水准测量 水准测量的方法

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第四节 水准测量的方法,一、水准点,我们将用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点。,水准点记为,BM(Bench Mark),。,水准点有,永久性水准点,和,临时性水准点,两种。,（,1,）永久性水准点,国家等级永久性水准点,建筑工地上的永久性水准点,国家等级永久性水准点,国家等级永久性水准点,建筑工地上的永久性水准点,（,2,）,临时性水准点,BM23,BM24,BM25,9.0m,9.8m,8.4m,H,23,56.437m,H,24,58.392m,H,25,53.168m,水准点的“点之记”,相邻两水准点间的路线称为测段。,二、水准路线及成果检核,在水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。,BM,A,BM,B,h,1,h,2,h,3,h,4,1,2,3,在一般的工程测量中，水准路线布设形式主要有以下三种形式：,1,附合水准路线,2,闭合水准路线,3,支水准路线,BM,A,BM,B,h,1,h,2,h,3,h,4,C,D,E,1,附合水准路线,（,1,）附合水准路线的布设方法,从已知高程的水准点,BM,A,出发，沿待定高程的水准点,1,、,2,、,3,进行水准测量，最后附合到另一已知高程的水准点,BM,B,所构成的水准路线，称为附合水准路线。,各测段高差代数和 与其理论值 的差值，称为高差闭合差 ，即,（,2,）成果检核,从理论上讲，附合水准路线各测段高差代数和应等于两个已知高程的水准点之间的高差，即,2,闭合水准路线,（,1,）,闭合水准路线的布设方法,从已知高程的水准点,BM,A,出发，沿各待定高程的水准点,1,、,2,、,3,、,4,进行水准测量，最后又回到原出发点,BM,A,的环形路线，称为闭合水准 路线。,BM,A,h,1,h,2,h,3,h,4,h,5,1,2,3,4,（,2,）成果检核,从理论上讲，闭合水准路线各测段高差代数和应等于零即,如果不等于零，则高差闭合差为,3,支水准路线,（,1,）支水准路线的布设方法,从已知高程的水准点,BM,A,出发，沿待定高程的水准点,1,进行水准测量，这种既不闭合又不附合的水准路线，称为支水准路线。支水准路线要进行往返测量，以资检核。,BM,A,1,h,f,h,b,（,2,）成果检核,从理论上讲，支水准路线往测高差与返测高差的代数和应等于零。即,如果不等于零，则高差闭合差为,各种路线形式的水准测量，其高差闭合差均不应超过,容许值,，否则即认为观测结果不符和要求。,不同等级的水准测量其高差闭合差的容许值不同。,三、水准测量的施测方法,A,B,a,b,h,AB,前进方向,大地水准面,H,A,H,B,H,B,A,H,A,C,H,C,h,AC,大地水准面,D,1000m,BM,A,B,h,AB,12.500m,D,AB,50m,当已知高程的水准点距欲测定高程点较远或高差较大时，不能安置一次仪器即可测得两点间的高差。,这时需要在两点间加设若干个立尺点，分段设站，连续进行观测。,提出问题：,解决方法：,加设的这些立尺点并不需要测定其高程，它们只起传递高程的作用，故称之为,转点,，用,TP,（,Turning Point,）表示。,A,H,A,C,H,C,h,AC,大地水准面,D,1000m,TP1,TP4,TP3,h,1,TP2,进行方向,h,2,2.312,0.450,2.424,0.558,A,2.014,1.223,1.901,1.108,1.955,0.740,2.077,0.866,h,3,2.413,0.901,2.287,0.771,h,4,0.418,0.533,2.467,2.350,h,5,A,H,A,C,H,C,h,AC,大地水准面,D,1000m,例,已知水准点,BM,A,的高程,H,A,32.186m,，现欲测定,C,点的高程,H,C,，由于,A,、,C,两点相距较远，需分段设站进行测量，具体施测步骤如下。,1.,观测与记录,表,2-1,水准测量手簿,日期：,2003,年,5,月,14,日天气：多云 仪器：,DS,3,水准仪 地点：校内实训基地 观测：张鹏 记录：李翔,测站,测点,水准尺读数,/m,高差,/m,平均高差,/m,高程,/m,备注,后视读数,前视读数,A,H,A,C,H,C,h,AC,大地水准面,D,1000m,TP1,h,1,后视点,前视点,进行方向,测站,测点,水准尺读数,/m,高差,/m,平均高差,/m,高程,/m,备注,后视读数,前视读数,BM,A,2.014,+0.791,32.186,TP1,1.223,A,H,A,C,H,C,h,AC,大地水准面,D,1000m,TP1,2.014,1.223,h,1,后视点,后视读数,前视读数,前视点,进行方向,2.,测站检核,（,1,）,变动仪器高法,在同一个测站上用两次不同的仪器高度，测得两次高差进行检核。即测得第一次高差后，,改变仪器高度,（大于,10cm,），,再测一次高差。两次所测高差之差不超过容许值,（例如等外水准测量容许值为,6mm,），,则认为符合要求。取其平均值作为该测站最后结果，否则须要重测。,（,2,）,双面尺法,仪器的高度不变，而分别对双面水准尺的,黑面和红面,进行观测。这样可以利用前、后视的黑面和红面读数，分别算出两个高差。如果不符值不超过规定的限差，取其平均值作为该测站最后结果，否则须要重测。,测站,测点,水准尺读数,/m,高差,/m,平均高差,/m,高程,/m,备注,后视读数,前视读数,BM,A,2.014,+0.791,+0.792,32.186,1.901,TP1,1.223,+0.793,1.108,A,H,A,C,H,C,h,AC,大地水准面,D,1000m,TP1,2.014,1.223,h,1,.901,1.108,进行方向,A,H,A,C,H,C,h,AC,大地水准面,D,1000m,TP1,2.014,1.223,h,1,1.901,1.108,TP2,进行方向,测站,测点,水准尺读数,/m,高差,/m,平均高差,/m,高程,/m,备注,后视读数,前视读数,BM,A,2.014,+0.791,+0.792,32.186,1.901,TP1,1.223,+0.793,1.108,TP1,2.312,+1.864,TP2,0.450,A,H,A,C,H,C,h,AC,大地水准面,D,1000m,TP1,h,1,TP2,进行方向,h,2,2.312,0.450,后视点,前视点,后视读数,前视读数,测站,测点,水准尺读数,/m,高差,/m,平均高差,/m,高程,/m,备注,后视读数,前视读数,BM,A,2.014,+0.791,+0.792,32.186,1.901,TP1,1.223,+0.793,1.108,TP1,2.312,+1.862,+1.864,2.424,TP2,0.450,+1.866,0.558,A,H,A,C,H,C,h,AC,大地水准面,D,1000m,TP1,h,1,TP2,进行方向,h,2,2.312,0.450,2.424,0.558,A,H,A,C,H,C,H,AC,大地水准面,D,1000m,TP1,TP3,h,1,TP2,进行方向,h,2,2.312,0.450,2.424,0.558,A,H,A,C,H,C,h,AC,大地水准面,D,1000m,TP1,TP4,TP3,h,1,TP2,进行方向,h,2,2.312,0.450,2.424,0.558,A,2.014,1.223,1.901,1.108,1.955,0.740,2.077,0.866,h,3,2.413,0.901,2.287,0.771,h,4,0.418,0.533,2.467,2.350,h,5,测站,测点,水准尺读数,/m,高差,/m,平均高差,/m,高程,/m,备注,后视读数,前视读数,BM,A,2.014,+0.791,+0.792,32.186,1.901,TP1,1.223,+0.793,1.108,TP1,2.312,+1.862,+1.864,2.424,TP2,0.450,+1.866,0.558,TP2,2.077,+1.211,+1.213,1.955,TP3,0.866,+1.215,0.740,TP3,2.413,+1.512,+1.514,2.287,TP4,0.901,+1.516,0.771,TP4,0.418,-1.932,-1.933,0.533,BM,C,2.350,-1.934,2.467,3.,计算与计算检核,（,1,）计算,AC,两点的高差等于各测站的高差总和，即,则,C,点高程为：,在本例题中：,（,2,）计算检核,为了保证记录表中数据的正确，应对记录表中计算的高差和高程进行检核。,检查内容：,后视读数总和减前视读数总和的二分之一,高差总和的二分之一,平均高差总和,C,点高程与,A,点高程之差,以上这四个数字应相等。,否则，计算有错。,在本例题中：,测站,测点,水准尺读数,/m,高差,/m,平均高差,/m,高程,/m,备注,后视读数,前视读数,BM,A,2.014,+0.791,+0.792,32.186,1.901,TP1,1.223,+0.793,1.108,TP1,2.312,+1.862,+1.864,2.424,TP2,0.450,+1.866,0.558,TP2,2.077,+1.211,+1.213,1.955,TP3,0.866,+1.215,0.740,TP3,2.413,+1.512,+1.514,2.287,TP4,0.901,+1.516,0.771,TP4,0.418,-1.932,-1.933,35.636,0.533,BM,C,2.350,-1.934,2.467,计,算,检,核,18.334,11.434,+6.900,+3.450,a-,b,=18.334-11.434=+6.900 (,a-,b,)/2=+3.450,h,=+6.900,(,h,/2,)=,+3.450,H,C,-H,A,=+3.450,四、水准测量的等级及主要技术要求,在工程上常用的水准测量有：,三、四等水准测量,等外水准测量,1,三、四等水准测量,三、四等水准测量，常作为小地区测绘大比例尺地形图和施工测量的高程基本控制。,等级,路线长度,/km,水准仪,水准尺,观 测 次 数,往返较差、附合,或环线闭合差,与已知点联测,符合或环线,平地,/,mm,山地,/mm,三,50,DS1,因瓦,往返各一次,往一次,12,4,DS3,双面,往返各一次,四,16,DS3,双面,往返各一次,往一次,20,6,注：,L,为水准路线长度（,km,）；,n,为测站数。,三、四等水准测量的主要技术要求,等级,路线,长度,/km,水准仪,水准尺,视线长度,/m,观 测 次 数,往返较差、附合或环线闭合差,与已知点联测,符合或环线,平地,/mm,山地,/mm,等外,5,DS3,单面,100,往返各一次,往一次,40,12,2,等外水准测量,等外水准测量又称为图根水准测量或普通水准测量，其主要用于测定图根点的高程及作工程水准测量之用。,等外水准测量的主要技术要求,五、三、四等水准测量,1,三、四等水准测量观测的技术要求,等级,水准仪,视线,长度,/m,前后,视距差,/m,前后视距累积差,/m,视线高度,黑面、红面,读数之差,/mm,黑面、红面,所测高差之差,/mm,三,DS,1,100,3,6,三丝能读数,1.0,1.5,DS,3,75,2.0,3.0,四,DS,3,100,5,10,三丝能读数,3.0,5.0,2,一个测站上的观测程序和记录,（,1,）瞄准后视黑面尺，精平，读下丝、上丝和中丝读数，分别记入表,2-5,中,、,、,位置；,（,2,）瞄准前视黑面尺，精平，读下丝、上丝和中丝读数，分别记入表,2-5,中,、,、,位置；