水准仪及水准测量

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1、2水准仪及水准测量212.1水准测量的仪器及工具2.2水准仪的使用方法2.3水准测量原理242.4水准测量的一般方法和要求2.5高差闭合差的调整与高程计算2.6水准测量中误差产生的原因及消除方法基本概念测量地面各点高程的工作,称为高程测量。根据所使用仪器和测量方法的不同,可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量，其中水准测量的精度最高。水准测量按精度划分为一、二、三、四、五等5个等级，其中五等水准测量又称为一般水准测量或普通水准测量。水准测量：确定地面点的高程1985年国家高程基准：由黄海平均海水面（高程零点）和青岛高

2、程水准原点所确定的高程体系。国家水准原点“原点”在屋内深井中中的一颗玛瑙上表面，水袋玛瑙的上表面是海拔72.2604米，中国的海拔均以此为基准，这就是我国的“水准基准原点”（120°19′08〃，36°04′10〃,这里曾经也是朝鲜的水准点。。2.1水准测量的仪器及工具水准测量所使用的仪器：水准仪、水准尺和尺垫。我国对水准仪按其精度从高到低分为DS、05DS、DS、DS四个等级。1310D为大地测量仪器的总代号；S为水准仪的代号；下标表示用水准仪测量每千米往、返测高差中数的中误差（表示仪器的精度）。1代表往、返测1公里的

3、中误差为1mm。2.1.1DS型水准仪3水准仪的作用：提供一条水平视线，并能够照准水准尺进行读数。仪器主要有：望远镜、水准器和基座组成。2.1.1.1望远镜望远镜：瞄准目标并在水准尺上读数。主要有物镜、对光透镜、十字丝、目镜等组成。视准轴:十字丝中心(或称十字丝交点)和物镜光心的连线。2.1.1.2水准器水准器有管状水准器和圆水准器，是用来判断视准轴是否水平和仪器竖轴是否竖直的装置。（1）管水准器管水准器和望远镜连接在一起，供精确调平视线之用。管内装有酒精和乙醚的混合液体，并留有气泡。R为水准管圆弧半径，R越大，则水准管

4、越灵敏。符合水准管：具有棱镜装置的水准管。转动微倾螺旋，使得气泡重合，表示水准视线水平。（2）圆水准器圆水准器分划值较大，精度比较低，主要用来进行粗平。2.1.1.3基座由轴座、脚螺旋和连接板组成。主要起固定仪器和调平仪器的作用。2.1.2水准尺及尺垫2.1.2.1水准尺直尺：单单尺面尺和双面尺。单面尺：尺底为零，其分划为黑白刻划。双面尺：一面黑白相间刻划，称之黑面尺或主尺，另一面红白相间刻划，称之红面尺或副尺。双面尺黑面的起始读数为零，红面的起始读数为一常数，一对尺常数分别为4.687m和4.787m。塔尺：尺长有３米

5、和５米两种，由２节或３节套接而成。2.1.2.2尺垫尺垫：在转点处放置水准尺。2.2水准仪的使用方法水准仪的使用步骤:(1)安置水准仪打开三脚架并使其高度适中，目估使架头大致水平，然后将三脚架尖踩入土中，将水准仪用中心螺旋固定于三脚架头上。(2)粗略整平仪器用脚螺旋将圆水准器的气泡调整居中。双手左手规则：“左手拇指旋转脚螺旋的运动方向，就是气泡移动的方向”。单手规则：顺上逆下。(3)瞄准水准尺•目镜对光：根据观测者视力，调节目镜，使十字丝清晰；•瞄准：转动望远镜，看到水准尺；转动对光螺旋，使水准尺清晰；转动微动螺旋，使十

6、字丝竖丝对准水准尺；•消除视差：眼睛上下移动，发现十字丝与目标影像有相对移动．交替调节目镜和物镜对光螺旋，以消除视差；•消除视差(4)精平读数•每次读数前观察水准管气泡是否居中，否则，转动微倾螺旋使之精平,然后读数。•读完后也应检查气泡是否居中，否则重复上述步骤。掌握本节要点四种螺旋:1)脚螺旋:圆水准的粗平2)微倾螺旋:管水准的精平（垂直运动）3)微动螺旋:精准水准尺（水平运动）4)调焦螺旋：对焦清晰成像两种水准器：圆水准和管水准。水准仪使用四步：安置、粗平、瞄准、读数。2.3水准测量原理水准测量:利用仪器提供的一条水

7、平视线，借助水准尺，测定地面上两点之间的高差，由已知点高程推算待求点高程的的作工作。232.3水准测量原理已知H,求H？测量并计算高差：h=a-bABAB水准测量由已知向未知方向前进。前视尺后视尺水平视线计算高程的方法有两种：1）高差法，即由高差计算高程：H=H+h=H+（a-b）BAABAHA，HB为后视点高程和前视点高程；a,b为后视读数和前视读数。2）视线高程法，即由仪器的视线高程计算高程。后视点高程加后视读数即为仪器的视线高程，用H表示。1H=H+a1A则H=H-b=H+a-bB1A注：在计算高差时，只能用后视读

8、数减前视读数，决不能用前视读数减后视读数。2.4水准测量的一般方法和要求2.4.1水准测量的方法水准测量通常是从一个已知高程的水准点开始，按按定水路照一定的水准路线线，引测出所需各点的高程。前视尺后视尺水平视线两点距离较近时，设站一次进行测量。两点相距较远或高差较大时，在中间设立若干转点，A、B两点间的高差是各高差之