第6次课测量学：第三章水准仪及水准测量34-36课件

3.4普通水准测量3.5

水准仪的检验及校正3.6水准测量的误差分析及注意事项学习要求

了解水准仪的检验与校正；掌握水准测量的施测方法和成果计算。上一讲主要内容水准测量原理及方法；水准仪的构造及使用方法

安置、整平、瞄准、读数3.4普通水准测量3.4.1水准点和水准路线的布设形式

水准点（BenchMark）：永久性水准点和临时性水准点水准点水准路线(levelingline)1．闭合水准路线(closedlevelingline)

1BM

2

3

42．附合水准路线(annexedlevelingline)BM1BM2

1

2

3水准路线(levelingline)3．支水准路线(spurlevelingline)BM

1

2水准路线(levelingline)3.4.2水准测量的外业实施抵达现场寻点安置仪器粗略调平仪器目镜调焦（调清十字丝），物镜调焦（调清目标）精确调平，后视读数后视转前视精确调平，前视读数迁站，使用尺垫传递高程前视变后视，第二站观测。调平仪器，瞄准调焦，后视读数瞄准调焦，精平仪器，前视读数线路闭合，回到原点。a1b1a2b2a3b3anbn当两点相距较远时BATP1TP2TP3TPn-1一个测段一个测站使用尺垫当两点相距较远或高差较大时，需连续安置水准仪测定相邻各点间的高差，最后取各个高差的代数和，可得到起终两点间的高差。

BMABMBanbnhn=an-bn前进方向TP4TP3TP2a2b2h2=a2-b2TP1a1b1h1=a1-b1每测站高差：各测站高差之和：待定点B点高程：注意：！！！为保证高程传递的准确性在相邻测站的观测过程中，必须使转点保持稳定。

BMABMB1.4221.304h5=+0.118前进方向水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。为及时发现错误，通常采用“变仪器高法”或“双面尺法”。使用铅笔，认真记录，同步计算，不得涂改，规范划改一测段观测要求TP41.8201.435h4=+0.385TP31.8220.876h3=+0.946TP21.4441.324h2=+0.120TP11.1341.677h1=-0.543例：ATP1TP2TP32.142B1.2580.9281.2351.6641.4311.6722.074ⅠⅡⅣⅢHA=123.446mHB大地水准面前进方向测站点号

水准尺读数后视（a）前视（b）高差（m）高程（m）备注ⅣⅢ

Ⅱ

Ⅰ

ATP1TP1TP2TP2TP3

TP3B

2.142

1.258+0.884

0.928

1.235-0.307

1.664

1.431

+0.233

1.672

2.074

-0.402计算检核Σ

6.4065.9980.408

0.408123.446123.854水准测量手簿已知∑a－∑b＝0.4083.4.2水准测量的内业计算

按一定的原则将计算出的水准线路高差闭合差进行分配，确保各测段（或各测站）高差经改正后严格满足检核条件。1、计算高差闭合差(closingerror)

1BM

2

3

4h1h2h3h4h5公式：

对于闭合水准路线有：BM1BM2

1

2

3h1h2h3h4

对于附合水准路线，有：BM

1

2

对于支水准路线，有：

fh＝│∑h往│—│∑h返│高差闭合差的允许值与闭合、附合水准路线的相同，但路线长度按单程计算。若fh＜fh允，则取各测段往、返测高差中数作为本测段高差值，其符号与往测相同；然后根据起点高程以各段平均高差推算各测点的高程。2、判断闭合差是否超限对于普通水准测量：式中，fh容——

高差闭合差限差，单位：mm；L——

水准路线长度，单位：km；n——

测站数。适用于平原地区适用于山区对于国家四等水准测量：适用于平原地区适用于山区如果超限，则分析原因，进行返工作业。如果未超限，则进行闭合差分配计算。3、计算各测段观测高差的改正数对每段高差hi

加入一个改正数vi，使改正后的高差满足水准路线闭合或附合的要求

闭合水准路线：附合水准路线：闭合水准路线附合水准路线如何计算改正数vi?Si为测段总视距ni

为测段测站数按与测段距离（或测站数）成正比，并反其符号改正到各相应的高差上去。注意：尾数凑整。4、计算各测段的改正后的高差5、计算各点的高程值算例：附合水准测量内业计算AB

1

2

3h1h2h3h4n1=8S1=1.0Kmn2=12S2=1.2Kmn3=14S3=1.4Kmn4=16S4=2.2KmHA=65.376HB=68.623+1.575+2.036-1.742+1.446备注测段

点名

距离km测站数实测高差m改正数m改正后的高差m高程m123456789Σ1234A123B1.08+1.5751.212+2.0361.414-1.7422.216+1.4465.850+3.315辅助计算-0.012-0.014-0.016-0.026-0.068+1.563+2.022-1.758+1.420+3.24765.37666.93968.96167.20368.623附合水准测量成果计算表已知已知

[例]：如图所示，一闭合水准路线各段高差观测值及其长度均注于图中,已知水准点BM5的高程为37.141m,求1、2、3点的高程。∑

3

2

1BM5点号距离

km观测高差m改正数mm改正高差m高程m备注BM50.751.101.200.954.00-1.999-1.4201.8251.638+0.044-12-8-13-11-44-2.011-1.42835.1301.8121.62733.70237.14135.514037.141BM5点高程已知闭合水准路线计算表支水准路线成果计算11、计算闭合差：2、检核：故精度符合要求。3、计算高差（取往、返测绝对值的平均值，其符号与往测相同）4、计算高程H1=186.785-1.386=185.399m(HA=186.785m)An=16站fh=|h往︱-︱h返︱=1.375-1.396=-0.021h返=1.395h往=-1.3753.5水准仪的检验与校正3.5.1水准仪轴线应满足的几何条件水准仪的主要轴线：①视准轴CC②水准管轴LL③圆水准器轴L'L'④仪器竖轴VV必须满足的几何条件：①L'L'∥VV②十字丝横丝⊥VV③LL∥CCCCLLVVL'L'3.5.2

水准仪的检验和校正

圆水准器的检验与校正目的：使圆水准器轴//仪器竖轴检验：①用脚螺旋使圆水准器气泡居中；②望远镜旋转180度。

若气泡仍居中，满足要求；

若气泡不居中，需进行校正。先用脚螺旋使气泡向中心返回一半，再用校正螺丝使气泡居中

校正：①松开十字丝的固定螺旋；②微微转动十字丝环座，至p点轨迹与横丝重合；③拧紧十字丝的固定螺旋。P十字丝固定螺旋十字丝横丝的检校和校正目的：使十字丝横丝垂直于竖轴检验：①精平仪器，十字丝横丝左边对准墙上标志点p；②水平微动，p点在横丝上移动,说明十字丝横丝位置正确；否则需要校正。

检验：①在平坦地面选相距80m左右A、B两点，置水准仪于中点C,（两次高差之差≤3mm）测定两点之间的高差h0=a1-b1；i角—视准轴与水准管轴之间的夹角；前后视距相等可以消除。ABiia1a1b1CΔΔ水准管轴的检验与校正目的：使水准管轴//视准轴校正①转动微倾螺旋，使b2=b2应（此时视准轴水平，水准管气泡不居中）②调节水准管校正螺丝，使符合气泡居中。②仪器搬A点附近，测得高差h=a2－b2；

若h=h0，则水准管轴//视准轴；

若h不等于h0，则存在i角。b2b2应ABiiia1a1a2b1C2ΔΔΔ3.6水准测量的误差分析及注意事项仪器误差观测误差外界条件的影响3.6.1

仪器误差水准尺误差—包括刻划不准、尺长变化、尺身弯曲等误差。

（作业前必须检验，前后视尺交替使用、测站数为偶数可减弱或消除）

仪器校正后的残余误差—主要是i角误差

（前后视距相等可消除）调焦误差---仪器架在中间前后视不再调焦3.6.2观测误差

水准器泡居中误差（符合后立即读数）视差（细心调焦可消