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1、章章本章節(jié)講授的重點與要求本章節(jié)講授的重點與要求本章節(jié)的重點：本章節(jié)的重點：重點水準測量的方法，難點水準測量點的高程計算。重點水準測量的方法，難點水準測量點的高程計算。學習本章節(jié)的要求學習本章節(jié)的要求:會會使使用用一一般般水水準準儀儀,進進行行地地面面兩兩點點間間高高差差的的測測定定,并并計計算算水準路線上各點的高程。水準路線上各點的高程。水準測量原理水準測量原理水準測量儀器構(gòu)造及使用水準測量儀器構(gòu)造及使用水準測量方法及成果整理水準測量方法及成果整理影響水準測量的因素及注意事項影響水準測量的因素及注意事項水準測量的概述水準測量的概述過點的水準面過點的水準面任意水準面任意水準面大地水準面大地水準

2、面水準測量的概述水準測量的概述一、高程測量概念一、高程測量概念測定地面點高程的工作，稱為高程測量測定地面點高程的工作，稱為高程測量()()。二、高程測量方法二、高程測量方法高程測量按所使用的儀器和施測方法的不高程測量按所使用的儀器和施測方法的不同，可以分為同，可以分為水準測量水準測量()、三角高程測量三角高程測量()、高程測量高程測量()和氣壓高程測量和氣壓高程測量()。水準測量是目前精度較高的一種高程測量水準測量是目前精度較高的一種高程測量方法。方法。水準測量的基本原理水準測量的基本原理 ABhAB 大地水準面大地水準面HA（已知）（已知）HB=？ab兩點間高差測定兩點間高差測定如圖所示：如

3、圖所示：測定、兩點之間的高差測定、兩點之間的高差、安置水準儀與、安置水準儀與、兩點之間的兩點之間的中間位置中間位置,在、在、兩點上各豎水兩點上各豎水準尺一根。準尺一根。、當儀器視線水平、當儀器視線水平,分別讀取尺分別讀取尺讀數(shù)尺讀數(shù)。讀數(shù)尺讀數(shù)。、將尺讀數(shù)和尺讀數(shù)記錄在規(guī)定、將尺讀數(shù)和尺讀數(shù)記錄在規(guī)定的測量記錄本的相應(yīng)位置。的測量記錄本的相應(yīng)位置。高程計算高程計算已知點的高程，求算點高程。已知點的高程，求算點高程。第一種方法（利用高差直接計算點高程）。第一種方法（利用高差直接計算點高程）。、此法適用于儀器在兩點中間一次便測得高差。此法適用于儀器在兩點中間一次便測得高差。第二種方法：（利用儀器視

4、線高計算點高程）第二種方法：（利用儀器視線高計算點高程）、此法適用于安置一次儀器，儀器安置的位置可在第一至二點之間也可在后此法適用于安置一次儀器，儀器安置的位置可在第一至二點之間也可在后視已知水準點上。此法適用于道路、管線等工程的高程放樣工作視已知水準點上。此法適用于道路、管線等工程的高程放樣工作安置一次儀器與兩點之間的水準測量方法稱簡單水準測量或中間法水準測安置一次儀器與兩點之間的水準測量方法稱簡單水準測量或中間法水準測量。量。前進方向前進方向水準測量儀器構(gòu)造及使用水準測量儀器構(gòu)造及使用水準測量儀器叫水準儀水準測量儀器叫水準儀,工具有水準尺、尺墊。工具有水準尺、尺墊。水準儀簡介水準儀簡介 水

5、準儀的作用水準儀的作用:為兩點間高差測定提供為兩點間高差測定提供一條水平視線。一條水平視線。常用的水準儀常用的水準儀 精密水準儀精密水準儀 、普通水準儀普通水準儀 、按類型分普通、精密、自動安平、數(shù)字水準儀等。按類型分普通、精密、自動安平、數(shù)字水準儀等。儀器的精度：每公里可達到儀器的精度：每公里可達到的精度。的精度。一 水準儀結(jié)構(gòu)目鏡目鏡微傾螺旋微傾螺旋物鏡調(diào)焦螺旋物鏡調(diào)焦螺旋物鏡物鏡左右微左右微動螺旋動螺旋水平制水平制動螺旋動螺旋腳螺旋腳螺旋準星準星、望 遠 鏡物鏡物鏡調(diào)焦透鏡調(diào)焦透鏡十字絲分劃板十字絲分劃板目鏡目鏡、水準器、水準器是用以指示視線水平或豎軸是否豎直的裝置。是用以指示視線水平或

6、豎軸是否豎直的裝置。水準器水準器長水準管長水準管圓水準器圓水準器長水準管長水準管圓水準器圓水準器圓水準器軸圓水準器軸長水準管軸長水準管軸基基 座座基座：基座：作用支撐儀器作用支撐儀器三個腳螺旋作用：三個腳螺旋作用：粗略整平儀器用。粗略整平儀器用。水平制動（左右動）水平制動（左右動）水平微動水平微動微傾螺旋（旋轉(zhuǎn)該螺旋使管微傾螺旋（旋轉(zhuǎn)該螺旋使管水準器泡居中，此時儀器視線水準器泡居中，此時儀器視線水平）。水平）。二、水 準 尺黑面起點黑面起點和米和米紅面起點紅面起點和米和米三、水準儀的使用1.安置：安置三腳架和水準儀安置：安置三腳架和水準儀2.粗平：使圓水準器氣泡居中粗平：使圓水準器氣泡居中3.

7、瞄準：粗瞄和精瞄瞄準：粗瞄和精瞄4.精平：使長水準管氣泡居中精平：使長水準管氣泡居中5.讀數(shù)：用中絲讀數(shù)讀數(shù)：用中絲讀數(shù)水準測量方法及成果整理水準測量方法及成果整理一、水準測量的步驟一、水準測量的步驟分以下四步進行：分以下四步進行：、選擇水準點、選擇水準點、布設(shè)水準路線、布設(shè)水準路線、水準路線的測量（外業(yè)）、水準路線的測量（外業(yè)）、水準路線各點的高程計算（內(nèi)業(yè)）、水準路線各點的高程計算（內(nèi)業(yè)）水準路線布設(shè)形式水準路線布設(shè)形式閉合水準路線閉合水準路線附合水準路線附合水準路線支水準路線支水準路線單一水準路線單一水準路線水準網(wǎng)水準網(wǎng)水準路線布設(shè)形式1.附合水準路線附合水準路線 BM1BM2 測測 （

8、終始（終始)水準路線布設(shè)形式、閉合水準路線、閉合水準路線BM0 測測水準路線布設(shè)形式、支水準路線、支水準路線BM0 往往 返返水準路線布設(shè)形式、水準網(wǎng)BM3BM1BM2結(jié)點結(jié)點、水準路線的測量方法（外業(yè)）、水準路線的測量方法（外業(yè)）有：兩次儀器高法：有：兩次儀器高法：雙面尺法：雙面尺法：兩者的區(qū)別：兩者的區(qū)別：一個是利用儀器升高和降低的方法檢查讀數(shù)有錯誤一個是利用儀器升高和降低的方法檢查讀數(shù)有錯誤否。否。另一個是用兩個不同顏色面的尺子，分別測兩個高另一個是用兩個不同顏色面的尺子，分別測兩個高差比較，尺底的起始刻劃差一個長數(shù)，來檢查讀數(shù)差比較，尺底的起始刻劃差一個長數(shù)，來檢查讀數(shù)有錯誤否。有錯誤

9、否。目的保證觀測的精度。目的保證觀測的精度。測站的概念：測站的概念：儀器安置的位置叫測站。儀器安置的位置叫測站。兩次儀器高法兩次儀器高法兩次儀器高概念：兩次儀器高概念：儀器升降約公分左右。儀器升降約公分左右。兩次儀器高的測設(shè)方法：兩次儀器高的測設(shè)方法：即在一個測站上變換儀器高兩次，用兩即在一個測站上變換儀器高兩次，用兩次不同的儀器水平視線測得兩次高差，次不同的儀器水平視線測得兩次高差，如果兩次高差相等說明測的正確。下面如果兩次高差相等說明測的正確。下面看施測的過程和記錄及高差計算以及高看施測的過程和記錄及高差計算以及高差檢核計算。差檢核計算。HA=13.428h2=+0.118h1=-0.54

10、3?h3=+0.946h4=0.384h5=+0.117進行方向大地水準面兩次儀器高法水準測量1011 15541624 15081444 13241822 08761710 07641923 15401820 14351604 14881422 13041134 1677R2R1R2R1R2觀測程序觀測程序:后視尺黑面前視尺黑面前視尺后視尺黑面前視尺黑面前視尺紅面后視尺紅面紅面后視尺紅面 即即:黑黑紅紅黑黑紅紅.、水準測量成果整理、水準測量成果整理 、計算高差閉合差和允許閉合差、計算高差閉合差和允許閉合差 附合路線附合路線 測（終測（終 始）始）閉合路線閉合路線 測測 支水準路線支水準路線

11、往往 返返閉合差允許值：閉合差允許值：允允 （平坦地區(qū)）（平坦地區(qū)）允允 （丘陵地區(qū)）（丘陵地區(qū)）、計算各點的高程、計算各點的高程 i i =-f=-f h h L L i i /LL i i =-f=-f h h n n i i /nnL L 線路總長線路總長；L L i i 第第 i i 段長度（段長度（i=1i=1、2 2、3 3、）nn 測站總數(shù)；測站總數(shù)；n n i i 為第為第 i i 測段測站數(shù)。測段測站數(shù)。i i 各測段高差改正各測段高差改正、滿足、滿足 允計算高差改正數(shù)允計算高差改正數(shù)注：注：與與 大小相等，符號相反。大小相等，符號相反。.計算改正后高差計算改正后高差()()

12、改正后高差每段實測高差每段高差改正數(shù)改正后高差每段實測高差每段高差改正數(shù)改正后高差總和應(yīng)等于理論值改正后高差總和應(yīng)等于理論值(四四)高程計算高程計算()()水準路線的前點高程后點高程改正后高差水準路線的前點高程后點高程改正后高差 例：已知水準點的高程始 ，點的高程終 ，求各點平差后高程。123n1=5h1=3.748n2=10h2=-12.365n3=6h3=11.430n4=4h4=0.715IV1IV2例：水準測量的內(nèi)業(yè)計算自動安平水準儀簡介自動安平水準儀簡介、自動安平水準儀與一般水準儀的區(qū)別、自動安平水準儀與一般水準儀的區(qū)別區(qū)別，粗平一樣，精平靠自動補嘗器來實區(qū)別，粗平一樣，精平靠自動補

13、嘗器來實現(xiàn)?，F(xiàn)。、安平原理及安平的精度、安平原理及安平的精度同普通水準儀一樣同普通水準儀一樣、基本構(gòu)造、基本構(gòu)造同普通水準儀基本一樣同普通水準儀基本一樣、使用方法、使用方法同普通水準儀基本一樣同普通水準儀基本一樣 水準測量誤差注意事項水準測量誤差注意事項一、水準面曲率對水準測量的影響一、水準面曲率對水準測量的影響如教材圖如教材圖 所示：理論上前后尺和水準儀應(yīng)該在同一所示：理論上前后尺和水準儀應(yīng)該在同一水準面，由于地面有起伏，前后尺和水準儀不在同水準面，由于地面有起伏，前后尺和水準儀不在同一水準面所以水準面曲率對水準測量有一定的影響。一水準面所以水準面曲率對水準測量有一定的影響。通過公式可以看出

14、前后距離相等可以消除水準面曲通過公式可以看出前后距離相等可以消除水準面曲率對水準測量的影響。測量時注意前后視距。率對水準測量的影響。測量時注意前后視距。二二.水準測量誤差水準測量誤差(一一)儀器誤差儀器誤差(二二)觀測誤差觀測誤差 (三三)外界條件影響外界條件影響三注意事項三注意事項架儀器要注意前后視距大致相等架儀器要注意前后視距大致相等尺墊只在轉(zhuǎn)點處使用尺墊只在轉(zhuǎn)點處使用讀數(shù)前要精平讀數(shù)前要精平后視完畢轉(zhuǎn)向前視，一定要重新精平再讀數(shù)，（切記不能動后視完畢轉(zhuǎn)向前視，一定要重新精平再讀數(shù)，（切記不能動腳螺旋）腳螺旋）視線要小于米視線要小于米觀測時消除視差，儀器要安值在兩點中間，消除角的影響。觀測

15、時消除視差，儀器要安值在兩點中間，消除角的影響。水準測量實習安排水準測量實習安排時間：本周五（節(jié)課）時間：本周五（節(jié)課）地點：建工院樓附近地點：建工院樓附近內(nèi)容：水準儀認識與水準測量實習內(nèi)容：水準儀認識與水準測量實習要求：要求：、每組實測由兩個已知的水準點和個未知點組成的水準路線的高差、每組實測由兩個已知的水準點和個未知點組成的水準路線的高差測定，并進行水準路線的成果整理。測定，并進行水準路線的成果整理。、各項限差按教材的規(guī)范執(zhí)行。、各項限差按教材的規(guī)范執(zhí)行。、每人寫出實習報告并上交實習成果（記錄、計算、水準路線圖）。、每人寫出實習報告并上交實習成果（記錄、計算、水準路線圖）。報告的內(nèi)容：時間

16、；地點；實習內(nèi)容；實習步驟；實習成果；實習報告的內(nèi)容：時間；地點；實習內(nèi)容；實習步驟；實習成果；實習的收獲和建議。的收獲和建議。BMiBMi 1312號教學樓 2 4 5 64 4、領(lǐng)取儀器的地點：、領(lǐng)取儀器的地點：建工樓二樓建工樓二樓227227對面測繪工程實驗室。領(lǐng)取儀器時間對面測繪工程實驗室。領(lǐng)取儀器時間1 1點點3030分，由薛樹強全面負責儀器領(lǐng)取，次序分，由薛樹強全面負責儀器領(lǐng)取，次序123456123456班班（123456123456組），其他組在實驗室外等待，組），其他組在實驗室外等待，每組領(lǐng)取水準儀一臺，腳架一個，水準尺兩根，記錄每組領(lǐng)取水準儀一臺，腳架一個，水準尺兩根，記錄本兩頁，鉛筆自備。所測數(shù)據(jù)不能用象皮檫，測量不本兩頁，鉛筆自備。所測數(shù)據(jù)不能用象皮檫，測量不允許涂改數(shù)據(jù)。測錯劃掉，從新測。允許涂改數(shù)據(jù)。測錯劃掉，從新測。5 5、每個組、每個組5-65-6人，組長全面負責實習任務(wù)，并在實習人，組長全面負責實習任務(wù)，并在實習結(jié)束后給出本組每個人的實習成績按結(jié)束后給出本組每個人的實習成績按10%10%給定。給定。6 6、實習中愛護儀器，損壞要賠償。、實習中愛護儀器，損壞要賠償。7 7、指導(dǎo)教師郝玉亭，程景東，曹俊茹。、指導(dǎo)教師郝玉亭，程景東，曹俊茹。