合肥工业大学测量学第二章水准测量

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1、leechen_317@126.com测量学化学与环境科学学院环境教研室李琛第二章水准测量2-1水准测量的原理（重点）2-2水准仪的使用（重点、难点）2-3水准尺及其使用（重点）2-4水准测量的方法（掌握）2-6精密水准仪与水准尺（了解）2-7自动安平水准仪（了解）2-8微倾式水准仪的检验与校正（掌握）2-9水准测量的误差分析（掌握）概述测量三项基本工作之一：高程测量。高程测量：测量地面上各点高程的工作。高程测量有下列几种方法：1.几何水准测量——是高程测量最主要的方法2.三角高程测量3.物理高程测量包括:气压高程测量、液体静力水准

2、测量4.GPS高程测量2-1水准测量的原理原理：利用水准仪提供的一条水平视线，借助水准尺来测定地面两点间的高差，从而由已知点的高程和测得的高差，求出待定点的高程。方法1.高差法:hAB=后视读数—前视读数，即：hAB=a-b待定点B点的高程：HB=HA=hAB=HA+a-b2.仪高法(视线高法):Hi=HA+aHB=Hi-b2-2水准仪及其使用水准测量所使用的仪器为水准仪，所使用的工具为水准尺和尺垫。水准仪按其精度划分为四个等级：精密水准仪DS05、DS1；普通水准仪DS3、DS10（D—大地测量；S—水准仪；后面的数字代表仪器的测

3、量精度（每公里往返测高差中数的中误差，即精度））。水准仪按其构造可分为四种：微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪和数字水准仪。目前，普通工程测量中最常用的水准仪是：DS3微倾式水准仪（或DS3自动安平水准仪）一、DS3微倾式水准仪及其使用作用：为测量高差提供一条水平视线组成：望远镜、水准器、基座DS3微倾式水准仪的构造132765498101412131115161.微倾螺旋；2.分划板护罩；3.目镜；4.物镜调焦螺旋；5.制动螺旋；6.微动螺旋；7.底板；8.三角压板；9.脚螺旋；10.弹簧帽；11.望远镜；12.物镜；13.

4、管水准器；14.圆水准器；15.连接小螺钉；16.轴座DS3微倾式水准仪主要构件(1)望远镜由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板组成。视准轴CC：物镜光心与十字丝交点的连线，视准轴在测量时必须保持水平，也就是水平视线！（2）水准器水准器分为圆水准器和管水准器两种。管水准器—用来指示视准轴是否水平0点2mm管水准器又称为长水准管水准管分划值：是水准管表面2mm圆弧所对应的圆心角。水准管轴LL：过水准管零点所作圆弧面的纵切线。圆水准器—用来指示仪器竖轴是否竖直2mm圆水准器分划值：是圆水准器表面2mm圆弧所对应的圆心角DS3水准仪水准器

5、分划值通常为：长水准管圆水准器圆水准器轴：过圆水准器零点所作圆球面的法线。DS3水准仪常采用符合水准管系统——目的是提高水准管气泡居中的精度。符合气泡符合，水准管轴与视线水平。微倾螺旋气泡未符合气泡符合（3）基座基座通过连接螺旋与三脚架相连，基座用于支承水准仪上部，水准仪旋转轴插入基座轴套可自由旋转基座上的三个脚螺旋用于调节圆水准气泡仪器竖轴VV：就是水准仪的旋转轴望远镜水准器基座三脚架VV水准仪的主要构造特点水准仪的主要轴线：①视准轴CC②水准管轴LL③圆水准器轴④仪器竖轴VV必须满足的几何条件：①∥VV②十字丝横丝⊥VV③LL∥

6、CC2-3水准尺及其应用（1）水准尺有单面尺、双面尺、塔尺三种。（2）标准水准尺为一对双面尺，其中:A尺和B尺黑面0~3m;A尺红面4.687~7.687m,B尺红面4.787~7.787m。（3）尺垫半球形顶部用来竖立水准尺，并标志转点位置。水准尺的读数规则一般是“后前前后”“黑黑红红”就是说先照准后视的黑面尺读数，旋转望远镜，再照准前视的黑面尺读数，然后前视尺再换到红面，照准读数，旋转望远镜，照准后视尺红面进行读数。A尺红面4.687~7.687m,B尺红面4.787~7.787m。为什么？用4.687和4.787是为了在观测时

7、，避免测量读时凑数.当读完黑面，反过来读红面时一般你很难把黑面读得的数据加上4.687或4.787返到红面上，所以红面上的数你只能照实读出.从一定程度上确保观测数据的真实可靠.当然也可以用别的数据比如4.784或4.684。水准仪的使用操作为测定A、B两点的高差，首先将水准仪安置在A、B两点之间，然后按以下四个步骤进行操作。（1）粗平（粗略整平）——目的是使仪器竖轴铅直：调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，气泡移动的方向始终与左手大拇指的运动方向一致。（2）瞄准（瞄准水准尺）首先转动目镜调焦螺旋使十字丝清晰，转动望远镜瞄准水准尺，再转

8、动物镜调焦螺旋使目标清晰。注意消除视差！什么是视差？产生的原因？如何消除？（3）精平（精确整平）在每次读数之前，都应注视符合水准气泡观测窗，转动微倾螺旋使水准管气泡居中，即符合水准器的两端气泡影像对齐，只有当气泡已经稳定不动而又居中的