视线高法水准测量
水准测量的基本原理及测量方法
3 14ａ——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（ｔuｒｎiｎｇpoｉｎt）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ﻫ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: ｈ１＝a 1 - b １h 2 = ａ2- b ２……则: ｈＡB = 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。
2、水准器(ｂubbｌe) 有两种:圆水准器（circｕlａrｂｕbble) ——精度低,用于粗略整平;水准管(bubbletube）——精度高，用于精平。
特性:气泡始终位于高处，气泡在哪处，说明哪处高。
3、基座(ｔribrａｃｈ)二、水准尺(ｌevｅlｉｎg staff)水准尺主要有：单面尺、双面尺和塔尺。
1、尺面分划为1cｍ，每10cm 处( E 字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。
2、双面尺的红面尺底刻划:一把为4６８7mｍ,另一把为47８７mm。
三、尺垫(staｆf plａte)放置在转点上，为防止观测过程中水准尺下沉。
四、水准仪的使用操作程序:粗平——瞄准——精平——读数（一）粗平——调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。
(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 +=-=,2、水准仪能够正常使用，必须满足哪些几何轴线关系？答：水准管轴平行于视准轴，圆水准器轴平行于竖轴，十字丝横丝垂直于竖轴。
水准测量原理及方法
D后- D前= D末 D总= D后+ D前
（五）成果计算
高差闭合差：（单一水准路线）
h中
闭合
fh测
h中 （H终 H始） 附合
h中往
h中返
支
fh允
12
4
Lmm 、 20 n mm 、 6
L mm n mm
（1）检验：用脚螺旋整平仪器， 转动仪器180°，若气泡居中， 不需要校正，否则，需要校正。
（2）校正：用校针拨动圆水准管 校正螺丝，使气泡向中间移动 偏离量的一半，再用脚螺旋整 平仪器，反复1、2、两步，直 到条件满足为止。
V
L′
L′ V V L′
V L′
护盖
2、 十字丝横丝⊥VV的检校
方法和步骤：
(平坦区） （山区）
要求：fh测 fh允 ※ fh测的调整同§2-5
测 点号 后 下 前 下 方 水准尺读数
K+ 高差 备
站
尺
尺
向
黑- 中数 注
上
上尺
D后
D前
号
黑面 m
红面 m
红 (m) mm
△D ∑△D
BM1 1426 1 ～ 0995
ZD1 43.1
+0.1
0.774 0.326 43.0 +0.1
CHAPTER 2 水 准 测 量
水准测量 三角高程测量 高程测量的方法 气压高程测量 GPS高程测量
§2-1 水准测量原理 利用仪器提供水平视线，
前进方向
测定地面上两点间的高差， 推算待测点的高程
a 水平视线
b
A
水准测量原理
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。
水准仪与高程测量
5)、照准前视标尺后使水准管气泡居中，用上、中、下三丝读取前视读数，
并记入手簿，见表3-3 ，比较前后视距差（一半不大于5m）。
6)、将仪器按前进方向迁至第二站，此时，第一站的前视尺不动，变成第二
站的后视尺，第一站的后视尺移至前面适当位置成为第二站的前视尺，按第 一站相同的观测程序进行第二站测量。
7)、顺序沿水准路线的前进方向观测、记录，直至终点。
远镜 ）
倒像望远镜
组成：物镜、物镜调焦镜、十字丝分划板、目镜等。 视准轴：
1、定义：物镜光心与十字丝交点的连线称为望远镜的视准轴； 2、作用：视准轴是瞄准目标和读数的依据。
成像原理
十字丝分划板
十字丝分划板：是一块圆形平板玻璃，上面刻有相互正交的十字丝； 十字丝组成及其功能：
1、纵丝（也叫竖丝）用来照准水准尺；
1)、读数客观； 2)、精度高； 3)、速度快； 4)、效率高； 5)、仪器菜单功能丰富，内置功能强、操作界面友好，有各种信息提示，大大
方便了实际操作。
3.1.7
电子水准仪的基本原理
电子水准仪又称数字水准仪，它是在自动安平水准仪的基础上发展起来的
。当前电子水准仪采用原理不同的三种自动电子读数方法。 1)、几何法（德国蔡司DiNi12/12T/22） 2)、相关法（瑞士徕卡NA3002/3003/DNA03） 3)、相位法（日本拓普康DL-101C/102C/103）。 由于各厂家采用条码标尺编码的条码图案不相同，不能互换使用。目前照准
水准仪的基本部件
望远镜 物镜 目镜 十字丝 水准器 圆水准器 管水准器 基座
（1）. 望 远 镜
定义：构成水平视线、瞄准目标并对水准尺进行读数的主要部件。 分类：根据在目镜端观察到的物体成像情况，望远镜可分为：
绘图说明水准测量的基本原理,写出高差法与视线高法计算未知点的
工程测量基本知识工程测量学，研究工程建设在规划设计、建筑施工、运行管理各个阶段所进行的各项测量工作的理论、方法、技术。
工程测量的任务包括建立测量控制网；提供规划设计所需要的地形图、断面图和其他有关资料；工程施工放样，施工测量，竣工测量；工程运行管理期间的沉陷、位移、变形等安全监测工作。
一、基础知识测量工作中，地面点的空间位置是用坐标和高程来表示（确定）的。
表示地面点平面位置的常用坐标有地理坐标、平面直角坐标，小范围内也可用极坐标；高程是地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程，也称海拔。
目前，我国以黄海平均海水面作为大地水准面。
1985 年决定采用新确定的黄海平均海水面作为我国的高程起算面，称为“1985 年黄海高程系” 。
之前，我国曾以天津大沽平均海水面作为大地水准面。
距离、水平角及高程是确定地面点相对位置的三个基本几何要素，则距离测（丈）量、水平角测量及高程测量是测量的基本工作。
结合工作实际，本着学习基础知识、掌握基本技能的原则，现重点学习距离丈量、普通水准测量（高程、视距、断面测量）。
二、距离丈量地面点的平面位置是该点投影到水平面上的位置，因此，两点之间的图上距离是指两点之间的水平距离。
距离丈量一般是丈量两点之间的水平距离，如果测得的是倾斜距离，就要进行折算。
（一）距离丈量常用工具距离丈量常用的工具有钢尺、皮尺、绳尺、花杆、测钎等。
丈量精度要求高时，一般使用钢尺；精度要求低时，可用皮尺或绳尺；花杆主要是用来标志位置、标定方向；测钎用来标志位置或记数已测过的整尺次数。
（二）平坦地面一般精度的距离丈量丈量平坦地面上两点（应设有明显的标志）之间的水平距离，由两人各持尺子的一端，从一点量向另一点，当两点之间的距离大于一个尺段时，后面的人（后尺手）对准起始刻度、并指挥前面的人（前尺手）调整丈量方向与两点连线一致，目估调整使尺子水平并拉紧，然后标示出尺子终点位置，依次逐尺段进行测量、标记、记录和计算，最终求得两点之间的水平距离；当两点之间的距离不足一个尺段时，可直接拉紧、调平，并分别读取起止点读数，然后计算两点之间的距离，或一端对准起始刻度、另一端直接测读水平距离数。
高程测量方法
高程测量——水准测量水准测量是利用水准仪和水准标尺，根据水平视线原理测定两点间高差的测量方法。
测定待测点高程的方法有两种：高差法和仪高法。
一、高差法如图1-1所示，图1-1若A点的高程已知为H，欲测定B点的高程H。
施测时在A、B BA两点上分别竖立一根水准标尺(简称水准尺)，并在A、B两点间安置水准仪，照准A点标尺(常称为后视尺)，利用水准仪提供的水平视线读出标尺上的读数为a（后视读数），再照准B点的标尺（常称为前视尺），用水准仪的水平视线读出读数为b（前视读数），则B点相对对于A 点的高差为：h=a-b (1-1)AB B点的高程为：H=H+h=H+(a-b) (1-2) AABab在此施测过程中，A点为已知高程点，B点为待测定高程的点，测量是由A点向B点为前进方向，故称A点为后视点，B点为前视点；由上述可知：测定待定点与已知点之间的高差，就可以求算得待定点的高程。
用文字表述(1-1)式，则为：两点间高差等于后视读数减去前视读数。
相对来说，读数小表示地面点高，读数大表示地面点低。
为此，高差有正，负之分；当h为正值时，即表示前视点B比后视点A AB专业文档供参考，如有帮助请下载。
．高；h为负值时，表示B点比A点低，计算高程时，高差应连同其符AB号一并运算。
在书写h时．必须注意h的下标，h是表示R点相对ABAB于A点的高差。
若高差写作h，则表示A点相对于B点的高差。
h ABBA 与h的绝对值是相等的，但符号相反。
上述利用高差计算待测点高BA 程的方法，叫高差法。
二、仪高法由图1-2可以看出，H是仪器水平视线的高程，通常叫视线高程i或仪器高程，简称仪高。
前视点高程也可以通过仪高H求得。
i图1-2仪高法的观测方法与高差法完全相同。
计算时，先算出仪高H。
i如图1-2所示，仪高等于后视点高程加后视读数，即：H=H+a (1-3) Ai则N 点、M点、B点的高程分别为：H=H-n (1-4) iN H=H-m (1-5) iM H=H+a (1-6)Ai用文字表示(1-4)式，则为：前视点高程等于仪高减去前视读数。
水准测量
HC
D＝1000m 大地水准面
进行方向
前视读数 后视读数 2.312 前视点 0.450 TP2
C
h2 后视点 TP1
hAC HC
Ⅱ
h1
A Ⅰ HA
D 进行方向 ＝ 1000 m 大地水准 面
TP3 2.424 2.312 0.558 0.450 TP2
C
h2 TP1
HAC HC
Ⅱ
h1
A Ⅰ HA
国家等级永久性水准点
国家等级永久性水准点
建筑工地上的永久性水准点
临时性水准点
二、水准路线及成果检核
在水准点间进行水准测量所经过的 路线，称为水准路线。
h1
1
h2
2
h3
3
h4
BMB
BMA
相邻两水准点间的路线称为测段。
在一般的工程测量中，水准路 线布设形式主要有以下三种形式：
1．附合水准路线 2．闭合水准路线 3．支水准路线
（2）双面水准尺
尺长为3m，两根尺为一对。 尺的双面均有刻划，一面为黑白相间，称为 黑面尺（也称主尺）；另一面为红白相间，称为 红面尺（也称辅尺）。 两面的刻划均为1cm，在分米处注有数字。
两根尺的黑面尺尺底均从零开始，而红面尺 尺底，一根从4.687m开始，另一根从4.787m开始。 在视线高度不变的情况下，同一根水准尺的红面 和黑面读数之差应等于常数4.687m或4.787m，这 个常数称为尺常数，用K来表示。
HB HA 大地水准面
提出问题： 当已知高程的水准点距欲测定高程点较 远或高差较大时，不能安置一次仪器即可测 得两点间的高差。 解决方法： 这时需要在两点间加设若干个立尺点， 分段设站，连续进行观测。