1、模塊一 水準測量本章主要介紹了水準測量的原理和方法、水準儀的技術操作和檢驗校、水準測量誤差的影響與消除方法，并介紹了三、四等水準測量和精密、自動安平、數字水準儀。其重點內容包括水準測量原理、水準器的作用和分劃值、水準儀的技術操作和檢驗校正、水準測量的施測程序與成果檢核、閉合差調整、誤差的消除方法以及三、四等水準測量。其難點為水準測量施測程序與成果檢核、閉合差調整及誤差的消除方法。地面點的高程是地面點的定位元素之一，測定地面點高程的工作稱為高程測量，是測量的基本工作之一。按使用的測量儀器和獲得高程的方法有水準測量和三角高程測量，此外還有液體靜力水準測量、氣壓高程測量和GPS 高程測量等。本章主要

2、介紹水準測量。1.1 水準測量概述 高程是確定地面點位置的基本要素之一，所以高程測量是四種基本測量工作之一。高程測量的目的是要獲得點的高程，但一般只能直接測得兩點間的高差，然后根據其中一點的已知高程推算出另一點的高程。 進行高程測量的主要方法有水準測量和三角高程測量。水準測量是利用水平視線來測量兩點間的高差。由于水準測量的精度較高，所以是高程測量中最主要的方法。三角高程測量是測量兩點間的水平距離或斜距和豎直角(即傾斜角)，然后利用三角公式計算出兩點間的高差。三角高程測量一般精度較低，只是在適當的條件下才被采用。除了上述兩種方法外，還有利用大氣壓力的變化，測量高差的氣壓高程測量；利用液體的物理性

3、質測量高差的液體靜力高程測量；以及利用攝影測量的測高等方法，但此方法較少采用。在一般的測量工作中都以大地水準面作為高程起算的基準面。因此，地面任一點沿鉛垂線方向到大地水準面 的距離就稱為該點的絕對高程或海拔，簡稱高程，用 H 表示。如圖1-1 所示，圖中的 HA、HB 分別表示地面上 A、 B 兩點的高程。我國規定以 19501956 年間青島驗潮站多年記錄的黃海平均海水面作為我國的大地水準面，由此 建立的高程系統稱為“1956 年黃海高程系”。新的國家高程基準面是根據青島驗潮站 19521979 年間的驗潮資料 計算確定的，依此基準面建立的高程系統稱為“1985 國家高程基準”。并于 198

4、7年開始啟用。圖1-1241.2 水準測量的原理 水準測量是利用水平視線來求得兩點的高差。例如圖22中，為了求出A、B兩點的高差 ，在A、B兩個點上豎立帶有分劃的標尺水準尺，在A、B兩點之間安置可提供水平視線的儀器水準儀。當視線水平時，在A、B兩個點的標尺上分別讀得讀數a和b，則A、B兩點的高差等于兩個標尺讀數之差。即：hAB=ab (21)如果A為已知高程的點，B為待求高程的點，則B點的高程為：HB=HA+hAB (22)讀數a是在已知高程點上的水準尺讀數，稱為“后視讀數”；b是在待求高程點上的水準尺讀數，稱為“前視讀數”。高差必須是后視讀數減去前視讀數。高差hAB的值可能是正，也可能是負，

5、正值表示待求點B高于已知點A，負值表示待求點B低于已知點A。此外，高差的正負號又與測量進行的方向有關，例如圖12中測量由A向B進行，高差用hAB表示，其值為正；反之由B向A進行，則高差用hBA表示，其值為負。所以說明高差時必須標明高差的正負號，同時要說明測量進行的方向。 圖 12當兩點相距較遠或高差太大時，則可分段連續進行，從圖13中可得： h1 = a1 - b1 h2 = a2 - b2 hn = an - bnhAB = å h = å a - å b hAB=h=ab (23) 圖 13即兩點的高差等于連續各段高差的代數和，也等于后視讀數之和減去前視讀數之

6、和。通常要同時用h和(ab)進行計算，用來檢核計算是否有誤。 圖23中置儀器的點、稱為測站。立標尺的點1、2、稱為轉點，它們在前一測站先作為待求高程的點，然后在下一測站再作為已知高程的點，轉點起傳遞高程的作用。轉點非常重要，轉點上產生的任何差錯，都會影響到以后所有點的高程。 1.3 水準儀和水準尺 水準儀是進行水準測量的主要儀器，它可以提供水準測量所必需的水平視線。目前通用的水準儀從構造上可分為兩大類：即利用水準管來獲得水平視線的水準管水準儀，其主要形式稱“微傾式水準儀”；另一類是利用補償器來獲得水平視線的“自動安平水準儀”。此外，尚有一種新型水準儀電子水準儀，它配合條紋編碼尺，利用數字化圖像

7、處理的方法，可自動顯示高程和距離，使水準測量實現了自動化。 我國的水準儀系列標準分為DS05、DS1、DS3和DS20四個等級。D是大地測量儀器的代號，S是水準儀的代號，均取大和水兩個字漢語拼音的首字母。角碼的數字表示儀器的精度。其中DS05和DS1用于精密水準測量，DS3用于一般水準測量，DS20則用于簡易水準測量。 水準尺用優質木材或鋁合金制成，最常用的形狀有桿式和箱式兩種(圖15)，長度分別為3m和5m。箱式尺能伸縮攜帶方便，但接合處容易產生誤差，桿式尺比較堅固可靠。水準尺尺面繪有1cm或5mm黑白相間的分格，米和分米處注有數字，尺底為零。為了便于倒像望遠鏡讀數，注的數字常倒寫。雙面水準

8、尺是一面為黑色另一面為紅色的分劃，每兩根為一對。兩根的黑面都以尺底為零，而紅面的尺底分別為4.687m和4.787m。利用雙面尺可對讀數進行檢核。尺墊是用于轉點上的一種工具，用鋼板或鑄鐵制成(圖16)。使用時把三個尖腳踩入土中，把水準尺立在突出的圓頂上。尺墊可使轉點穩固防止下沉。(a) (b) 圖15 圖 16一、微傾式水準儀的構造和使用(一) DS3微傾式水準儀的構造 (b) (b) 圖17 (a) (b)1.物鏡2.目鏡、3.調焦螺旋、4.管水準器、5.圓水準器、6.腳螺旋 7.制動螺旋、8.微動螺旋、9.微傾螺旋、10.基座圖17為在一般水準測量中使用較廣的DS3型微傾式水準儀，它由下列

9、三個主要部分組成： 望遠鏡 它可以提供視線，并可讀出遠處水準尺上的讀數。 水準器 用于指示儀器或視線是否處于水平位置。基座 用于置平儀器，它支承儀器的上部并能使儀器的上部在水平方向轉動。 水準儀各部分的名稱見圖17。基座上有三個腳螺旋，調節腳螺旋可使圓水準器的氣泡移至中央，使儀器粗略整平。望遠鏡和管水準器與儀器的豎軸聯結成一體，豎軸插入基座的軸套內，可使望遠鏡和管水準器在基座上繞豎軸旋轉。制動螺旋和微動螺旋用來控制望遠鏡在水平方向的轉動。制動螺旋松開時，望遠鏡能自由旋轉；旋緊時望遠鏡則固定不動。旋轉微動螺旋可使望遠鏡在水平方向作緩慢的轉動，但只有在制動螺旋旋緊時，微動螺旋才能起作用。旋轉微傾螺

10、旋可使望遠鏡連同管水準器作俯仰微量的傾斜，從而可使視線精確整平。因此這種水準儀稱為微傾式水準儀。 下面先說明微傾式水準儀上主要的部件望遠鏡和水準器的構造和性能。 1. 望遠鏡 測量儀器上的望遠鏡還必須有一個十字絲分劃板，它是刻在玻璃片上的一組十字絲，被安裝在望遠鏡筒內靠近目鏡的一端。水準儀上十字絲的圖形如圖18所示，水準測量中用它中間的橫絲或楔形絲讀取水準尺上的讀數。十字絲交點和物鏡光心的連線稱為視準軸，也就是視線。視準軸是水準儀的主要軸線之一。圖18 為了能準確地照準目標或讀數，望遠鏡內必須同時能看到清晰的物像和十字絲。為此必須使物像落在十字絲分劃板平面上。為了使離儀器不同距離的目標能成像于

11、十字絲分劃板平面上，望遠鏡內還必須安裝一個調焦透鏡。觀測不同距離處的目標，可旋轉調焦螺旋改變調焦透鏡的位置，從而能在望遠鏡內清晰地看到十字絲和所要觀測的目標。 2. 水準器 水準器是用以置平儀器的一種設備，是測量儀器上的重要部件。水準器分為管水準器和圓水準器兩種： (1) 管水準器 又稱水準管，是一個封閉的玻璃管，管的內壁在縱向磨成圓弧形，其半徑可自0.2m至100m。管內盛酒精或乙醚或兩者混合的液體，并留有一氣泡(圖19)。管面上刻有間隔為2mm的分劃線，分劃的中點稱水準管的零點。過零點與管內壁在縱向相切的直線稱水準管軸。當氣泡的中心點與零點重合時，稱氣泡居中，氣泡居中時水準管軸位于水平位置

12、。圖19 水準管上一格(2mm)所對應的圓心角稱為水準管的分劃值。根據幾何關系可以看出，分劃值也是氣泡移動一格水準管軸所變動的角值(圖18)。水準儀上水準管的分劃值為1020，水準管的分劃值愈小，視線置平的精度愈高。但水準管的置平精度還與水準管的研磨質量、液體的性質和氣泡的長度有關。在這些因素的綜合影響下，使氣泡移動0.1格時水準管軸所變動的角值稱水準管的靈敏度。能夠被氣泡的移動反映出水準管軸變動的角值愈小，水準管的靈敏度就愈高。 (2) 圓水準器 是一個封閉的圓形玻璃容器，頂蓋的內表面為一球面，半徑可自0.12m至0.86m，容器內盛乙醚類液體，留有一小圓氣泡(圖110)。容器頂蓋中央刻有一

13、小圈，小圈的中心是圓水準器的零點。通過零點的球面法線是圓水準器的軸，當圓水準器的氣泡居中時，圓水準器的軸位于鉛垂位置。圓水準器的分劃值，是頂蓋球面上2mm弧長所對應的圓心角值，水準儀上圓水準器的角值為8至15。 圖 110(二) DS3微傾式水準儀的使用 使用水準儀的基本作業是：在適當位置安置水準儀，整平視線后讀取水準尺上的讀數。微傾式水準儀的操作應按下列步驟和方法進行： 1. 安置水準儀 首先打開三腳架，安置三腳架要求高度適當、架頭大致水平并牢固穩妥，在山坡上應使三腳架的兩腳在坡下一腳在坡上。然后把水準儀用中心連接螺旋連接到三腳架上，取水準儀時必須握住儀器的堅固部位，并確認已牢固地連結在三腳

14、架上之后才可放手。 2. 儀器的粗略整平 儀器的粗略整平是用腳螺旋使圓水準器的氣泡居中。不論圓水準器在任何位置，先用任意兩個腳螺旋使氣泡移到通過圓水準器零點并垂直于這兩個腳螺旋連線的方向上，如圖215中氣泡自a移到b，如此可使儀器在這兩個腳螺旋連線的方向處于水平位置。然后單獨用第三個腳螺旋使氣泡居中，如此使原兩個腳螺旋連線的垂線方向亦處于水平位置，從而使整個儀器置平。如仍有偏差可重復進行。操作時必須記住以下三條要領： (1)先旋轉兩個腳螺旋，然后旋轉第三個腳螺旋； (2)旋轉兩個腳螺旋時必須作相對地轉動，即旋轉方向應相反。(3)氣泡移動的方向始終和左手大拇指移動的方向一致。3. 照準目標 用望

15、遠鏡照準目標，必須先調節目鏡使十字絲清晰。然后利用望遠鏡上的準星從外部瞄準水準尺，再旋轉調焦螺旋使尺像清晰，也就是使尺像落到十字絲平面上。這兩步不可顛倒。最后用微動螺旋使十字絲豎絲照準水準尺，為了便于讀數，也可使尺像稍偏離豎絲一些。當照準不同距離處的水準尺時，需重新調節調焦螺旋才能使尺像清晰，但十字絲可不必再調。 照準目標時必須要消除視差。當觀測時把眼睛稍作上下移動，如果尺像與十字絲有相對的移動，即讀數有改變，則表示有視差存在。其原因是尺像沒有落在十字絲平面上(圖216a、b)。存在視差時不可能得出準確的讀數。消除視差的方法是一面稍旋轉調焦螺旋一面仔細觀察，直到不再出現尺像和十字絲有相對移動為

16、止，即尺像與十字絲在同一平面上 4. 視線的精確整平 由于圓水準器的靈敏度較低，所以用圓水準器只能使水準儀粗略地整平。因此在每次讀數前還必須用微傾螺旋使水準管氣泡符合，使視線精確整平。由于微傾螺旋旋轉時，經常在改變望遠鏡和豎軸的關系，當望遠鏡由一個方向轉變到另一個方向時，水準管氣泡一般不再符合。所以望遠鏡每次變動方向后，也就是在每次讀數前，都需要用微傾螺旋重新使氣泡符合。 5. 讀數 用十字絲中間的橫絲讀取水準尺的讀數。從尺上可直接讀出米、分米和厘米數，并估讀出毫米數，所以每個讀數必須有四位數。如果某一位數是零，也必須讀出并記錄。不可省略，如1.002m、0.007m、2.100m等。由于望遠

17、鏡一般都為倒像，所以從望遠鏡內讀數時應由上向下讀，即由小數向大數讀。讀數前應先認清水準尺的分劃特點，特別應注意與注字相對應的分米分劃線的位置。為了保證得出正確的水平視線讀數，在讀數前和讀數后都應該檢查氣泡是否符合。二、自動安平水準儀的構造和使用自動安平水準儀是在望遠鏡內安裝一個自動補償器代替水準管。儀器經粗平后，由于補償器的作用，無需精平即可通過中絲獲得視線水平時的讀數。簡化了操作，提高了觀測速度；同時還補償了如溫度、風力、震動等對測量成果一定限度的影響，從而提高了觀測精度。（一）構造 自動安平水準儀是一種不用水準管而能自動獲得水平視線的水準儀(圖111)。由于水準管水準儀在用微傾螺旋使氣泡符

18、合時要花一定的時間，水準管靈敏度愈高，整平需要的時間愈長。在松軟的土地上安置水準儀時，還 要隨時注意氣泡有無變動。而自動安平水準儀在用圓水準器使儀器粗略整平后，經過12s即可直接讀取水平視線讀數。當儀器有微小的傾斜變化時，補償器能隨時調整，始終給出正確的水平視線讀數。因此它具有觀測速度快、精度高的優點，被廣泛地應用在各種等級的水準測量中。 圖111(二) 自動安平水準儀的使用 自動安平水準儀的使用方法較微傾式水準儀簡便。首先也是用腳螺旋使圓水準器氣泡居中，完成儀器的粗略整平。然后用望遠鏡照準水準尺，即可用十字絲橫絲讀取水準尺讀數，所得的就是水平視線讀數。由于補償器有一定的工作范圍，即能起到補償

19、作用的范圍，所以使用自動安平水準儀時，要防止補償器貼靠周圍的部件，不處于自由懸掛狀態。有的儀器在目鏡旁有一按鈕，它可以直接觸動補償器。讀數前可輕按此按鈕，以檢查補償器是否處于正常工作狀態，也可以消除補償器有輕微的貼靠現象。如果每次觸動按鈕后，水準尺讀數變動后又能恢復原有讀數測表示工作正常。如果儀器上沒有這種檢查按鈕測可用腳螺旋使儀器豎軸在視線方向稍作傾斜，若讀數不變則表示補償器工作正常。由于要確保補償器處于工作范圍內，使用自動安平水準儀時應十分注意圓水準器的氣泡居中。數字水準儀又稱電子水準儀。數字水準儀的光學系統采用了自動安平水準儀的基本形式，是一種集電子、光學、圖像處理、計算機技術于一體的自

20、動化智能水準儀。如圖2.34所示，它由基座、水準器、望遠鏡、操作面板和數據處理系統組成。數字水準儀具有內藏應用軟件和良好的操作界面，可以完成讀數、數據儲存和處理、數據采集自動化等工作，具有速度快、精度高、作業勞動強度小、實現內外業一體化等優點。由電子手簿或儀器自動記錄的數據可以傳輸到計算機內進行后續處理，還可以通過遠程通信系統將測量數據直接傳輸給其他用戶。若使用普通水準尺，也可當普通水準儀使用。三、 數字水準儀的構造和使用1.構造1.物鏡；2.提環；3.物鏡調焦螺旋；4.測量按鈕；5.微動螺旋；6.RS 接口；7.圓水準器觀察窗；8.顯示器；9.目鏡；10.操作面板；11.帶度盤的軸座； 12

21、. 條碼水準尺條碼水準尺是與數字水準儀配套使用的專用水準尺，如圖112所示，它由玻璃纖維塑料制成，或用銦鋼制成尺面鑲嵌在尺基上形成，全長為2m4.05m。尺面上刻相互嵌套、寬度不同、黑白相間的碼條(稱為條碼)，該條碼相當于普通水準尺上的分劃和注記。精密水準尺上附有安平水準器和扶手，在尺的頂端留有撐桿固定螺孔，以便用撐桿固定條碼尺使之長時間保持準確而豎直的狀態，減輕作業人員的勞動強度。 圖112 2.目前的數字水準儀采用的讀數方法有幾何法、相關法和相位法，其基本原理如下。2.1 幾何法讀數 標尺采用雙相位碼，標尺上每2cm 為一個測量間距，其中的碼條構成碼詞，每個測量間距的邊界由過渡碼條構成，其

22、下邊界到標尺底部的高度，可由該測量間距中的碼條判讀出來。水準測量時，一般只利用標尺上中絲的上下邊各15cm 尺截距，即15個測量間距來計算視距和視線高。如Zeiss Dini 系列電子水準儀。2.2.相關法讀數標尺上與常規標尺相對應的偽隨機碼事先儲存在儀器中作為參考信號(條碼本源信息)，測量時望遠鏡攝取標尺某段偽隨機碼(條碼影像)，轉換成測量信號后與儀器內的參考信號進行比較，形成相關過程。按相關方法由電子耦合與本源信息相比較，若兩信號相同，即得到最佳相關位置時，經數據處理后讀數就可確定。比較十字絲中絲位置周圍的測量信號，得到視線高；比較上、下絲的測量信號及條碼影像的比例，得到視距。如Leica

23、 NA 系列電子水準儀。2.3 相位法讀數尺面上刻有三種獨立相互嵌套在一起的碼條，三種獨立條碼形成一組參考碼R和兩組信息碼A、B。R 碼為三道2mm 寬的黑色碼條，以中間碼條的中線為準，全尺等距分布(一般間隔3cm)。A、B 碼分別位于R 碼上、下方10mm 處，寬度在010mm 之間按正弦規律變化，A碼的周期為600mm，B碼的周期為570mm，這樣在標尺長度方向形成明暗強度按正弦規律周期變化的亮度波。將R、A、B 碼與儀器內部條碼本源信息進行相關比較確定讀數。如Topcon DL 系列電子水準儀。進行測量時，光電二極管陣列攝取的數碼水準尺條碼信息(圖像)，通過分光器將其分為兩組，一組轉射到

24、CCD 探測器上，并傳輸給微處理器，進行數據處理，得到視距和視線高；另一組成像于十字絲分劃板上，便于目鏡觀測(圖2.36b)。利用電子水準儀不僅可以進行普通水準儀所能進行的測量，還可以進行高程連續計算、多次測量平均值測量、水平角測量、距離測量、坐標增量測量、斷面計算、水準路線和水準網測量閉合差調整(平差)與測量數據自動記錄、傳輸等。尤其是自動連續測量的功能對大型建筑物的變形(瞬時變化值)觀測，相當便利而準確，具有其獨特之處，是普通水準儀無法比擬的。下面為瑞士Leica NA3000 型電子水準儀的主要技術參數(電子讀數)。每公里往返測量中誤差 ±0.4mm測距精度 ±5mm

25、測角精度 0. 1 _ ±最小視距 2.0m最大測程 120m高差最小顯示值 0.01mm視場角 2_安平補償精度 ±0.4外業作業溫度 20+50數字水準儀的技術操作 數字水準儀的操作步驟同自動安平水準儀一樣，分為粗平、照準、讀數三步。現以NA3000 型為例介紹其操作方法。粗平 同普通水準儀一樣，轉動腳螺旋使圓水準器的氣泡居中即可。氣泡居中情況可在圓水準器觀察窗中看到。而后打開儀器電源開關(開機)，儀器進行自檢。當儀器自檢合格后顯示器顯示程序清單，此時即可進行測量工作。照準 先轉動目鏡調焦螺旋，看清十字絲；照準標尺，轉動物鏡調焦螺旋，消除視差，看清目標。按相應鍵選擇測量

26、模式和測量程序，如僅測量不記錄、測量并記錄測量數據等；如按PROG鍵，調出程序清單；按DSP鍵或DSP鍵選擇相應的測量程序，并按RUN鍵予以確認。當僅測量水準尺的讀數和距離時的程序為“P MEAS ONLY”；開始進行水準測量時的程序為“P START LEVELING”，水準線路連續高程測量和輸入起始點高程的程序為“P CONT LEVELING”，視準軸誤差檢查的程序為“P CHECK ADJUST”，刪除記錄器中數據記錄的程序為“P ERASE DATA”。而后用十字絲豎絲照準條碼尺中央，并制動望遠鏡。讀數 輕按一下測量按鈕(紅色)，顯示器將顯示水準尺讀數；按測距鍵即可得到儀器至水準尺的

27、距離，若按相應鍵即可得到所需要的相應數據。若在“測量并記錄”模式，儀器將自動記錄測量數據。當高程測量時，后視觀測完畢后，儀器自動顯示提示符“FORE ”提醒觀測員觀測前視；前視觀測完畢后，儀器又自動顯示提示符“BACK”提醒進行下一測站后視的觀測；如此連續進行直至觀測至終點。儀器顯示的待定點的高程是以前一站轉點的高程推算的。一站觀測完畢，按IN/SO鍵結束測量工作，關機、搬站。數字水準儀使用注意事項 ，數字水準儀是自動化程度較高的電子測量儀器，屬高精度精密儀器，使用時除普通水準儀應注意的事項外，還應注意以下幾點。(1) 避免強陽光下進行測量，以防損傷眼睛和光線折射導致條碼尺圖像不清晰產生錯誤；

28、必要時，可采用儀器和條碼尺撐傘遮陽。(2) 儀器照準時，盡量照準條碼尺中部，避免照準條碼尺的底部和頂部，以防儀器識別讀數產生誤差。(3) 一般來講，物體在條碼尺上的陰影不影響讀數，但是當陰影形成與水準尺條碼圖形相似的圖像化投影時，儀器將接收到錯誤編碼信息，此時不能進行測量。(4) 條碼尺使用時要防摔、防撞，保管時要保持清潔、干燥，以防變形，影響測量成果精度。有的條碼尺可導電，應嚴防與帶電電線(纜)接觸，以免危及人身安全。(5) 數字水準儀和條碼尺在使用前，必須認真閱讀操作手冊。1.4 水準測量的方法一、水準路線的形式水準測量的任務，是從已知高程的水準點開始測量其他水準點或地面點的高程。測量前應

29、根據要求布置并選定水準點的位置，埋設好水準點標石，擬定水準測量進行的路線。水準路線有以下幾種形式： 圖 112 (一) 附合水準路線 是水準測量從一個高級水準點開始，結束于另一高級水準點的水準路線。這種形式的水準路線，可使測量成果得到可靠的檢核(圖112a)。(二) 閉合水準路線 是水準測量從一已知高程的水準點開始，最后又閉合到起始點上的水準路線。這種形式的水準路線也可以使測量成果得到檢核(圖112b)。(三) 水準支線 是由一已知高程的水準點開始，最后既不附合也不閉合到已知高程的水準點上的一種水準路線。這種形式的水準路線由于不能對測量成果自行檢核，因此必須進行往測和返測，或用兩組儀器進行并測

30、(圖112c)。(四) 水準網 當幾條附合水準路線或閉合水準路線連接在一起時，就形成了水準網(圖112d、e)。水準網可使檢核成果的條件增多因而可提高成果的精度。二、水準測量的施測方法水準測量施測方法如圖113所示，圖中A為已知高程的點，B為待求高程的點。首先在已知高程的起始點A上豎立水準尺，在測量前進方向離起點不超過200m處設立第一個轉點Z1，必要時可放置尺墊，并豎立水準尺。在離這兩點等距離處I安置水準儀。儀器粗略整平后，先照準起始點A上的水準尺，用微傾螺旋使氣泡符合后，讀取A點的后視讀數。然后照準轉點Z1上的水準尺，氣泡符合后讀取Z1點的前視讀數。把讀數記入手簿，并計算出這兩點間的高差。

31、此后在轉點Z1處的水準尺不動，僅把尺面轉向前進方向。在A點的水準尺和I點的水準儀則向前轉移，水準尺安置在與第一站有同樣間距的轉點Z2，而水準儀則安置在離Z1、Z2兩轉點等距離處的測站。按在第I站同樣的步驟和方法讀取后視讀數和前視讀數，并計算出高差。如此繼續進行直到待求高程點B。 圖 113觀測所得每一讀數應立即記入手簿，水準測量手簿格式見表11。填寫時應注意把各個讀數正確地填寫在相應的行和欄內。例如儀器在測站I時，起點A上所得水準尺讀數2.073應記入該點的后視讀數欄內，照準轉點Z1所得讀數1.526應記入Z1點的前視讀數欄內。后視讀數減前視讀數得A、Z1兩點的高差+0.547記入高差欄內。以

32、后各測站觀測所得均按同樣方法記錄和計算。各測站所得的高差代數和h，就是從起點A到終點B總的高差。終點B的高程等于起點A的高程A、B間的高差。因為測量的目的是求B點的高程，所以各轉點的高程不需計算。測站測點后視讀數前視讀數高差高程備注AZ12.0731.5260.54750.118已知 A 點高程=50.118Z1Z21.6241.5261.4070.54750.665Z2Z31.6781.4071.3920.21750.882Z3Z41.5951.3921.4020.28651.168Z4 B0.9211.4021.5030.19351.3617.8911.5037.2300.58250.77

33、9計算檢核 a b = +0.661 h = +0.661HB H A = +0.661 表11 水準測量手簿(一)為了節省手簿的篇幅，在實際工作中常把水準手簿格式簡化成表12所示。這種格式實際上是把同一轉點的后視讀數和前視讀數合并填在同一行內，兩點間的高差則一律填寫在該測站前視讀數的同一行內。其他計算和檢核均相同。 測點后視讀數前視讀數高差高程備注A2.07350.118H A 50.118Z11.6241.5260.54750.665Z21.6781.4070.21750.882Z31.5951.3920.28651.168Z40.9211.4020.19351.361B1.5030.58

34、250.7797.8917.2301.2430.582 計算檢核 å a - å b = +0.661 å h = +0.661 HB - H A = +0.661表12在每一測段結束后或手簿上每一頁之末，必須進行計算檢核。檢查后視讀數之和減去前視讀數之和(ab)是否等于各站高差之和(h)，并等于終點高程減起點高程。如不相等，則計算中必有錯誤，應進行檢查。但應注意這種檢核只能檢查計算工作有無錯誤，而不能檢查出測量過程中所產生的錯誤，如讀錯記錯等。檢查測量過程中的差錯，要采用下面將要敘述的方法。三、水準測量成果的檢核 為了保證水準測量成果的正確可靠，對水準測量的成果

35、必須進行檢核。檢核方法有測站檢核和水準路線檢核兩種： (一) 測站檢核 為防止在一個測站上發生錯誤而導致整個水準路線結果的錯誤，可在每個測站上對觀測結果進行檢核，方法如下： 1. 兩次儀器高法 在每個測站上一次測得兩轉點間的高差后，改變一下水準儀的高度，再次測量兩轉點間的高差。對于一般水準測量，當兩次所得高差之差小于5mm時可認為合格，取其平均值作為該測站所得高差，否則應進行檢查或重測。2. 雙面尺法 利用雙面水準尺分別由黑面和紅面讀數得出的高差，扣除一對水準尺的常數差后，兩個高差之差小于5mm時可認為合格，否則應進行檢查或重測。用雙面尺進行水準測量的檢核方法詳見第八章。(二) 水準路線的檢核 1. 附合水準路線 為使測量成果得到可靠的檢核，最好把水準路線布設成附合水準路線。對于附合水準路線，理論上在兩已知高程水準點間所測得各站高差之和應等于起迄兩水準點間高程之差。即 h=H終H起如果它們不能相等，其差值稱為高程閉合差，用 表示。所以附合水準路線的高程閉合差為： fh=h(H終H起) (210)高程閉合差的大小在一定程度上反映了測量成果的質量。 2. 閉合水準路線 在閉合水準路線上亦可對測量成果進行檢核。對于閉合水準路線，因為它起迄于同一個點，所以理論上全線