABM123BBM1.01.21.42.281214161.575 2.036 1.742 1.446 65.37668.623)(ABmhHHhW 5.850mm68m068. 0m)376.65m623.68(m315. 3 3.315 三、水准测量的等级及技术要求等级等级路线长路线长度度/km水准水准仪仪水准尺水准尺观测次数观测次数往返较差、附和或往返较差、附和或环线闭合差环线闭合差与已知点联测附和或环线平地/mm 山地/mm三等三等50DS1因瓦往返各一次往一次12L4

35、nDS3双面往返各一次四等四等16DS3双面往返各一次往一次20L6n等外等外5DS3单面往返各一次往一次40L12n等级等级水准仪水准仪视线长度视线长度前后视前后视距差距差前后视距前后视距差累计差累计视线视线高高黑面红面黑面红面读数之差读数之差/mm黑面红面所黑面红面所测高差之差测高差之差/mm三等三等DS13且100360.451.01.5DS33且752.03.0四等四等DS33且1005100.353.05.0表表2-1 三、四等水准测量的技术要求三、四等水准测量的技术要求注：L为水准路线长度（km）；n为测站数。 表表2-2 三、四等水准测量的视线长度、前后视距差和视线高三、四等水准

36、测量的视线长度、前后视距差和视线高 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。 在本例题中6 . 8km8 . 550 站站Ln站站/km16站站/km 故高差闭合差容许值采用平地公式计算。 等外水准测量平地高差闭合差容许值Whp的计算公式为LWhp40 点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789辅助辅助计算计算ABM123BBMABM123BBM1.01.21.42.281214161.575 2.036 1.742 1.446 65

37、.37668.623)(ABmhHHhW 5.850mm68m068. 0m)376.65m623.68(m315. 3 LWhp40 96mm8km. 540 hphWW 3.315 3.调整高差闭合差 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 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：mm12

38、km0 . 1km8 . 5mm6811 LLWvhmm14km2 . 1km8 . 5mm6822 LLWvhmm16km4 . 1km8 . 5mm6833 LLWvhmm26km2 . 2km8 . 5mm6844 LLWvh计算检核：hiWv 将各测段高差改正数填入计算表第5栏内。点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789辅助辅助计算计算ABM123BBMABM123BBM1.01.21.42.281214161.575 2.036 1.742 1.446 65.37668.623)(A

39、BmhHHhW 5.850mm68m068. 0m)376.65m623.68(m315. 3 LWhp40 96mm8km. 540 hphWW 12 14 16 26 68 3.315 4.计算各测段改正后高差 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(m4

40、46. 1444 vhh计算检核：ABiHHh 将各测段改正后高差填入计算表第6栏内。点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789辅助辅助计算计算ABM123BBMABM123BBM1.01.21.42.281214161.575 2.036 1.742 1.446 65.37668.623)(ABmhHHhW 5.850mm68m068. 0m)376.65m623.68(m315. 3 LWhp40 96mm8km. 540 hphWW 12 14 16 26 68 1.563 2.022 1

41、.758 1.420 3.247 3.315 5.计算待定点高程 根据已知水准点A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m939.66m563. 1m376.6511 hHHAm961.68m022. 2m939.66212 hHHm203.67m)758. 1(m961.68323 hHH)(43)(m623.68m420. 1m203.67已知已知推算推算BBHhHH 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。计算检核：将推算出各待定点的高程填入计算表第7栏内。点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高

42、差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789辅助辅助计算计算ABM123BBMABM123BBM1.01.21.42.281214161.575 2.036 1.742 1.446 65.37668.623)(ABmhHHhW 5.850mm68m068. 0m)376.65m623.68(m315. 3 LWhp40 96mm8km. 540 hphWW 12 14 16 26 68 1.563 2.022 1.758 1.420 3.247 66.93968.96167.2033.315 二、闭合水准路线成果计算 闭合水准路线成果计算的步骤与附合水准路线相同。hf2.532mhb2

43、.520mBMA1三、支水准路线的计算 例 A为已知高程的水准点，其高程HA为45.276m，1点为待定高程的水准点，hf 和hb 为往返测量的观测高差。往、返测的测站数共16站，计算1点的高程。bfhhhW 站站站站81621)(21 bfnnnmm3481212 nWhp 1.计算高差闭合m)520. 2(m532. 2 mm12m012. 0 2. .计算高差容许闭合差测站数： 因|Wh|Whp|，故精确度符合要求。m526. 22m520. 2m532. 21 Ah11AAhHH 3.计算改正后高差 取往测和返测的高差绝对值的平均值作为A和1两点间的高差，其符号和往测高差符号相同，即

44、4.计算待定点高程m526. 2m276.45 m802.47 测站编号方向及点号后尺上丝前尺上丝后 标 尺 读 数K+黑-红平均高差备考下丝下丝前 标 尺 读 数后距前距后-前后-前视距差dh143814=3+kb-818=（15+（160.1）/2256713=6+kf-79=（1-2）*10010=（4-5）*10015=3-616=8-717=15-（160.1）=14-1311=9-1012=上站12+本站119- 10=末站12 （3+8）- （6+7）= 15+16=2 18总视距= 9+10等级等级水准仪水准仪视线长度视线长度前后视前后视距差距差前后视距差前后视距差累计累计视线

45、高视线高黑面红面读黑面红面读数之差数之差/mm黑面红面所黑面红面所测高差之差测高差之差/mm三等三等DS13且100360.451.01.5DS33且752.03.0四等四等DS33且1005100.353.05.0测站编号方向及点号后尺上丝前尺上丝后 标 尺 读 数K+黑-红两 回 高差中数备考下丝下丝前 标 尺 读 数后距前距后-前后-前视距差dh1BMA-TP1157107391384617111970363055152392TP1-TP2212121961934662117471821200867963TP2-TP3191420551726651315391678186665544TP

46、3-119652141183265191700187420076793测站编号方向及点号后尺上丝前尺上丝后 标 尺 读 数K+黑-红两 回 高差中数备考下丝下丝前 标 尺 读 数后距前距后-前后-前视距差dh1BMA-TP115710739138461710+0.83251197036305515239-137.437.6+0.833+0.923+1-0.2-0.22TP1-TP221212196193466210-0.07451747182120086796-137.437.5-0.074-0.175+1-0.1-0.33TP2-TP319142055172665130-0.14051539

47、167818666554-137.537.7-0.140-0.041+1-0.2-0.54TP3-119652141183265190-0.17451700187420076793+126.526.7-0.175-0.274-1-0.2-0.7三四等水准测量记录（双面尺法）第六节 微倾式水准仪的检验与校正一、水准仪应满足的几何条件（1）圆水准器轴LL应平行于仪器的竖轴VV（2）十字丝的中丝应垂直于仪器的竖轴VV（3）水准管轴LL 应平行于视准轴CC CCLLVVLL二、水准仪的检验与校正 1.圆水准器轴LL平行于仪器的竖轴VV的检验与校正1、检验：、检验：气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋转气泡居中

48、后，再将仪器绕竖轴旋转180180，看气泡是否居中。，看气泡是否居中。2、校正：、校正：用三个脚螺旋使气泡向中央移动一半用三个脚螺旋使气泡向中央移动一半, , 再用三个再用三个“校正螺旋校正螺旋”，使气泡居中。，使气泡居中。 2.十字丝中丝垂直于仪器的竖轴的检验与校正（1）检验方法整平后，用横丝的一端对准一固定点整平后，用横丝的一端对准一固定点M，转动微动螺旋，看转动微动螺旋，看M点是否沿着横丝移动。点是否沿着横丝移动。 MMM（2）校正方法旋下目镜处十字丝环外罩，旋下目镜处十字丝环外罩，转动左右转动左右2个个“校正螺丝校正螺丝”。 3.水准管轴平行于视准轴的检验与校正 1）在C点处安置水准仪

49、，用变动仪器高法，连续两次测出A、B两点的高差，若两次高差之差不超过3mm，则取两次高差的平均值hAB作为最后结果。（1）检验方法iia1b1x1x1ABCABhba 22 2）在离B点大约3m左右的D点处安置水准仪，精平后读得B点尺上的读数为b2。根据b2和高差hAB算出A点尺上视线水平时的应读读数为：ia2a2b2xABD ABDaai22 3)然后，瞄准A点水准尺，读出中丝的读数a2，如果a2与a2相等，表示两轴平行。否则存在i角，其角值为： 对于DS3型水准仪来说，i角值不得大于20，如果超限，则需要校正。（2）校正方法（1 1）校正水准管）校正水准管旋转微倾螺旋，使十字丝横丝对准旋转微倾螺旋，使十字丝横丝对准(a2=h1+b2)(a2=h1