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1、利用水准仪进行水准路线的测量第1页，共45页，编辑于2022年，星期五一、水准点和水准路线一、水准点和水准路线 1.水准点水准点 用水准测量方法获得高程的高程控制点，用水准测量方法获得高程的高程控制点，称为水准点。一般用称为水准点。一般用BM(Bench Mark)BM(Bench Mark)表示。表示。根据水准点的重要程度及使用时间可把水准点根据水准点的重要程度及使用时间可把水准点分为：分为：永久性水准点永久性水准点临时性水准点临时性水准点第2页，共45页，编辑于2022年，星期五（1 1）永久性水准点）永久性水准点关键词语：永久保存，固定标志，国家关键词语：永久保存，固定标志，国家 等级等
2、级第3页，共45页，编辑于2022年，星期五（2 2）临时性水准点）临时性水准点关键词语：临时使用，简易标志关键词语：临时使用，简易标志 第4页，共45页，编辑于2022年，星期五 2.水准路线水准路线 水准测量施测时所经过的路线。水准测量施测时所经过的路线。水准路线的布设有单一水准路线和水水准路线的布设有单一水准路线和水准网，其中单一水准路线有三种布设形式：准网，其中单一水准路线有三种布设形式：（1 1）闭合水准路线）闭合水准路线 （2 2）附合水准路线）附合水准路线 （3 3）支水准路线）支水准路线第5页，共45页，编辑于2022年，星期五（1）闭合水准路线）闭合水准路线 从一个已知水准点
3、从一个已知水准点BM3开始，沿各待测开始，沿各待测高程点高程点1、2、3等点进行水准测量，最后又等点进行水准测量，最后又回到原水准点回到原水准点BM3，这种水准路线称为闭合，这种水准路线称为闭合水准路线水准路线 BM3 （已（已知）知）h1h2h3h4h51234提出问题：提出问题：结论：正是上述结论：正是上述 ，因此闭合水准路线才具，因此闭合水准路线才具检校功能。检校功能。第6页，共45页，编辑于2022年，星期五（2）附合水准路线）附合水准路线 从一个已知水准点从一个已知水准点BM1开始，沿各待测开始，沿各待测高程高程C、D、E等点进行水准测量，最后又回到等点进行水准测量，最后又回到原水准
4、点原水准点BM2，这种水准路线称为附合水准，这种水准路线称为附合水准路线路线 结论结论:因因 ,所以附合所以附合水准路线也具检校功能。水准路线也具检校功能。BM1(已知已知)BM2(已知已知)h1h2h3h4CDE第7页，共45页，编辑于2022年，星期五（3）支水准路线）支水准路线 从从已已知知高高程程的的水水准准点点BM1出出发发，进进行行待待定定高高程程水水准准点点A的的水水准准测测量量，这这种种既既不不闭闭合合又又不不附附合合的的水水准路线，称为支水准路线。准路线，称为支水准路线。BM1Ah往往h返返 由于支水准路线不具检校功能，因此要进行往返测由于支水准路线不具检校功能，因此要进行往
5、返测量，以资检核。量，以资检核。第8页，共45页，编辑于2022年，星期五前后衔接：转点与测站 在实际工作中常常会碰到以下等情况：ab原因原因:两点地势起伏较大两点地势起伏较大第9页，共45页，编辑于2022年，星期五ba原因原因:两点相距较远两点相距较远视距长视距长150m第10页，共45页，编辑于2022年，星期五解决方法解决方法:在两点间设转点在两点间设转点,安置多次仪器安置多次仪器,进行连续进行连续观测。观测。如图示如图示不难看出：不难看出：各测站所得高差：各测站所得高差：返回目录下一节第11页，共45页，编辑于2022年，星期五转点：传递高程的临时立尺点。转点：传递高程的临时立尺点。
6、如图中如图中 、等等测站：安置仪器的地方。测站：安置仪器的地方。返回第12页，共45页，编辑于2022年，星期五二、水准测量施测方法与记录二、水准测量施测方法与记录 （1）水准仪至水准尺的距离水准仪至水准尺的距离 1）视线长度的影响）视线长度的影响 2）地面坡度的影响）地面坡度的影响第13页，共45页，编辑于2022年，星期五AHACHBhAB大地水准面大地水准面（2）水准测量施测方法与记录）水准测量施测方法与记录 如如 已知水准点已知水准点BMA的高程的高程 HA48.145m，现欲测，现欲测定定B点的高程点的高程HB，由于，由于A、B两点相距较远（或地势起伏两点相距较远（或地势起伏较大），
7、需分段设转点进行测量，具体施测步骤如下。较大），需分段设转点进行测量，具体施测步骤如下。B第14页，共45页，编辑于2022年，星期五AHABHBhAB大地水准面大地水准面TP1h1后视点后视点前视点前视点(1)在已知高程的水准点在已知高程的水准点BMA，转点，转点 TP1上立尺，然后测站安置水准仪；上立尺，然后测站安置水准仪；前进方向前进方向第15页，共45页，编辑于2022年，星期五2.0361.547测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA48.145TP1 水准测量记录手册水准测量记录手册(2)瞄准点瞄准点A上水准尺上水准尺(后视尺后视尺)，精平，精平 读数
8、读数,并记录手册并记录手册,同同样样再再瞄瞄准准 TP1上上水水准准尺尺，精精平平读读数数,也也记记录录手手册册;并计算两点间高差并计算两点间高差测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.03648.145TP1测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.03648.145TP1测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.0360.48948.145TP11.547AHABHBhAB大地水准面大地水准面TP1h1后视点后视点前视点前视点前进方向前进方向测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数
9、+-BMA2.03648.145TP11.547第16页，共45页，编辑于2022年，星期五AHABHChAB大地水准面TP1h1TP2前进方向前进方向2.0361.547后视点后视点前视点前视点后视点后视点前视点前视点(3)第第测站测完后测站测完后,将水准仪搬至将水准仪搬至站站点点,A点点水水准准尺尺移移至至TP2上上立立尺尺，TP1TP1上上水水准准尺尺原原地地不动不动,只需翻转即可只需翻转即可;第17页，共45页，编辑于2022年，星期五测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.0360.48948.145TP11.547TP1TP2AHABHBhAB大地水
10、准面TP1h1TP2前进方向h21.7431.436后视点前视点后视读数前视读数 水准测量记录手册水准测量记录手册(4)在在站上重复站上重复站操作步骤站操作步骤,读取读取 前、后视尺上读数前、后视尺上读数,并记录手册并记录手册,计算高差；计算高差；测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.0360.48948.145TP11.547TP11.743TP2测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.0360.48948.145TP11.547TP11.743TP21.436测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BM
11、A2.0360.48948.145TP11.547TP11.7430.307TP21.436第18页，共45页，编辑于2022年，星期五AHABHBHAB大地水准面TP1TP3h1TP2前进方向h21.7431.436(5)重复上述过程重复上述过程,连续观测、记录，连续观测、记录，直终点直终点B结束。结束。第19页，共45页，编辑于2022年，星期五AHABHBhAB大地水准面TP1TP4TP3h1TP2前进方向h21.7431.436A2.0361.5471.6761.034h31.2441.765h41.4181.889h5第20页，共45页，编辑于2022年，星期五测站测点水准尺读数/m
12、高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMABMA2.0360.48948.145(已知)TP11.547TP11.7430.307TP21.436TP21.6760.642TP31.034TP31.2440.521TP41.765TP41.1480.74148.321BMB1.889(待定)辅助计算 水准测量记录手册水准测量记录手册 对对于于记记录录表表中中的的高高差差和和高高程程必必须须进进行行计计算算校校核核。校校核内容如下：核内容如下：第21页，共45页，编辑于2022年，星期五测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMABMA2.0360.48948.145
13、(已知)TP11.547TP11.7430.307TP21.436TP21.6760.642TP31.034TP31.2440.521TP41.765TP41.1480.74148.321BMB1.889(待定)7.8477.6711.4381.262辅助计算 a-b=7.847-7.761=+0.176 h=+1.438+(-1.262)=+0.176 故 a-b=h HB-HA=+0.176 水准测量记录手册水准测量记录手册第22页，共45页，编辑于2022年，星期五3、水准测量误差与注意事项第23页，共45页，编辑于2022年，星期五一、仪器误差 1、水准管轴与视准轴不平行误差、水准管轴
14、与视准轴不平行误差 2、水准尺误差、水准尺误差第24页，共45页，编辑于2022年，星期五二、观测误差 1水准管气泡的居中误差水准管气泡的居中误差 2估读水准尺的误差估读水准尺的误差 3视差的影响误差视差的影响误差 4水准尺倾斜的影响误差水准尺倾斜的影响误差第25页，共45页，编辑于2022年，星期五 三、外界条件影响误差 1水准仪下沉误差水准仪下沉误差 采用“后、前、前、后”的观测程序，可减弱其影响。2尺垫下沉误差尺垫下沉误差 采用往返观测的方法，取成果的中数，可减弱其影响。第26页，共45页，编辑于2022年，星期五 3地球曲率及大气折光的影响地球曲率及大气折光的影响大地水准面大地水准面B
15、AbababarfcHAHB地球曲率对读数的影响地球曲率对读数的影响 大气折光对读数的影响大气折光对读数的影响 返回目录下一节第27页，共45页，编辑于2022年，星期五（4）水准测量的注意事项：6条 第28页，共45页，编辑于2022年，星期五 4、水准测量成果（内业）计算 内业计算前须对外业手册检查，检查无误后方可进行内业计算。1.高差闭合差及其允许值 水准路线中实测高差与理论高差的差值，称为高差闭合差。用 表示。第29页，共45页，编辑于2022年，星期五例如：BM3 （已知）（已知）h1h2h3h4h51234 根据高差闭合差概念根据高差闭合差概念 闭合水准路线：闭合水准路线：第30页
16、，共45页，编辑于2022年，星期五同理：附和水准路线：支水准路线：不难看出，的大小反映水准测量成果的精度，要求 有一定限度。因此，测量规范规定，等外水准测量高差闭合差的允许值：第31页，共45页，编辑于2022年，星期五 2.高差闭合差改正计算 高差闭合差在允许范围之内时，即可进行高差闭合差的改正计算，即消除高差闭合差。改正原则与方法：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：第32页，共45页，编辑于2022年，星期五 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
17、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。高差改正数的总和与高差闭合差大小相等，符号相反。高差改正数的总和与高差闭合差大小相等，符号相反。即即第33页，共45页，编辑于2022年，星期五 3.改正后的高差计算 各各测测段段改改正正后后高高差差等等于于各各测测段段观观测测高高差差加加上相应的改正数，即上相应的改正数，即式中式中 第第 i 段的改正后高差（段的改正后高差（m）。）。4.各点高程计算各点高程计算 由起点高程逐一推算出各点高程。由起点高程逐一推算出各点高程。四、实例讲解四、实例讲解第34页，共45页，编辑于2022年，星期五 （2）、附合水准路线的计算）、附合水准路
18、线的计算 下下图图是是一一附附合合水水准准路路线线等等外外水水准准测测量量示示意意图图，A、B为为 已已 知知 高高 程程 的的 水水 准准 点点，HA 72.536m，HB77.062m，1、2、3为待定高程的水准点。为待定高程的水准点。h+2.336mh8.653mh+7.357mh3.456mn16n210n38n46BMA123BMB4第35页，共45页，编辑于2022年，星期五点号点号距离距离/km测站数测站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h+2.336mh8.6
19、53mh+7.357mh3.456mn16n210n38n46BMA123BMB点号点号距离距离/km测站数测站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123456789BMA 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站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123456789BMA1 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站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123456789BMA12 辅助辅助 计算计算点号点号距
20、离距离/km测站数测站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123456789BMA123 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站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123456789BMA 1234 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站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123456789BMA 6 1234 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正
21、后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 2.3361 234 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站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123456789BMA 6 +2.3361 10 8.65323BMB 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站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123456789BMA 6 +2.3361 10 8.6532 8 +7.3573BMB 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站
22、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123456789BMA 6 +2.3361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站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123456789BMA 6 +2.33672.5361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 辅助辅助 计算计算第36页，共45页，编辑于2022年，星期五2.计算高差闭合差及其允许值点号点号距离距离/km测站数测站
23、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123456789BMA 6 +2.33672.5361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格第37页，共45页，编辑于2022年，星期五3.高差闭合差改正计算点号点号距离距离/km测站数测站数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.33672.5361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.06
24、2 30 +4.496 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8 +7.3573 6 +3
25、.456BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8 +7.357+0.0083 6 +3.456+0.006BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00672.5361
26、10 8.653+0.0102 8 +7.357+0.0083 6 +3.456+0.006BMB77.062 30 +4.496+0.030 辅助辅助 计算计算第38页，共45页，编辑于2022年，星期五 4.改正后的高差计算点号点号距离距离/km测站数测站数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8 +7.357+0.0083 6 +3.456+0.006BMB77.062 30 +4.496+0.030 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格
27、点号点号距离距离/km测站数测站数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.006 +2.34272.5361 10 8.653+0.010 8.6432 8 +7.357+0.008 +7.3453 6 +3.456+0.006 +3.462BMB77.062 30 +4.496+0.030 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格点号点号距离距离/km测站数测站数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00
28、6 +2.34272.5361 10 8.653+0.010 8.6432 8 +7.357+0.008 +7.3453 6 +3.456+0.006 +3.462BMB77.062 30 +4.496+0.030 +4.526 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格 改正后高差总和改正后高差总和=终点高程终点高程 始点高程始点高程4.526=77.062-72.536改正高差=实测高差+改正数(6)项项=(4)项项+(5)项项第39页，共45页，编辑于2022年，星期五 5.高程计算(已知)+3.462+0.006 +3.456 6 +7.345+0.008 +7.357 8 8.643+0.
29、010 8.653 10 成果合格成果合格 辅助辅助 计算计算 +4.526+0.030 +4.496 30BMB77.062BMBBM373.6003BM266.2352BM174.8781(已知)BMA72.536 +2.342+0.006 +2.336 6 BMA987654321备注备注点号点号高程高程/m改正后高改正后高差差/m改正数改正数/m实测高差实测高差/m测站数测站数距离距离/km点号点号返回第40页，共45页，编辑于2022年，星期五 二、闭合水准路线的计算二、闭合水准路线的计算 闭闭合合水水准准路路线线成成果果计计算算的的步步骤骤与与附附合合水水准准路线相同。路线相同。B
30、MA （已知）（已知）h4=-1.424mL4=0.8km123h2=+2.376mL2=1.2kmh3=-3.366mL3=1.0kmh1=+2.365mL1=0.5km 下下图图是是一一闭闭合合水水准准路路线线等等外外水水准准测测量量示示意意图图，A为为已已知知高高程程的的水水准准点点，HA44.856m，1、2、3为待定高程的水准点。为待定高程的水准点。第41页，共45页，编辑于2022年，星期五点号点号距离距离/km测站数测站数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号备注备注12456789BMA0.5 +2.365+0.007 +2.39344
31、.856BMA(已知)147.249BM11.2+2.376+0.017+2.372249.621BM21.03.366+0.014 3.352346.269BM30.8 1.424+0.011 1.413BMA44.856BMA3.5 0.049+0.049 0 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格第42页，共45页，编辑于2022年，星期五H往往1.532mH返返1.520mBMA1三、支水准路线的计算三、支水准路线的计算 例例 A为为已已知知高高程程的的水水准准点点，其其高高程程HA为为46.276m，1点点为为待待定定高高程程的的水水准准点点，h往往 和和h返返 为为往往返返测测量量的的观观测测高高差差。往往、返返测测的的测测站站数数共共16站站，计计算算1点点的的高高程。程。第43页，共45页，编辑于2022年，星期五 1计算高差闭合 2计算高差容许闭合差测站数：测站数：因因|fh|f允允|，故精确度符合要求。，故精确度符合要求。第44页，共45页，编辑于2022年，星期五 3计算改正后高差 取取往往测测和和返返测测的的高高差差绝绝对对值值的的平平均均值值作作为为A和和1两两点点间的高差，其符号和往测高差符号相同，即间的高差，其符号和往测高差符号相同，即 4计算待定点高程返回下一节第45页，共45页，编辑于2022年，星期五