第二章 水准仪及水准测量

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1、第二章水准仪及水准测量高差法高程是确定地面位置的要素之一，测定地面点高程的方法有水准测量、三角高程测量、GPS高程测量和气压高程测量，其中最常用的方法为水准测量（按所使用的仪器和施测方法的不同）第一节水准测量原理1.水准测量原理：利用水准仪提供的一条水平视线，读取在后、前两根标尺上分别截得的读数，计算两点间的高差，由已知点高程推求未知点高程2.后视：一测站中与水准路线前进方向相反的水平观测视线。视线所瞄的尺子称为后视尺，从后视尺面上得到的观测数据称后视读数，用a表示3.前视：一测站中与水准路线前进方向相同的水平观测视线。前视所瞄的尺子称为前视

2、尺，从前视尺面上得到的观测数据称前视读数，用b表示4.高差法（安置一次仪器测定一个前视点高程时采用）高差：hAB=a–b[后视读数-前视读数]视线法高程：HB=HA+hAB=HA+（a-b）a为后视读数，当a>b时，hAB为正，B高于A；b为前视读数。当a

3、水准路线是水准测量所经过的路线3.测站：在进行水准测量时，每安置一次仪器，水准仪和尺子所摆放的位置，称之为一个测站【测站=转点+1】4.视线高程：后视高程+后视读数。5.视距：水准仪至标尺的水平距离。6.转点：水准测量中起传递高程作用的中间点。用TP或ZD表示第四节普通水准测量的外业实施及成果计算B例：已知A点高程HA=123.466m，欲测出AB两点间的高差如图：A、B两水准点之间，设3个临时性的转点。业外1.计算h1=a1-b1hAB=h1+h2+h3+h4即hAB=∑h=∑a-∑bh2=a2-b2h3=a3-b3HB=HA+∑hh4=a

4、4-b42.计算校核：∑a-∑b=hAB=HB-HA3.测站检核：（保证前后视读数的正确）（1）双面尺法：在同一测站上，仪器高度不变，分别读取后视尺、前视尺上黑红面读数。若黑红面两次所测高差的差绝对值＜±6mm，则取其平局值作为最后观测结果【测量中所有的近似计算：4舍6入5凑偶数】（2）双仪器高法：在同一测站用不同的仪器高度，两次测定两点间的高差。即第一次测得高差后，改变仪器高度升高或降低10cm以上，再次测定高差。一般两次高差之差的绝对值＜±6mm，则取其平局值作为该测站的观测结果，否则重测（再测一次分别做差，看两次高差哪个是正确的）业内1

5、.计算高差闭合差（fh）（1）附和水准路线∑h=H终-H起fh=∑h-（H终-H起）（2）闭合水准路线∑h=0fh=∑h（3）支水准路线∑h往=-∑h返fh=∑h往+∑h返附合水准路线计算表（支水准路线计算高差为往返测绝对值的平均值，其符号与往测相同）2.计算高差闭合差的容许值平地：fh容=±40√L（mm）山地：fh容=±12√n（mm）L为水准路线长度；n为测站总数。3.水准路线及外业成果检核若

6、fh

7、≤

8、fh容

9、则满足规范规定的精度要求，否则要进行返工重测，直到满足为止4.高差闭合差的调整及改正后高差的计算（1）改正数：N为测点的总数，

10、ni为该测段的测点数；L为总长，li为该测段的测点长对于普通水准测量，改正数计算保留至毫米位即可改正数结果必须满足：∑vi=-fh（若小于，则那个补齐满足条件的数加到任意一个改正数都行，满足条件即可）（2）改正后的高差∑ĥi=H终-H起5.计算未知点高程Hi+1=HI+ĥi6.计算检核H计=H知第二节水准测量的仪器及工具1.视准轴CC：物镜中心与十字丝交点的连线2.水准管的分划值t：水准管上一格(2mm)所对应的圆心角R—水准管圆弧半径，mm，ρ—206265″3.t越小，管水准器的灵敏度越高，仪器置平精度越高。4.视差：当目镜、物镜对光不够

11、精细时，目标的影像不在十字丝平面上，以致两者不能同时被看清。消除方法：将望远镜对准明亮的背景，旋转目镜使十字丝十分清晰；将望远镜对准标尺，旋转物镜使标尺像十分清晰5.尺垫：仅在转点处竖立水准尺时使用，防止点位移动和水准尺下沉6.水准管轴LL：通过水准管零点作水准管纵向弧线的切线LL7.水准尺读数：P18第五节微倾式水准仪的检验与校正竖轴(VV):望远镜的旋转轴圆水准器轴(L’L’):过零点的球面法线水准管轴（LL）:过零点作水准管圆弧切线视准轴（CC):十字丝交点与物镜光心的连线1.水准仪的主要轴线及其应满足的几何关系1)水准管轴LL∥视准轴

12、CC2)圆水准轴L’L’∥竖轴VV3)横丝要水平（即：横丝⊥VV）2.水准仪的检验与校正1)圆水准器的检验与校正（圆水准轴L’L’∥竖轴VV）a)目的：检验圆水准轴