第2章水準測量

§2-1.水準測量原理水準測量是測出兩點間的高差。即在兩個點上分別豎立水準尺，利用水準測量的儀器提供的一條水平視線，瞄準并在水準尺上讀數，從而求得兩點間的高差。前進方向水平視線大地水準面HiHAHBAB后視尺前視尺bhab§2-2.水準測量儀器和工具水準測量所使用的儀器為水準儀，所使用的工具為水準尺和尺墊。水準儀按其精度劃分為四個等級：精密水準儀DS05、DS1；普通水準儀DS3、DS10

下標的數字代表儀器的測量精度（每公里往返測高差中數的中誤差n毫米，即精度）。水準儀按其構造可分為三種：微傾式水準儀、自動安平水準儀、電子水準儀。目前，普通工程測量中最常用的水準儀是：

DS3微傾式水準儀（或DS3自動安平水準儀）§2-2.水準測量儀器和工具一、DS3微傾式水準儀的構造132765498101412131115161.微傾螺旋；2.分劃板護罩；3.目鏡；4.物鏡調焦螺旋；5.制動螺旋；6.微動螺旋；7.底板；8.三角壓板；9.腳螺旋；10.彈簧帽；11.望遠鏡；12.物鏡；13.管水準器；14.圓水準器；15.連接小螺釘；16.軸座

§2-2.水準測量儀器和工具一、DS3微傾式水準儀的構造作用：為測量高差提供一條水平視線

組成：望遠鏡、水準器、基座望遠鏡水準器基座§2-2.水準測量儀器和工具一、DS3微傾式水準儀的構造1.望遠鏡（1）組成：物鏡、目鏡、調焦透鏡、十字絲分劃板、物鏡對光螺旋、目鏡對光螺旋

（2）作用:

瞄準目標，提供水平視線

CC視準軸CC：物鏡光心與十字絲交點的連線。§2-2.水準測量儀器和工具一、DS3微傾式水準儀的構造1.望遠鏡2.水準器（1）管水準器：用于儀器精平（2）圓水準器：用于儀器粗平§2-2.水準測量儀器和工具一、DS3微傾式水準儀的構造1.望遠鏡2.水準器（1）管水準器：用來指示視準軸是否水平水準管軸LL：過水準管零點所作圓弧面的縱切線。水準管分劃值：是水準管表面2mm圓弧所對應的圓心角。氣泡居中：氣泡零點與水準管零點重合。2mm0點§2-2.水準測量儀器和工具

常采用符合水準管系統

——目的是提高水準管氣泡居中的精度微傾螺旋

符合氣泡符合尚未符合

2mm§2-2.水準測量儀器和工具一、DS3微傾式水準儀的構造1.望遠鏡2.水準器（1）管水準器（2）圓水準器：用來指示儀器豎軸是否豎直圓水準器軸：過圓水準器零點所作圓球面的法線§2-2.水準測量儀器和工具一、DS3微傾式水準儀的構造1.望遠鏡2.水準器3.基座基座通過連接螺旋與三腳架相連。基座用于支承水準儀上部，水準儀旋轉軸插入基座軸套可自由旋轉。基座上的三個腳螺旋用于調節圓水準氣泡。儀器豎軸VV：就是水準儀的旋轉軸。基座三腳架VV§2-2.水準測量儀器和工具二、水準尺和尺墊水準尺有雙面尺和塔尺兩種標準水準尺為一對雙面尺，

其中:A尺和B尺黑面0－3m;

A尺紅面4.687－7.687m,B尺紅面4.787－7.787m。尺墊半球形頂部用來豎立水準尺，并標志轉點位置。§2-2.水準測量儀器和工具三、水準儀的使用水準儀的使用包括儀器的安置、粗略整平、瞄準水準尺、精平和讀數等操作步驟1.安置水準儀2.粗略整平：調節三個腳螺旋使圓水準器氣泡居中，氣泡移動的方向始終與左手大拇指的運動方向一致。

abc§2-2.水準測量儀器和工具三、水準儀的使用1.安置水準儀2.粗略整平3.瞄準水準尺：首先轉動目鏡調焦螺旋使十字絲清晰，轉動望遠鏡瞄準水準尺，再轉動物鏡調焦螺旋使目標清晰。注意消除視差！什么是視差？產生的原因？如何消除？當眼睛在目鏡端上下微微移動時，若發現十字絲與目標像有相對運動，這種現象稱為視差。？§2-2.水準測量儀器和工具三、水準儀的使用1.安置水準儀2.粗略整平3.瞄準水準尺4.精平與讀數在每次讀數之前，都應注視符合水準氣泡觀測窗，轉動微傾螺旋使水準管氣泡居中。讀數：儀器精確整平后，即可用十字絲橫絲（即中絲）在水準尺上讀數。微傾螺旋§2-2.水準測量儀器和工具三、水準儀的使用1.安置水準儀2.粗略整平3.瞄準水準尺4.精平與讀數讀數：

0.730§2-3水準測量的實施及成果整理一、水準點及水準路線1.水準點國家等級水準點

一般水準點§2-3水準測量的實施及成果整理一、水準點及水準路線1.水準點2.水準路線：在兩水準點之間進行水準測量所經過的路線稱為水準路線。水準路線的布設形式：閉合水準路線、附合水準路線、支水準路線。

§2-3水準測量的實施及成果整理一、水準點及水準路線1.水準點2.水準路線：1BM.A234閉合水準路線支水準路線BM.A12

附合水準路線BM.ABM.B123§2-3水準測量的實施及成果整理二、水準測量的實施轉點：如果兩點間高差較大或相距較遠，僅安置一次儀器不能測得它們的高差，這時需要加設若干個臨時的立尺點，作為傳遞高程的臨時點。連續水準測量：依次連續地在兩個立尺點中間安置水準儀來測定相鄰各點間高差，最后取各個測站高差的代數和，即求得兩點間的高差值。觀測步驟

§2-3水準測量的實施及成果整理二、水準測量的實施觀測步驟

已知HA，求高程HB，中間臨時放置標尺的過度點1，2….稱為轉點,起高程傳遞作用,常用ZD表示，實測時轉點上應使用尺墊。每測站高差：各測站高差之和：待定點B點高程：§2-3水準測量的實施及成果整理二、水準測量的實施施測方法

BMA

BMB

1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前進方向1.1341.677TP1h1=-0.543§2-3水準測量的實施及成果整理二、水準測量的實施普通水準測量記錄表0.7182.20950.5831.2681.425ZD1∑a–∑b=5.358–3.867=1.491∑h=2.209–0.718=1.491HB–

HA=51.491–50.000=1.491HB–

HA=∑h=∑a–

∑b(計算無誤)計算檢核3.8675.358Σ51.4910.346B50.6181.5811.219ZD351.3360.6720.863ZD2HA=50.000m50.0000.5830.7530.8731.851A–前視+后視備注高程（m）高差標尺讀數（m）測點0.718§2-3水準測量的實施及成果整理三、水準測量的檢核方法1．計算檢核計算檢核只能檢查計算是否正確，并不能檢核觀測和記錄時是否產生錯誤。2．測站檢核變動儀器高法：是在同一個測站上用兩次不同的儀器高度，測得兩次高差以相互比較進行檢核。雙面尺法：是儀器的高度不變，而立在前視點和后視點上的水準尺分別用黑面和紅面各進行一次讀數，測得兩次高差，相互進行檢核。§2-3水準測量的實施及成果整理四、水準測量的成果整理1.計算高差閉合差附合水準路線高差理論值：高差閉合差：閉合水準路線高差閉合差：支水準路線

高差閉合差：：AB2h1h31h2?返往§2-3水準測量的實施及成果整理四、水準測量的成果整理1.計算高差閉合差2.高差閉合差容許誤差式中，L為水準路線長度，以公里計；為測站數。等外水準測量山地：平地：國家四等水準測量山地：平地：§2-3水準測量的實施及成果整理四、水準測量的成果整理1.計算高差閉合差2.高差閉合差容許誤差3.判斷閉合差是否超限：4.閉合差的調整

閉合、附合水準路線：與測站數（或距離）成正比例反符號進行分配：5.高程的計算閉合、附合水準路線：支水準：§2-3水準測量的實施及成果整理四、水準測量的成果整理例:如圖，BM.A

和BM.B為已知水準點，按普通水準測量的方法測得各測段觀測高差和測段路線長度分別標注在路線的上、下方。將計算成果列于表中。+3.035-0.025+3.0606.25Σ

9.578BM.B+1.332-0.008+1.3402.058.2463-1.431-0.007-1.4241.609.6772+1.805-0.008+1.8132.007.8721

6.543+1.329-0.002+1.3310.60BM.AH(m)h(m)v(m)hi(m)L(km)點號解：§2-3水準測量的實施及成果整理§2-3水準測量的實施及成果整理1.計算高差閉合差2.判斷閉合差是否超限3.計算各測段觀測高差的改正數4.計算各測段的改正后的高差:5.計算各點的高程值§2-4水準測量的誤差及注意事項一、水準測量誤差來源水準測量誤差包括儀器誤差、觀測誤差和外界條件的影響三個方面。1.儀器誤差

(1)儀器校正后的殘余誤差：i角誤差；處理方法：前、后視距離相等。(2)水準尺誤差：水準尺刻劃不準確、尺長變化、彎曲等。處理方法：檢驗水準尺；對于零點差，還可用一水準測段中使測站為偶數的方法予以消除。

2.觀測誤差(1)水準管氣泡居中誤差(2)讀數誤差(3)視差影響(4)水準尺傾斜影響

3.外界條件的影響(1)儀器下沉:采用“后、前、前、后”觀測程序，減弱其影響。(2)尺墊下沉:采用往返觀測，取成果的中數，減弱其影響。(3)地球曲率及大氣折光影響:前、后視距離相等處理。(4)溫度影響:觀測時應注意撐傘遮陽。

二、水準測量注意事項1.讀數前觀察符合水準氣泡居中后，方可讀數，讀完數后應檢查符合水準氣泡是否居中。2.讀尺時不能誤讀整米數，或誤把6讀成9。3