水准测量的实施与成果整理
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 前、后视距差 (11)=(9) — (10)前、后视距差累积 (12)= 本站 (11)+ 上站 (12)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)或 (17)=(14) — (13)三三等≯ 75m ，四等≯l00m三等≯ 3m ，四等≯ 5m三等≯ 6m ，四等≯ l0rn红面测得的高差 16)=(8) — (7)校核：黑、红面高差之差(17)=(15) —[(16) ±0．100]等≯ 3mm，四等≯ 5mm高差的平均值(18)= [ ( 15)+(16) ±0．100]/2在测站上，当后尺红面起点为4．687m，前尺红面起点为4．787m时，取十0．100 ，反之，取—0．100。
矿山测量学--第二章 水准测量 第2讲
水准测量方法 水准测量检核
1、测站检核 ⑴变动仪高法——是在同一个测站上用两次不同的仪器高度 (>10cm)，测得两次高差以相互比较进行检核。两次所测高差之差 不超过容许值(等外水准测量容许值为6mm)。否则必须重测。 ⑵双面尺法——:是仪器的高度不变，而立在前视点和后视点上 的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互 进行检核。若同一水准尺红面与黑面读数(加常数后)之差，不超过 3mm；且两次高差之差，又未超过5mm,则取其平均值作为该测站 的观测高差。否则，需要检查原因，重新观测。
§2.4 2.4.1
按2-11、2-12 水准测量成果计算 计算调整值
实测高差加改 正数
附合水准路线测量成果计算
附合水准路线成果计算
A点已知高程
⑶计算各点高程 测 站数 测 实 测高差 改 正数 改 正 后高差 高 程 用改正后的高差，由已知水准点A开始，逐点算出各点高程， 备 注 （ n） 点 (m ) （ m） （ m） (m ) 列入表2-2中。由计算得到的B点高程应与B点的已知高程相等，以 42.365+改正 42.365 此作为计算检核。 后高差
改正数 (m)
– 0.011 – 0.014 – 0.012 – 0.010 – 0.047
改正后的 高程（m） 高差（m） +2.774
– 4.383
36.345 39.119 34.736 36.704 39.039
BM1
BM2 BM3
+1.980 +2.345 +2.741
+1.968 +2.335 +2.694
+2.775
– 4.385
36.345
第二章 水准测量
hb BMA
图2-19 支水准路线
1
第四节 水准测量的方法
（2）成果检核 从理论上讲，支水准路线往测高差与返测高差的代 数和应等于零。
h f hb 0
如果不等于零，则高差闭合差为： （2-7） 各种路线形式的水准测量，其高差闭合差均不应超过容许值，否则 即认为观测结果不符合要求。 三、水准测量的施测方法 转点用TP(Turning Point)表示，在水准测量中它们起传递高程的作 用。如图2-20所示，已知水准点BM.A的高程为HA，现欲测定B点 的高程HB。
H H
h AB a b
（2-3） 这种利用仪器视线高程Hi计算未知点B点高程的方法，称为视线高法。 在施工测量中，有时安臵一次仪器，需测定多个地面点的高程，采用视线 高法就比较方便。
B
i
H H
A i
a b
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，工具有水准尺和尺垫。 国产水准仪按其精度分，有DS05，DS1，DS3及DS10等几种型号。05、 1、3和10表示水准仪精度等级。 一 、DS3微倾式水准仪的构造 DS3主要由望远镜、水准器及基座三部分组成。
第二节 水准测量的仪器和工具
L O L
图2-5 管水准器
水准管上2mm圆弧所对的圆心角τ，称为水准管的分划值，水准管分 划愈小，水准管灵敏度愈高，用其整平仪器的精度也愈高。DS3 型水准仪的水准管分划值为20″，记作20″/2mm。
第二节 水准测量的仪器和工具
图2-5 管水准器分划值
图2-6 符合水准器
Ⅳ Ⅴ B
h5
TP2
h3
Ⅲ
h2
Ⅱ
h1
hAB
在表中进行附合水准测量成果整理
在表中进行附合水准测量成果整理一、前言附合水准测量是地形测量中的一种重要方法，它可以用于测量高程的变化和地表的起伏情况。
在进行附合水准测量时，需要对测量数据进行整理和处理，以得到精确可靠的成果。
本文将详细介绍在表中进行附合水准测量成果整理的方法和步骤。
二、表格内容在进行附合水准测量成果整理时，需要建立一个表格来记录各个站点的高程数据。
该表格应包括以下内容：1. 站名：记录每个站点的名称或编号。
2. 前后视距：记录每个站点与前后两个站点之间的视距（即望远镜所能观察到目标物体的距离）。
3. 观测高差：记录每个站点与前后两个站点之间观测到的高差值。
4. 改正数：记录每个站点所需的改正数，包括大气压改正数、温度改正数、湿度改正数等。
5. 改正后高差：计算出每个站点经过改正后的高差值。
6. 初始高程：记录第一个站点（起始点）的初始高程值。
7. 累计高差：根据每个站点的改正后高差值逐一累加，得到该站点的累计高差值。
8. 最终高程：根据初始高程和累计高差值，可以计算出每个站点的最终高程值。
三、表格填写步骤在进行附合水准测量成果整理时，需要按照以下步骤填写表格：1. 确定起始点和终止点，并记录其初始高程值。
2. 从起始点开始，依次测量各个站点之间的视距和观测高差，并记录在表格中。
3. 对每个站点进行改正数的计算，并将改正后的高差值填入表格中。
4. 根据初始高程和累计高差值，计算出每个站点的最终高程值，并填入表格中。
5. 检查表格数据是否正确无误。
如有错误需及时更正并重新计算。
四、注意事项在进行附合水准测量成果整理时，需要注意以下事项：1. 视距应尽量保持在100米以内。
如果视距过远，则会影响观测精度。
2. 在进行观测时，应尽量避免大气压变化较大的时段。
如果大气压变化较大，则需要进行大气压改正数的计算。
3. 温度和湿度也会对高程观测产生影响，因此需要进行相应的温度和湿度改正数的计算。
4. 在填写表格时，应注意数据的精确性和准确性。
实习报告四等水准测量
实习报告：四等水准测量一、实习目的本次实习的主要目的是使学生熟悉水准仪的使用方法，掌握四等水准测量的观测、记录、计算和检核方法，以及学会独立完成一条闭合水准路线的实际作业过程。
通过本次实习，进一步提高学生的实际操作能力和理论联系实际的能力。
二、实习内容1. 熟悉水准仪的基本构造、性能和作用，了解其主要部件的名称和位置。
2. 学习水准仪的正确安置、瞄准和读数方法。
3. 掌握普通水准测量的施测、记录、计算、闭合差调整及高程计算的方法。
4. 进行四等水准测量实验，包括选定水准路线、布置测站、观测、记录、计算检核以及数据处理。
三、实习过程1. 实习前期准备：了解四等水准测量的基本原理和方法，学习相关规范和标准，熟悉水准仪的操作步骤。
2. 实习实施：（1）水准仪的认识与使用：了解水准仪的基本构造，学会正确安置、瞄准和读数。
（2）水准路线的选定与布置：根据已知高程点，在测区选择数十站（必须是偶数站），形成一条闭合水准路线。
（3）四等水准测量观测：按照“后-后-前-前”、“黑-黑-红-红”的观测顺序，进行前后视观测，记录观测数据并进行测站检核。
（4）数据处理：求出水准路线高差闭合差，对闭合差进行调整，计算出各待测点的高程。
3. 实习总结与成果检核：对实习成果进行整理和分析，检查闭合差是否满足要求，对不符合要求的数据进行调整和处理。
四、实习成果与分析通过本次实习，我掌握了四等水准测量的基本方法和操作步骤，学会了使用水准仪进行实际测量，并能够独立完成一条闭合水准路线的观测和数据处理。
在实习过程中，我了解了水准测量中的注意事项，提高了自己的实际操作能力和团队协作能力。
同时，我也发现自己在实习中存在一些问题，如观测精度不够高、数据记录不够规范等。
在今后的学习中，我将加强对水准测量理论的学习，提高自己的观测技能和数据处理能力，为今后的工程测量工作打下坚实的基础。
五、实习体会通过本次四等水准测量实习，我对水准测量有了更深入的了解，掌握了实际操作技能，提高了自己的实践能力。
普通水准测量(2.28)
hi/m
+1.331 +1.831
vhi/m
Hi’/m
H/m
6.543
1.60 2.05
6.25
-1.424 +1.340
+3.060 9.578 已知
3
BM.B
计算 检核
水准测量的内业计算
高差闭合差的计算：
f h h测－（H B H A） 3.060 (9.578 6.543) 25mm
f h容＝40 L 100 mm
高差闭合差的计算和调整
fh Li L vh1 0.002 vh2 0.008 vh3 0.007 vhi vh4 0.008
计算各点改正后的高差
hi hi vhi
计算各点改正后的高差
H i H i hi
水准测量的内业计算
高差改正数计算填表
点号 BM.A 1 2 1.60 3 BM.B 2.05 6.25
fh
路线长度 L/km 0.60 2.00
观测高差 Hi/m +1.331 +1.831 -1.424 +1.340 +3.060
测
高差改正数 Phi/m
改正后高差 hi/m
高程 H/m 6.543
水准测量的实施
已知水准点BMA的高程 HA＝19.153m，现欲测定B点的高 程HB，由于A、B两点相距较远，需分段设站进行测量，具 体施测步骤如下。 B
hAB HB 大地水准面
A
HA
水准测量的实施
测站
1
测点
BMA ZD1
最新-04水准测量的实施与成果整理-PPT文档资料
（二）分配高差闭合差
1、计算高差闭合差的容许值（tolerance）
对于普通水准测量：
fh容 40
L适用于平
fh容12 n适用于山区
式中，fh容——高差闭合差限差，单位：mm； L——水准路线长度，单位：km ；
n——测站数 。
2、分配原则 按与距离L或测站数n成正比原则，将高差 闭合差反号分配到各段高差上。
fh L
5mm /km
例题解算（Page2）
第四步计算各段高差改正数：
Vi V0 ni
四舍五入后，使：
vi fh
故有：V1=-8mm，V2=-11mm，V3=-8m来自，V4=-10mm。。
第五步计算各段改正后高差后，计算1、2、3各点的 高程。
改正后高差=改正前高差+改正数Vi
例题解算（Page3）
例题解算（Page1）
第一步计算高差闭合差：
f h h 测 ( H 终 H 始 ) 4 . 3 4 3 . 2 0 3 9 ( m 7 ) 3m
第二步计算限差：
fh 容 40 L 40 7 .4 1.0 8 (m 8)m fh fh容 故可进行闭合差分配
第三步计算每km改正数：
V0
TP4 TP3
TP2 TP1
（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”。
图形：水准测量实施与记录对照图
前进方向
h4=+0.385
h5=+0.118
h1=-0.543
h2=+0.120
h3=+0.946 1.820 1.822 0.876
水准仪测量高程的方法和步骤-水平仪测量高程的方法
水准仪测量高程的方法和步骤内容：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 1h 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。
(整理)测绘成果质量检查与验收
2.点位选择的合理性
3.锁段图形权倒数值的符合性
4.展点图内容的完整性和正确性
5.点之记内容的完整性和正确性
埋石质量
0.50
1.觇标的结构及橹柱与视线关系的合理性
2.标石的类型、规格和预制的质量情况
3.标石的埋设和外部整饰情况
4.托管手续内容的齐全性和正确性
资料质量
0.20
整饰质量
质量兀素
权
质量子兀素
权
检查项
数据质量
0.50
数学精度
0.30
1.最弱边相对中误差符合性
2最弱点中误差符合性
3.测角中误差符合性
观测质量
0.40
1.仪器检验项目的齐全性、检验方法的正确性
2.各项观测误差的符合性
3.归心元素的测定方法、次数、时间及投影偏差情况，觇标高的测定方 法及量取部位的正确性
4.水平角的观测方法、时间选择、光段分布，成果取舍和重测的合理性 和正确性
8.记簿计算正确性、注记的完整性和数字记录、划改的规范性
计算质量
0.30
1.环闭合差的符合性
2.外业验算项目的齐全性，验算方法的正确性
3.已知水准点选取的合理性和起始数据的正确性
点位质量
0.30
选点质量
0.50
1.水准路线布设及点位密度的合理性
2.路线图绘制的正确性
3.点位选择的合理性
4.点之记内容的齐全、正确性
2.仪器次要技术指标有轻微超
限
3.电子记录程序的输出格式不 规范
4.时段划分比例轻微超限
5.记录修改不符合规定
6.归心兀素测疋仿佛不正确
7.仪器参数设置错误，影响计算
项目2：水准测量002
Σh理=Σh往+Σh返=0 适用：水准网加密。
三、普通水准测量的实施步骤（外业）
① 在Ⅰ处安置仪器 ② 后视BMA，精平并读数记录 ③ 前视ZD1，精平并读数记录 ④ 搬站，将仪器从Ⅰ 处搬至Ⅱ处，按以上步骤逐站测量至BMB点
③前视读数
方法：缓慢调微倾螺旋5，使半像吻合。
半像吻合
视场气泡 符合情况
半像不吻合
（5）读数
水准尺有塔尺和直尺，一般选用直尺，最小刻度1cm。 2根配套使用的成对黑红双面直尺。2根尺子的黑面尺底读 数均从0刻度开始，而红面分别从4687mm和4787mm开始。 即：K=4687mm或4787mm，K称为尺常数。 为了检核读数是否正确，防止读数错误，体现步步有校核的 测量原则（理论上，同一个地面点用黑面读出一个高差值，与 用红面读出的高差值应该相等，实际测量时允许两次读数差值 在5mm以内）。 普通水准测量时，读数读取中丝。
点号
水准尺读数
后视
前视
高差
+
-
备 高程
注
BMA ZD1 ZD2 ZD3 BMB
0.982 0.814 0.744 1.920
1.554 1.034 1.821 0.989
0.931
0.572 0.220 1.077
201.488 200.916 200.696 199.619 200.550
检∑
4.460
计算无误
课堂作业：填表计算B点高程，并进行计算检核
四、水准路线的成果处理（内业）
水准测量成果处理分两步，先进行测站检核，后进行水准路线的成果检核。 1、测站检核
（1）测站检核的目的：检验每个测站高差是否正确或超过允许值 （2）测站检核的方法：
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例题解算（Page1）
第一步计算高差闭合差：
fh h测 (H终 H始 ) 4.330 4.293 37(mm)
第二步计算限差：
fh容 40 L 40 7.4 108.8(mm) fh fh容 故可进行闭合差分配
第三步计算每km改正数：
V0
fh L
5mm/ km
例题解算（Page2）
§2.2 普通水准测量的实施及成果整理
一、水准点(Bench Mark)
通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水 准点，一般用BM表示。有永久性和临时性两种。
水准点示意图
二、水准路线(leveling line)
1．闭合水准路线(closed leveling line)
由已知点BM1——已知点BM1
式中，fh容——高差闭合差限差，单位：mm； L——水准路线长度，单位：km ；
n——测站数 。
2、分配原则 按与距离L或测站数n成正比原则，将高差 闭合差反号分配到各段高差上。
（三）计算各待定点高程 用改正后的高差和已知点的高程，来计算 各待定点的高程。
五.水准测量成果整理实例
【例】如图按图根水准测量施测某附合水准路线观测成 果略图。BM-A和BM-B为已知高程的水准点，图中箭 头表示水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的两 点间的高差(以m为单位)，路线下方数字为该段路线的 长度(以km为单位)，试计算待定点1、2、3点的高程。
1、观测要求
前进方向
h4=+0.385
h5=+0.118
h1=-0.543
h3=+0.946 1.820 h2=+0.120 1.822 0.876
1.422 1.435
1.304
BMB
1.134
BMA
1.677 1.444 1.324
TP4 TP3
TP2 TP1
（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”。
公式： fh h测 h理
故对于闭合水准路线，有：
fh h测 h理 h测
对于附合水准路线，有：
fh h测 h理 h测 (H终 H始)
（二）分配高差闭合差
1、计算高差闭合差的容许值（tolerance）
对于普通水准测量：
f h容
40
fh容 12
L 适用于平原区 n 适用于山区
用EXCEL软件程序计算水准路线
2．附合水准路线(annexed leveling line)
由已知点BM1——已知点BM2
3．支水准路线(spur leve某一待定水准点A。
图形：水准路线布设形式
1.闭合水准路线
3.支水准路线
2
1
2
1
BM
3
BM
4
BM2
2.附合水准路线
3
BM1
2
1
三、水准测量的实施（外业）
第四步计算各段高差改正数：
Vi V0 ni
四舍五入后，使：
vi fh
故有：V1=-8mm，V2=-11mm，V3=-8mm，V4=-10mm。
。
第五步计算各段改正后高差后，计算1、2、3各点的 高程。
改正后高差=改正前高差+改正数Vi
例题解算（Page3）
故可得： H1=HBM-A+(h1+V1)=45.286+2.323=47.609(m) H2=H1+(h2+V2)=47.509+2.802=50.411(m) H3=H2+(h3+V3)=50.311-2.252=48.159(m) HBM-B=H3+(h4+V4)=48.059+1.420=49.579(m)
TP2 TP1
水准尺读数
后视
1.134
前视
1.677
1.444
1.324
1.822
0.876
高差 h米
平均高差
-0.543
改正后 高差
+0.120
+0.946
高程 H米
水准仪的安置及水准测量录像
1、MyMusic 2、SHA LA LA
四.水准测量成果整理步骤
（一）计算高差闭合差(closing error)
图形：水准测量实施与记录对照图
前进方向
h4=+0.385
h5=+0.118
h1=-0.543
h2=+0.120
h3=+0.946 1.820 1.822 0.876
1.422 1.435
1.304
BMB
1.134
BMA
1.677 1.444 1.324
TP4 TP3
测站
1 2 3
点号
BMA TP1 TP1 TP2 TP2 TP3