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1、 第二章 水 准 测 量 水准测量原理 水准仪及其使用 水准测量方法 水准仪的检验与校正 自动安平水准仪 精密水准仪和电子水准仪 水准测量的误差及注意事项 第三节 水 准 测 量 方 法 一、水准点和水准路线 1水准点 用水准测量的方法测定高程的高程控制点。记为BM。水准测量通常是从已知水准点开始测定出未知(或待定)水准点的高程。水准点有永久性和临时性两种，水准点标志顶点表示该水准点的高程及位置。2水准路线 (1)闭合水准路线(2)附合水准路线(3)支水准路线 1 BM.A 2 3 4 闭合水准路线闭合水准路线 从已知水准点出发，沿待定水准点进行水准测量，最后从已知水准点出发，沿待定水准点进行
2、水准测量，最后又回到原出发水准点的环形路线。又回到原出发水准点的环形路线。BM.A BM.B 1 2 3 附合水准路线附合水准路线 从已知水准点出发，沿待定水准点进行水准测从已知水准点出发，沿待定水准点进行水准测量量,最后附合到另一个已知水准点所构成的水准路线。最后附合到另一个已知水准点所构成的水准路线。BM.A 1 2 支水准路线支水准路线 从已知水准点出发，沿待定水准点进行水准测量，从已知水准点出发，沿待定水准点进行水准测量，其路线既不闭合也不附合。其路线既不闭合也不附合。支水准路线应进行往返测量支水准路线应进行往返测量。二二.水准测量方法水准测量方法 水准测量一般是从已知水准点开始，测至
3、待测点，求水准测量一般是从已知水准点开始，测至待测点，求出待测点的高程。出待测点的高程。当两点间相距不远，高差不大，且无视线遮挡时，只当两点间相距不远，高差不大，且无视线遮挡时，只需安置一次水准仪就可测得两点间的高差。需安置一次水准仪就可测得两点间的高差。测量方法主要有测量方法主要有高差法高差法和和视线高法视线高法 二二.水准测量方法水准测量方法 高差法：高差法：HBHAhAB=HA（ab）-视线高法：视线高视线高法：视线高HiHAa，待定点高程：，待定点高程：HBHib 注：注：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
4、次序的不同。在安置的不同。在安置一次一次仪器需求出几个点的高程时，视线高法比仪器需求出几个点的高程时，视线高法比 高差法方便，因而视线高法在建筑施工中被广泛采用。高差法方便，因而视线高法在建筑施工中被广泛采用。前进方向图2.1大地水准面HA+aHAAaHBhABbB二二.水准测量方法水准测量方法 转点转点:传递高程的传递高程的过渡点过渡点,TP 高差法高差法连续安置水准仪的测量方法连续安置水准仪的测量方法 当两水准点间相距较远或高差较大或有障碍物遮挡视线时，不可当两水准点间相距较远或高差较大或有障碍物遮挡视线时，不可能仅安置一次仪器就测得两点间的高差，此时，可在水准路线中能仅安置一次仪器就测得
5、两点间的高差，此时，可在水准路线中加设若干个临时过渡立尺点，称为转点加设若干个临时过渡立尺点，称为转点(记作记作TP)，把原水准路线，把原水准路线分成若干段，依次连续安置水准仪测定各段高差，最后取各段高分成若干段，依次连续安置水准仪测定各段高差，最后取各段高差的代数和，即可得到起、终点间的高差。差的代数和，即可得到起、终点间的高差。hAB A B 1.612 0.524 TP2 1.578 1.310 TP3 1.426 2.487 三三.普通水准测量普通水准测量 前进方向 1.828 0.971 TP1 测站测站 测点测点 水准尺读数水准尺读数 高差高差(米米)高程高程(米米)备注备注 后视
6、后视(米米)前视前视(米米)1 A 1.828 0.857 38.152 TP1 0.971 2 TP1 1.612 1.088 TP2 0.524 3 TP2 1.578 0.268 TP3 1.310 4 TP3 1.426-1.061 B 2.478 39.304 计算检核计算检核 a=6.444,b=5.292，a-b=1.152 h=1.152 表表 水准测量手簿水准测量手簿 水准测量的方法与成果整理 四、水准测量成果计算四、水准测量成果计算 注：水准测量的测站检核注：水准测量的测站检核 为保证每一站高差准确，须对每一站高差进行为保证每一站高差准确，须对每一站高差进行检核，常用方法有
7、：检核，常用方法有：(一一)两次仪高法两次仪高法 10c10c(仪高调整仪高调整)5 5，取两次平均；，取两次平均；(二二)双面尺法双面尺法 5 5，取两次平均；，取两次平均；(三三)双仪器观测法双仪器观测法 5 5，取两次平均，取两次平均 水准测量的方法与成果整理 四、水准测量成果计算四、水准测量成果计算 闭合差闭合差：观测值与理论值之差，观测值与理论值之差，f 高差闭合差高差闭合差：实测高差之和减去理论高差之和，即实测高差之和减去理论高差之和，即 fh=h测测-h理理 闭合水准路线，闭合水准路线，h理理=0，fh=h测测 附合水准路线，附合水准路线，h理理=H终终-H始始，fh=h测测-(
8、H终终-H始始)支线水准路线中往返测量理论之和等于零，支线水准路线中往返测量理论之和等于零，fh=h测测=h往往+h返返 1水准测量的闭合差水准测量的闭合差 式中：式中：L L路线长度，以千米为单位路线长度，以千米为单位 n n路线测站总数路线测站总数 fh容容=40 L（mm）fh容容=12 n （mm）水准测量的容许闭合差，因水准测量的等级不同而异。水准测量的容许闭合差，因水准测量的等级不同而异。例如，普通水准测量的容许闭合差为：例如，普通水准测量的容许闭合差为：2水准测量的容许闭合差水准测量的容许闭合差 或 如果如果 fh fh容容 则测量成果不合格。则测量成果不合格。如果如果 fh f
9、h容容 则成果合格，应对闭合差进行调整。则成果合格，应对闭合差进行调整。调整方法调整方法：反符号按路线长度或测站数分配闭合差反符号按路线长度或测站数分配闭合差 3高差闭合差的调整高差闭合差的调整 ihiihinnfVLLfV改正后高差改正后高差等等于观测高差加相应的改正数于观测高差加相应的改正数 hi改=hi测+Vi hfh-(H终-H始)=2.326-(36.511-34.212)=0.027米 nfh12容=12 46点点 号号 测站数测站数 测得高差测得高差(米米)改正数改正数(米米)改正后高差改正后高差(米米)高程高程(米米)BM.3 12 1.901-0.007 1.894 34.2
10、12 A 36.106 10 0.880-0.006-0.886 B 35.220 10 2.111-0.006 2.105 C 37.325 14 0.806-0.008-0.814 BM.4 36.511 46 2.326 -0.027 2.299 辅助辅助 计算计算 表表 水准测量成果计算表水准测量成果计算表（附合路线附合路线）=81毫米 终点和起点是同一点终点和起点是同一点 h理=H终-H始=0 fh=h测-h理=h测 其余计算与附合水准路线相同其余计算与附合水准路线相同 2.闭合水准路线成果计算闭合水准路线成果计算 附：四等水准测量及高程计算附：四等水准测量及高程计算 三、四等水准测
11、量一般用于建立小地区测图以及三、四等水准测量一般用于建立小地区测图以及 一般工程建设场地的高程首级控制。一般工程建设场地的高程首级控制。一一.三、四等水准测量及其技术要求三、四等水准测量及其技术要求 三、四等水准点的高程应从附近的一、二等水准点三、四等水准点的高程应从附近的一、二等水准点 引测；如在独立地区，可采用闭合水准路线；引测；如在独立地区，可采用闭合水准路线；三、四等水准点一般须长期保存，三、四等水准点一般须长期保存，点位要建立在稳固处。点位要建立在稳固处。三、四等水准测量可用精密水准测量方法进行，三、四等水准测量可用精密水准测量方法进行，而本节主要介绍用而本节主要介绍用DS3DS3水
12、准仪进行三、四等水准测水准仪进行三、四等水准测 量的方法；量的方法；三、四等水准测量的技术要求三、四等水准测量的技术要求 表表:三、四等水准测量三、四等水准测量测站技术要求测站技术要求 等等 级级 视线长度视线长度 (m)(m)前、后视前、后视 距离差距离差 (m)(m)前、后视前、后视 距离累积差距离累积差 (m)(m)红、黑面红、黑面 读读 数数 差差 (mm)(mm)红、黑面红、黑面 高差之差高差之差 (mm)(mm)三三 等等 65 65 3 3 6 6 2 2 3 3 四四 等等 80 80 5 5 10 10 3 3 5 5 三、四等水准测量的技术要求三、四等水准测量的技术要求 二
13、、三二、三(四四)等水准测量的观测方法等水准测量的观测方法 （1 1）顺序（三等）：）顺序（三等）：“后前前后（黑黑红红）后前前后（黑黑红红）”；一对尺子交替使用。；一对尺子交替使用。（2 2）读数：黑面）读数：黑面“三丝法三丝法”（上、下、中丝）读数，红面仅读中丝。（上、下、中丝）读数，红面仅读中丝。前视前视(黑黑面面)上丝读数，下丝读数，中丝读数上丝读数，下丝读数，中丝读数 后视尺 前视尺 后视后视(黑黑面面)上丝读数，下丝读数，中丝读数上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视前视(红红面面)中中丝读数丝读数 后视后视(红红面面)中丝读数中丝读数 第二章第二章 水准测量水准测量 思考练习思考练习:P441、2、4、5、6、7