第3章-水准测量课件

15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系1上一章的主要内容：&基准面和基准线&高斯投影&投影带的划分&测量的基本任务15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系2第三章第三章 水准测量水准测量15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系3高程测量高程测量确定地面上各点高程的工作。确定地面上各点高程的工作。高程测量概述高程测量概述水准测量水准测量用水准仪进行高程测量的工作。用水准仪进行高程测量的工作。三角高程测量三角高程测量物理高程测量物理高程测量GPSGPS高程测量高程测量气压高程测量气压高程测量液体静力水准测量液体静力水准测量水准测量水准测量高高程程测测量量高程测量按所使用的仪器和施测方法的不同高程测量按所使用的仪器和施测方法的不同,可分为可分为:水准测量是高程测量的主要方法水准测量是高程测量的主要方法。水准测量使用仪器：水准仪水准测量使用仪器：水准仪15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系4水准测量的等级水准测量的等级水准测量分为一等、二等、三等、四等四个等级，水准测量分为一等、二等、三等、四等四个等级，以一等精度最高。以一等精度最高。上上一等水准测量成果作为下一等水准测量的起算依一等水准测量成果作为下一等水准测量的起算依据。据。为满足测图以及一般工程测量的需要，还须进行测为满足测图以及一般工程测量的需要，还须进行测区的高程控制加密，采用普通水准测量方法，也称区的高程控制加密，采用普通水准测量方法，也称图根水准测量或等外水准测量图根水准测量或等外水准测量(本章主要介绍本章主要介绍)。15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系53.1 水准测量原理水准测量原理水准测量的实质是测量地面上两点之间的高差。水准测量的实质是测量地面上两点之间的高差。水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。前进方向水平视线大地水准面HiHAHBAB后视尺前视尺abhab15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系6 hAB 0，高差为正，前视点高；高差为正，前视点高；hAB 0，高差为负，前视点低。高差为负，前视点低。高差必须带高差必须带“+、-”号；号；hAB的下标次序必须与测量的前进方向一致。的下标次序必须与测量的前进方向一致。例例:已知已知 hAB=+=+1.436 m 则则 hBA=-=-1.436 m3.1 水准测量原理水准测量原理高差高差 =后视读数后视读数-前视读数：前视读数：hAB=a-b15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系7 高程的计算：高程的计算：HB HAhAB HA(ab)高差法：高差法：Hi HAa HB Hib 仪高法仪高法15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系8 3.2 水准仪及其使用水准测量所使用的仪器为水准测量所使用的仪器为水准仪水准仪，所使用，所使用的工具为的工具为水准尺水准尺和和尺垫尺垫。水准仪按其水准仪按其精度精度划分为四个等级：划分为四个等级：精密水准仪精密水准仪DS05DS05、DS1DS1；普通水准仪；普通水准仪DS3DS3、DS10DS10水准仪按其水准仪按其构造构造可分为四种：可分为四种：微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪和微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪和数字水准仪数字水准仪目前，普通工程测量中目前，普通工程测量中最常用最常用的水准仪是：的水准仪是：DS3DS3微倾式水准仪微倾式水准仪（或（或DS3DS3自动安平水准仪）自动安平水准仪）15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系9一、DS3微倾式水准仪及其使用1.DS3微倾式水准仪的构造 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.管水准器；14.圆水准器；15.连接小螺钉；16.轴座 15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系10(1)望远镜由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板组成C C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！15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系11（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管水准器又称为长水准管准管水准管分划值水准管分划值 ：是：是水准管表面水准管表面2mm圆弧圆弧所对应的圆心角所对应的圆心角水准管轴水准管轴LL：过水准过水准管零点所作圆弧面的管零点所作圆弧面的切线切线15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系12DS3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 符合气泡符合尚未符合 符合气泡符合，水准管轴与视 线水平。微倾螺旋微倾螺旋15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系13 2mm圆水准器用来指示仪器竖轴是否竖直 圆水准器分划值圆水准器分划值 ：是圆：是圆水准器表面水准器表面2mm圆弧所对应圆弧所对应的圆心角的圆心角 DS3水准仪水准器分划值水准仪水准器分划值 通常为：长水准管通常为：长水准管 圆水准器圆水准器 圆水准器轴圆水准器轴 ：过圆水过圆水准器零点所作圆球面的法线准器零点所作圆球面的法线15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系14（3）基座基座通过连接螺旋与基座通过连接螺旋与三脚架相连三脚架相连基座用于支承水准仪基座用于支承水准仪上部，水准仪旋转轴上部，水准仪旋转轴插入基座轴套可自由插入基座轴套可自由旋转旋转基座上的三个脚螺旋基座上的三个脚螺旋用于调节圆水准气泡用于调节圆水准气泡仪器竖轴仪器竖轴VV：就是：就是水准仪的旋转轴水准仪的旋转轴望远镜水准器基座三脚架VV15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系15CCLLVVLL水准仪的主要构造特点水准仪的主要轴线：水准仪的主要轴线：视准轴视准轴CC 水准管轴水准管轴LL 圆水准器轴圆水准器轴 仪器竖轴仪器竖轴VV必须满足的几何条件：必须满足的几何条件：VV 十字丝横丝十字丝横丝 VV LL CC15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系162.水准尺和尺垫水准尺和尺垫（1）水准尺有）水准尺有单面尺、双面尺、单面尺、双面尺、塔尺塔尺三种三种（2）标准水准尺为一对双面尺，）标准水准尺为一对双面尺，其中其中:A尺和尺和B尺尺黑面黑面03m;A尺红面尺红面4.6877.687m,B尺红面尺红面4.7877.787m。（3）尺垫半球形顶部用来竖立水）尺垫半球形顶部用来竖立水准尺，并标志准尺，并标志转点转点位置。位置。15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系17安置仪器安置仪器在测站上松开三脚架架腿的固定螺旋，按需要的高度调整架腿长度，再拧紧固定螺旋，张开三脚架将架腿踩实，并使三脚架架头大致水平。从仪器箱中取出水准仪，用连接螺旋将水准仪固定在三脚架架头上。3.水准仪的使用水准仪的使用15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系18粗平使圆水准器气泡居中b312c312 a13 2气泡移动方向与气泡移动方向与左手大拇指左手大拇指运动的方向一致。运动的方向一致。3.水准仪的使用水准仪的使用15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系19缺口缺口准星准星水平微动螺旋水平微动螺旋水平制水平制动螺旋动螺旋对光螺旋对光螺旋消除视差消除视差瞄准目标粗瞄、对光、精瞄和消除视差3.水准仪的使用水准仪的使用15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系20微倾螺旋微倾螺旋每次读中丝读数前都要精平每次读中丝读数前都要精平精平使长水准管气泡居中3.水准仪的使用水准仪的使用15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系211213111.251m0.717m读数用中横丝读数15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系22 3.3 水准测量的方法水准测量的方法外业：外业：用水准路线测量方法，在新建水准点和已知水用水准路线测量方法，在新建水准点和已知水 准点之间进行高差测量。准点之间进行高差测量。内业：内业：评定测量精度，计算新建水准点的高程。评定测量精度，计算新建水准点的高程。水准点：用水准测量的方法测定的高程控制点。水准点记为BMBM(Bench Mark)。水准点的类型：水准点的类型：永久性永久性 临时性临时性临时性水准点临时性水准点建筑工程水准点建筑工程水准点15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系231.1.闭合水准路线闭合水准路线BMBM1 14 43 321 1BMBM1 11 12 23 3BMBM2 2BMBM1 11 12 23 32.2.附合水准路线附合水准路线3.3.支水准路线支水准路线二二.水准路线水准路线 进行水准测量的路线，由已知水准点和新建水准点组成。进行水准测量的路线，由已知水准点和新建水准点组成。15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系24ABabhAB前进方向前进方向大地水准面大地水准面HAHBHB三三.连续安置水准仪的测量方法连续安置水准仪的测量方法 15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系25BMABDAB50mhAB12.500mAHACHChAC大地水准面大地水准面D1000m三三.连续安置水准仪的测量方法连续安置水准仪的测量方法 两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若干转点，分段测量高差，取各分段高差的总和。干转点，分段测量高差，取各分段高差的总和。15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系26已知水准点BMA的高程 HA19.153m，现欲测定B点的高程HB，由于A、B两点相距较远，需分段设站进行测量，具体施测步骤如下。HAHBhAB大地水准面大地水准面AB三三.连续安置水准仪的测量方法连续安置水准仪的测量方法 15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系27AHABHBhAB大地水准面大地水准面TP1h1后视点后视点前视点前视点进行方向进行方向1.2711.632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+-19.153 已知1BMATP11.6321.2710.36119.514三三.连续安置水准仪的测量方法连续安置水准仪的测量方法 15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系28AHABHBhAB大地水准面大地水准面TP11h1后视点后视点前视点前视点进行方向进行方向2三三.连续安置水准仪的测量方法连续安置水准仪的测量方法 15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系29AHABHBhAB大地水准面大地水准面TP11h1后视点后视点前视点前视点进行方向进行方向0.95221.862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+-1BMA1.6320.36119.153 已知TP11.27119.5142TP11.8620.91020.424TP20.952三三.连续安置水准仪的测量方法连续安置水准仪的测量方法 15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系30测站测站点号点号水准尺读数水准尺读数（m）高差高差高程高程(m)备注备注后视后视前视前视1BM.A1.6320.36119.153TP.11.27119.5142TP.11.8620.910TP.20.95220.4243TP.21.3460.094TP.31.25220.5184TP.30.9310.547TP.41.47819.9715TP.40.8360.389B1.22519.582计算计算检核检核 6.6076.1781.3650.936 a b0.429 h0.429HBHA0.429三三.连续安置水准仪的测量方法连续安置水准仪的测量方法 15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系31校核校核a=b=a b=h=高程高程高差高差前视读数前视读数后视读数后视读数测点测点测站测站BM1TP111BM1TP11.5630.986+0.57719.43122TP1AA1.7621.8280.0663.3252.814+0.511+0.511三三.连续安置水准仪的测量方法连续安置水准仪的测量方法 15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系32注意事项：架仪器要注意前后视距大致相等；仪器不能架在路中央；尺垫只在转点处使用；读数前要精平；后视完毕转向前视，一定要重新精平再读数，（但切记不能动脚螺旋）；视线要小于100米。课间实习时我要求大家视距控制在3040米之间。三三.连续安置水准仪的测量方法连续安置水准仪的测量方法 15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系33四四.水准测量的检核水准测量的检核(适用于等外水准路线适用于等外水准路线)2.2.计算检核计算检核3.3.路线检核（成果检核）路线检核（成果检核）1.1.测站检核测站检核15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系34四四.水准测量的检核水准测量的检核(适用于等外水准路线适用于等外水准路线)1.1.测站检核测站检核对每一站高差进行检核，每站对每一站高差进行检核，每站 进行（避免读错、听错、记错、进行（避免读错、听错、记错、未精平等粗差）未精平等粗差）。a a b b BA h=a b h=ab两次仪器高法两次仪器高法 BAa黑a红 b红b黑h =a黑b黑h =a红b红双面尺法双面尺法读数要求读数要求 （黑（黑+常数常数 红）红）3 3mmmm高差要求高差要求 h h 5 5mmmm 取取 h=(=(h +h)/2 2两尺常数不一致时，考虑两尺常数差两尺常数不一致时，考虑两尺常数差 0.1000.100米。米。要求要求:改变仪器高度应在改变仪器高度应在1010cmcm以上以上 h h 5 5mmmm 取取 h=(=(h +h)/2 215 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系352.2.计算检核计算检核黑面:h黑=a-b红面：h红=a-b平均高差：h=（h黑+h红0.1）/215 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系36h测=h1+h2+h3+h4+h5h理=H终-H始 fh=h测-h要求：fh fh容3.3.路线检核路线检核（成果检核）（成果检核）计算路线高差闭合差，检验整条路线的测量精度。计算路线高差闭合差，检验整条路线的测量精度。（1 1）附合水准路线）附合水准路线BMBM1 11 12 23 3BMBM2 2h4h3h2h1闭合差公式：闭合差公式：15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系37BMAh测=h1+h2+h3+h4+h5h1h4（2 2）闭合水准路线）闭合水准路线h理=0fh=h测 要求：fh fh容（3 3）支水准路线）支水准路线fh=h往+h返要求：fh fh容BMBM1 14 43 321 1BMBM1 11 12 23 3h3h2h1h5h往h返15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系38五五.水准路线成果计算水准路线成果计算1、高差闭合差计算与比较闭合水准路线高差闭合差附合水准路线高差闭合差支水准路线高差闭合差15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系39五五.水准路线成果计算水准路线成果计算2、高差闭合差的分配和各点高程的计算高差改正数为：高差改正数为：改正后高差为：改正后高差为：计算各点高程：计算各点高程：15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系40下图是一附合水准路线等外水准测量示意图，A、B为已知高程的水准点，HA6.543m，HB9.578m，1、2、3为待定高程的水准点。h11.331mh21.813mh31.424mh41.340mL10.60kmL2.0kmL1.6kmL42.05km13BMBBMA2五五.水准路线成果计算水准路线成果计算1.1.附合水准路线成果整理附合水准路线成果整理例：例：15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系41水准测量的内业计算原始数据填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注 L/kmhi/mvhi/mHi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知6.25+3.060计算检核15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系42水准测量的内业计算高差闭合差的计算：高差闭合差的计算和调整计算各点改正后的高差计算各点改正后的高差填填表表四舍六入、五前四舍六入、五前单进、双舍单进、双舍212.00235212.00245001212.0024515 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系43水准测量的内业计算辅助计算填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注 L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知6.25+3.060计算检核返回返回15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系44水准测量的内业计算高差改正数计算填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注 L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知6.25+3.060计算检核-0.002-0.008-0.007-0.008-0.025返回返回15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系45水准测量的内业计算高差改正数计算填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注 L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知6.25+3.060计算检核-0.002-0.008-0.007-0.008-0.025+1.329+1.805-1.431+1.332+3.035返回返回15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系46水准测量的内业计算高差改正数计算填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注 L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知6.25+3.060计算检核-0.002-0.008-0.007-0.008-0.025+1.329+1.805-1.431+1.332+3.0357.8729.6778.24615 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系472.2.闭合水准路线成果计算闭合水准路线成果计算 与附合水准路线不同之处是终点和起点是同一点，因此：与附合水准路线不同之处是终点和起点是同一点，因此：h h理理 =H=H终终-H-H始始=0 =0 f fh h=h=h测测-h-h理理 =h=h测测 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15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系48精密水准仪（精密水准仪（DS05、DS1）主要用于国）主要用于国家一、二等水准测量家一、二等水准测量(the first and second order leveling)和高精度的工程测量中；和高精度的工程测量中；例如建构筑物的沉降观测，大型桥梁工例如建构筑物的沉降观测，大型桥梁工程的施工测量和大型精密设备安装的水平程的施工测量和大型精密设备安装的水平基准测量等。基准测量等。二、二、精密水准仪和精密水准尺精密水准仪和精密水准尺 3.2 水准仪及其使用15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系49N3精密水准仪及其读数原理精密水准仪及其读数原理下下图图就就是是新新N3微微倾倾式式精精密密水水准准仪仪，其其每每km往往返返测测高高差差中中数数的的中中误误差差为为0.3mm。为为了了提提高高读读数数精度，精密水准仪上设有平行玻璃板测微器。精度，精密水准仪上设有平行玻璃板测微器。15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系50主要特点：主要特点：主要特点：主要特点：1.1.水准器灵敏度高水准器灵敏度高 水准器格值达到水准器格值达到551010/2mm/2mm。2.2.望远镜放大率大，孔径大望远镜放大率大，孔径大 放大率放大率V V在在4040倍以上，孔径倍以上，孔径D D大于大于50mm50mm，照准精度高。，照准精度高。3.3.望远镜结构严密，视准轴变化小望远镜结构严密，视准轴变化小 有隔热罩。有隔热罩。4.4.装有平行玻璃板测微装置装有平行玻璃板测微装置 测微范围测微范围10mm10mm，测微器刻度，测微器刻度100100格，格值为格，格值为0.1mm0.1mm，可估读，可估读 至至0.01mm0.01mm。15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系51平行玻璃板测微装置平行玻璃板测微装置 转动测微螺旋，改变平行玻璃板的倾斜角度，可使 视线作上、下平移，平移量在测微分划尺上读取。测微器结构与测微原理测微器结构与测微原理15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系52平行玻璃板测微装置平行玻璃板测微装置测微尺的读数测微尺的读数 旋转平行玻璃板可以产生的最大视线平移量为旋转平行玻璃板可以产生的最大视线平移量为10mm10mm，它对应，它对应测微尺上的测微尺上的100100个分格。个分格。测微尺上测微尺上1 1个分格等于个分格等于0.1mm0.1mm，如在测微尺上估读到，如在测微尺上估读到0.10.1分格，分格，则可以估读到则可以估读到0.01mm0.01mm。将标尺上的读数加上测微尺上的读数就等于标尺的实际读数。将标尺上的读数加上测微尺上的读数就等于标尺的实际读数。如下图的读数为如下图的读数为148+0.655=148.655cm=1.48655m148+0.655=148.655cm=1.48655m。15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系53精密水准尺精密水准尺精精密密水水准准尺尺：是是在在木木质质尺尺身身的的凹凹槽槽内内，引引张张一一根根因因瓦瓦合合金金钢钢带带，其其中中零零点点端端固固定定在在尺尺身身上上，另另一一端端用用弹弹簧簧以以一一定定的的拉拉力力将将其其引引张张在在尺尺身身上上，以以使使因因瓦瓦合合金金钢钢带带不不受受尺尺身身伸缩变形的影响。伸缩变形的影响。长长度度分分划划在在因因瓦瓦合合金金钢钢带带上上，数数字字注注记记在在木木质质尺尺身身上上，精精密密水水准准尺尺的的分分划划值值有有10mm10mm和和5mm5mm两种。两种。15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系54测微尺的读数测微尺的读数148+0.650=148.650cm=1.48650m。1.97+0.00150=1.97150m1.97+0.00150=1.97150m 0.98575m0.98575m15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系55 自动安平水准仪不需要水准管和微倾螺旋，只有一个自动安平水准仪不需要水准管和微倾螺旋，只有一个圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的气泡居中后，圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的气泡居中后，借助一种借助一种“补偿器补偿器”的特别装置，使视线自动处于水平状的特别装置，使视线自动处于水平状态。态。自动安平水准仪正面自动安平水准仪正面 3.4 自动安平水准仪 及数字水准仪一、自动安平水准仪一、自动安平水准仪15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系56自动安平水准仪反面自动安平水准仪反面自动安平水准仪后面自动安平水准仪后面自动安平水准仪反面自动安平水准仪反面自动安平水准仪正面自动安平水准仪正面15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系57自自动安平水准安平水准仪安平的工作原理安平的工作原理15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系58二、数字水准仪二、数字水准仪望远镜望远镜基座基座 脚螺旋脚螺旋自动安平补偿器自动安平补偿器 电子电子水准水准 仪仪调焦螺旋调焦螺旋制动、微动螺旋制动、微动螺旋调焦发送器：计算概略视距值；调焦发送器：计算概略视距值；补偿监视器：监测安平补偿器的工作状态补偿监视器：监测安平补偿器的工作状态分光镜分光镜 ：将由物镜计入的光分为可见光和红外光：将由物镜计入的光分为可见光和红外光行阵探测器：识别水准尺上的条码，进行读数行阵探测器：识别水准尺上的条码，进行读数（电子水准仪）（电子水准仪）15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系59下图为采用相关法的徕卡下图为采用相关法的徕卡数字水准仪的机械光学结构图数字水准仪的机械光学结构图15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系60 3.5 微倾式水准仪的检验与校正一、圆水准器的检验与校正 检验目的是保证：检验目的是保证：圆水准器轴圆水准器轴仪器仪器VV二、十字丝的检验与校正 检验目的是保证：检验目的是保证：十字丝横丝十字丝横丝 仪器仪器VV三、管水准器的检验与校正 检验目的是保证：检验目的是保证：视准轴视准轴CC 水准管轴水准管轴LLCCLLVVLL15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系61(d)用脚螺旋将气泡调回一半 VV铅垂检验校正二二.检验与校正检验与校正1.1.圆水准器的检验与校正圆水准器的检验与校正(a)用脚螺旋调节圆气泡居中(b)照准部旋转180(c)校正圆气泡居中LL铅垂15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系62(a)用脚螺旋调节圆气泡居中(b)照准部旋转180检验校正(c)用脚螺旋将气泡调回一半 VV铅垂(d)校正圆气泡居中LL铅垂二二.检验与校正检验与校正1.1.圆水准器的检验与校正圆水准器的检验与校正15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系632.2.十字横丝垂直于十字横丝垂直于竖竖轴的检验与校正轴的检验与校正(横丝横丝VV)VV)检验检验 (a)(a)粗平、调焦，在横丝一端找一参照点P (b)(b)望远镜水平微动，观测P点相对于横丝的移动轨迹。校正：校正：校正十字丝环校正十字丝环2134十字丝环固定螺丝十字丝校正螺丝15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系643.3.水准管轴平行于视准轴的检验与校正水准管轴平行于视准轴的检验与校正 (LL/CC)(LL/CC)(1)(1)检验检验 a.a.场地准备场地准备(CA(CA、CBCB等距，约等距，约4040米米)b.b.在在C C测定测定A A、B B的正确高差：的正确高差：h h正确正确=(a=(a1 1-)-(b-)-(b1 1-)=a-)=a1 1-b-b1 1=h=h c.c.仪器至仪器至B B近旁，读数近旁，读数b b2 2、a a2 2：h=ah=a2 2-a-a2 215 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系65（2 2）校正）校正方法1：校正水准管 a.a.计算计算A A尺水平视线读数：尺水平视线读数：a a2 2=b=b2 2+h+h b.b.转动微倾螺旋，使横丝瞄准读数转动微倾螺旋，使横丝瞄准读数 a a2 2 ：CCCC水平水平 c.c.校正水准管气泡居中：校正水准管气泡居中：LLLL水平（水平（LL/CCLL/CC）d.d.重复检验直至符合要求。重复检验直至符合要求。15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系66校正水准管水准管的 校正螺丝水准管 的一端15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系672134十字丝环固定螺丝十字丝校正螺丝（2 2）校正）校正方法2：校正十字丝a.a.保持保持水准管气泡居中即水准管气泡居中即LL水平水平b.b.调整十字丝环上、下校正螺丝，调整十字丝环上、下校正螺丝，使横丝对准读数使横丝对准读数a2，即即CC水平水平15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系68 3.6 水准测量误差分析及注意事项一、仪器误差 1.仪器校正后的仪器校正后的残余误差残余误差 2.水准尺误差水准尺误差(包含包含:刻划、变形和零点误差等）刻划、变形和零点误差等）二、观测误差 1.读数误差读数误差;2.视差影响视差影响 3.水准管气泡居中误差水准管气泡居中误差;4.水准尺倾斜水准尺倾斜三、外界条件的影响 1.仪器下沉和尺垫下沉误差仪器下沉和尺垫下沉误差 2.地球曲率和大气折光的影响地球曲率和大气折光的影响 3.温度的影响温度的影响15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系69 望远镜的视准轴与水准管的水准轴望远镜的视准轴与水准管的水准轴不平行不平行 i i角对角对读数读数的影响的影响向上倾斜i 角的符号为正15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系70 望远镜的视准轴与水准管的水准轴望远镜的视准轴与水准管的水准轴不平行不平行 i i角对角对高差高差的影响的影响向上倾斜i 角的符号为正15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系71地球曲率和地球曲率和大气折光大气折光的影响的影响 1）视线高出地面0.3m，2）选择合适的天气（阴天、无风等）3）避开不利的环境（日出后、日落前半小时、中午、大风等）4）最主要的是要求前后视距离应相等！在晴天，地面温度高，空气的密度较上面的稀，光线向上折射。h=15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系72水准测量误差与注意事项4观测前应认真按要求检验水准仪和水准尺；4仪器应安置在土质坚实处，并踩实三角架；4前后视距应尽可能相等；4每次读数前要消除视差，只有当符合水准气泡居中后才能读数；4注意对仪器的保护，做到“人不离仪器”；4只有当一测站记录计算合格后才能搬站，搬站时先检查仪器连接螺旋是否固 紧，一手托住仪器，一手握住脚架稳步前进。4认真记录，边记边回报数字，准确无误的记入记录手簿相应栏中，严禁伪造和传抄；4字体要端正、清楚、不准连环涂改，不准用橡皮擦，如按规定可以改正时，应在原数字上划线后再在上方重写；4每站应当场计算，检查符合要求后，才能通知观测者搬站。4扶尺人员认真竖立水准尺；4转点应选择土质坚实处，并踩实尺垫；4水准仪搬站时，应注意保护好原前视点尺垫位置不移动。15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系73小结：&水准测量原理水准测量原理&水准仪的使用水准仪的使用&水准测量的方法水准测量的方法&水准仪的检验水准仪的检验&水准测量的误差水准测量的误差15 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系74实验二实验二 水准测量水准测量一、目的与要求一、目的与要求 1 1掌握普通水准测量的观测、记录和检核的方法。掌握普通水准测量的观测、记录和检核的方法。2 2掌握水准测量的闭合差调整及求出待定点高程。掌握水准测量的闭合差调整及求出待定点高程。二、方法与步骤二、方法与步骤 BM-cBM-cD DC CBA A三、注意事项三、注意事项 1 1在每次读数之前，要消除视差，在每次读数之前，要消除视差，并使符合水准气泡严格居中。并使符合水准气泡严格居中。2 2在已知点和待定点上不能放置尺在已知点和待定点上不能放置尺垫，但转点必须用尺垫，在仪器垫，但转点必须用尺垫，在仪器迁站时，前视点的尺垫不能移动。迁站时，前视点的尺垫不能移动。TP115 七月 2024 合肥工业大学土木与水利学院测量工程系75水准测量记录表水准测量记录表AATP2TP2B