水准测量试题
第二章
一、填空题
1、水准仪有（）、（）、（）、（）
四条轴线。
2、水准测量误差产生的因素有（）、（）、
（）的影响。
3、路线水准测量的形式有（）、（）、
（）。
4、水准仪由（）、（）、（）三部
分组成。
5、水准测量的原理是利用水准仪所提供的一条（）来
测高程。
6、测定待定点高程的方法有（）和（）。
7、水准测量中两点间的高差=（）—（）。
8、水准尺按构造形式分为（）和
（）两类。
9、水准仪的操作步骤是：安置水准仪、（）、
（）、（）
（）、读出读数。
10、水准点分为（）和（）。
二、选择题
1、为了使水准仪精平，粗平后应调节的螺旋是（）。
A、微动螺旋
B、微倾螺旋
C、脚螺旋
2、消除视察时所需调节的螺旋是（）。
A、微倾螺旋
B、微动螺旋
C、物镜对光螺旋
D、目镜对
光螺旋
3、使用红面尺底为4.687米板式双面水准尺进行水准测量时，如果黑面读数是2.580
米，则同一视线时红面读数是（）米。
A、2.170
B、2.580
C、7.267
D、4.687
4、已知水准点高程为HA，待测高程点B，若水准测量得后视读
数a，前视读数b，则HB=( )
A.HA—（a—b）B、HA+（a—b）C、HA+（a+b）
三、判断题
1、水准测量中，当a小于b时，说明后视点低于前视点。（）
2、水准仪轴线间应满足的几何关系的主要条件是视准轴平行于水
准管轴。（）
3、测量时要求水准仪安置在两测点中间位置，是为了消除竖轴不
铅垂的误差。（）
4、整平水准仪的圆水准器气泡居中，调节脚螺旋的转动规律是：
气泡移动方向左手大拇指转动方向相同。（）
四、名词解释与简答
1、附合水准路线
2、闭合水准路线
3、支线水准路线
4、水准点
5、视准轴
6、水准管零点
7、水准管轴
8、圆水准器轴
9、简述水准测量的施测方法中一个测站的基本程序
五、计算题
1、已知某附合水准路线如图所示，已知两水准点高程
HBM1=20.000米，HBM2=20.950米，试按等外水准测量要求，求A、B两点高程，并评价观测质量，fh容= ±36毫米
n3=6站⊕BM2
n2=3站?B h3=+0.491m n1=3站?A h2=+1.411m
BM1⊕h1=-0.940m
2、整理水准测量手薄
高差/m
测点后视读数/ m 前视读数/m 高程/m
+ -
BMA 1.246 87.244 TP1 2.036 1.828
TP2 1.426 0.981
TP3 0.846 1.374
B 1.642
Σ
计算
检查
3、下表是闭合水准路线水准测量观测成果表，填表并求出各点的高程
测段测点测站数实测高差/m 改正数/mm 改正后高差/m 高程/m
BMA 57.967 A--1 7 4.363
1
1--2 3 2.413
2
2--3 4 - 3.121
3
3--4 5 1.263
4
4--5 6 2.716
5
5--B 8 - 3.715
BMB 61.819
辅
助
计
算
测段测点测站数实测高差/m 改正数/mm 改正后高差/m 高程/m
BMA 57.967 A--1 7 4.363 -14 4.349
1 62.316 1--
2
3 2.413 - 6 2.407
2 64.72
3 2--3
4 - 3.121 - 8 - 3.129
3
3--4 5 1.263 - 10 1.253
4
4--5 6 2.716 - 12 2.704
5
5--B 8 - 3.715 - 17 - 3.731
BMB 61.819 辅f h = 3.919 – ( 61.819 –57.967 ) = 0.067m
助f h容= + 12mm = + 69mm
计
算
2、整理水准测量手薄
高差/m
测点后视读数/ m 前视读数/m 高程/m
+ -
BMA 1.246 87.244
TP1 2.036 1.828 0.582
1.055 86.662 TP2 1.426 0.981
0.052 87.717 TP3 0.846 1.374 87.769
0.796
B 1.642 86.973
86.973——Σ 5.554 5.825 1.017 87.244
检查-0.271 -0.271
计算--0.271
水准测量外业流程
水准测量 水准测量 内容：理解水准测量的基本原理；掌握 DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺 垫；掌握水准仪的使用及检校方法；掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差 闭合差的调整）方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。 重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。 难点：水准仪的检验与校正。 §2.1 高程测量（ Height Measurement ）的概念 测量地面上各点高程的工作 , 称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为： （1）水准测量 (leveling) （2）三角高程测量 (trigonometric leveling) （3）气压高程测量 (air pressure leveling)
（4）GPS 测量 (GPS leveling) §2.2 水准测量原理 一、基本原理 水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。 a ——后视读数 A ——后视点 b ——前视读数 B ——前视点 1、A 、 B 两点间高差： 2、测得两点间高差后，若已知 A 点高程，则可得B点的高程：。 3、视线高程： 4、转点 TP(turning point) 的概念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。 二、连续水准测量
如图所示，在实际水准测量中， A 、 B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿 A 、 B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到 A 、 B 两点间的高差值，有： h 1 = a 1 － b 1 h 2 = a 2 － b 2 …… 则：h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a －Σ b 结论： A 、 B 两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。 § 2.3 水准仪和水准尺 一、水准仪 (level) 如图所示，由望远镜、水准器和基座三部分组成。 DS3 微倾式水准仪自动安平水准仪 1、望远镜 (telescope) ——由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。
水准测量
浅析水准测量的误差来源及控制方法 摘要：水准测量是确定公路工程地面点高程的方法之一，是高程测量中精度较高且常用的方法。实施过程中，需要几个人合作才能完成，误差允许范围内的精度由于仪器和人为的影响而不容易控制，而且易出现隐蔽性错误，如果不能及早发现，基础资料是错误的，从而水准点高程不正确，直接影响路线纵断面设计和施工。 关键词：水准测量水准仪高程误差 1.0勘察设计过程中水准测量的问题 水准测量是采用几何原理，利用水平视线测定两点间高差。仪器使用水准仪，工具是水准尺和尺垫。公路工程测量一般使用DS 3 型微倾式自动安平水准仪，每公里能达到的精度是3mm，水准仪在一个测站使用的基本程序是安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。我们在实际勘测过程中按这个顺序施行，在每一水准点段测完后复核结果。 同一条公路采用同一个高程系统，测量方法是基平与中平同时测量，两台水准仪同时观测一个水准尺，间视和转点由两个人立水准尺，但两台水准仪总是同时观测一个水准尺进行读数，一个水准点段测完后检核，在每一测站，没有检查、复核，为误差的积累创造了条件，容易返工，耽误时间、浪费人力。通过工程实践证明，这一方法经常出现错误，节选五个水准点连续错误中的一个测段结果如表 1.1和1.2所示： 2.0水准测量的现状 现在应用水准点与中桩分开观测的方法，水准点观测采取往返测量，成果整理要 求高差闭合差f h容（f h容 =Σh 往 +Σh 返 ）达到平原微丘区三等水准测量的精度不大 于±20·L（1/2）。平原微丘地区影响水准测量精度的主要因素是水准路线的长度，长度越长，精度越低。山区，则是测站，测站越多，精度越低。 3.0水准测量的误差分析及控制方法 水准测量误差有仪器误差、观测误差和外界条件的影响。 3.1仪器误差之一是水准仪的望远镜视准轴不平行于水准管轴所产生的误差
国家一,二等水准测量示范2006
国家一、二等水准测量规范 1 范围 本标准规定了在全国建立一、二等水准网的布设原则、施测方法和精度指标。 本标准适用于国家一、二等水准网的布测。区域性的精密水准也可参照使用。 2 规范性引用文件 下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T3161 光学经纬仪 GB/T10156 水准仪 GB/T16818 中、短程光电测距规范 GB/T18314 全球定位系统（GPS测量规范） GB50007-2002 建筑地基基础设计规范 CH1001 测绘技术总结编写规定 CH1002 测绘产品检查验收规定
CH1003 测绘产品质量评定标准 CH/T1004 测绘技术设计规定 CH/T2004 测量外业电子记录基本规定 CB/T2006 水准测量电子记录规定 JJG8 水准标尺检定规程 JJG414 光学经纬仪检定规程 JJG425 水准仪检定规程 JJG703 光电测距仪检定规程 JJF1118 全球定位系统（GPS）接收机（测地型和导航型）校准规范3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准： 3.1 结点node 水准网中至少连接三条水准测线的水准点。 3.2 水准路线levelling line 同级水准网中两相邻结点间的水准测线 3.3 区段section
水准路线中两相邻基本水准点间的水准测线 3.4 测段levelling section 两相邻水准点间的水准测线 3.5 连测connect levelling 将水准点或其他高程点包含在水准路线中的观测。 3.6 支测branch levelling 自路线中任一水准点起，至其他任何固定的观测。 3.7 接测adjioning levelling 新设水准路线中任一点连接其他水准路线上水准点的观测。 3.8 检测check levelling 检查已测高差的变化是否符合规定而进行的观测。 3.9 重测repeated levelling 因成果质量不合格而重新进行的观测。 3.10
水准测量一般步骤
第二章 水准测量 高程是确定地面点位置的要素之一，在工程建设的设计、施工与管理等阶段都具有十分重要的作用。测定地面点高程的工作称为高程测量。高程测量按所使用的仪器和施测方法不同，主要有水准测量和三角高程测量等。水准测量是高程测量中最常用的一种方法。本章主要介绍水准测量原理、水准仪的构造及其使用、水准测量的施测方法与成果整理以及仪器的检验与校正等内容。 2-1 水准测量原理 水准测量不是直接测定地面点的高程，而是测出两点间的高差。即在两个点上分别竖立水准尺，利用水准测量的仪器提供的一条水平视线，瞄准并在水准尺上读数，求得两点间的高差，从而由已知点高程推求未知点高程。 如图2-1所示，设已知A 点高程为A H ，用水准测量方法求未知点B 的高程B H 。在A 、 B 两点中间安置水准仪，并在A 、B 两点上分别竖立水准尺，根据水准仪提供的水平视线 在A 点水准尺上读数为a ，在B 点的水准尺上读数为b ，则A 、B 两点间的高差为： b a h AB -= （2-1） 图2-1 水准测量原理 设水准测量是由A 点向B 点进行，如图2-1中箭头所示，则规定A 点为后视点，其水 准尺读数a 为后视读数；B 点为前视点，其水准尺读数b 为前视读数。由此可见，两点之间的高差一定是“后视读数”减“前视读数”。如果a >b ，则高差AB h 为正,表示B 点比A 点高；如果a 水准测量误差来源及控制方法
水准测量的误差来源及控制方法 水准测量是确定公路工程地面点高程的方法之一，是高程测量中精度较高且常用的方法。实施过程中，需要几个人合作才能完成，误差允许范围内的精度由于仪器和人为的影响而不容易控制，而且易出现隐蔽性错误，如果不能及早发现，基础资料是错误的，从而水准点高程不正确，直接影响路线纵断面设计和施工。关键词：水准测量水准仪高程误差 1. 0勘察设计过程中水准测量的问题 水准测量是采用几何原理，利用水平视线测定两点间高差。仪器使用水准仪，工具是水准尺和尺垫。公路工程测量一般使用DS3型微倾式自动安平水准仪，每公里能达到的精度是3mm，水准仪在一个测站使用的基本程序是安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。我们在实际勘测过程中按这个顺序施行，在每一水准点段测完后复核结果。 同一条公路采用同一个高程系统，测量方法是基平与中平同时测量，两台水准仪同时观测一个水准尺，间视和转点由两个人立水准尺，但两台水准仪总是同时观测一个水准尺进行读数，一个水准点段测完后检核，在每一测站，没有检查、复核，为误差的积累创造了条件，容易返工，耽误时间、浪费人力。通过工程实践证明，这一方法经常出现错误，节选五个水准点连续错误中的一个测段结果如表1.1和1.2所示：
表1.1经过成果整理，读数差Δh=Σ后视-Σ前视，Δh小于2mm满足规范要求。但是施工过程中，施工单位提出问题，经过表1.2复核补充测量成果证实，外业测量的结果不正确，因此，有必要分析水准测量的误差，找出控制纠正的方法，避免错误的出现，保证项目的顺利施工。 2. 0水准测量的现状 现在应用水准点与中桩分开观测的方法，水准点观测采取往返测量，成果整理要求高差闭合差fh容（fh容=Σh往+Σh返）达到平原微丘区三等水准测量的精度不大于±20·L（1/2）。平原微丘地区影响水准测量精度的主要因素是水准路线的长度，长度越长，精度越低。山区，则是测站，测站越多，精度越低。 3. 0水准测量的误差分析及控制方法 水准测量误差有仪器误差、观测误差和外界条件的影响。 3.1仪器误差之一是水准仪的望远镜视准轴不平行于水准管轴所产生的误差 仪器虽在测量前经过校正，仍会存在残余误差。因此造成水准管气泡居中，水准
水准测量概述
水准测量概述 一个标准水准测量小组共有6名成员，其中观测员1名，记录员1名，扶尺员2名，引导员（拉绳的）2名。人员不足的情况下可减少1名拉绳人员。极限状态可以3人组成1个测量小组：观测、记录1人，扶尺员兼顾拉绳。 水准测量所携带仪器装备：水准仪1台，小脚架1个，水准标尺1副（2根），尺台2个，百米绳1根，纸质或电子手簿1个。水准仪根据测量等级不同需要不同等级的仪器，根据特性又可以分为倾斜气泡水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪；水准标尺分为三种：塔尺、木质曲格标尺、铟瓦合金尺（电子水准仪有专用标尺），塔尺一般应用在等外水准测量，曲格标尺一般应用在三四等水准测量，铟瓦合金尺一般在进行一二等水准测量时使用。 以使用DS3型水准仪（适用于三四等水准测量）、木制曲格标尺进行三等水准测量为例，其标准作业流程如下：引导员先按照距离不大于70米，高差不大于3米的要求概略确定测站以及标尺的位置，分别安置仪器和标尺，仪器调试方法类似于经纬仪，只是不需要对中，标尺需要放置在尺台上。开始观测。 一个测站上的观测顺序 1、瞄准后视尺黑面，读取上丝（1）、下丝读数（2）读取中丝读数（3）； 2、瞄准前视尺黑面，读取上丝（5）、下丝读数（6）；中丝读数（7）。
3、瞄准前视尺红面，令气泡重新准确符合，读取中丝读数（8）。 4、瞄准后视尺红面，读取中丝读数（4）； 以上三等水准每站观测顺序简称为后（黑）——前（黑）——前（红）——后（红）。 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
工程现场水准测量步骤(四等)
四等水准测量 控制测量除了要完成平面控制测量外，还要进行高程控制测量。小区域地形测图或施工测量中，多采用三、四等水准测量作为高程控制测量的首级控制。 一、三、四等水准测量(leveling)的技术要求 1、高程系统：三、四等水准测量起算点的高程一般引自国家一、二等水准点，若测区附近没有国家水准点，也可建立独立的水准网，这样起算点的高程应采用假定高程。 2、布设形式：如果是作为测区的首级控制，一般布设成闭合环线；如果进行加密，则多采用附合水准路线或支水准路线。三、四等水准路线一般沿公路、铁路或管线等坡度较小、便于施测的路线布设。 3、点位的埋设：其点位应选在地基稳固，能长久保存标志和便于观测的地点，水准点的间距一般为1—1．5km，山岭重丘区可根据需要适当加密，一个测区一般至少埋设三个以上的水准点。 4、三、四等及五等水准测量的精度要求和技术要求列于表中。 二、三、四等水准测量的观测方法 三、四等水准测量观测应在通视良好、望远镜成像清晰及稳定的情况下进行。一般采用一对双面尺。 1、三等水准一个测站的观测步骤：（后-前-前-后；黑-黑-红-红） （1）照准后视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（1）、（2）、（3）。 （2）照准前视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（4）、（5）、（6）。 （3）照准前视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（7）
（4）照准后视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（8） 这四步观测，简称为“后一前一前一后(黑一黑一红一红)”，这样的观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。对于四等水准测量，规范允许采用“后一后一前一前（黑一红一黑一红)”的观测步骤。 2、一个测站的计算与检核： 观测记录参看书本表7-11。 ①视距的计算与检核 后视距 (9)=[(1)—(2)]X100m 前视距 (10)=[(4)—(5)]Xl00m 三等≯75m，四等≯l00m 前、后视距差 (11)=(9)—(10) 三等≯3m，四等≯5m 前、后视距差累积 (12)=本站(11)+上站(12) 三等≯6m，四等≯l0rn ②水准尺读数的检核 同一根水准尺黑面与红面中丝读数之差： 前尺黑面与红面中丝读数之差 13)=(6)十K—(7) 后尺黑面与红面中丝读数之差 (14)=(3)十K—(8) 三等≯2mm，四等≯3mm (上式中的K为红面尺的起点数，为4．687m或4．787m) ③高差的计算与检核 黑面测得的高差 (15)=(3)—(6) 红面测得的高差（16)=(8)—(7)
(完整版)水准测量习题参考答案
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，一种是高差法，计算公式为AB A B AB h H H b a h +=-=,，该方法适用于根据一个已知点确定单个点高程的情形；另一种是视线高法，其计算公式为 b H H a H H i B A i -=+=,，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 望远镜物镜光心与十学丝交点的连线。 B 、水准管轴 过水准管零点圆弧的切线。 C 、圆水准器轴 过圆水准器零点的球面法线。 D 、竖轴 水准仪旋转轴的中心线。 3、水准管的分划值τ″是指 水准管2㎜圆弧所对应的圆珠笔心角，分划值τ″愈小，水准管的灵敏度愈 高。 4、水准测量中，调节圆水准气泡居中的目的是使仪器竖轴处于铅垂位置；调节管水准气泡居中的目的是 使视准轴处于水平位置。 5、水准路线的布设形式有 闭合水准路线、 附合水准路线和 支水准路线。 6、水准测量测站检核方法有 两次仪高法和 双面尺法。 7、 水准测量中，转点的作用是 传递高程。 8、水准尺的零点差，可采用 每测段测偶数站予以消除。 9、DS3微倾式水准仪中，数字3的含义是指 每公里往返测高差中数的中误差。 10、设A 点为后视点，B 点为前视点，若后视读数为1.358m ，前视读数为2.077m ，则A 、B 两点高差为 -0.719m ， 因为 高差为负，所以 A 点高；若A 点高程为63.360m ，则水平视线高为 64.718m ，B 点的高程为 62.641m 。 11、将水准仪圆水准器气泡居中后，再旋转仪器180°, 若气泡偏离中心，表明 圆水准器轴不平行于竖轴。 二、问答题 1、试简述水准测量的基本原理。 答：水准测的原理：利用水准仪的水平视线，在已知高程点（A ）和未知高程点（B ）上立水准尺并读取读 数，测定两面三刀点间的高差，从而由已知点高程推算未知点高程。如图： AB A B AB h H H b a h +=-=,
高程测量讲义
第一章高程测量 1-1 高程的基础知识 进行高程测量的主要方法有水准测量和三角高程测量。水准测量是利用水平视线来测量两点间的高差。由于水准测量的精度较高，所以是高程测量中最主要的方法。 高程测量的任务是求出点的高程，即求出该点到某一基准面的垂直距离。为了建立一个全国统一的高程系统，必须确定一个统一的高程基准面，通常采用大地水准面即平均海水面作为高程基准面。我国采用青岛验潮站1950～1956年观测结果求得的黄海平均海水面作为高程基准面。根据这个基准面得出的高程称为“1956黄海高程系”。为了确定高程基准面的位置，在青岛建立了一个与验潮站相联系的水准原点，并测得其高程为72.289m。水准原点作为全国高程测量的基准点。从1989年起，国家规定采用青岛验潮站1952～1979年的观测资料，计算得出的平均海水面作为新的高程基准面，称为“1985国家高程基准”。根据新的高程基准面，得出青岛水准原点的高程为72.260m。所以在使用已有的高程资料时，应注意到高程基准面的差异。 高程测量是按照“从整体到局部”的原则来进行。就是先在测区内设立一些高程控制点，并精确测出它们的高程，然后根据这些高程控制点测量附近其他点的高程。这些高程控制点称水准点，工程上常用BM来标记、水准点一般用混凝土标石制成，顶部嵌有金属的标志。标石应埋在地下，埋设深度要超过冻层，埋设地点应选在地质稳定、便于使用和便于保存的地方。 1－2 水准测量的原理 水准测量是利用水平视线来求得两点的高差。为了求出A、B两h，在A、B两个点上竖立水准尺，在A、B两点之间安置点的高差AB 水准仪。当视线水平时，在A、B两个点的标尺上分别读得读数a和
三四等水准测量步骤
三、四等水准测量 控制测量除了要完成平面控制测量外，还要进行高程控制测量。小区域地形测图或施工测量中，多采用三、四等水准测量作为高程控制测量的首级控制。 一、三、四等水准测量(leveling)的技术要求 1、高程系统：三、四等水准测量起算点的高程一般引自国家一、二等水准点，若测区附近没有国家水准点，也可建立独立的水准网，这样起算点的高程应采用假定高程。 2、布设形式：如果是作为测区的首级控制，一般布设成闭合环线；如果进行加密，则多采用附合水准路线或支水准路线。三、四等水准路线一般沿公路、铁路或管线等坡度较小、便于施测的路线布设。 3、点位的埋设：其点位应选在地基稳固，能长久保存标志和便于观测的地点，水准点的间距一般为1—1．5km，山岭重丘区可根据需要适当加密，一个测区一般至少埋设三个以上的水准点。 4、三、四等及五等水准测量的精度要求和技术要求列于表中。
二、三、四等水准测量的观测方法 三、四等水准测量观测应在通视良好、望远镜成像清晰及稳定的情况下进行。一般采用一对双面尺。 1、三等水准一个测站的观测步骤：（后-前-前-后；黑-黑-红-红） （1）照准后视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（1）、（2）、（3）。 （2）照准前视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（4）、（5）、（6）。 （3）照准前视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（7） （4）照准后视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（8） 这四步观测，简称为“后一前一前一后(黑一黑一红一红)”，这样的观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。对于四等水准测量，规范允许采用“后一后一前一前（黑一红一黑一红)”的观测步骤。
水准测量
第二章水准测量 本章摘要：本章将着重介绍水准测量原理、微倾式水准仪的构造和使用、水准测量的施测方法及成果检核和计算等内容。 水准测量是高程测量中最基本的和精度较高的一种测量方法，在国家高程控制测量、工程勘测和施工测量中被广泛采用。 §2-1 水准测量原理 摘要内容：本节主要介绍水准测量概念、测站概念、测点概念、前后视概念、视线高程概念；高差计算公式、高程计算公式。 讲课重点：水准测量概念、测站概念、测点概念、前后视概念；高差计算公式、高程计算公式。 讲课难点：高差与高程关系。 讲授重点内容提要： 1.水准测量概念： 水准测量是利用一条水平视线（由提供水准仪），并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。 2.水准测量原理 如何测定A、B两点之间的高差h AB？ 方法：如图所示，在A、B两点分别竖立水准尺（A、B称为测点）；在A、B两点之间Ⅰ安置水准仪（Ⅰ称为测站）。在A点尺上读数，设为a；在B点尺上读数b。 定义测量方向：由A→B进行的，A点称为后视点，尺上读数a称为后视读数；B点称为前视点，尺上读数b称为前视读数。 定义A、B两点的高差：h AB= a-b 高差等于后视读数减去前视读数。 a＞b，高差为正；a 高差法：若H A已知，则H B=H A+ h AB 仪高法：视线高程H i=H A+a，则H B=H i-b 例：设A为后视点，B为前视点；H A是20.016m。当后视读数a为1.124m，前视读数b为1.428m。 （1）A、B两点高差？（1.124-1.428=-0.304） （2）B点比A点高还是低？ （3）B点的高程？（20.016-0.304=19.712） （4）绘图说明。 §2-2 水准测量的仪器和工具 摘要内容：本节主要介绍微倾式水准仪的构造和使用。水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫。水准仪按其精度可分为DS0.5、DS1、DS3和DS10等四个等级。DS0.5和DS1级水准仪称为精密水准仪，用于国家一、二等水准测量；DS3和DS10级水准仪称为普通水准仪，常用于国家三、四等水准测量或等外水准测量。 讲课重点：望远镜成像放大率概念；视准轴或视线（C—C）概念；水准管轴（L—L）概念；管水准器分划值概念；视差概念；十字丝分划板作用；双面水准尺标记方法；水准仪操作步骤。 讲课难点：管水准气泡居中方法；视准轴与水准管轴关系；消除视差方法。 讲授重点内容提要： 一、水准仪的构造（DS3级微倾式水准仪） 水准仪主要由望远镜、水准器及基座三部分构成。图示是我国生产的DS3级微倾式水准仪。 1.望远镜 （1）组成： 主要由1物镜、2目镜、3对光透镜和4十字丝分划板所组成。物镜和目镜多采用复合透镜组 （2）十字丝分划板： 十字丝分划板是由平板玻璃圆片制成的，平板玻璃片装在分划板座上，分划板座由止头螺丝固定在望远镜筒上。 （说明：十字丝分划板上刻有两条互相垂直的长线，竖直的一条称竖丝，横的一条 称为中丝。在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝平行的短横线，是用来测量距离的，称为视矩丝。）（3）视准轴或视线： 土木工程测量学属于属于（A）的范畴。 A、工程测量学 B、生物学 C、物理学 D、数学 土木工程测量学主要面向（A）、道路、桥梁、水利等学科 A、土木建筑环境 B、生态 C、资源 D、气象 在国家各级管理工作中，（测量）和地图资源是不可缺少的重要工具 我国以（A）作为大地水准面的位置 A、黄海 B、爱琴海 C、地中海 D、大西洋 地面点到大地水准面的铅垂距离叫做（A）。 A海拔B、距离C、高度D、深度 最近测量的一次珠穆朗玛峰的高度是（A）。 A、8844.43 B、8744.43 C、8644.43 D、8944.43 由于地球自转运动，地球上任意点都要受到（离心力）和（地球引力）的双重作用。2、20 世纪初随着飞机的出现和摄影测量理论的发展，产生了（A） A、航空摄影测量 B、地面摄影测量 C、海洋摄影测量 D、森林摄影测量 3、测量工作的基本任务是确定（A）的位置。 A、地面点 B、海洋点 C、高空点 D、森林点 测量学涉及到（地球科学）和测绘科学技术等学科。 测绘是（测量）和绘图的简称。 在国民经济和社会发展规划中，（测量）信息是最重要的基础信息之一。 地表上的一点位置一般可以用（大地）坐标系表示 当个别地区引用绝对高程困难时，可采用（任意假定）的水准面作为起算高程的基准面。 两个地面点之间的高程差称（高差）。 大地水准面虽是曲面，当测量区域（如半径不大 于10km的范围）较小时，可以用测量区中点的（切平面）面来代替曲 面。 确定投影面有时要用平面直角坐标系确 定，一般规定平面直角坐标系中象限的顺序按（逆时 针）方向编号。 高斯平面直角坐标系采用（高斯投影）方法建立。 投影带从首子午线起，每经差 （6）度划一带。位于各带中央的子午线，称为该带的（中央子午线） 把中央子午线经投影展开后是一条（直 线） 为了根据横坐标能确定该店位于哪一个6度带内，还应该在（横坐标值）前冠以带 号。 高斯投影中离中央子午线的部分变形小，离中央子午线越远变性（越大），两侧对称。 当测绘大比例尺图要求投影变形更小时，可采用 （3度）投影法。 在以10km为半径的圆面积之内进行距离测量时，可以把水准面当做（水平 面)看待 就高程测量而言，即使距离很短，也应顾及（地球曲率）对高程的影响 地球曲率对（水平距离），（水平角），（高差)的影响，从而决定了在多大面积范围能容许水 平面代替水准面 测图时，主要就是测定碎步点的平面位置和（高 程）。 当安置一次仪器要求测出若干个前视点的高程时，仪高法比高程法（方 便）。 水准测量的原理是利用水准仪提供的（水平视），读数竖立于两个点上的水准尺上的读数来测定两点间对的高度，再根据已知点的高程计算待测点的高程。 高差为正，说明前视点（A）后视读数。 A：高于B：低于C:等于D：小于等于 地球表面复杂多样的形态，可分为(__地物_)和__(_地貌__)两大类。 二等水准测量方法与步骤Last revision on 21 December 2020 二等水准测量方法与步骤 （1）从实验场地的某一水淮点出发，选定一条闭合水准路线；或从一个水准点出发至另一水淮点，选定一条附合水准路线。路线长度为2000－3000m。 (2) 安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该量距使其相等，其观测次序如下：往测奇数站的观测程序：后前前后；往测偶数站的观测程序：前后后前；返测奇数站的观测程序：前后后前；返测偶数站的观测程序：后前前后； （3）手薄记录和计算见表“二等水准测量记录”中按表头的次序次序(1)－(8)、(9)一(10)为计算结果：后视距离(9)＝100×（(1)-(2)) 前视距离(10)＝100×（(5)-(6)）视距之差(11)＝(9)－(10) 视距累计差（12）＝上站（12）十本站（11）基辅分划差（13）＝（4）＋K －（7），(k＝30155或60655视标尺而定) （14）＝（3）＋K －（8）基本分划高差（15）＝（3）－（4），辅助分划高差（16）＝（8）－（7）高差之差（17）＝（14）－（13）＝（15）－（16）平均高差（18）＝{（15）＋（16）}/2 每站读数结束记录（1）－（8），随即进行各项计算（9）一（10），并按上表进行各项检查后，满足如下限差后，才能搬站。 (4) 依次设站，用相同的方法进行观测，直至线路终点，计算线路的高差闭合差，按二等水准测量的规定，线路高差闭合差的容许值±4。 水准测量作业技术要求 之差 m m 点 高差 之 差 mm 段 往返测 高 差 不符值 二 DS1,D S05 <= 50 < =1 < =3 > <= <= < =1 ±4 注： K——测段、区段或路线长度，km；测自-______至________ 20 年月日时间始______时______分末______时______ 分成像_____________ 温度____________云量 ______________ 风向风速_____________ 天气____________土质______________ 太阳方向______________ 测 站编号后 视 下 丝前 视 下 丝 方 向 及 尺 号 标尺读数 基 ＋K 减 辅 备 注上 丝 上 丝 后距前距 基 本分划 辅助分划 视距差d 视距差累计 (1) (5) 后(3) (8) (13) (2) (6) 前(4) (7) (14) (9) (10) 后 －前 (15) (16) (17) (11) (12) h (18) 后 前 后 －前 h 后 前 后 －前 h （5）内业计算内业计算包括水准测量的概算与平差计算。其概算包括水准尺每米长度误差改正；正常水准面不平行改正；重力异常改正（一般不作 实训一自动安平水准仪的认识与使用 一、实验目的 熟悉自动安平水准仪的基本构造，初步掌握自动安平水准仪的使用方法。 二、实验内容 1、熟悉DS3型自动安平水准仪的基本构造，了解其主要部件的名称、作用和使用方法。 2、练习自动安平水准仪的安置、瞄准和读数。 3、测量地面上两点间的高差。 三、仪器和工具 DS3型自动安平水准仪1台，水准尺2根，自备计算器、铅笔、小刀、记录板。 四、方法和步骤 1、安置仪器 将三脚架张开，使其高度适当，架头大致水平，并将脚尖踩入土中。再开箱取出仪器，将其固连在三脚架上。 2、认识仪器 指出仪器各部件的名称，了解其作用并熟悉其使用方法，同时弄清水准尺的分划与注记，掌握读尺方法。 3、粗略整平 粗略整平就是旋转脚螺旋使圆水准器气泡居中，从而使仪器大致水平。先用双手同时向内（或向外）转动一对脚旋钮，使圆水准器气泡移动到中间，再转动另一只脚旋钮使圆气泡居中，通常需反复进行。注意气泡移动的方向与左手拇指或右手食指运动的方向一致。 4、瞄准水准尺与读数 （1）瞄准 转动目镜调焦螺旋进行对光，使十字丝分划清晰；然后竖立水准尺于某地面点上，松开自动安平水准仪制动螺旋，转动望远镜，用准星和照门粗略瞄准水准尺，旋紧制动螺旋；转动物镜调焦螺旋，使看清水准尺影像；再转动水平微动螺旋，使十字丝纵丝靠近水准尺一侧；若存在视差，则应仔细进行目镜调焦和物镜调焦予以消除。 （2）读数 用中丝在水准尺上读取4位读数，即m，dm，cm及mm位。读数时应先估出mm数，然后按m，dm，cm及mm，一次读出4位数。 5、测定地面两点间的高差。 （1）在地面选定A、B两个较坚固的点作后视点和前视点，分别立尺。 （2）在A、B两点之间安置自动安平水准仪，使仪器至A、B两点的距离大致相等。 （3）每人独立安置仪器、粗平、照准后视点A点上的水准尺后读数，此为后视读数，并记入附表中测点A一行的后视读数栏下；再照准前视点B点上的水准尺，读取前视读数，并记入附表中测点B一 四等水准测量步骤简述 一、目的和要求 （1）进一步熟练水准仪的操作，掌握用双面水准尺进行四等水准测量的观测、记录与计算方法。 （2）熟悉四等水准测量的主要技术指标，掌握测站及线路的检核方法。 视线高度：三丝能读数；视线长度≤80m；前后视距差≤3m；前后视距累积差≤10m；红黑面读数差≤3mm ；红黑面高差之差≤5mm；观测次数：与已知点联测是往返各一次，闭合路线是往一次；附和或闭合路线闭合差往返较差：±20√L 二、水准测量原理 水准测量是利用水准仪提供的一条水平视线，对竖立的两观测点上的水准尺进行读数，来测定地面两点之间的高差，再由已知点推算出未知点的高程。如下图，欲测定A、B两点上的高差h，可在A、B两点上分别竖立水准尺，并在A、B两点之间安置一台水准仪。根据仪器的水平视线，在A尺上读数，设为a，在B尺上读数，设为b，则A、B两点之间的高差为 h=a-b 三、仪器和工具 水准仪1台，双面水准尺2支，尺垫2个 DS 3 四、方法与步骤 1、了解四等水准测量的方法 双面尺法四等水准测量是在小地区布设高程控制网的常用方法，是在每个测站上安置一次水准仪，但分别在水准尺的黑、红两面刻划上读数，可以测得两次高差，进行测站检核。除此以外，还有其他一系列的检核。 2、四等水准测量的实验 （1）从某一水准点出发，选定一条闭合水准路线。路线长度200~400米，设置4~6站，视线长度50m以内 （2）安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该用步测使其相等。在每一测站，按下列顺序进行观测： 后视水准尺黑色面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数； 前视水准尺黑色面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数； 前视水准尺红色面，精平，读中丝读数； 后视水准尺红色面，精平，读中丝读数 （3）记录者在“四等水准测量记录”表中按表头表明次序⑴~⑻记录各个读数，⑼~ ⒃为计算结果： 后视距离⑼=100×{ ⑴-⑵ } 前视距离⑽=100×{ ⑷-⑸ } 视距之差⑾=⑼-⑽ 前、后视距累积差⑿=上站⑿+本站⑾ 前视尺黑红面读数差（13）=K前+（6）-（7） 后视尺黑红面读数差（14）=K后+（3）-（8） 红黑面差⒀=⑹+K-⑺，（K=4.687或4.787） ⒁=⑶+K-⑻ 黑面高差⒂=⑶-⑹ 红面高差⒃=⑻-⑺ 高差之差⒄=⒂-⒃=⒁-⒀±0.1 平均高差⒅=1/2{ ⒂+⒃ } 水准测量 1.什么是绝对高程？什么是相对高程？ 答：地面点沿其铅垂线方向至大地水准面的距离称为绝对高程。 地面点沿其铅垂线方向至任意假定的水准面的距离称为相对高程。 2. 什么叫水准面？ 答：将海洋处于静止平衡状态时的海水面或与其平行的水面，称为水准面。 3．由于标准方向的不同，方位角可以分为哪几类？ 答：可以分为真方位角、磁方位角、坐标方位角。真方位角是以过直线起点和地球南、 北极的真子午线指北端为标准方向的方位角。磁方位角是以过直线起点和地球磁场南、北极的磁子午线指北端为标准方向的方位角。坐标方位角是以过直线起点的平面坐标纵轴平行线指北端为标准方向的方位角。 4.测量工作应遵循哪些基本原则？为什么要遵循这些原则？ 答：在程序上“由整体到局部”；在工作步骤上“先控制后碎部”，即先进行控制测量， 然后进行碎部测量；在精度上“有高级到低级”。遵循上述基本原则可以减少测量误差的传递和积累；同时，由于建立了统一的控制网，可以分区平行作业，从而加快测量工作的进展速度。 5.测量工作有哪些基本工作？ 答：距离测量、水平角测量、高程测量是测量的三项基本工作。 6.简述水准测量的原理。 答：水准测量原理是利用水准仪所提供的水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，然后根据其中一点的已知高程推算出另一点的高程。 7.在一个测站上，高差的正、负号说明什么问题? 答：在一个测站上，高差等于后视读数减去前视读数。高差为正，说明后视读数大于前视读数；高差为负，说明后视读数小于前视读数。 8.DS3型微倾式水准仪上的圆水准器和管水准器各有什么作用?答：圆水准器是用来指示竖轴是否竖直的装置。管水准器是用来指示视准轴是否水平的装置。 第二章水准测量 第一节水准测量原理 水准测量是利用一条水平视线，并借 助水准尺，来测定地面两点间的高差， 这样就可由已知点的高程推算出未知 点的高程。 设后视A尺读数为a ，前视B尺读数 为b ，则A、B两点高差为 高差法： 视线高法： 第二节水准测量的仪器和工具 水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫。 水准仪按其精度可分为DS05、DSl、DS3和DSl0等四个等级。建筑工程测量广 泛使用DS3级水准仪。因此，本章着重介绍这类仪器。 一、水准仪的结构 根据水准测量的原理，水准仪的主要作用是提供一条水平视线，并能照准水准 尺进行读数。因此，水准仪构成主要有望远镜、水准器及基座三部分。 1．望远镜 DS3水准仪望远镜主要由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板所组成。物镜 和目镜多采用复合透镜组，十字丝分划 板上刻有两条互相垂直的长线，竖直的 一条称竖丝，横的一条称为中丝，是为 了瞄准目标和谈取读数用的。在中丝的 上下还对称地刻有两条与中丝平行的短 横线，是用来测定距离的，称为视距丝。 十字丝分划板是由平板玻璃圆片制成的，平板玻璃片装在分划板座上，分划板座固定在望远镜筒上。 十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴或视线。水准测量是在视准轴水平时，用十字丝的中丝截取水准尺上的读数。 对光凹透镜可使不同距离的目标均能成像在十字丝乎面上。再通过目镜，便可看清同时放大了的十字丝和目标影像。从望远镜内所看到的目标影像的视角与肉眼直接观察该目标的视角之比，称为望远镜的放大率。DS3级水准仅望远镜的放大率一般为28倍。 2．水准器：分为管水准器和圆水准器。 水准器是用来指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直的装置。有管水准器和圆水准器两种。管水准器用来指示视准轴是否水平；圆水准器用来指示竖轴是 否竖直。 (1)管水准器 又称水准管，是一纵向 内壁磨成圆弧形的玻璃 管，管内装酒精和乙醚 的混合液，加热融封冷却后留有一个气泡。由于气泡较轻，故恒处于管内最高位置。 水准管上一般刻有间隔为2mm的分划线，分划线的中点0，称为水准管零点。通过零点作水准管圆弧的切线，称为水准管轴。当水准管的气泡中点与水准管零点重合时，称为气泡居中；这时水准管轴工人处于水平位置。水准管圆弧 2mm所对的圆心角称为水准管分划值。安装在DS3级水准仪上的水准管，其分 划值不大于20″／2mm。 微倾式水准仪在水准管的上方安装一组 符合棱镜，通过符合棱镜的反射作用， 使气泡两端的像反映在望远镜旁的符合 气泡观察窗中。若气泡两端的半像吻合 时，就表示气泡居中。若气泡的半像错开，则表示气泡不居中，这时，应转动微倾螺旋，使气泡的半像吻合。 (2)圆水准器 水准测量及三角高程 第一部分绪论.................................................... - 2 - 一测量学的任务与作用........................................ - 2 - 二、控制测量的基本任务及其作用............................. - 2 - 三、高程控制测量........................................... - 2 - 第二部分高程基准面与高程系统.................................... - 2 - 一、高程基准面和水准点..................................... - 2 - 二、大地高程系统........................................... - 2 - 三、正高高程系统........................................... - 3 - 四、正常高高程系统......................................... - 3 - 第三部分高程控制网的布设........................................ - 3 - 一、水准网布设.............................................. - 3 - ㈠国家水准网的布设概念................................... - 3 - 二、三角网的施测........................................... - 3 - 第四部分精密水准测量............................................ - 4 - 精密水准测量................................................ - 4 - ㈠精密水准测量的一般规定................................. - 4 - ㈡一、二等水准测量的操作步骤............................. - 5 - 第五部分三角高程测量............................................ - 8 - 一、三角高程测量的观测...................................... - 8 - （一）二、三级导线....................................... - 8 - （二）三角高程测量的计算................................. - 8 - 式中:D以km为单位。二、三角高程测量的精度.................. - 9 - 第六部分....................................................... - 10 - 致谢....................................................... - 10 - 城市轨道交通工程~地面高程控制测量一、二等水准测量规范4.1 一般规定 4.1.1 城市轨道交通工程高程测量应采用统一的高程系统，并应与现有城市高 程系统相一致。 4.1.2 城市轨道交通工程高程控制网为水准网，应分两个等级布设：一等水准 网是与城市二等水准网精度一致的水准网，二等水准网是加密的水准网。现有 城市一、二等水准点间距小于4km时，应一次布设城市轨道交通工程二等水准网。 4.1.3 水准网应沿线路附近线路布设成附合线路、闭合线路或节点网。二等水 准点间距平均800m，联测城市一、二等水准点的总数不应少于3个，宜均匀分布。 4.1.4 水准网测量的主要技术要求应符合表4.1.4的规定。 表4.1.4 水准网测量的主要技术要求 2 采用数字水准仪测量的技术要求与同等级的光学水准仪测量技术要求相同。 4.1.5 水准点应选在施工影响的变形区域以外稳固、便于寻找、保存和引测的 地方，宜每隔3km埋设1个深桩或基岩水准点。车站、竖井及车辆段附近水准 点布设数量不应少于2个。 4.1.6 当水准路线跨越江、河、湖、塘且视线长度小于100m时，可采用一般水准测量方法进行观测；视线长度大于100m时，应进行跨河水准测量。跨河水准测量可采用光学测微法、倾斜螺旋法、经纬仪倾角法和光电测距三角高程法等，其技术要求应符合现行国家标准《国家一、二等水准测量规范》GB12897的相 关规定。 4.1.7 水准点标石和标志应按本规范附录B中的图B.0.1、图B.0.2、图B.0.3 和图B.0.4的形式和规格埋设适宜的水准标石。水准点也可以利用精密导线点 标石，墙上水准点应选在稳固的永久性建筑上。 4.1.8 水准点标石埋设结束后，应绘制点之记，并办理水准点委托保管书。 4.1.9 对已建成的水准网应定期进行复测，第一次复测应在开工前进行，之后 应一年复测一次，且应根据点位稳定情况适当调整复测频次。复测精度不应低 于原测精度，高程较差不应大于倍高程中误差。当水准点标石被破坏时，应 重新埋设，复测时统一观测。 4.2 水准网测量 4.2.1 作业前，应对所使用的水准测量仪器和标尺进行常规检查与校正。水准 仪i角检查与校正。水准仪i角检查，在作业第一周内应每天一次，稳定后可 半月一次。一等水准测量仪器i角应小于或等于20“。 4.2.2 一等及二等水准网测量的观测方法应符合下列规定： 1 往测奇数站上：后—前—前—后 偶数站上：前—后—后—前 2反测奇数站上：前—后—后—前 偶数站上：后—前—前—后 3 使用数字水准仪，应将有关参数、限差预先输入并选择自动观测模式，水准路线应避开强电磁场的干扰。 4 一等水准每一测段的往测和返测，宜分别在上午、下午进行，也可以 夜间观测。 5 由往测转向返测时，两根水准尺必须互换位置，并应重新整置仪器。 4..2. 3 水准测量观测的视线长度、视距差、视线高度应符合表 4.2.3的规定。 表4.2.3 水准测量观测的视线长度、视距差、视线高度的要求（m） 表4.2.4 水准测量测站观测限差（mm）测量学试题及参考答案
二等水准测量方法与步骤
水准测量实验报告 ()
四等水准测量步骤简述
水准测量
水准测量原理
水准测量毕业论文
一二等水准测量规范