西农院水利工程测量课件第2章 水准仪及水准测量

2025/7/231第二章水准仪及水准测量2025/7/232水准测量原理水准仪及其使用

水准测量的一般方法和要求

水准仪的检验和校正水准测量误差产生的原因及消减方法

2025/7/233§2.1水准测量原理

水准测量的原理是借助仪器提供的水平视线，配合水准尺测定地面上两点间的高差，然后根据已知点的高程来推求未知点的高程。如图2—1所示，已知A点高程为HA，要测出B点高程HB，只要在A、B两点间安置一架能提供水平视线的的仪器—水准仪，并在A、B两点各竖立水准尺，利用水平视线分别读出A点尺子上的读数α及B点尺子上的读数b，则A、B两点间的高差为:HAB=a-b

如果测量是由A→B的方向前进，则A点称为后视点，B点称为前视点，a及b分别为后视读数和前视读数，两点间的高差就等于后视读数减去前视读数。如果B点高于A点，则高差为正，反之，高差为负。2025/7/234AB后视前视前进方向HAHiHBab（水平视线高程=HA+a）hab水准尺水准尺2025/7/235计算高程的方法

(一)由高差计算高程

B点（未知点）的高程等于A点（已知点）的高程加上两点间的高差，即HB=HA+HAB=HA+(a-b)

(二)由视线高程计算高程

由上页图可知，A点高程加后视读数等于仪器视线的高程，设视线高程为Hi，即Hi=HA+a

则B点高程等于视线高程减去前视读数，即HB=Hi-b=(HA+a)-b

2025/7/236§2.2水准仪及其使用

一、水准仪(以DS3型水准仪为例)

主要由望远镜、水准器及基座三个主要部分组成。水准仪通过基座与三脚架连接，支承在三脚架上。基座上装有一个圆水准器。下面有三个脚螺旋，用以粗略整平仪器。望远镜一侧装有管状水准器，其下端装有一个能使望远镜作微小上下仰俯动作的微倾螺旋，转动微倾螺旋，管水准器随望远镜上下仰俯，当气泡居中时，望远镜中的视线便呈水平位置，以简化精密整平仪器的工作。（见图2-2）

2025/7/237水准仪的构造！2025/7/238（一）望远镜是用来瞄准远方目标的，主要作用是使目标成像清晰、扩大视角，以精确照准目标。由物镜、十字丝分划板、调焦镜、目镜等构成。由于物镜调节器焦构造不同，望远镜有外对光望远镜和内对望远镜两种。成像原理：目标通过物镜及调焦凹透镜的作用，在十字丝面上形成一个倒立的小实像，再经过目镜的放大作用，使目标的像和十字丝同时放大成虚像。2025/7/239（二）水准器是用来指示视线是否水平或竖轴是否竖直的。水准器分圆水准器和长水准器两种。圆水准器一般装在基座上，作粗略整平、使竖轴竖直之用，长水准管和望远镜连在一起，供精确调平视线之用。2025/7/2310二、水准尺与尺垫2025/7/2311三、水准仪的使用（一）安置与粗略整平水准仪的操作！2025/7/2312（二）瞄准（三）精确整平和读数（四）消除视差2025/7/2313§2.3水准测量的一般方法和要求一、水准测量的实施

若地面两点相距远时，安置一次仪器就可以直接测定两点的高差。当地面上两点相距较远或高差较大时，安置一次仪器难以测得两点的高差，因此，必须依图2—14所示，在A、B两点之间增设若干临时立尺点。把A、B分成若干测段，逐段测出高差，最后由各段高差求和，得出A、B两点间高差。2025/7/2314二、水准测量的校核方法和精度要求（一）测站校核两台仪器法变动仪高法采用双面尺两次测得的高差之差必须小于5mm普通水准测量的方法！2025/7/2315（二）线路校核闭合水准路线：从一个已知水准点出发经过各待测水准点后又回到该已知水准点上。12BMA32025/7/2316附合水准路线：从一个已知水准点出发经过各待测水准点附合另一个已知水准点上。12BMABMB2025/7/2317往返观测12BMA往测返测比较往返观测高差2025/7/2318§2.4水准仪的检验和校正一、水准仪轴线必须满足的条件1.圆水准器轴平行于竖轴（L1L1‖VV）2.十字丝横丝垂直于竖轴3.水准管轴平行于视准轴（LL‖CC）检验和校正的方法！2025/7/2319二、圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验和校正检验、校正2025/7/2320三、十字丝横丝垂直于竖轴的检验和校正2025/7/2321四、水准管轴平行于视准轴的检验和校正2025/7/2322校正方法：转动上下微倾螺旋，使十字丝的中丝对准A尺上的正确读数a0

，这时水准管器泡不再居中，用校正针拨动水准管一端上、下两个校正螺旋，使气泡居中，反复多次，使条件满足为止。2025/7/2323一、仪器误差仪器校正不完善的误差（水准管轴不平行