测量学作业二 水准测量的内业计算

第一节 水准测量的基本原理

[主选单] [上一节] [下一节] 【主要内容】 一、水准测量基本原理 二、连续中间水准测量 【本节作业】 简述水准测量基本原理。

一、水准测量基本原理

基本原理:利用水准仪(level)提供的水平视线(horizontal sight)，读取竖立于两个点上的水准尺(leveling staff)上的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。

设水准测量的前进方向为A点到B点，则称A点为后视点，其水准尺读书a为后视读

数：称B点为前视点，其水准尺读数b为前视读数；两点间的高差等于“后视读数a”-“前视读数b”。

如果后视读数大于前视读数,则高差为正,表示B点比A点高,如果后视读数小于前视读数,则高差为负,表示B点比A点低。

如果A、B两点相距不远，且高差不大，则安置一次水准仪，就可以测得hAB B点高程计算公式为: 1、高差法： HB=HA+hAB

2、视线高程法：HI=HA+a

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第二章水准测量

中国海洋大学2015年4月1日

本章主要内容

§1 绪论

§2 水准测量原理

§3 水准测量的仪器与工具§4 水准测量的方法

§5 水准测量的实施、检核与计算§6 水准仪的检验与校正

§7 水准测量的误差来源及减弱措施§8 其他水准仪介绍

§1 绪论

水准测量(Leveling)：使用水准仪和水准尺，根据水平视

线，测定两点之间的高差，从已知点高程推算未知点高程

的方法。

高程(Elevation):地面点到高度起算面的垂直距离。 1、绝对高程：地面点沿铅垂线到大地水准面的距离。 (1)1956年黄海高程系，水准原点高程为72.289m; (2)1985年国家高程基准，水准原点的高程为72.260m。 2、相对高程：地面点到一般水准面的铅垂距离，又称为假定高程。 B

A HA HB HA '水准面大地水准面

hAB HB '

Principles and Methods of Leveling

§2水准测量原理

原理

hAB a b

原理实质是HB HA hAB

hAB

习 题 二

一、填空题

1、水准测量直接求待定点高程的方法有两种，一种是 ，计算公式为 ，该方法适 用于根据一个已知点确定单个点高程的情形；另一种是 ，其计算公式为 ，该方法适用于根据一个已知点确定多个前视点高程的情形。 2、写出水准仪上四条轴线的定义：

A、视准轴 。 B、水准管轴 。 C、圆水准器轴 。 D、竖轴 。

3、水准管的分划值τ″是指 ，分划值τ″

习 题 二

一、填空题

1、水准测量直接求待定点高程的方法有两种，一种是 ，计算公式为 ，该方法适 用于根据一个已知点确定单个点高程的情形；另一种是 ，其计算公式为 ，该方法适用于根据一个已知点确定多个前视点高程的情形。 2、写出水准仪上四条轴线的定义：

A、视准轴 。 B、水准管轴 。 C、圆水准器轴 。 D、竖轴 。

3、水准管的分划值τ″是指 ，分划值τ″

水准测量方法

任务四 水准测量的方法

水准测量方法

一、水准点和水准路线1.水准点 . 用水准测量方法测定的高程控制点。 用水准测量方法测定的高程控制点。 水准点记为BM (Bench Mark)。 水准点记为 。 根据水准点的重要程度及使用时间可把 水准点分为： 水准点分为：永久性水准点

临时性水准点

水准测量方法

(1)永久性水准点关键词语：永久保存，固定标志， 关键词语：永久保存，固定标志，国家 等级

水准测量方法

(2)临时性水准点关键词语：临时使用， 关键词语：临时使用，简易标志

水准测量方法

水准点的“点之记” (3)水准点的“点之记”便于以后使用查找， 便于以后使用查找，需绘制说明点 位的平面图，称之为点之记。 位的平面图，称之为点之记。 坞城山西建院

路78.56m

BM588.66m 136.78m

学府街学府大厦

水准测量方法

2.水准路线 . 水准测量施测时所经过的路线。 水准测量施测时所经过的路线。 水准路线的布设有单一水准路线和水 准网，其中单一水准路线有三种布设形式： 准网，其中单一水准路线有三种布设形式： (1)闭合水准路线 (2)附合水准路线 (3)支水准路线

水准测量方法

(1)闭合水准路线 )从一个已知水准点BM3开始，沿各待 开始， 从一

德州至商丘(鲁豫界)荷泽至曹县高速公路路面第Ⅲ合同段

附 合 水 准 路 线 成 果 计 算 表2007年6月17日 测点 GE28 GE27 D154 D155-1 D155 D155-2 D156 D156-1 D156-2 D157 D157-1 D158 D158-1 D159 D159-1 D160 D160-1 D161 D161-1 D162 D162-1 D163 D163-1 D163-2 D163-3 D164 D164-1 D164-2 D164-3 D167 测段长度 (m) 411.5 1549.8 475.2 120 252.4 307.7 108.9 417.2 201.2 363.7 368.1 291.7 184.7 283.3 238.8 241.7 367.1 246.9 205.6 335.6 81.3 83.1 53.5 233.5 255.2 269.3 213 173.3 778.2 356.3 实测高差(m) 高差改正数(m) 改正后高差(m) -0.334 -0.242 0.117 -0.083 0.107 -0.186 -0.121 0.233 0.042 -0.163 0.340 0.064

第二章 水准测量 一、名词解释

水准仪 视准轴

望远镜的放大率 视差现象 水准管分划值 左手定则 高差闭合差 水准管轴 圆水准器轴 二、填空题

1．高程测量按使用的仪器和测量方法的不同，一般分为____________、____________、 ____________三种常用方法

2．水准仪是为____________提供____________的仪器。 3．DS3型水准仪上的水准器分为____________和____________两种，____________可使水准仪概略水平，____________可使水准仪的视准轴精确水平。

4．水准尺是用干燥优质木材或玻璃钢制成，按其构造可分为____________、____________、____________三种。

5．水准点按其保存的时间长短分为____________和____________两种。

6．水准路线分为____________路线、____________路线、____________路线。

7．水准测量中的校核有____________校核、____________校核和____

水准测量实验报告

一、绪言

水准测量是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。由于不同高程的水准面不平行，沿不同路线测得的两点间高差将有差异，所以在整理国家水准测量成果时，须按所采用的正常高系统加以必要的改正，以求得正确的高程，如图1，图2所示。

图1 水准测量原理示意图

我国国家水准测量依精度不同分为一、二、三、四等。一、二等水准测量称为“精密水准测量”，是国家高程控制的全面基础，可为研究地壳形变等提供数据。三、四等水准测量直接为地形测图和各种工程建设提供所必需的高程控制。

1

图2 水准测量转点示意图

二、实习目的

1、通过对同济大学四平路校区高程的施测，掌握二等精密水准测量的观测和记录，熟悉使用电子水准仪进行二等水准的测量，并将所学知识得到一次实际应用。

2、熟悉精密水准测量的作业组织和一般作业规程。

三、水准测量实习过程

3.1 小组成员及作业步骤 小组成员：

作业步骤：精密水准观测组由5人组成，具体分工是：观测一人，记录一人，扶持两人，量距一人。

3.2水准仪的使用

水准仪的使

无

第二章 水准测量

§2.1

§2.2 §2.3 §2.4 §2.5

水准测量原理

水准测量的仪器和工具及操作方法 水准测量的施测及成果整理 水准仪的检验与校正 水准测量误差的主要来源及减弱措施

无

本章要点

本章主要介绍了水准测量的原理，水准仪的构造、使用方法、检 验校正方法，水准测量的成果数据处理、误差分析。学生学习过 程中要注重掌握仪器操作和数据处理的方法以及水准测量误差的 消除方法。本章还简要介绍了自动安平水准仪，电子水准仪的原 理。本章难点为成果检核和闭合差调整的相关知识。

无

①几何水准测量:

利用水准仪提供的水平视线来测量两点间的高差，进而推算 地面点的高程。一般适用于平坦的地区。

②三角高程测量：

是利用经纬仪和测距仪测定垂直角和距离，按照三角原 理即使两点间的高差，进而推得高程。适用于非平坦地区。

③气压水准测量：

利用大气压力的变化测量点的高程，地形复杂地区。 ④GPS高程测量：

近年来逐渐采用的高程测量方法，主要适用于地形复杂，高差

较大的山岭地区。

无

2.1 水准测量原理

前进方向

利用水准仪提供水平视线，

B

b

读取竖立于两个点上的水准尺

的读数，测定两点间的高差， 然后根据已知点高程推求未知

a

A

Hi HA

hAB

HB

点高程。如图： A——后视点 a——后视

三、四等水准测量施测方法

1、一个测站上的观测顺序

（1）瞄准后视尺黑面，读取下丝、上丝读数； （2）瞄准后视尺红面，读取中丝读数； （3）瞄准前视尺黑面，读取下丝、上丝读数；

（4）瞄准前视尺红面，令气泡重新准确符合，读取中丝读数。

以上四等水准每站观测顺序简称为后（黑）——后（红）——前（黑）——前（红）。对于三等水准测量，应按后（黑）——前（黑）——前（红）——后（红）的顺序进行观测。 2、测站上的计算及校核 （1）视距部分

后距＝［（1）项—（2）项］×100，记入第（9）项； 前距＝［（5）项—（6）项］×100，记入第（10）项； 后、前距差d＝（9）项—（10）项，记人第（11）项；

后、前距差累积值∑d＝本站（11）+前站（12），记入第（12）项。

四等水准测量记录

（2）高差部分

四等水准测量采用双面水准尺，因此应根据红、黑面读数进行下列校核计算： A、理论上讲，同一把水准尺的黑面读数十K值减去红面读数应为零。 即：

后视尺（3）项+K—（4）项＝（13）项； 前视尺（7）项+K—