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基本原理 水准测量的原理:利用水准仪建立一条水平视线，并借助水准尺来测定地面两点间的高差，从而由已知点 的高程推算出未知点的高程。下面根据示意图来详细讲解水准测量的原理。
HA+a 前视点 后视点
A、B 为地面两点，A 点高程已知，B 点高程未知，现在要求 AB 两点间高差，那如何实现呢？水准测量 一般由已知高程点 A 开始向待测点 B 方向行进。已知点 A（也称为后视点） ，根据高程的定义，其高程为 HA （指图）到大地水准面的垂直距离；未知高程点 B 称为前视点，其高程为 HB（指图） 。在 AB 两点大约中间 处安置水准仪（指图） ，在 A、B 点上分别放置水准尺（分别称为后视尺和前视尺） （指图） ，利用水准仪提供 的水平视线分别在水准尺 A 上的读数 a（称为后视读数） （指图） ，在水准尺 B 上的读数 b（称为前视读数） （指
图） ，则 A、B 两点间的高差为： HA + a = HB+b，HB-HA = hAB=a-b（指图）=后视读数-前视读数。 HB=HA + hAB = HA + (a-b) 这种方法称为高差法。 HA + a（指图）为视线高或仪器高，以 Hi 表示，则待求点高程等于视线高减去前视读数，即 HB = Hi-b， 这种方法称为视线高法或仪高法 若 a＞b，则 hAB＞0，说明 B 点高于 A 点； 若 a＜b，则 hAB＜0，说明 B 点低于 A 点； 若 a=b，则 hAB=0，说明 B 点与 A 点等高； 也就是说高差 hAB 具有方向性，是有符号的。 例 1：设已知点 A 高程为 45.123m，B 为待求点。后视读数 a=1.732m，前视读数 b=1.243m，请问 A、B 两点哪点高，并求 B 点高程？ 解：1、hAB = HB-HA =a-b=1.732-1.243=0.489 ＞0 由此可知，B 点高于 A 点。 2、HB= HA+ hAB=45.123+0.489=45.612m 例 2:在例 1,若 a=1.243m， b=1.732m，则 hAB = -0.489 ＜0 解:B 点低于 A 点。HB= 44.634m 上面介绍的 高差法：它是利用高差来计算高程的方法。 （适用于安置一次仪器测定一个前视点高程时采用,比如，水准 路线的测量。 ） 视线高法：它是利用视线高来计算高程的方法。 （适用于安置一次仪器测定多个前视点高程时采用） 这种方法常用于线路测量（譬如纵横断面测量）和施工放样测量（指图） 。BM1 为已知水准点，要求线路中线 各桩的高程，常常采用视线高法，在距 BM1、0+000、0+050、0+100 各点大约等距离处 1 安置水准仪，在 BM1 点立水准尺，测得视线高 Hi=H1+a，然后分别在 0+000、0+050、0+100 各点立水准尺，测得前视读数并 b1、 b2、b3 等，即可求得各点高程。这种视线高法能提高工作效率，提高测量精度。关于线路测量在第 11 章会详 细讲解。
下面我们接着学习（连续水准测量） 二、连续水准测量 在实际水准测量中，A、B 两点间相距较远或者两点高差较大（指图） ，安置
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寻找更多 ""确性。 3 精平和读数：精平是在读数前转动微倾螺丝，使符合水准气泡符合。
旋动时，大姆指的运动方向与符合气泡中左侧半个气泡像的移动方向一致。
当望远镜转到另一方向时，符合气泡不一定符合，应重新精平，待气泡符合后才能读数。
气泡符合后，应立即读取十字丝横丝所揸数值。
读数前应清楚水准尺的注记方式。
由于是像是倒立的，因此，读数时应自上而下，从小到大读，
一般先估读出mm数，然后再报出全部四位。河 9
水准测量中，精平和读数是两项不同的操作步骤，但具体作业时却把这两项操作视为一体，即精平后再读数，读数后要立即检查气泡是否仍然符合，只有这样才能获得准确的观测成果。
记录表如下：实验一
观测时间： 仪器号：
次序 点号 水准尺读数（m） 差值（m）=黑-红
黑面 第次 一1 观测者 2 观测者 3 观测者 第次
第一节 水准测量原理
第二节 水准测量仪器和工具
第三节 水准测量的方法与要求
第四节 单一水准路线的高程计算
第五节 水准测量注意事项
第一节 水准测量原理 水准测量原理是：根据已知点高程，利用水准仪提供的水平视线，测量地面高程已知点和未知点间的高度。K5
水平视线 b
大地水准面
（1） 测量A、B两点间的高差：hAB=a-b
即后视读数-前视读数 （2） 计算高程：hB= hA + hAB
视线高法只需安置一次仪器就可测出多个前视点的高程。
此法常用于施工测量中。
河5 *三角高程测量因我们没有仪器，不讲； *气压测量高程误差太大，相差3-5m很正常。邓讲 第二节 水准测量仪器和工具 水准测量必须使用水准仪、水准尺和尺垫。 我国制造的水准仪按仪器精度不同，可分为 DS0.5 、DS1、DS3 、DS10 、DS20 、五个等级。 我们学习工程建设中常用的 DS3型微倾水准仪和其它常用测量工具。 S―表示水准
S3表示三级
云南 ND1 NS3
重庆 NS3-1 南京
武汉 NS3 1、 水准仪：前面实验一已介绍过。 2、 水准尺：水准尺是带有刻划的供测量照准读数使用的标尺， 它由伸缩性小、不易变形的优质木材或玻璃钢制成。 常用的水准尺有塔尺和双面尺两种。 塔尺一般用于较低精度的水准测量；双面尺一般用于精度较高的水准测量。 要求 （K+黑）- 红≤0.002
（允许值） K值有两种：K=4.687
7.787 的上限
邓笔记 这样注记的目的是为了校核观测时的读数错误。 河8 3、 尺垫：用生铁铸成，一般呈三角形状，中间突出1个小半球。 *“D”和“S”“大地”和“水准仪”的汉语拼音的第一个字母， 其下标 0.5、 1、 3、 10、 20表示该类仪器的精度，即每千米往、返测得高差中数的中误差，以毫米计。谭荣一 11 工程测中常使用的DS3型水准仪，使用该仪器进行水准测量，每千米可达到±3mm的精度。谭12
第三节 水准测量的方法与要求 一、 水准点和水准路线 1 水准点：国家测绘部门测出并布设的标志点。 水准测量是从已知高程点开始的，国家测绘部门根据青岛水准原点，在全国范围内埋设了很多点并测算出这些点的高程，这些点就是水准点，用BM表示。 河9 按精度高低分可他为4个等级：I、II、III、IV 工程建设中多为IV等以下的普通水准测量，
*永久性水准点的标石一般用混凝土预制而成，顶面嵌入半球形的金属标志； 临时性水准点可选地面上突出的坚硬岩石或房屋勒脚、台阶，用红漆作标记，也可用大木桩打入地下，桩顶上钉一半球形钉子作为标志。谭13 埋设水准点后应绘制出水准点附近的草图，标明编号和周围地物的相对位置以供日后查找和使用。 *我国用黄海基面，也叫青岛基面。 ? 珠江基面 + 0.586m = 黄海基面。 ? 珠江基面 + 0.791m = 八五高程。 据邓水文笔记 1956年黄海高程系，青岛水准原点（72.289m)，利用青岛验潮站年的观测资料，求出黄海平均海水面作为大地水准面。 我国目前采用“1985年国家高程基准”， 它是利用青岛验潮站年观测资料，经过计算而建立的，并测算出原国家水准原点高程为72.260m，从该水准原点出发，以不同的精度用水准测量的方法测定了许多水准点，供高程测量用。 2 水准路线：水准测量所经过的路线。 有两种：单一水准路线和水准网两种， 我们需了解比较简单的单一水准路线。 单一水准路线有三种形式： 闭合水准路线：
从一个已知点出发，沿若干待测高程点进行测量，最后又回到原已知点所构成的环形路线叫闭合水准路线。 附合水准路线：从某一已知高程水准点出发，沿若干待高程点进行水准测量，最后测到另一已知高程水准点所构成路线叫附合水准路线。
BMA 支水准路线：从某一已知高程水准点出发，沿待测点进行水准测量，既不闭合也不附合的路线叫支水准路线。为了校核，支水准路线应进行往返测量。河11
二、 水准测量的方法与校核 1 观测方法 当所测两点相距较远或高差较大时，不可能安置一次仪器就测出两点间高差，必须选择若干过渡点，将测量路线分成若干段进行观测，这些过渡点称为转点。河10
大地水准面
H=h1+h2+h3….
测站观测与计算：步聚包括： 安置并粗平仪器； 瞄准后视尺，精平后读中丝，记入表中； 瞄准前视点的尺，精平后读中丝，记入表中； 计算测站高差，并记入表中； 选好第二个转点，将水准仪搬移至TP1、TP2两点的中间 高程计算：计算B点高程，记入表中
记录表如下：水准测量观测手簿： 仪器号：
测站 1 BMA TP1 2 3 4
TP1 TP2 TP3 TP3 B 0 1.265 0 0 1.002 0 3.786 Σa 0.343
1.411 2.870 Σb +1.325 Σh =+1.325+（-0.409）=+0.916 Hb-Hbma =+0.916
0.409 0.419
50.788 -0.409 -49.872
点号 水准尺读数（m） 高差（m） 后视a 0.676 前视b
高程m 备注 TP23 0.843 计算Σ
3.786-2.870= +0.916 Σa CΣb= 计算校核：要求每页记录都要进行计算校核； 若 三个值相等，则说明计算正确。 Σa CΣb = Σh =
Hb-Hbma 2 校核方法 计算校核只能检查出计算上有无错误，不能检查观测是否有误，因此，水准测量中还要采用一定方法进行校核。K11 测站校核：为保证测量精度，在每站观测时都要进行校核，测站校核常用如下两种方法： 用双面尺法；当双面的红、黑所测高差不大于5mm时，取其平均值作为该站高差，否则应重测。 河11 变动仪器高法；若不用双面尺观测，可在测站上用不同的仪器高（高度相差>10cm）观测两次，若这两次高差之差不大于5mm，则取其平均值，否则应重测。 路线校核：测量工作不可避免地会产生误差，测站校核只能检查出每个测站的观测计算是否符合要求，对一条水准路线而言，有些误差在一个测站上反映不很明显，但随着站数的增多，这些误差积累起来就有可能使整条水准路线的测量成果产生较大的差异，因此外业结束后，还要对水准路线的高差测量成果进行校核计算。 测量上把水准路线高差观测值与其理论值之差叫做做水准路线闭合差。
单一水准路线的高差闭合差的计算公式分别是： 闭合水准路线：由于理论值Σh理=0 ，故其闭合差为： fh=Σh测 CΣh理 = Σh测 一 路线高差闭合差的计算 闭合水准路线高差的理论值∑h理等于零， 附合水准路线的高差理论值HBMB-HBMA, 支线水准路线，往返观测闭合差的理论值为零， 二 路线容许闭合差的计算 误差绝对值小于容许值时，认为外业测量工作精度合格，可以下一步高差闭合差的调整计算，大于容许值时，应查明原因，及时返工重测。K12 fa容 =±40 根号 L
L为水准路线长度，单位为公里计 或
=±12 根号 n
n为测站数，支水准路线的L、n以单程计 平坦地区测量时，用第一个公式计算， 山区测量时（每公里测站数>15）时，用 第二个公式计算。 三 高差闭合差的调整 一般情况下，同一条水准路线的观测条件基本相同，因此，我们可以认为每个测站观测时产生的误差大致相等，由此可以得出高差闭合差调整原则是：将高差闭合差反符号按路线长度或测站数成正比地分配各段。K12
第四节 单一水准路线的高程计算 四 计算各点高程 第五节 水准测量注意事项 测量工作容易产生错误，因此测量时必须杜绝错误、减小误错、提高观测精度和工作效率； 一 水准测量误差来源
仪器误差：残余误差（校正不完善，校正后仍存在部分误差），水准尺误差 观测误差：气泡居中误差、读数误差、水准尺倾斜误差、视差的影响 外界条件影响：包括土质、温度、地球曲率及大气折光等。K16 二 水准测量注意事项 1 水准仪和水准尺必须经检验校正后才能使用， 2 仪器校正前应弄清楚校正目的和校正方法，校正时要“轻、稳、慢”。 3 仪器应安置在坚固的地面上，并尽可能使前后视距离相等，操作时手不能压在仪器或三脚架上以防仪器下沉。 4 水准尺要直立，尺垫要踩紧。 5 读数前要消除视差并使符合水准气泡严格居中，读数要准确快速，不得出错。 6 记录要及时、规范、字体要清楚端正，记录前要复诵观测者报出的读数，确认无误后方可记入手簿中。 7 不得涂改数据或用橡皮擦掉数据，应视具体情况或用一斜线将数字划去，并在其上写上正确数据，或另起一行重写。 8 加强观测和记录计算中的校核工作，发现错误或超出限差应立即重测。 9 小组成员应注意配合，提高效率。10 注意保护和爱惜仪器工具，观测结束后，脚螺丝和微动螺旋要旋至中间位置。 实习二 水准仪的检验与校正 实习目的要求：
要求每个同学弄清水准仪的主要轴线及它们之间应满足的几何关系， 掌握水准仪（DS3级）的检验与校正方法。(window.slotbydup=window.slotbydup || []).push({
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