等外水准测量实习报告
等外水准测量实习报告
篇一：二等水准测量实习报告
一、实习的目的及任务要求
1、实习目的：
1)了解精密水准仪的特殊结构的作用和水准尺注记特点；
2)通过水准环线的施策，掌握二等精密水准测量的观测和记录，是所学知识得到应用；
3）熟悉精密水准测量的作业组织和一般作业规定；
2、实习任务
1)每6人为一实习小组，每组选定三个闭合水准环线，每人完成一个水准网的观测记录、打伞、扶尺、量距的作业；
2)每人独立完成计算闭合水准环线闭合差，水准网平差计算。
二、水准测量实习内外业的全部过
程
1.外业过程
1)了解测区情况，布设水准点
2）进行水准测量精密水准测量中采用如下的观测程序，往测奇数测
站的观测程序为：后前前后往测偶数测站的观测程序为：前后后前，返测时奇偶测站观测程序与往测时正好相反。
3）记录观测数据，计算前后视距差及基本分化加常数和辅助分化的差值等，查看观测数据是否超限。
2.内业过程
1）整理外野观测数据，计算各测段的高差及两水准点见的距离。
2）将观测数据整理成数据文件，利用科傻软件进行评差处理。
3）查看平差结果对结果进行分析，输出报表，整理成果。
二、作业方案
1.组织方案
一）作业人员本小组共有六名同学。
在组长的安排下轮流观测，测量人员一名，扶尺人员两名，记录数据一名，数据检核人一名。
二）仪器设备及工具二等水准测量所用到的仪器设备及工具：S1精
密水准议一台、铟钢水准标尺一副、尺垫两只、竹竿四根，自备铅笔和记录手簿
2.技术方案
1)视线高度不得低于，视线长度一般不超过50m，在某些特殊情况下视线可适当缩短，前后视距差应小于1m，测段累积差小于3m。
2）一测段的测站数布置成偶数，仪器和前后标尺应尽量在一直线上。
3）观测时要注意消除视差，气泡严格居中，各种螺旋均应以旋进方向终止。
4）视距读至1mm，基辅分划读至，基辅高差之差＜。
5）上丝与下丝的平均值与中丝基本分划之差，应≤。
6）各项记录正确整齐、清晰、严禁涂改。原始读数的米、分米值有
错时，可以整齐地划去，现场更正，但厘米及其以下读数一律不得更改，如有读错记错，必须重测，严禁连环涂改。
7)每一站上的记录、计算待检查全部合格后才可迁站。
8)测完一闭合环计算环线闭合差，其值应小于±4√Lmm，L为环线长度，以公里为单位。
二等水准测量视距和视线高度的要求
三、水准网平差成果及其质量分析
高差观测值平差成果表
┏━━━━┯━━━━┯━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━┓┃起点│ 终││ ┃┠────┼────┼───────┼────┼───────┼────┼─────┨┃04 │ 03 │ -│ - │ -││ ┃┠────┼────┼───────┼────┼─
──────┼────┼─────┨┃03 │ 01 │ ││ ││ ┃┠────┼────┼───────┼────┼───────┼────┼─── ┃03 │ 05 │ -│ - │ -││ ┃┠────┼────┼───────┼────┼───────┼────┼─────┨┃05 │ 06 │ │ - │ ││ ┃┠────┼────┼───────┼────┼───────┼────┼─────┨┃06 │ 04 │ -│ - │ -││ ┃┠────┼────┼───────┼────┼───────┼────┼─────┨05 │ 07 │ -│ - │ -││ ┃┠────┼────┼───────┼────┼───────┼────┼─────┨┃07 │ 08 │ │ - │ ││ ┃────┼────┼───────┼────┼───────┼────┼─────┨┃08 │ 06 │ │ - │ ││ ┃┗━━━━┷━━━━┷━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━┷━━━━
┷━━━━━┛
高程平差值和精度成果表
┏━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━┯━━━━━━━━━┓┃点名│ 点号│ 高程│精度│ 备注┃┣━━━━━━━━━┿━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━━━━━━┫┃01│ 01 │ ││┃─────────┼────┼───────┼─────┼─────────┨┃02│ 02 │ ││┃┠─────────┼────┼───────┼─────┼─────────┨┃04│ 04 │ ││┃┠─────────┼────┼───────┼─────┼─────────┨┃03│ 03 │││┃┠─────────┼────┼───────┼─────┼─────────┨┃05│ 05 │││┃┠─────────┼────┼───────┼─
────┼─────────┨┃06│ 06 │ ││┃┠─────────┼────┼───────┼─────┼─────────┨┃07│ 07 │││┃┠─────────┼────┼───────┼─────┼─────────┨┃08│ 08 │││┃┗━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━┷━━━━━┷━━━━━━━━━┛
篇二：四等水准测量报告
《数字化测图原理》
课程实习报告
名称：实习总结报告姓名：都芳浩学号：1802100211 指导老师：高俊强
完成时间：
2012-2013年度第一学期
南京工业大学测绘学院
目录
一．实习目的.................................................................
(3)
二．实习要求和地点?????????................................................. . (3)
三．实习内容................................................................. ......................................................4.
四等水准测量................................................................. . (5)
i角的检验
四等水准测量观测数据
四．实习体会.及问提................................................................. .. (6)
五．实习人员介绍................................................................. .. (6)
一．实习目的
进入南京工业大学学习测量已有两年时间，但一直接触的都是理论上的知识，虽然也有实践课，但只是对仪器有
了一些了解，并未对测量学的本质产生系统的本质上的认识，通过本次实习我们巩固、扩大和加深从课堂上所学理论知识，获得测量工作的初步经验和基本技能，着重培养自己的独立工作能力，进一步熟练掌握测量仪器的操作技能，提高计算和绘图能力，并对测绘小区域大比例尺地形图的全过程有一个全面和系统的认识。在自己的独立工作能力加强的同时，我们还要培养团队之间的合作精神，因为专业的特殊性，一个工程的测绘任务，我们通常是组队完成，所以组员之间的团结默契成为工作效率提高的关键，培养团队精神为以后的工作打好基础。
二．实习要求和地点
实习任务: 1.普通水准测量
不少于3个未知水准点，每人独立观测一个闭合水准路线（或附合水准路线），路线长度不少于5km。
2 .内业计算
实习各项要求:
1.量距：往返丈量，相对精度为1/2000。2测完后的数据要进行相关计算和误差处理
（3）实习地点
四等水准测量：校门至水塔往返实习仪器：水准仪，尺子，尺垫
三．实习内容
3．1 普通水准测量i角的检验 1.观测
在较平坦地方选定适当距离的两个点A、B，并用尺垫代替，用米尺量取A、B之间距离（24m）。置水准仪于A、B 的中间，使两端距离严格相等，如图（1）。
此时测量正确的高差hAB，然后将水准仪置于A点附近，如图（2）。
2.计算第一次仪器安置在A,B的中间，得读书a’＝1490mm，ｂ’＝0636mm。算得ｈ’=0854mm。然后改变仪器高，再测
（一）．实习的目的（二）．实习的组织准备（三）．实习的仪器和工具（四）．实习的技术要求（五）．实习的
过程（六）．实习的数据处理（七）．实习的心得体会（一）、实习的目的
控制测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科。它的服务对象主要是各种工程建设、城镇建设和土地规划与管理等工作。它是各种测量学的基础。所以控制测量的实习非常重要。
控制测量学集中学习是在课堂结束之后在实习地集中的实践性教学，是各项课间的综合应用，是巩固和深化课堂所学知识的必要环节。通过实习，不仅了解到了控制测量的全过程，系统地掌握测量仪器的操作和检校、待定点计算的基本技能，而且为今后解决实际工程中的有关问题打下基础，还能在业务组织能力和实际工作能力方面的锻炼。在实习中培养了我们严格认真的科学态度、塌实求实的工作作风、吃苦耐劳的献身精神和团结协作的集体观念。
（二）、实习的组织与准备
了解精密水准测量的规范，掌握规
范要求和注意点，了解精密水准测量记录纸的观察记录顺序。
对班级人员分组，精密水准测量分组情况（共5人）：本组组员：
（三）、实习的仪器和工具
精密水准测量：自动安平水准仪J2一台，铟钢水准尺一对，皮尺一把，精密水准测量记录纸。
（四）、实习的技术要求1）二等水准测量主要技术要求等级
每
路
水
水
观测次数与
附
平地往返
千米高线长度准仪型准尺差全中（km）号误
差
较差、附
已知点合或环联测
线
合或环线闭合差（mm）
（mm）
二等
±2 -
1
DS
钢
铟往往±4√
返个一返个一L 次
次
2）二等水准观测主要技术要求
等级
水视前前视基基检
准仪型线长度后视距后视距线高度辅分划辅分划测间歇号
m 差
m 累计差
（
读数差所得高点高差
m
差之差之差
mm ≤
.6
≤ m
≤1m
m 下视读数）
m m
二等
S1
D0
≤
≤
≤
≥0
（五）、实习的过程
1、仪器的检验：精密水准仪在使用前对其i角进行检验，其i角不大于15”。
2、水准路线的选择：我组从象山餐厅上17号点出发，至垒球场附近再返回17号点，导线全长2000多米，即采用与已知点联测的导线方案。
3、测站观测操作程序：1)、首先将仪器整平；
2）、照准后视水准尺，读取后视基本分划的上下丝视差读数，记录之；
3）、用微倾螺旋使附合气泡精确符合，用契形丝夹准基本分划，并读数记录；
4）、旋转望远镜照准前视水准尺，使气泡精确符合，用用契形丝夹准基本分划，并读数记录；
5）、仍前视，使气泡精确符合，用契形丝夹准辅本分划，并读数记录；
6）、旋转望远镜照准后视水准尺，使气泡精确符合，用契形丝夹准辅本分划，并读数记录；
7）、所有测站均采用“后前前后”的观测程序。（六）、实习的数据处理（数据见记录纸）高差闭合差的计算：fh=∑h往-∑h返fh容=±4√L=± fh = 通过这次精密水准测量实习，我们更加的熟练操作仪器，往返两千米可以三个小时里完成，大家各尽所职，很快 的完成任务。在实习中，按照操作规范做非常的重要，不能投机取巧，不然会成果不合格重测，反而影响进度，水准气泡要调平，选择合适的时间段测量。 在水准测量过程中，在上下坡的地方要控制好距离，达到合适的前后距离。 整个测量过程中，我们领会了团队的配合作用，观测和记录要密切配合，读数一出来就可以算出结果，是否超限，记录者还必须和扶尺员保持联络，告诉其前后视距。大家密切配合，大大的提高了工程进度。 由于严格按照规范的过程，我们组的水准测量都没有超限，我的水准闭合差为毫米，符合规范要求。 二、精密水准测量还要注意以下几点： 1. 水准观测应在标尺分划线成象清晰的情况而稳定的情况下进行。 2. 除路线转弯处外，每一测站仪器与前后视标尺的三个位置，应接近一条直线。 3. 同一测站上观测时，不得两次调焦。转动仪器的倾斜螺旋时，其最后旋转方向为旋进方向。 4. 每一测段的往测和反测，其测站数均为偶数。由往测转向反测时，两支标尺须互换位置，并应重新整置仪器。 5. 在连续各测站上安置水准仪的三角架时，应使其中两角与水准路线的方向平行，而第三角轮换置于路线方向的左侧和右测。 6. 一测段的水准路线的往测和返测应在不同的气象条件下进行。 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 角度测量的原理及其方法 角度测量原理 一、水平角测量原理 地面上两条直线之间的夹角在水平面上的投影称为水平角。如图 3-1所示，A、B、O为地面上的任意点，通OA和OB直线各作一垂 直面，并把OA和OB分别投影到水平投影面上，其投影线Oa和Ob 的夹角∠aOb，就是∠AOB的水平角β。 如果在角顶O上安置一个带有水平刻度盘的测角仪器，其度盘 中心O′在通过测站O点的铅垂线上，设OA和OB两条方向线在水 平刻度盘上的投影读数为a1和b1，则水平角β为： β= b1 - a1(3-1) 二、竖直角测量原理 在同一竖直面内视线和水平线之间的夹角称为竖直角或称垂直 角。如图3-2所示，视线在水平线之上称为仰角，符号为正；视线在 水平线之下称为俯角，符号为负。 图3-1 水平角测量原理图图3-2 竖直角测 量原理图 如果在测站点O上安置一个带有竖直刻度盘的测角仪器，其竖盘中心通过水平视线，设照准目标点A时视线的读数为n，水平视线的读数为m，则竖直角α为： α= n - m (3-2) 光学经纬仪 一、DJ6级光学经纬仪的构造 它主要由照准部(包括望远镜、竖直度盘、水准器、读数设备)、水平度盘、基座三部分组成。现将各组成部分分别介绍如下：１．望远镜 望远镜的构造和水准仪望远镜构造基本相同，是用来照准远方目标。它和横轴固连在一起放在支架上，并要求望远镜视准轴垂直于横轴，当横轴水平时，望远镜绕横轴旋转的视准面是一个铅垂面。为了控制望远镜的俯仰程度，在照准部外壳上还设置有一套望远镜制动和 微动螺旋。在照准部外壳上还设置有一套水平制动和微动螺旋，以控制水平方向的转动。当拧紧望远镜或照准部的制动螺旋后，转动微动螺旋，望远镜或照准部才能作微小的转动。 ２．水平度盘 水平度盘是用光学玻璃制成圆盘，在盘上按顺时针方向从0°到360°刻有等角度的分划线。相邻两刻划线的格值有1°或30′两种。度盘固定在轴套上，轴套套在轴座上。水平度盘和照准部两者之间的转动关系，由离合器扳手或度盘变换手轮控制。 ３．读数设备 我国制造的DJ6型光学经纬仪采用分微尺读数设备，它把度盘和分微尺的影像，通过一系列透镜的放大和棱镜的折射，反映到读数显微镜内进行读数。在读数显微镜内就能看到水平度盘和分微尺影像,如图3-4所示。度盘上两分划线所对的圆心角，称为度盘分划值。 在读数显微镜内所见到的长刻划线和大号数字是度盘分划线及其注记，短刻划线和小号数字是分微尺的分划线及其注记。分微尺的长度等于度盘１°的分划长度，分微尺分成６大格，每大格又分成10，每小格格值为1′，可估读到0.1′。分微尺的0°分划线是其指标线，它所指度盘上的位置与度盘分划线所截的分微尺长度就是分微尺读数值。为了直接读出小数值，使分微尺注数增大方向与度盘注数方向相反。读数时，以在分微尺上的度盘分划线为准读取度数，而后读取该度盘分划线与分微尺指标线之间的分微尺读数的分数，并估读 水准测量： 水准测量又名“几何水准测量”，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。 测量方法： 测量方法是指测量时所采用的测量原理、计量器具和测量条件的综合，亦即获得测量结果的方式。例如，用千分尺测量轴径是直接测量法，用正弦尺测量圆锥体的圆锥角是间接测量法。 定义： 基本假设 从这个定义，我们就可以看出经典物理的基本假设： 1．时间是绝对的，其含义是时间流逝的速率与空间位置和物体的速率无关； 2．空间是欧几里德的，也就是说欧几里德几何的假设和定律对空间是成立的； 3．经典物理的第三个假设，就是质点的运动可以用位置作为时间的函数来描述。 假设相关解释 值得一提的是，时间的绝对性和空间的欧几里德性完全是经验定律，也就是说只能从日常的观察和试验来验证，而不能从更基本的定律来证明。另外对于空间来说，比欧几里德性更基本也更重要的性质是空间是三维的，这一点与我们描述空间的位置需要也只需要三个坐标（不论采用什么坐标系）有内在的密切的关系。 根据爱因斯坦的相对论，时间是相对的，空间也不是欧几里德的，但是绝对时间和欧几里德空间对低速运动（相对于光速）和宏观世界是一个很好的近似，在相当高的精度上是正确的。因此在经典物理中使用这样的假设是合理的。 根据第三个假设，如果我们知道质点的位置作为时间的函数，而且我们知道了质点的质量，那么我们就知道了所能知道的关于这个质点的一切知识，由此可见，经典物理的任务就是找出质点的位置随时间变化的函数。 水准测量原理： 从验潮站的高程零点，用水准测量的方法测定设立于验潮站附近由国家设计里的水准原点的高程，作为全国高程控制网的起点。我国水准原点设立在山东青岛市。从国家水准原点出发，用一、二、三、四等水准测量测定布设在全国范围内的各等水准点。一、二等水准测量称为精密水准测量，为全国高程控制网的骨干，三、四等水准网遍布全国各地，以上总称为国家水准点。在国家水准点的基础的上，为每项工程建设而进行工程水准测量或为地形图测绘而进行图根水准测量，同城为普通水准测量。 .实训三四等水准测量 （双面尺法） 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>；视线长度≤80m；前后视视距差≤3m；前后视距累积差≤10m；红黑面读数差≤3mm ；红黑面高差之差≤5mm。 二、仪器和工具 DS3水准仪1台，双面水准尺2支，记录板1块。 三、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30m左右。 （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 ∑视距差⑿=上站⑿+本站⑾ 红黑面差⒀=⑹+K-⑺，（K=或） 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 平均高差⒅=1/2{ ⒂+⒃ } 每站读数结束( ⑴~⑻ )，随即进行各项计算( ⑼~⒃ )，并按技术指标进行检验，满足限差后方能搬站。 （4）依次设站，用相同方法进行观测，直到线路终点，计算线路的高差闭合差。按四等水准测量的规定，线路高差闭合差的容许值为±20√L mm，L为线路总长（单位：km）。 四、注意事项 （1）四等水准测量比工程水准测量有更严格的技术规定，要求达到更高的精度，其关键在于：前后视距相等（在限差以内）；从后视转为前视（或相反） 水准测量的方法及其实施 水准测量原理 水准测量的基本测法是：在图2-1中，已知A点的高程为H A，只要能测出A点至B点的高程之差，简称高差h AB。，则Ｂ点的高程 H B就可用下式计算求得： H B=H A+h AB (2-1) 差h AB。的原理如图2-1所示， 在A、B两点上竖立水准尺， 并在A、B两点之间安置— 图2-1 水准测量原理示意图架可以得到水平视线的仪器 即水准仪，设水准仪的水平视线截在尺上的位置分别为M、N，过A 点作一水平线与过B点的竖线相交于C。因为BC的高度就是A、B 两点之间的高差h AB。，所以由矩形MACH就可以得到计算h AB的式： h AB = a - b (2-2) 测量时，a、b的值是用水准仪瞄准水准尺时直接读取的读数值。 因为A点为已知高程的点，通常称为后视点，其读数a为后视读数， 而B点称为前视点，其读数b为前视读数。即 h AB = 后视读数-前视读数 视线高H i=H A+a （2-3）Ｂ点高程H B=H i-b (2-4）综上所述要测算地面上两点间的高差或点的高程，所依据的就是一条水平视线，如果视线不水平，上述公式不成立，测算将发生错误。因此，视线必须水平，是水准测量中要牢牢记住的操作要领。 水准仪和水准尺 一、微倾式水准仪的构造 如图2-2所示，微倾式水准仪主要由望远镜、水准器和基座组成。水准仪的望远镜能绕仪器竖轴在水平方向转动，为了能精确地提供水平视线，在仪器构造上安置了一个能使望远镜上下作微小运动的微倾螺旋，所以称微倾式水准仪。 1．望远镜 望远镜由物镜、目镜和十字丝三个主要部分组成，它的主要作用是能使我们看清远处的目标，并提供一条照准读数值用的视线。 十字丝是在玻璃片上刻线后，装在十字丝环上，用三个或四个可 水准仪测量高程的方法和步骤 2010-11-28 01:58:11| 分类：工程测量|举报|字号订阅 [教程]第二章水准测量 未知2009-12-13 16:21:06 网络 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 水准测量基本原理（教案） 水准测量基本原理 课型：讲授 教学目的与要求： 了解高程测量常用的方法。 理解水准测量基本原理。 掌握高差法、仪高法及连续水准测量计算未知点高程的方法。教学重点、难点： 重点：水准测量基本原理。 高差法、仪高法及连续水准测量计算未知点高程的方法。 难点：水准测量基本原理。 采用教具： 多媒体课件 复习、提问 1、高程的定义、高差的定义。 第一讲 水准测量基本原理 一、高程测量（测定地面点高程）的方法 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。按所使用的仪器和施测方法分：水准测量、三角高程测量、气压高程测量和GPS 高程测量。 二、水准测量基本原理 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1-1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 -= 图1-1 水准测量原理 设水准测量是由A 点向B 点进行，如图1-1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 < b ，则高差AB h 为负，表示B 点比A 点低。 在计算高差AB h 时，一定要注意AB h 的下标A B 的写法： AB h 表示A 点至B 点的高差，BA h 则表示B 点至A 点的高差，两个高差应该是绝对值相同而符号相反，即：BA AB h h ＝－ 测得A 、B 两点间高差AB h 后，则未知点Ｂ的高程B H 为： )(b a H h H H A AB A B -+=+= （1-1） 水准测量：水平视线（水准仪）+水准尺→待定点与已知点高差+已知点高程→未知点高程。 三、推导以下几种计算未知点高程的公式： 1、高差法（由一点求另一点）：直接利用高差计算未知点高程。 b a h AB -=（后视读数－前视读数）；AB A B h H H += 2、视线高法（仪高法，由一点求多点）：由仪器视线高程H i 计算未知点B 点高程。H A 为A 点的高程，a 为水准尺读数，b 为待求高程点水准尺读数。 ?? ? -=+=b H H a H H i B A i 注意事项： ①区别仅在与计算方法不同； 水准测量的基本原理及测量方法 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。 四等及等外水准测量 水准测量 国家水准测量依精度不同分为一、二、三、四等。一、二等水准测量是国家高程控制的全面基础，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须的高程控制。精度低于四等的水准测量称为等外水准测量。本节阐述四等及等外水准测量的布设形式、技术要求、选点埋石、外业施测和内业计算等有关内容。 一、水准路线的布设形式 由水准原点或任一已知高程点出发进行水准测量所经过 的路线称为水准路线。水准路线每隔一定的距离需要埋设一个固定点，称为水准点。水准测量的目的就是以已知高程点为起算点，沿选定的水准路线逐站测定各水准点的高程。根据已知水准点的情况和测量工作的实际需要，水准路线可以布设成以下三种形式。 (1) 附合水准路线：从一已知高程的水准点出发，进行水准测量，最后附合到另一已知高程的水准点上。 (2) 闭合水准路线：从一已知高程的水准点出发，沿一条环形路线进行水准测量，测定沿线上水准点的高程，最后又回到该水准点。 (3) 支水准路线：从一已知高程的水准点出发，沿一条水准路线测定沿线上其他水准点的高程，最后不与任一已知高程点连测。 为了提高成果的精度及其可靠性，规范规定支水准路线必须进行往返观测或单程双转点观测，且应限制支水准路线的长度。 (4)水准网 二、四等及等外水准测量的主要技术要求 各等水准测量对所使用的仪器类型、水准路线长度、不符值或闭合差的限差等都有相应的规定，其中四等及等外水准测量的主要技术要求如表4-27所列。 三、水准路线选线和水准标石埋设 （1）收集资料 在确定水准路线布设形式之前，首先要收集已有的水准测量资料，包括水准路线图、水准点“点之记”、成果表、技术总结等。而且还应到实地调查，确定已知成果可否利用。 （2）图上初步选线 在测区已有的地形图上设计拟定的水准路线。水准路线应尽量选设在地势平坦、土质坚实、施测方便的道路附近，尽量避免通过水滩、沙土、易塌陷易受雨水冲刷的地区。选线的同时还应考虑水准点的埋设位置。最后绘制一份水准路线布设图，图上按一定比例绘出水准路线、水准点的位置，注明水准路线的等级、水准点的编号。 （3）实地选线 在图上设计的基础上到实地选线。根据实地的具体情况，如沿线的实际坡度、土质特征来修改图上的设计路线，确定最有 水准测量的原理和使用方法 确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。高程测量又是测量三项基本工作之一。根据使用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。用水准仪测量高程，称为水准测量，它是高程测量中最常用、最精密的方法。 水准测量的原理： 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。测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。 1．高差法 如图2-1所示，若已知A 点的高程A H ，欲测定B 点的高程B H 。在A 、B 两点上竖立两根尺子，并在A 、B 两点之间安置一架可以得到水平视线的仪器。假设水准仪的水平视线在尺子上的位置读数分别为A 尺（后视）读数为a ，B 尺（前视）读数为b ，则A 、B 两点之间的高程差（简称高差AB h ）为 b a h AB -= （2-1） 于是B 点的高程B H 为 AB A B h H H += （2-2） b a H h H H A AB A B -+=+= （2-3） 这种利用高差计算待测点高程的方法，称高差法。这种尺子称为水准尺，所用的仪器称为水准仪。 图2-1 水准测量原理 2．仪高法 由式2-3可以写为 b a H H A B -+=)( （2-4） 如图2-2所示，即 b H H i B -= 上式中i H 是仪器水平视线的高程，常称为仪器高程或视线高程。仪高法是，计算一次仪高，就可以测算出几个前视点的高程。即放置一次仪器，可以测出数个前视点的高程。 综上所述，高差法和仪高法都是利用水准仪提供的水平视线测定地面点高程。必须注意 ①前视与后视的概念一定要清楚，不能误解为往前看或往后看所得的水准尺读数。 ②两点间高差AB h 是有正负的，计算高程时，高差应连其符号一并运算。在书写AB h 时，注意h 的下标，AB h 是表示B 点相对于A 点的高差；BA h 则表示是A 点相对于B 点的高差。AB h 与BA h 的绝对值相等，但符号相反。 图2-2 仪高法水准测量 等外水准测量实习报告 篇一：二等水准测量实习报告 一、实习的目的及任务要求 1、实习目的： 1)了解精密水准仪的特殊结构的作用和水准尺注记特点； 2)通过水准环线的施策，掌握二等精密水准测量的观测和记录，是所学知识得到应用； 3）熟悉精密水准测量的作业组织和一般作业规定； 2、实习任务 1)每6人为一实习小组，每组选定三个闭合水准环线，每人完成一个水准网的观测记录、打伞、扶尺、量距的作业； 2)每人独立完成计算闭合水准环线闭合差，水准网平差计算。 二、水准测量实习内外业的全部过 程 1.外业过程 1)了解测区情况，布设水准点 2）进行水准测量精密水准测量中采用如下的观测程序，往测奇数测 站的观测程序为：后前前后往测偶数测站的观测程序为：前后后前，返测时奇偶测站观测程序与往测时正好相反。 3）记录观测数据，计算前后视距差及基本分化加常数和辅助分化的差值等，查看观测数据是否超限。 2.内业过程 1）整理外野观测数据，计算各测段的高差及两水准点见的距离。 2）将观测数据整理成数据文件，利用科傻软件进行评差处理。 3）查看平差结果对结果进行分析，输出报表，整理成果。 二、作业方案 1.组织方案 一）作业人员本小组共有六名同学。 在组长的安排下轮流观测，测量人员一名，扶尺人员两名，记录数据一名，数据检核人一名。 二）仪器设备及工具二等水准测量所用到的仪器设备及工具：S1精 密水准议一台、铟钢水准标尺一副、尺垫两只、竹竿四根，自备铅笔和记录手簿 2.技术方案 1)视线高度不得低于，视线长度一般不超过50m，在某些特殊情况下视线可适当缩短，前后视距差应小于1m，测段累积差小于3m。 2）一测段的测站数布置成偶数，仪器和前后标尺应尽量在一直线上。 3）观测时要注意消除视差，气泡严格居中，各种螺旋均应以旋进方向终止。 4）视距读至1mm，基辅分划读至，基辅高差之差＜。 5）上丝与下丝的平均值与中丝基本分划之差，应≤。 – 42 – 现代物业?新建设 2012年第11卷第5期 现代建设 Modern Construction 一、引言 四等水准是工程施工中高程测量的首级控制，是等级水准测量中使用频率最高的高程控制测量手段，是土木工程测量教学的主要内容之一。数字水准仪可用仪器自动计算，但仪器设备价格高昂；光学水准仪在施测过程中，外业数据记录原理简单，但计算工作量较大。同时观测过程中需每站检测合格后方可迁站，故外业数据记录计算速度就成了制约测量效率的关键工作。 2011年贵州专科录取分数线为180分。在如此条件下，要求测绘相关专业（专科）的学生在计算中达到又准又快难度较大。如何让学生在记录数据时加快计算速度，就成了地方高等院校测绘教学工作的探索点。 二、距离计算 按规范要求，四等水准允许直读距离以提高观测速度。水准仪观测视线距离为视距丝读数差∣上丝读数-下丝读数∣×100，即需要计算4位数的减法，对高考平均得分率为24%的学生而言，要确保计算正确就必须以牺牲速度为代价。但如果在观测中，我们利用水准仪微倾螺旋，使下丝读数为整数，则可使计算变得简单，提高观测、计算速度。 三、基辅分划读数之差 基辅分划读数之差计算公式为：基本分划读数＋4687（或4787）－辅助分划读数，要求其绝对值≤3mm，此计算同样为4位数加减法，原理同样简单，但学生为了保证计算的正确性，多数采用计算器计算，从而降低了计算 的速度。同时在计算中往往考虑使用4687还是4787而无所适从。在实践教学过程中，为了加快计算速度，提高工作效率，我们只算最后一位即可。例如1234＋4687－5920，由于4＋7＝1,1－0＝0或-9，由于-9的绝对值大于3，所以舍-9而取1为计算最后结果即可。如计算数据为1234＋4687－5925，同样，由于4＋7＝1,1－5＝-4或6，而-4或6的绝对值都大于3，所以本测站数据不合格而需重新观测。 四、高差中数计算 高差中数=（黑面高差+红面高差±0.1）/2，对加减的选择，学生由于难以选择或不能确认，导致计算速度放慢甚至计算错误，在实际工作时，由于四等水准规范要求测站数必须为偶数，我们可以暂时不考虑基辅分划差0.1，且计算最终结果不会有任何影响，但计算速度同样会受到影响，为了提高测量效率，我们计算时考虑基辅分划差的影响，同时知道高差中数应近似等于黑面高差，则取两高差尾数的平均值即为高差中数，同时两高差之差（考虑基辅分划差）应等于后尺基辅分划读数差－前尺基辅分划读数差。例如：黑面高差1382与红面高差1480计算高差中数，在前面为138，后面2与0取平均为1，则结果为1381。 五、精度分析 直读距离水准仪不水平而产生误差，由于视距测量距离计算公式为： ，而水准观测中我们 在读距离时认为 =0，而产生误差，调节水准仪微倾螺旋时，为了使下丝读数为整数，最大调节距离为10cm，所以，当距离为最大100m时误差为： 当距离较短时（≤10m），微倾螺旋调节最大距离为 四等水准测量外业记录方法探讨 雷勇 王泽成 （毕节学院建筑工程学院，贵州 毕节 551700） 摘 要：工程施工过程中，四等水准测量是不可或缺的一项工作。四等水准外业记录计算方法简单，但对记录员的心算能力要求较高。加强记录员的心算水平，加快外业计算速度，是施工人员的必然选择。关键词：水准测量；外业记录； 计算方法 中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）05-0042-02 ［通讯作者］ 雷 勇（1977- )，男，贵州金沙人，高级工程师，工程硕士，研究方向：工程测量。［作者简介］ 王泽成（1980- ）,男，贵州遵义人，本科，研究方向：土木工程专业教学。水准测量原理
角度测量的原理及其方法
四等水准测量记录表
等水准测量记录方法
水准测量的方法及其实施
水准仪测量高程的方法和步骤
水准测量基本原理教案
水准测量的基本原理及测量方法
四等及等外水准测量
水准测量的原理和使用方法
等外水准测量实习报告
四等水准测量外业记录方法