水准测量内业计算
四等水准测量的外业测量步骤及内业计算的主要公式
四等水准测量的外业测量步骤及内业计算的主要公式
四等水准测量是一种常用的大地水准测量方法，用于测量地面上两个点之间的高程差。
下面是四等水准测量的外业测量步骤及内业计算的主要公式：
外业测量步骤：
1. 设站：选取测站点，并设置水准仪。
2. 观测：在各测站点上进行视线测量，记录水准仪读数。
3. 收站：移动至下一个测站点，重复观测步骤。
4. 控制测量：在适当的间隔处进行控制测量，以校正测量误差。
内业计算主要公式：
1. 高差观测值的纠正：
高差观测值的纠正 = 高差观测值 - 折差 - 改正数
其中，折差是由于视线折射引起的高差修正值，改正数是根据控制测量结果进行的纠正。
2. 高程改正数的计算：
高程改正数= Σ高差观测值 / 测站数
3. 闭合差的计算：
闭合差 = 高差观测值的代数和
4. 高程调整值的计算：
高程调整值 = 闭合差 / 测站数
5. 最终高程的计算：
最终高程 = 基准点高程+ Σ高程调整值
在四等水准测量中，还涉及其他一些参数和计算公式，如观测误差的计算、闭合差限差的确定等。
具体的计算过程和公式会根据实际情况和测量要求而有所不同。
因此，在进行四等水准测量时，最好参考相关的测量手册、标准和指南，并遵循正确的测量程序和计算方法，以确保测量结果的准确性和可靠性。
四等水准测量内业计算
四等水准测量内业计算
6.计算改正后的高差
(1)计算方法 改正后的高差=测段高差hi +高差改正数vi
四等水准测量内业计算
(2)计算改正后的高差及其总和
测段
BM-A～1 1～2 2～3
3～BM-B ∑
测段高差(m) +2.331
高差改正数 (mm)
-8
+2.813
-10
-2.244
-9
+1.430
测段距离 测段高差 高差改正数 水准点高程
0.1 km
0.001 m
0.001 m
0.001 m
测段距离较短时，可根据实际情况取至0.01km。
四等水准测量内业计算
6.内业计算的步骤和方法
①绘制水准路线略图 ②计算路线长度(或测站数)和高差总和 ③计算差闭合差 ④计算高差闭合差的限差 ⑤高差闭合差的分配 ⑥计算改正后的高差 ⑦计算待定点的高程
+2.813 2.1km
-2.244
2
1.7km
3
+1.430 2.0km
BM-B HB=49.579m
四等水准测量内业计算
2.计算路线长度(或测站数)和高差总和
(1)水准路线长度的计算 水准路线长度L=∑Li
Li ——测段距离，等于测段前、后视距的总和。
本例L=1.6+2.1+1.7+2.0=7.4 km
vi
fh n
ni (山地)
产生高差闭合差是因为高差的观测值存在误差。
高差观测值的误差与测段的距离(或测站数)成正比。
四等水准测量内业计算
高差改正数应满足下式：
vi fh
由于高差改正数只能取到0.001m，而长测段的误 差相对较大，当上式不能满足时可将余数分配到长测 段对应的高差改正数中。
水准测量的内业计算
16
+1.446 -0.026 +1.420
50
+3.315 -0.068 +3.247
每千米测站数=50/5.8<16，因此为平地。 fh=+68mm L=5.8km -fh/L=-11.7mm fh容=± 96mm
65.376
66.939 68.961 67.203
68.623
【例题2】如下图所示，为一闭合水准路线测量成果，已知数 据和观测数据均列于图中，试求各未知点的高程Hi。
BMA
32
-0.017 0.017
fh=-17mm n=32 fh容=± 68mm
+2.577 -3.393
52.548 55.125
0
-fh/n=+0.5mm
51.732
【例题3】支水准路线的内业计算。 下图所示为一支水准路线的观测结果。已知水
各 准点A的高程为HA=68.254m，往、返测站
16站。已知：h往= -1.386m ，h返=+1.399m 。 试求1点的高程H1。
8站
+2.158m
1
2
11 站 -1.352m
+2.574m
6站
3 -3.397 m
HA=51.732m
BMA
7站
闭合水准路线的计算步骤与附合水准路线
基本相同，计算时应当注意高差闭合差的公式为： fh =∑ｈ测。
计算步骤如下：
1、高差闭合差 fh= ∑h测=-0.017m =-17mm 2、高差闭合差的容许值
检核：
∑hi改=HB-HA=+3.247m
5、计算各未知点高程Hi 计算公式为：Hi =Hi-1+ hi改
水准测量的内业计算步骤
水准测量的内业计算步骤5）计算各测段的改正后的高差 6）计算各点的高程值4）检查闭合差是否分配完12）判断闭合差是否超限3）计算各测段观测高差的改正数ii i v h h +=ˆ3221211ˆ;ˆˆh H H h H H h H H B A +=+=+=；理论值=∑h ˆ导线内业计算步骤1. 闭合导线内业计算1）、绘制计算草图，在图上填写已知数据和观测数据。
2）、角度闭合差(angle closing error)的计算与调整。
（1）计算角度闭合差： ƒβ=∑β测-∑β理 = ∑β测-(n-2)⨯180o （2）计算限差：当f β≤f β容时，可将闭合差反号平均分配到各观测角中，每个角度的改正值检核： 改正后角值调整后的内角总和应等于∑β理 ， 即检核： 3）、按新的角值，推算各边坐标方位角。
检核： 4）、按坐标正算公式，计算各边坐标增量。
5）、坐标增量闭合差计算与调整 （1）计算坐标增量闭合差： 因为闭合导线:∑△X 理=0 ∑△Y 理=0)("40图根级允n f ±=βnf V i /β-=βf V -=∑iV ˆ+=测ββ() 1802ˆ⨯-=∑n β右后前左后前βααβααˆ180ˆ180-+=+-= 理论值推算值αα=⎩⎨⎧⋅=∆⋅=∆ii i i i i D y D x ααsin cos ∑∑∑∑∑∑∆=∆-∆=∆=∆-∆=测理测测理测y yy f x x x f y x导线全长闭合差:导线全长相对闭合差 （2）分配坐标增量闭合差若K<1/2000（图根级），则将fx 、fy 以相反符号，按边长成正比分配到各坐标增量上去。
并计算改正后的坐标增量检核：改正后坐标增量为 检核：6）、坐标计算 检核：2.附合导线内业计算附合导线与闭合导线的计算步骤基本相同。
但由于几何条件不同，只是角度闭合差和坐标增量闭合差的计算方法有所不同，现叙述如下。
以下图为例说明：22yx D ff f +=200011/1≤=∑=∑=N f D Df K D D i x X D Df V i ∑-=∆iy Y D Df V i ∑-=∆YY X X f V f V -=∑-=∑∆∆YiiiXii i V Y YV X X ∆∆+∆=∆+∆=∆ˆˆ0ˆ0ˆ=∆∑=∆∑iiYX i i i i i i Y Y Y X X X ˆˆ∆+=∆+=后前后前理论值推算值理论值推算值Y Y X ==X（1） 计算角度闭合差： （2）（2）附合导线坐标增量闭合差为fx = Σ△X 测- Σ△X 理=Σ△X 测 - （X 终-X 始）fy = Σ△Y 测 - Σ△Y 理 =Σ△Y 测 -（Y 终- Y 始）AD()()∑∑⨯---=⨯---=180180n f n f 终始右测始终左测ααβααβββWelcome To Download !!!欢迎您的下载，资料仅供参考！。
水准测量内业计算理论值
水准测量内业计算理论值水准测量是工程测量中的一项重要内容，用于确定水平面的高差和高程信息，广泛应用于土木工程、建筑工程、测绘等领域。
水准测量分为外业观测和内业计算两个部分，本文将重点介绍水准测量内业计算的理论值。
水准测量的内业计算主要包括观测数据处理和理论值的计算。
观测数据处理分为两个步骤，即数据的平差和控制点的高程计算。
数据的平差是指对测量数据进行处理，消除误差并得到相对准确的测量结果。
控制点的高程计算是根据平差后的数据，经过一系列计算步骤得到控制点的高程值。
水准测量中常用的平差方法有闭合平差和其它方法。
闭合平差是通过观测数据中的闭合回路，根据回路误差进行调整，使得回路误差最小。
闭合平差的基本原理是通过系数矩阵和误差方程，建立参数方程，并利用最小二乘法进行求解。
而其他方法包括导线形状平差、V型平差等，其原理与闭合平差类似，目的都是为了消除测量误差，得到准确的结果。
控制点的高程计算是水准测量中的一个重要步骤，通常采用高程差法和替代差法。
高程差法是通过计算两个控制点之间的高程差，根据测量数据和高程差公式，得到控制点的高程值。
替代差法是通过参考高程点的已知高程值，计算其他控制点的高程值。
替代差法的基本原理是利用已知高程点的高程值去替代未知点的高程值，通过测量数据和高程差公式进行计算。
水准测量理论值的计算是基于测量数据和平差结果，根据一定的计算公式和方法，得到准确的高程值。
水准测量中常用的理论值计算方法有平均值法、最小二乘法等。
平均值法是通过将测量结果取平均值，消除不准确因素，得到相对准确的高程值。
最小二乘法是通过观测数据与理论值之间的误差最小，利用最小二乘原理进行计算并求得理论值。
在水准测量内业计算过程中，需要注意的是数据的准确性和精度。
数据的准确性是指测量结果与实际值之间的接近程度，而精度则是数据重复性的良好程度。
在水准测量中，应尽量减小测量误差，采取合适的观测方法和仪器设备，以提高数据的准确性和精度。
二等水准测量内业计算步骤
二等水准测量内业计算步骤1. 二等水准测量内业计算啊，就像一场神秘的数字魔法之旅。
2. 首先呢，你得把那些观测的数据当成宝贝一样收集全乎，要是少一个，就像炒菜少了盐，没味儿。
3. 拿到数据后，就像侦探面对一堆线索，开始整理高差观测值，这高差观测值就像一个个调皮的小怪兽，得把它们排好队。
4. 计算高差闭合差的时候，那感觉就像在给一群乱跑的小兔子数个数，一个都不能少，这个闭合差要是太大，就像天要塌下来一样严重。
5. 高差闭合差合格了，就像打游戏过了第一关，松口气。
6. 然后根据路线长度或者测站数来分配闭合差，这就好比把一块大蛋糕按照人数切分，得公平公正。
7. 调整后的高差就像被魔法棒点过的小怪兽，变得听话又乖巧。
8. 计算各点的高程，这就像是在盖高楼，一层一层小心翼翼地往上垒。
9. 每计算一个点的高程，就感觉像是在给数字宝宝找一个安稳的家，不能出差错，否则数字宝宝就会哭鼻子。
10. 算着算着，那些密密麻麻的数字就像一群小蚂蚁在纸上爬，可不能让小蚂蚁乱了阵脚。
11. 检查计算过程的时候，得像啄木鸟啄树一样细致，把错误这个小虫子找出来。
12. 要是发现计算错误了，那心情就像吃了苦瓜一样难受，得重新来过，就像重新搭积木一样。
13. 高程计算正确了，就像找到了宝藏一样开心。
14. 接着把计算结果写得工工整整的，这就像给数字们穿上漂亮的衣服，不能邋里邋遢的。
15. 绘制水准路线图的时候，就像画家在创作一幅独特的画卷，水准点就是画卷上的星星。
16. 在图上标注数据的时候，那数据就像小标签贴在星星上，让这幅画有了更多的秘密。
17. 内业计算完成后，就像完成了一个超级大的拼图，心里满满的成就感。
18. 最后把成果像保护宝贝一样保存好，要是弄丢了，就像弄丢了自己心爱的玩具一样懊悔。
环境工程测量：水准测量内业
水准测量的内业计算步骤
2、满足 ƒh f h允计算高差改正数
i = - f h × L i / [L] i = - f h × n i / [n]
[L] ——线路总长；
L i ——第 i 段长度（i=1、2、3、……） [n] ——测站总数； n i ——为第 i 测段测站数。 i ——各测段高差改正
4 ＋2.791 ＋0.008 ＋2.799
B
4 －1.632.670 ＋0.020 ＋1.690
fh=1.670－(21.121－19.431)=－20(mm) fh允=±31(mm)
19.431 19.94 622.745 21.121
例2：水准测量的内业计算
水准测量内业
水准测量内业计算步骤 实例讲解
水准测量内业
水准测量的内业计算步骤
1、计算高差闭合差和允许闭合差
附合路线 fh= ∑h 测－（H终 － H始） 闭合路线 fh= ∑h 测 支水准路线 fh= h 往+h 返
❖ 闭合差允许值：
ƒh允=±40√L mm ƒh允=±10√n mm
（平坦地区） （丘陵地区）
例：已知水准点IV1的高程H始 = 21.453 m， IV2点的高程H终 = 25.006m，求各点平差后高 程。
1
3
n1 =5 h1=3.748
IV1
n2=10 h2=-12.365
n3=6 h3=11.430
n4=4 h4=0.715
2
IV2
例2：
（1）高差闭合差的计算
f h= h测 -（H终-H始） = 3.528 -（25.006 -21.453）= - 0.025 m
f h允 = 10n = 50 mm , 合 格。
水准测量原理内业计算
（2）从仪器箱中取 出水准仪，用连接螺旋将 水准仪固定在三脚架架头 上。
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二、粗略整平 通过调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。
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后NO.5 1.93 6.62
0
前NO.6 2.01 6.8
-1
后-前 -0.1 -0.2
1
-0.07
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2、变动仪器高法 在同一测站上变动仪器高
（10cm左右），两次测出高差；等 外水准测量其差值|Δh |≤ 6mm，取 其平均值作为最后结果。
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双仪高法
a′ → a→
后视（a） 前视（b） （m）
2.142
1.258
0.928 1.664
1.235
1.672
1.431 2.074
∑a－∑b
高程 备 （m） 注 123.446 已知
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测 站
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ 计算 检核
点号
A TP1 TP1 TP2 TP2 TP3 TP3 B
Σ
水准测量手簿
水准尺读数
高差
（2）、闭合水准路线
从已知高程水准点出发，沿各待定高程点进行水准测量，最后又回到原出发点的 环形路线，称为闭合水准路线。
1 h1
h2 2
BMA
h3
3 h5
4
h4
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水准路线的布设形式
（3）、支水准路线 从已知高程水准点出发，沿待定高程水准点进行水准测量，既不闭合又不附合的 水准路线，称为支水准路线。支水准路线要进行往返测量.
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水准测量内业计算
一、水准测量内业的方法：
水准测量的内业即计算路线的高差闭合差，如其符合要求则予以调整，最终推算出待定点的高程。
1.高差闭合差的计算与检核
附合水准路线高差闭合差为：
＝－ () (2-8)
闭合水准路线高差闭合差为：
＝(2-9)
为了检查高差闭合差是否符合要求，还应计算高差闭合差的容许值（即其限差）。
一般水准测量该容许值规定为
平地＝mm
山地＝mm (2-11)
式中，―水准路线全长，以km为单位；―路线测站总数。
2.高差闭合差的调整
若高差闭合差小于容许值，说明观测成果符合要求，但应进行调整。
方法是将高差闭合差反符号，按与测段的长度(平地)或测站数(山地)成正比，即依下式计算各测段的高差改正数，加入到测段的高差观测值中：
⊿= -(平地)
⊿= - (山地)
式中，―路线总长；―第测段长度 (km) (＝1、2、3．．．)；
―测站总数；―第测段测站数。
3.计算待定点的高程
将高差观测值加上改正数即得各测段改正后高差：
h i改=hi+⊿h i i＝1，2，3，……
据此，即可依次推算各待定点的高程。
如上所述，闭合水准路线的计算方法除高差闭合差的计算有所区别而外，其余与附合路线的计算完全相同。
二、举例
1.附合水准路线算例
下图2-18所示附合水准路线为例，已知水准点A、B和待定点1、2、3将整个路线分为四个测段。
表2-2 附合水准路线计算
测段号点名测站
数观测高差
/m
改正数
/m
改正后高
差/m
高程/m 备注
1 2 3 4 5 6 7 8
1 BM1 8
+8.364 －0.014 +8.350 39.833
1 48.183
2 3
－1.433 －0.005 －1.438
2 46.745
3 4
－2.745 －0.007 －2.752
3 43.993
4 5
+4.661 －0.008 +4.653
BM2 48.646
20 + 8.847 －0.034 +8.813
辅助
＝+ 0.034m
计算
＝= 54mm
1）将点名、各测段测站数、各测段的观测高差、已知高程数填入表2-2内相应栏目2、3、4、7(如系平地测量，则将测站数栏改为公里数栏，填入各测段公里数；表内加粗字为已知数据)。
2）进行高差闭合差计算：
＝－ () ＝8.847－(48.646－39.833)＝+ 0.034m 由于图中标注了测段的测站数，说明是山地观测，因此依据总测站数计算高差闭合差的容许值为：
＝＝= 54mm
计算的高差闭合差及其容许值填于表2-2下方的辅助计算栏。
3）高差闭合差的调整
fh≤fh容，故其精度符合要求。
本例中，将高差闭合差反符号，按下式依次计算各测段的高差改正数：
⊿= -（―测站总数，―第测段测站数）第一测段的高差改正数为：
⊿=－14mm
同法算得其余各测段的高差改正数分别为－5、－7、－8mm，依次列入表2-2中第5栏。
注：1、所算得的高差改正数总和应与高差闭合差的数值相等，符号相反，以此对计算进行校核。
如因取整误差造成二者出现小的较差可对个别测段高差改正数的尾数适当取舍
1mm，以满足改正数总和与闭合差数值相等的要求。
2、若为平地，高差改正数按各测段长度比例分配：用公式⊿＝-计算，式中，―路线总长；―第测段长度 (km) (＝1、2、3．．．)。
4）计算待定点的高程
将高差观测值加上改正数即得各测段改正后高差：
h i改=hi+⊿h i i＝1，2，3，4
据此，即可依次推算各待定点的高程。
（上例计算结果列入表2-2之第6、7栏）。
H1=HA+H1改
H2=H1+H2改
……
HB（算）=HB(已知)
注：改正后的高差代数和，应等于高差的理论值（HB-HA），即: ∑h改=HB-HA 。
如不相等，说明计算中有错误存在。
最后推出的终点高程应与已知的高程相等。
2 闭合水准路线算例
闭合水准路线的计算方法除高差闭合差的计算有
所区别而外，其余与附合路线的计算完全相同。
计算时
应当注意高差闭合差的公式为：ｆｈ＝∑ｈ测。
如图2所示一闭合水准路线，A为已知水准点，A 点高程为51.732m，，其观测成果如图中所示，计算1、2、3各点的高程。
将图中各数据按高程计算顺序列入表2进行计算：
表2 水准测量成果计算表
测段号点名测站数观测高差
/m 改正数
/mm
改正后
高差/m
高程
/m
1 2 3 4 5 6 7
1 BMA
11 －1.352 0.006 －1.346
51.732 1 50.386
2 8 2.158 0.004 2.162
2 52.548
3 6 2.57
4 0.003 2.577
3 55.125
4 7 －3.397 0.004 －3.393
BMB 51.732
32 －0.017 0.017 0
辅助
计算
＝30mm
＝mm＝±68mm
计算步骤如下：
⑴计算实测高差之和∑h测=3.766m
＝3.766－3.736＝0.030m＝30mm
⑶计算容许闭合差fh容==±68mm
fh≤fh容，故其精度符合要求，可做下一步计算。
⑷计算高差改正数
高差闭合差的调整方法和原则与符合水准路线的方法一样。
本例各测段改正数vi计算如下：
⊿=－(fh/∑n)×n1=－(－17/32)×11=6mm
⊿h2=－(fh/∑n)×n2=－(－17/32)×8=4mm
……
检核∑⊿h =－fh=－0.030m
⑸计算改正后高差 h改
各测段观测高差hi分别加上相应的改正数后⊿hi，即得改正后高差：
h1改=h1+⊿h 1=－1.352+0.006=-1.346m
h2改=h2+⊿h 2=2.158+0.004=2.162m
……
注：改正后的高差代数和，应等于高差的理论值0，即：∑h改=0 ，如不相等，说明计算中有错误存在。
⑹高程计算
测段起点高程加测段改正后高差，即得测段终点高程，以此类推。
最后推出的终点高程应与起始点的高程相等。
即：
H1=HA+h1改=51.732-1.346=50.386m
H2=H1+h2改=50.386+2.162=52.548m
……
HA（算）=HA(已知)=51.732m
计算中应注意各项检核的正确性。