土木工程测量第二章-测量之水准PPT课件
第二章水准测量
第二章水准测量
第二章水准测量
单选题
1、在水准测量中，若后视点A的读数大，前视点B的读数小，则有（A）。
A.A点比B点低
B.A点比B点高
C.A点与B点可能同高
D.A、B点的高低取决于仪器高度
2、水准测量中，同一测站，当后尺读数大于前尺读数时说明后尺点（B）。
Ａ.高于前尺点Ｂ.低于前尺点Ｃ.高于测站点Ａ.等于前尺点
3、水准测量是利用水准仪提供的什么来测定两点间高差的？（A ）
A.水平视线
B.倾斜视线
C.横轴
D.视准轴
4、在水准测量中设A为后视点，B为前视点，并测得后视点读数为 1.124m，前视读数为
1.428m，则B点比A点（ B ）。
A. 高
B. 低
C. 等高
D.无法判断
5、水准测量原理是利用水准仪的（A）能提供的一条水平视线。
A. 视准轴
B. 水准管轴
C. 横轴
D. 竖轴 6、水准测量中，A，B分别为前、后视点，后视读数为1.235m，前视读数为1.450m，则h BA=（ A ）。
A.-0.215m
B. 0.215m
C. 0.140m
D. -0.140m
7、水准测量中，A，B分别为后、前视点，H A=25.000m，后视读数为1.426m，前视读数为
1.150m，则仪器的视线高程为（D）。
A. 24.724m
B. 26.150m
C. 25.276m
D. 26.426m
8、水准测量中，设A为后视点，B为前视点，A尺读数为1.213m,B尺读数为1.401m,则AB的高差为（C）m。
A. +0.188
B. -2.614
C. -0.188
D. +2.614
9、水准测量中，设A为后视点，B为前视点，A尺读数为1.213m,B尺读数为1.401m,A点高程为21.000m，则视线高程为（B）m。
A. 22.401
B. 22.213
C. 21.812
D. 20.812
10、水准测量中，设A为后视点，B为前视点，A尺读数为0.425m,B尺读数为1.401m,已知A点高程为15.000m,则B点高程为（C）m。
工程测量教案2章
1
教学设计
授课课题（学习情境/任务/项目/单元） 第二章水准测量 第一节水准测量原理
授课时间
2-2 课型 理论课
教学
目标 学习水准测量原理和仪器的基本操作
教学重点 1、清楚水准测量原理
2、认识水准仪与水准尺
3、清楚水准仪的操作技术规范
教学难点 1、水准仪的计算方法
教学准备（环境、资源、条件等） 课堂、电子教案、
导 学 过 程 设 计
教师活动 学生活动 教学组织与方法 时间
引入新课：测量的基本工作有：距离测量、角度测量、高程测量。本章节所解决的问题就是解决高程测量的问题。公路工程中，高程的水准测量目的：就是通过精密的仪器，测出两点之间的高差，通过一个已知的高程推算出另一个未知点的高程。
课前测试：如何做到两点高差的测量？
§2.1 水准测量原理
水准测量的基本测法是： hAB，
HB-HA=hAB (2-1)
测
因为A点为
提问
PPT演示
重点讲解
学生思考绘
5分钟
40分钟
水准测量原理示意图 2
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，其读数为前视读数。
实际上高差hAB有正有负。也就是说hAB是表示由已知高程的后视点A推算至未知高程的前视点B的高差。
有时安置一次仪器须测算出较多点的高程，为了方便起见，可先求出水准仪的视线高程，然后再分别计算各点高程，可以看出：
视线高 Hi=HA+a
B点高程 HB=Hi-b
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。
课后测试：如何用水准仪实现高差测量。
土木工程测量(精)
第一章：绪论
一、 土木工程测量学的任务：测定、测设、监测
二、 地面点位的确定：
确定地面点的位置的 三要素：水平角、水平距离、高差
1、 水准面（人为规定的水平面）有无数个；大地水准面（海平面的平均高度）只有一个
2、 大地水准面和铅垂线是测量专业所依据的基准面和基准线
3、 常用的坐标系有：
大地坐标系（1980西安坐标系或1980国家坐标系）；
高斯平面投影直角坐标系
6°带：中央子午线经度为
3°带：中央子午线经度为 独立平面直角坐标系
4、 高程系统（目前采用 绝对高程（海拔）：地面点到大地水准面的铅锤距离；
相对高程：到任意水准面的铅锤距离
水准面以上的高程为正，反之为负
5、 半径小于10km的区域内（普通测量），地球曲率对水平距离的影响可以忽略，用水平面 代替水准面
三、 测量工作的基本原则：
测量工作的组织原则：
7C
第二章：水准仪及水准测量
一、高程测量分为 水准测量、三角高程测量和气压高程测量 水准测量的基本原理： 高差=后视读数-前视读数（hAB = a - b）
a?b时高差为正，B点比A点高，反之成立
1水准仪的基本构造 （三部分）望远镜、水准器、基座
2、水准测量的一般方法：
3、 水准尺和尺垫
尺垫的作用：防止水准尺的位置和高度发生变化而影响水准测量的精度 尺垫的位置：在起点和终点不能放尺垫而中间测点（ 转点）必须要放
4、 水准点分为永久性和临时性（BM:已知高程的永久水准点）
二、水准路线：单一水准路线和水准网
1、 单一水准路线： 附合水准路线、闭合水准路线、支水准路线
2、 水准测量的检核：
计算检核、测站检核（变仪器高法、双面尺法）
（1）、附合水准路线的成果检核： :中央子午线视为 X轴，并且y坐标加上500km以免出现负值
6n・3，
3n;
佃85黄海高程系统）
从整体到局部、从高级到低级
从整体到局部、先控制后碎步
180 3600
P = ------------- 四、一弧度对应的秒值:
土木工程测量方法
土木工程测量方法
第一章 测量工作在施工生产中作用
由于社会的发展，工程项目的增多，测量技术已经广泛地应用于工程 建设的各个阶段。应用于工程建设上，其任务共分三项： 测图；放样；监
测。测图工作是设计和测绘部门的主要任务，我们只需了解一些概念即可。 监测可理解为监控测量，监测的主要容为：在施工过程中对地质和地形变 化情况进行监视。例如：在隧道施工过程中，对围岩受敛情况及拱顶下沉 情况进行观测，以及其它大型建筑物和高路基或地质不良地段需要经常地 观测它们的变形情况，以便采取相应的措施，确保工程质量和人员、行车 的安全。对于我们施工单位而言，测量工作的主要任务就是放样，因为测 量放样工作贯穿着工程的全过程。
放样亦称测设，就是把图纸上设计好的 各种建筑物按设计要求测设到地面上，
并用一定的标志表示出来，作为施 工的依据。
测量技术是为人类生产服务的一门技术， 在施工生产中，测量具有十 分重要的作用。例如：在铁路、公路勘测设计的时候需要测绘较大比例尺 的地形图和断面图，以便设计部门利用该图选择和确定线路位置； 我们施 工单位要将设计好的线路位置准确地标定在地面上；整个工程完成后还要 进行竣工测量等……总之，在整个工程建设过程中，无论是勘测设计阶段， 施工阶段和运营阶段，这些工作都离不开测量。测量工作的质量将直接影 响工程建设的设计方案及施工的进度和工程质量。因此，作为工程技术人 员，只有熟练掌握和理解各种基本测量操作技术及必要的计算技巧， 才能
通过测量对各种建筑物进行精确的定位、放样。
测量的实际工作分为外业和业两个容， 其外业工作（放样工作）即为 测量地面上各点之间的角度、水平距离和高差，测量成果的好坏亦取决于 这三项工作的质量；业工作包括资料计算、现场放样记录、成果整理复核第二章 水准测量
一水准测量的原理
水准测量亦称高程测量，确定地面上某一点的高程所进行的测量称为 高程测量。确定一点的高程通常可采用水准测量方法和三角高程测量方 法，而水准测量方法是最准确的也是最普通的使用方法 （三角高程测量方
土木工程测量复习资料全
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.专业.整理. 第一章 绪论
名词解释
测量学：研究地球表面局部地区内测绘工作的基本原理、技术、方法、和应用的学科。
地物：地面上天然或人工形成的物体。
地貌：地表高低起伏的形态。
测定：使用测量仪器和工具，通过测量和计算将地物和地貌的位置按照一定比例尺、规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研究和工程建设规划设计使用。
测设：将地形图上的图上设计的建筑物和构筑物的位置在实地中标定出来，作为施工依据。 水准面：假想静止不动的水面穿越地球陆地，包围整个地球，形成一个封闭曲面，这个封闭曲面就叫做水准面。
高程：地面点到大地水准面的铅垂距离成为该点的绝对高程或海拔，简称高程
碎部点：地物，地貌的特征点
碎步测量：测量碎部点坐标的方法与过程。
高差：地面两点之间的绝对高差或者相对高程之差成为高差。用h加两点点名作下标表示
填空
参心坐标系：1954北京坐标系 和 1980西安坐标系
地心坐标系：2000国家大地坐标系 WGS-84坐标系（GNSS）
地物 和 地貌 总称地形，测量学的主要任务是 测定 和 测设。
大地原点 陕西省泾阳县永乐镇石际寺村大地原点 1980西安坐标系，简称80西安系
1954北京坐标系 简称54北京系 大地原点在俄罗斯圣彼得堡市普尔科沃天文台圆形大厅中心 下载可编辑
.专业.整理. 使用高斯投影的国家有 德国 中国，前苏联
笛卡尔坐标系与高斯平面坐标系的区别
高斯平面坐标系中，为了定向的方便，定义纵轴为Ｘ轴，横轴为Ｙ轴，第一象限相同，其余象限按顺时针方向编号。
为了避免Ｙ坐标出现负值，我国统一规定将每带的坐标原点西移５００ＫＭ，即是给每个点的Ｙ坐标加上５００ＫＭ，使之恒为正
高程系是一维坐标系，它的基准是大地水准面（具有唯一性）
测量工作的原则：从整体到局部，先控制到碎步
1956年黄海高程系，56高程系，大地水准面为基准引测出水准原点的高程为72.289m。
土木工程测量
第一章
1、什么是大地水准面
人们设想将静止的平均海水面向整个陆地延伸，用所形成的封闭曲面代替地球表面，这个曲面称为大地水准面
2、什么是测量基准面
①测量工作的基准线——铅垂线
②测量工作的基准面|——大地水准面
③测量内业计算的基准线——法线
④测量内业计算的基准面——参考椭球面
3、高斯平面直角坐标系与笛卡尔坐标系的关系
高斯平面直角坐标系以赤道和中央子午线的焦点为坐标原点O，中央子午线方向为X轴，北方向为正。赤道投影线为Y轴，东方向为正。象限俺顺时针Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ排列。
高斯直接坐标系与数学中的笛卡尔坐标系不同。高斯直角坐标系纵坐标为X轴，横坐标为Y轴；坐标象限为顺时针划分四个象限；角度起算是从X轴的北方向开式，顺时针计算。这些定义都与数学中的定义不同。这样的做法是为了将数学的三角和解析几何公式直接用到测量的计算上。
第二章
1、水准测量的内容与成果
水准测量是利用水准仪建立一条水平视线，借助水准尺来测定地面两点间的高差，从而由已知点高程及测得的高差求出待测点高程。
水准测量是高程测量中精度最高和最常用的一种方法，被广泛应用于高程控制测量和土木工程施工测量中。
2、高程计算方法
测A,B两点高差，AB两点之间安置水准仪，利用水准仪的水平视线，分别读取A点水准尺上的读数a与B点水准尺上的读数b。则AB两点的高差为HAB=a-b。
若已知A点高程为Ha则B点高程为HB=HA+hAB=HA+(a-b)（高差法）
或 B点高程还可以通过仪器的视线高程Hi计算Hi=HA+a HB=Hi-b （方程组）
3、水准仪检荷每部分几何关系
①圆水准器轴平行仪器竖轴
②十字丝横丝垂直仪器竖轴
③水准管轴平行视准轴
4、水准测量中前视和后视的作用
5、水准路线计算过程
①高差hAB=∑h=∑a-∑b
②高程HB=HA+∑h
③高差改正数 Vi=fhni/n（n为测站总数，ni为第i段站数）
Vi=fhDi/L（L为水准路线总长Km，Di为第i段距离）
02水准测量
共 3 页， 第 1 页 学习情境二 水准测量
一、学习目标：
（一）专业能力：
（1）理解水准测量的基本原理
（2）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
（3）掌握水准测量的外业实施及内业数据处理方法
（4）了解水准测量的注意事项
（二）方法能力：培养学生独立思考、分析和解决问题的能力
（三）社会能力：提高学生的参与意识、培养学生团队合作的意识
（四）岗位职业能力：本专业主要培养的是服务于生产第一线的建筑工程测量人员，通过本次课知识点的学习为今后的工作打基础并培养良好的职业素养。
二、学习重点：
水准测量原理、水准测量的仪器和工具、水准仪的使用、水准测量的方法、水准测量的成果计算、微倾式水准仪的检验与校正、精密水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪
三、学习难点：
闭合水准路线成果计算
四、教学方法：讲授法、任务教学法、练习法、小组合作学习法、学生评价法等
五、教学准备（含教具）：教材、多媒体、相关资料、评价表等
六、教学课时安排：3课时
七、教学流程
课堂教学组织：（起立、互致问候、考勤、教学日志记录）
课前准备（课前预习准备）
（一）安全、文明、环保、素养教育
（二）导入
1．教学方法：讲授法、任务教学法、练习法、小组合作学习法、学生评价法等
2．教师活动：通过PPT演示稿讲授本节课所要学习的大致内容。
3．学生活动：结合PPT演示稿及教师的讲授知道本节课所要学习的大致内容。
（三）学习过程
学习任务（工作任务）一：水准测量原理
1．教学方法：讲授法、任务教学法、练习法、小组合作学习法、学生评价法等
2．教师活动：通过PPT演示稿讲授水准测量原理。
3．学生活动：结合PPT演示稿及教师的讲授学习水准测量原理。 共 3 页， 第 2 页 学习任务（工作任务）二：水准测量的仪器和工具
1．教学方法：讲授法、任务教学法、练习法、小组合作学习法、学生评价法等
2．教师活动：通过PPT演示稿讲授水准测量的仪器和工具。
第2章,水准测量
1
第2章 水准测量
在地形图的测绘和工程勘察设计及施工放样中，都需要测定地面点的高程。测定地面点的高程称为高程测量。
它的方法可分为：
1、水准测量（几何水准测量）用水准仪；
2、三角高程测量(间接高程测量）用经纬仪；
3、GPS高程测量（现代高程测量)用GPS仪；
4、气压高程测量（物理高程测量)用高程计。
2-1 水准测量原理
• 要求：测量A，B两点间的高差 h
思路：在A，B上竖立标尺，用水准仪构筑一条水平视线
• 该视线在两尺上截得读数a和b
– 则B比A高出 hＡＢ=a-b
注：高差h有正有负
2
2-2 水准仪和水准测量的工具
一、水准仪
等级(精度系列)： DS05 DS1 DS3 DS10
型号下标：毫米数，表示1公里往、返测量的高差平均值的
中误差(由于仪器引起的）。
构造：望远镜、 水准器、基座、支架
（一）望远镜
望远镜由物镜、对光透镜、十字丝分划板和目镜等部分组成。
视准轴：望远镜物镜光心与十字丝交点的连线。
十字丝是用以瞄准目标和读数的，十字丝的交点和
物镜光心的连线，称为望远镜的视准轴。
3
望远镜的作用：提供一条瞄准目标的视线，将远处的目标放大，提高 瞄准和读数的精度
调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象于十字丝面上。
移动调焦镜称为物镜调焦。
视差：如果目标象没有落在十字丝上，则当观测员的眼睛上下左右 移动时，会感到目标象与十字丝之间有相对错动。这种现象 称为视差。视差影响瞄准的精度。物镜调焦可以消除视差
（二）水准器 分为： 圆水准管
长水准管
管水准器----是个玻璃容器，其纵剖面上内侧呈圆弧形。刻划线对称中点处的切线就是水准管轴。“气泡居中”即水准管轴水平。
圆水准器----是个玻璃容器，上 面有同心圆的刻划。上盖的内表面是圆球形，同心圆圆心处的曲率半径就是圆水准器的轴。
工程测量学课件
工程测量课件
第一章 绪 论
内容：掌握工程测量的基本概念、任务与作用；理解水准面、大地水准面、地理坐标系（大地、天文）、独立平面直角坐标系、高斯平面直角坐标系、绝对高程、相对高程和高差的概念；了解用水平面代替水准面的限度、测量工作的组织原则和程序及本课程的学习方法。
重点：测量上平面直角坐标系与数学上笛卡尔平面直角坐标系的异同；测量工作的组织原则和程序。
难点：大地水准面、 高斯平面直角坐标系的概念；地面上点位的确定方法。
§ 1.1 测量学的发展、学习意义及要求
一、测量学的发展概况
1、我国古代测量学的成就
我国是世界文明古国 , 由于生活和生产的需要 , 测量工作开始得很早，在测量方面也取得了辉煌的成就。现举出以下几例。
（1）长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国地图—— 世界上发现的最早的军用地图。
注：世界上现存最古老的地图是在古巴比伦北部的加苏古巴城（今伊拉克境内）发掘的刻在陶片上的地图。
图上绘有古巴比伦城、底格里斯河和幼发拉底河。 大约是公元前 2500 年刻制的，距今大约四千余年了。
（2）北宋时沈括的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角的发现。
（3）清朝康熙年间， 1718 年完成了世界上最早的地形图之一《皇与全图》。
在清朝康、雍、乾三位皇帝的先后主持下，自康熙十七年至乾隆二十五年，即 1708 年至 1760 年的五十余年间，是中国大地测量工作取得辉煌成就，绘制全国地图、省区地图和各项专门地图最多的兴盛时期，亦是世界测绘史上首创中外人士合作先例，在一千余万平方公里的中国大陆上完成了大规模三角测量的宏伟业绩。
2、目前测量学发展状况及展望
（1） 全站仪的测量室内外一体化。 工程测量课件
（2） 全球定位系统 GPS （ Global positioning system ）的发展。
（3） 遥感 RS （ Remote sense ）的发展。
水准测量
1 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hAB
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：hAB= a-b
高差等于后视读数减去前视读数。
a＞b，高差为正；a
如何由A高程推算B高程？
2 高差法：若HA已知，则HB=HA+ hAB
仪高法：视线高程Hi=HA+a，则HB=Hi-b
例：设A为后视点，B为前视点；HA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。