1、會計學1水準原理水準原理(yunl)及操作分解及操作分解第一頁，共61頁。水準(shuzhn)原理高程基準面就是地面點高程的統一起算面，由于大地水準面所形成的體形大地體是與整個(zhngg)地球最為接近的體形，因此通常采用大地水準面作為高程基準面。 大地水準面是假想海洋處于完全靜止的平衡狀態時的海水面延伸到大陸地面以下所形成的閉合曲面。事實上，海洋受著潮汐、風力的影響，永遠不會處于完全靜止的平衡狀態，總是存在著不斷的升降運動，但是可以在海洋近岸的一點處豎立水位標尺，成年累月地觀測海水面的水位升降，根據長期觀測的結果可以求出該點處海洋水面的平均位置，人們假定大地水準面就是通過這點處實測的平均海水

2、面。 長期觀測海水面水位升降的工作稱為驗潮，進行這項工作的場所稱為驗潮站。 根據各地的驗潮結果表明，不同地點平均海水面之間還存在著差異，因此，對于一個國家來說，只能根據一個驗潮站所求得的平均海水面作為全國高程的統一起算面高程基準面。第2頁/共61頁第二頁，共61頁。一全國高程有其重要的歷史意義，對國防和經濟建設、科學研究等方面(fngmin)都起了重要的作用。但從潮汐變化周期來看，確立“1956年黃海高程系統”的平均海水面所采用的驗潮資料時間較短，還不到潮汐變化的一個周期（一個周期一般為18.61年），同時又發現驗潮資料中含有粗差，因此有必要重新確定新的國家高程基準。新的國家高程基準面是根據青

3、島驗潮站19521979年19年間的驗潮資料計算確定，根據這個高程基準面作為全國高程的統一起算面，稱為“1985國家高程基準”。水準(shuzhn)原理第3頁/共61頁第三頁，共61頁。為了長期、牢固地表示出高程基準面的位置，作為傳遞高程的起算點，必須建立穩固的水準原點，用精密水準測量方法將它與驗潮站的水準標尺進行聯測，以高程基準面為零推求水準原點的高程，以此高程作為全國各地推算高程的依據。 我國的水準原點網建于青島附近。在“1985國家高程基準”系統中，我國水準原點的高程為72.260m。 “1985國家高程基準”已經(y jing)國家批準，并從1988年1月1日開始啟用，今后凡涉及高程基

4、準時，一律由原來的“1956年黃海高程系統”改用“1985國家高程基準”。由于新布測的國家一等水準網點是以“1985國家高程基準”起算的，因此，今后凡進行各等級水準測量、三角高程測量以及各種工程測量，盡可能與新布測的國家一等水準網點聯測，也即使用國家一等水準測量成果作為傳算高程的起算值，如不便于聯測時，可在“1956年黃海高程系統”的高程值上改正一固定數值，而得到以“1985國家高程基準”為準的高程值。 水準(shuzhn)原理第4頁/共61頁第四頁，共61頁。國家高程控制測量主要是用水準測量方法進行國家水準網的布測。國家水準網是全國范圍內施測各種比例尺地形圖和各類工程建設的高程控制基礎，并為

5、地球科學研究提供(tgng)精確的高程資料，如研究地殼垂直形變的規律，各海洋平均海水面的高程變化，以及其他有關地質和地貌的研究等。 水準(shuzhn)原理第5頁/共61頁第五頁，共61頁。國家水準網分4個等級布設，一、二等水準測量路線是國家的精密高程控制網。一等水準測量路線構成的一等水準網是國家高程控制網的骨干，同時也是研究地殼和地面垂直運動以及有關科學問題的主要依據，每隔1520年沿相同的路線重復觀測一次。構成一等水準網的環線周長(zhu chn)根據不同地形的地區，一般在1 0002000km之間。在一等水準環內布設的二等水準網是國家高程控制的全面基礎，其環線周長(zhu chn)根據不

6、同地形的地區在500750km之間。一、二等水準測量統稱為精密水準測量。國家水準網的布設采用由高級到低級、從整體到局部國家水準網的布設采用由高級到低級、從整體到局部(jb)逐級控制、逐級加密的原則。逐級控制、逐級加密的原則。水準(shuzhn)原理第6頁/共61頁第六頁，共61頁。我國一等水準網由289條路線組成，其中284條路線構成100個閉合(b h)環，共計埋設各類標石近2萬余座。全國一等水準網布設略圖如圖所示。水準(shuzhn)原理第7頁/共61頁第七頁，共61頁。二等水準網在一等水準網的基礎上布設。我國已有1 138條二等水準測量路線，總長為13.7萬公里，構成793個二等環。 三

7、、四等水準測量直接提供地形(dxng)測圖和各種工程建設所必須的高程控制點。三等水準測量路線一般可根據需要在高級水準網內加密，布設附合路線，并盡可能互相交叉，構成閉合環。單獨的附合路線長度應不超過200km；環線周長應不超過300km。四等水準測量路線一般以附合路線布設于高級水準點之間，附合路線的長度應不超過80km。水準(shuzhn)原理第8頁/共61頁第八頁，共61頁。城市和工程建設高程控制網一般按水準測量方法來建立。為了統一水準測量規格，考慮到城市和工程建設的特點，城市測量和工程測量技術規范規定：水準測量依次分為二、三、四等3個等級。首級高程控制網，一般要求布設成閉合環形，加密時可布設

8、成附合路線和結點圖形。各等級水準測量的精度和國家水準測量相應等級的精度一致(yzh)。 城市和工程建設水準測量是各種大比例尺測圖、城市工程測量和城市地面沉降觀測的高程控制基礎，又是工程建設施工放樣和監測工程建筑物垂直形變的依據。 水準測量的實施，其工作程序是：水準網的圖上設計、水準點的選定、水準標石的埋設、水準測量觀測、平差計算和成果表的編制。水準網的布設應力求做到經濟合理，因此，首先要對測區情況進行調查研究，搜集和分析測區已有的水準測量資料，從而擬定出比較合理的布設方案。如果測區的面積較大，則應先在1：25 000 1：100 000比例尺的地形圖上進行圖上設計。水準(shuzhn)原理第9

9、頁/共61頁第九頁，共61頁。圖上設計應遵循以下原則： （1）水準路線應盡量沿坡度小的道路布設，以減弱前后視折光誤差的影響。盡量避免(bmin)跨越河流、湖泊、沼澤等障礙物。 （2）水準路線若與高壓輸電線或地下電纜平行，則應使水準路線在輸電線或電纜50m以外布設，以避免(bmin)電磁場對水準測量的影響。 （3）布設首級高程控制網時，應考慮到便于進一步加密。 （4）水準網應盡可能布設成環形網或結點網，個別情況下亦可布設成附合路線。水準點間的距離：一般地區為24km；城市建筑區和工業區為12km。 （5）應與國家水準點進行聯測，以求得高程系統的統一。 （6）注意測區已有水準測量成果的利用。 水準

10、(shuzhn)原理第10頁/共61頁第十頁，共61頁。 根據上述要求，首先應在圖上初步擬定水準網的布設方案，再到實地選定水準路線和水準點位置。在實地選線和選點時，除了要考慮上述要求外，還應注意使水準路線避開土質松軟地段，確定水準點位置時，應考慮到水準標石埋設后點位的穩固安全，并能長期保存，便于施測。為此，水準點應設置在地質上最為可靠的地點，避免設置在水灘、沼澤、沙土、滑坡和地下水位高的地區；埋設在鐵路、公路(gngl)近旁時，一般要求離鐵路的距離應大于50m，離公路(gngl)的距離應大于20m，應盡量避免埋設在交通繁忙的岔道口；墻上水準點應選在永久性的大型建筑物上。 水準點選定后，就可以進

11、行水準標石的埋設工作。我們知道，水準點的高程就是指嵌設在水準標石上面的水準標志頂面相對于高程基準面的高度，如果水準標石埋設質量不好，容易產生垂直位移或傾斜，那么即使水準測量觀測質量再好，其最后成果也是不可靠的，因此務必十分重視水準標石的埋設質量。水準(shuzhn)原理第11頁/共61頁第十一頁，共61頁。國家水準點標石的制作材料、規格和埋設要求，在國家一、二等水準測量規范（以下簡稱(jinchng)水準規范）中都有具體的規定和說明。關于工程測量中常用的普通水準標石是由柱石和盤石兩部分組成，如左下圖所示，標石可用混凝土澆制或用天然巖石制成。水準標石上面嵌設有銅材或不銹鋼金屬標志，如右下圖所示。

12、水準(shuzhn)原理第12頁/共61頁第十二頁，共61頁。第13頁/共61頁第十三頁，共61頁。第14頁/共61頁第十四頁，共61頁。第15頁/共61頁第十五頁，共61頁。第16頁/共61頁第十六頁，共61頁。R2第17頁/共61頁第十七頁，共61頁。第18頁/共61頁第十八頁，共61頁。雙面尺一般成對使用，利用黑紅雙面尺一般成對使用，利用黑紅(hi hn)(hi hn)面尺零點差可對水準測面尺零點差可對水準測量讀數進行檢核。量讀數進行檢核。第19頁/共61頁第十九頁，共61頁。第20頁/共61頁第二十頁，共61頁。我國水準儀系列(xli)及基本技術參數技術參數項目水準儀系列型號S05S1

13、S3S10每公里往返平均高差中誤差望遠鏡放大率望遠鏡有效孔徑管狀水準器格值測微器有效量測范圍測微器最小分格值0.5mm40倍60mm10/2mm5mm0.1mm1mm40倍50mm10/2mm5mm0.1mm3mm30倍42mm20/mm10mm25倍35mm20/2mm自動安平水準儀補償性能補償范圍安平精度安平時間不長于80.12s80.22s80.52s1022s第21頁/共61頁第二十一頁，共61頁。圖aWild N3精密精密(jngm)水準儀水準儀 第22頁/共61頁第二十二頁，共61頁。 圖b圖cWild N3精密精密(jngm)水準儀水準儀 第23頁/共61頁第二十三頁，共61頁。

14、第24頁/共61頁第二十四頁，共61頁。第25頁/共61頁第二十五頁，共61頁。第26頁/共61頁第二十六頁，共61頁。第27頁/共61頁第二十七頁，共61頁。AHBH)(baHhHHAABABABhiH第28頁/共61頁第二十八頁，共61頁。第29頁/共61頁第二十九頁，共61頁。bahhAB第30頁/共61頁第三十頁，共61頁。bahhAB在上述施測過程中，點1、2、3是臨時的立尺點，作為傳遞高程(gochng)的過渡點，稱為轉點(簡記為TP)。由上述可知，在觀測過程中，TP.1,TP.2,TP.3僅起傳遞高程(gochng)的作用，它們無固定標志，無需算出高程(gochng)。第31頁/

15、共61頁第三十一頁，共61頁。第32頁/共61頁第三十二頁，共61頁。)(始終ihHHhfkf終H始H第33頁/共61頁第三十三頁，共61頁。kfikhf返往khhf第34頁/共61頁第三十四頁，共61頁。第35頁/共61頁第三十五頁，共61頁。第36頁/共61頁第三十六頁，共61頁。第37頁/共61頁第三十七頁，共61頁。第38頁/共61頁第三十八頁，共61頁。第39頁/共61頁第三十九頁，共61頁。 視準軸與水準視準軸與水準(shuzhn)軸不平行的誤差軸不平行的誤差 水準水準(shuzhn)標尺長度誤差的影響標尺長度誤差的影響 儀器和水準儀器和水準(shuzhn)標尺（尺臺或尺樁）垂直位

16、移的影響標尺（尺臺或尺樁）垂直位移的影響 大氣垂直折光的影響大氣垂直折光的影響 電磁場對水準電磁場對水準(shuzhn)測量的影響測量的影響觀測誤差的影響觀測誤差的影響 第40頁/共61頁第四十頁，共61頁。1. i角的誤差影響 雖然經過 角的檢驗校正，但要使兩軸完全保持平行是困難的，因此，當水準氣泡(qpo)居中時，視準軸仍不能保持水平，使水準標尺上的讀數產生誤差，并且與視距成正比。 i視準軸與水準視準軸與水準(shuzhn)軸不平行的誤差軸不平行的誤差第41頁/共61頁第四十一頁，共61頁。 設 ，要求 對高差(o ch)的影響小到可以忽略不計的程度，如 =0.lmm，那么前后視距之差的容

17、許值為為了顧及觀測時各種外界因素的影響，所以規定，二等水準測量前后視距差應1m。為了使各種誤差不致累積起來，還規定由測段第一個測站(c zhn)開始至每一測站(c zhn)前后視距累積差，對于二等水準測量而言應3m。51 issmisss4 . 1)( 前后由此可見，在 角保持不變的情況下，一個測站上的前后視距相等或一個測段的前后視距總和相等，則在觀測高差中由于 角的誤差影響(yngxing)可以得到消除。但在實際作業中，要求前后視距完全相等是困難的。下面討論前后視距不等差的容許值問題。ii5.4.1 視準軸與水準軸不平行的誤差視準軸與水準軸不平行的誤差第42頁/共61頁第四十二頁，共61頁。

18、水準水準(shuzhn)標尺長度誤差的影響標尺長度誤差的影響1.水準水準(shuzhn)標尺每米長度誤差的影響標尺每米長度誤差的影響2.兩水準兩水準(shuzhn)標尺零點差的影響標尺零點差的影響儀器和水準儀器和水準(shuzhn)標尺（尺臺或尺樁）垂直位移的影響標尺（尺臺或尺樁）垂直位移的影響大氣垂直折光的影響大氣垂直折光的影響電磁場對水準電磁場對水準(shuzhn)測量的影響測量的影響觀測誤差的影響觀測誤差的影響 第43頁/共61頁第四十三頁，共61頁。第44頁/共61頁第四十四頁，共61頁。第45頁/共61頁第四十五頁，共61頁。第46頁/共61頁第四十六頁，共61頁。第47頁/共61頁第四十七頁，共61頁。第48頁/共61頁第四十八