水准测量原理和方法

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1、水准测量工程测量主讲人：项霞四川大学水利水电学院二零零八年八月水准测量第三讲本次授课目的和要求本次授课的重点与难点分析水准测量方法水准成果计算水准仪的检验与校正水准测量误差分析水准测量方法水准仪满足的条件水准测量3.4水准测量方法3.4.1水准点为了统一全国高程系统和满足科研、测图、国家建设的需要，测绘部门在全国各地埋设了许多固定的测量标志，并用水准测量的方法测定了它们的高程，这些标志称为水准点（BenchMark），常用BM表示。水准点有:永久点临时点水准测量3.4.2水准测量的方法连续水准测量原因：当高程待定点离

2、开已知点较远或高差较大时，仅安置一次仪器进行一个测站的工作就不能测出两点之间的高差。这时需要在两点间加设若干个临时立尺点，分段连续多次安置仪器来求得两点间的高差。这些临时加设的立尺点是作为传递高程用的，称为转点，一般用符号TP表示。水准测量AP前进方向hAP=h1+h2+h3Hp＝HA＋hAP连续水准测量模拟h1h2h3hAP水准测量在第一测站上的观测程序为：⑴安置仪器，使圆水准器气泡居中；⑵照准后视(A点)尺，并转动微倾螺旋使水准管气泡精确居中，用中丝读后视尺读数a1=2.036。记录员复诵后记入手簿。⑶照准前视（即

3、转点TP1）尺，精平，读前视尺读数b1=1.547。记录员复诵后记入手簿，并计算出A点与转点TP1之间的高差：h1＝2.036-1.547=＋0.489填入高差栏。水准测量手薄见表观测要求（1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。（2）为及时发现错误，通常采用“两次仪器高法”或“双面尺法”。两次仪器高法：高差之差h-h5mm水准测量水准测量BMAB2.0361.118TP1H1=+0.9180.869TP2h1=-0.3181.187TP31.495H1=+0.4171.0781.256h1=-0.5751

4、.831前进方向测站测点水准尺读数高差（m）高程（m）备注后视（a）前视（b）＋-ⅠBMATP12.0361.1180.91827.354ⅡTP1TP20.8691.1870.318ⅢTP2TP31.4951.0780.417ⅣTP3B1.2561.8310.57527.796计算检核∑5.656－5.214∑5.214∑1.335－0.893∑－0.89327.849－27.354＋0.442＋0.442＋0.442水准测量水准测量3.4.3水准测量注意事项由于测量误差是不可避免的，我们无法完全消除其影响。但

5、是可采取一定的措施减弱其影响，以提高测量成果的精度。同时应绝对避免在测量成果中存在错误，因此在进行水准测量时，应注意以下各点：⑴、观测前对所用仪器和工具，必须认真进行检验和校正。⑵、在野外测量过程中，水准仪及水准尺应尽量安置在坚实的地面上。三脚架和尺垫要踩实，以防仪器和尺子下沉。⑶、前、后视距离应尽量相等，以消除视准轴不平行水准管轴的误差和地球曲率与大气折光的影响。水准测量⑷、前、后视距离不宜太长，一般不要超过100m。视线高度应使上、中、下三丝都能在水准尺上读数以减少大气折光影响。⑸、水准尺必须扶直不得倾斜。使用过程

6、中，要经常检查和清除尺底泥土。塔尺衔接处要卡住，防止二、三节塔尺下滑。⑹、读完数后应再次检查气泡是否仍然吻合，否则应重读。⑺、记录员要复诵读数，以便核对。记录要整洁、清楚端正。如果有错，不能用橡皮擦去而应在改正处划一横，在旁边注上改正后的数字。⑻、在烈日下作业要撑伞遮住阳光避免气泡因受热不均而影响其稳定性。水准测量3.4.4水准测量的检核方法1测站检核为了确保观测高差正确无误，须对各测站的观测高差进行检核，这种检核称为测站检核。常用的检核方法有两次仪器高法和双面尺法两种：⑴两次仪器高法两次仪器高法是在同一测站上用两次不

7、同的仪器高度，两次测定高差。即测得第一次高差后，改变仪器高度约10cm以上，再次测定高差。若两次测得的高差之差未超过5mm，则取其平均值作为该测站的观测高差。否则需重测。⑵双面尺法双面尺法是在一测站上，仪器高度不变，分别用双面水准尺的黑面和红面两次测定高差。若两次测得高差之差未超过5mm，则取其平均值作为该测站的高差。否则需要重测。水准测量两次仪器高法：立尺，尺中间安置水准仪，粗平照准后视尺，精平，读数照准前视尺，精平，读数计算高差变动仪器高（升或降大于10cm）再观测高差互差不大于±5mm时，取平均值水准测量双面尺法

8、（黑面、红面）：用双面尺，每尺均读黑、红面读数立尺，尺中间安置水准仪，粗平瞄准后视尺黑面，精平，读数瞄准前视尺黑面，精平，读数瞄准前视尺红面，精平，读数瞄准后视尺红面，精平，读数黑面：以零开始刻划红面：一尺从4687开始刻划，另一尺从4787开始红黑面计算高差理论上相差0.1m水准测量2.路线检核虽然每一测站都进行了检核，但一条水