水準(zhǔn)測(cè)量原理內(nèi)業(yè)計(jì)算

1、1 2.1 水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量原理 2.2 DS3型水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)測(cè)量的工具型水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)測(cè)量的工具 2.3 DS3型水準(zhǔn)儀的使用型水準(zhǔn)儀的使用 2.4 水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)與記錄水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)與記錄 2.5 水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算 2.6 水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正 2.7 水準(zhǔn)測(cè)量的誤差及注意事項(xiàng)水準(zhǔn)測(cè)量的誤差及注意事項(xiàng) 2.8 其他水準(zhǔn)儀的簡(jiǎn)介其他水準(zhǔn)儀的簡(jiǎn)介2原理：利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，測(cè)出兩原理：利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，測(cè)出兩地面點(diǎn)之間的高差。地面點(diǎn)之間的高差。水準(zhǔn)測(cè)量方法水準(zhǔn)測(cè)量方法中間水準(zhǔn)測(cè)量中間水準(zhǔn)測(cè)量連續(xù)水準(zhǔn)測(cè)量連續(xù)水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器高測(cè)量?jī)x器高測(cè)量31、中

2、間水準(zhǔn)測(cè)量、中間水準(zhǔn)測(cè)量hAB = a bhAB=后視讀數(shù)后視讀數(shù)-前前視讀數(shù)視讀數(shù)HB=HA+hAB4 hAB=h1+h2+h3=h式中：式中：hh各段高差各段高差 的代數(shù)和的代數(shù)和B B點(diǎn)高程：點(diǎn)高程： HB = HA + hABa1a2a3b3b2b1ABh2h1h3hAB5 水平視線的高程：水平視線的高程：6Aab11b22b33Hj = Hi - bj ( j=1、2、3、n)7前 進(jìn) 方 向圖 2.1大 地 水 準(zhǔn) 面HA+aHAAaHBhABbB8910111213141516水準(zhǔn)測(cè)量所使用的儀器和工具主要有：水準(zhǔn)測(cè)量所使用的儀器和工具主要有： 水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺、水準(zhǔn)尺的尺墊水準(zhǔn)儀

3、、水準(zhǔn)尺、水準(zhǔn)尺的尺墊我國(guó)按水準(zhǔn)儀的精度級(jí)別編訂的系列型號(hào)是：我國(guó)按水準(zhǔn)儀的精度級(jí)別編訂的系列型號(hào)是： DS05、DS1、DS3、DS10 D大地測(cè)量?jī)x器大地測(cè)量?jī)x器 S水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀 數(shù)字?jǐn)?shù)字 表示儀器的精度，即每公里往、返表示儀器的精度，即每公里往、返 測(cè)得高差中數(shù)的中誤差（測(cè)得高差中數(shù)的中誤差（mm）。）。17目鏡水準(zhǔn)管目鏡圓水準(zhǔn)器校正螺釘微動(dòng)螺旋制動(dòng)螺旋對(duì)光螺旋物鏡準(zhǔn)星缺口水準(zhǔn)管圓水準(zhǔn)器三腳架腳螺旋2、DS3型水準(zhǔn)儀的主要由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座三部分組成。主要由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座三部分組成。構(gòu)造微傾螺旋18準(zhǔn)星準(zhǔn)星物鏡物鏡目鏡微動(dòng)螺旋微動(dòng)螺旋19（1）望遠(yuǎn)鏡：用來(lái)瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處的水準(zhǔn)尺進(jìn)行讀

4、數(shù)； 由物鏡、目鏡、十字絲分劃板、調(diào)焦透鏡、 調(diào)焦螺旋組成；視準(zhǔn)軸：物鏡中心 與十字絲交點(diǎn)的連線。20（2）水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器的作用：整平儀器，使視準(zhǔn)軸處于水平位置。圓水準(zhǔn)器 作用：粗略整平 結(jié)構(gòu)：如圖所示 精度：一般為 8 10/2mm （氣泡中心偏離零點(diǎn)2mm 所對(duì)的圓心角） 21管水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器 作用：精確整平作用：精確整平 結(jié)構(gòu)：如圖所示結(jié)構(gòu)：如圖所示 精度：一般為精度：一般為 20/2mm 20/2mm 水準(zhǔn)管的分劃值：氣水準(zhǔn)管的分劃值：氣泡中心偏離零點(diǎn)泡中心偏離零點(diǎn)2mm2mm所所對(duì)的圓心角。對(duì)的圓心角。 22作用：調(diào)整水準(zhǔn)儀觀測(cè)視線處于水平狀態(tài)的作用：調(diào)整水準(zhǔn)儀觀測(cè)視線處于水平狀態(tài)的

5、精密整平裝置。精密整平裝置。構(gòu)成：由一個(gè)管水準(zhǔn)器和一個(gè)棱鏡組構(gòu)成。構(gòu)成：由一個(gè)管水準(zhǔn)器和一個(gè)棱鏡組構(gòu)成。23（3 3）基座）基座軸座：承托儀器上部軸座：承托儀器上部腳螺旋：調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中腳螺旋：調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中連接板：連接三腳架連接板：連接三腳架組成組成 軸座軸座腳螺旋腳螺旋連接板連接板24二、水準(zhǔn)尺和尺墊1 1、水準(zhǔn)尺、水準(zhǔn)尺塔尺塔尺 ：可以伸縮，一般全：可以伸縮，一般全長(zhǎng)長(zhǎng)2m2m、5m5m，用于等外水，用于等外水準(zhǔn)測(cè)量。準(zhǔn)測(cè)量。雙面尺：不可伸縮，一般雙面尺：不可伸縮，一般全長(zhǎng)全長(zhǎng)3m3m，用于三、四等水，用于三、四等水準(zhǔn)測(cè)量。準(zhǔn)測(cè)量。2 2、尺墊、尺墊 僅在轉(zhuǎn)點(diǎn)

6、處豎立水準(zhǔn)尺時(shí)僅在轉(zhuǎn)點(diǎn)處豎立水準(zhǔn)尺時(shí)使用，防止點(diǎn)位移動(dòng)和水使用，防止點(diǎn)位移動(dòng)和水準(zhǔn)尺下沉。準(zhǔn)尺下沉。2526 2.3 2.3 DS3型水準(zhǔn)儀的使用型水準(zhǔn)儀的使用一、安置儀器一、安置儀器 （1 1）在測(cè)站上松開(kāi)三腳架架腿的固定螺旋，）在測(cè)站上松開(kāi)三腳架架腿的固定螺旋，按需要的高度調(diào)整架腿長(zhǎng)度，再擰緊固定螺旋，按需要的高度調(diào)整架腿長(zhǎng)度，再擰緊固定螺旋，張開(kāi)三腳架將架腿踩實(shí)，并使張開(kāi)三腳架將架腿踩實(shí)，并使三腳架架頭大致水三腳架架頭大致水平平。 （2 2）從儀器箱中?。膬x器箱中取出水準(zhǔn)儀，用連接螺旋將出水準(zhǔn)儀，用連接螺旋將水準(zhǔn)儀固定在三腳架架頭水準(zhǔn)儀固定在三腳架架頭上。上。27二、粗略整平通過(guò)調(diào)節(jié)腳

7、螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。 2829三、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺 （1）目鏡調(diào)焦 轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡對(duì)光螺旋，使十字絲成像清晰。30 （2）初步瞄準(zhǔn) 通過(guò)望遠(yuǎn)鏡筒上方的照門和準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，旋緊制動(dòng)螺旋。轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部使準(zhǔn)星、照門、目標(biāo)（尺）共一線，然后制動(dòng)望遠(yuǎn)鏡。水準(zhǔn)尺31（3 3）物鏡調(diào)焦）物鏡調(diào)焦 轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡對(duì)光螺旋，使水準(zhǔn)尺轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡對(duì)光螺旋，使水準(zhǔn)尺的成像清晰。的成像清晰。32（4）精確瞄準(zhǔn) 轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，使十字絲的豎絲瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺邊緣或中央。33（5 5）消除視差）消除視差 視差的定義：視差的定義： 消除視差的方法是仔細(xì)地轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡對(duì)光螺旋，消除視差的方法是仔細(xì)地轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡對(duì)光螺旋，直至尺像與十字絲平面重合。直至尺像與十

8、字絲平面重合。 34四、精確整平四、精確整平 轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使氣泡兩端的影像嚴(yán)密吻合轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使氣泡兩端的影像嚴(yán)密吻合, ,此此時(shí)水準(zhǔn)管氣泡居中，視線即為水平視線時(shí)水準(zhǔn)管氣泡居中，視線即為水平視線 3536轉(zhuǎn) 動(dòng) 微傾 螺 旋使 符 合水 準(zhǔn) 管氣 泡 符合 ， 即成U形。37五、讀數(shù)五、讀數(shù) 用十字絲橫絲在水用十字絲橫絲在水準(zhǔn)尺上按從小到大的準(zhǔn)尺上按從小到大的方向讀數(shù)，讀取米、方向讀數(shù)，讀取米、分米、厘米、毫米分米、厘米、毫米（估讀數(shù)）四位數(shù)字（估讀數(shù)）四位數(shù)字。注意：注意：讀數(shù)前必須精平，讀數(shù)前必須精平，精平后立即讀數(shù)精平后立即讀數(shù)。3839水準(zhǔn)儀讀數(shù)實(shí)例水準(zhǔn)儀讀數(shù)實(shí)例6.2526.2

9、521.4771.4770.7250.725bc a402.4 水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)與記錄水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)與記錄2.4.1、水準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)點(diǎn) 用于水準(zhǔn)測(cè)量而設(shè)有固定標(biāo)志的高程基準(zhǔn)點(diǎn)，稱為水準(zhǔn)點(diǎn)，記為BM 。 水準(zhǔn)點(diǎn)有永久性水準(zhǔn)點(diǎn)和臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)兩種。41國(guó)家等級(jí)永久性水準(zhǔn)點(diǎn)42國(guó)家等級(jí)永久性水準(zhǔn)點(diǎn)43建筑工地上的永久性水準(zhǔn)點(diǎn)44（2）臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)45幾個(gè)基本概念：1、測(cè)站：、測(cè)站： 水準(zhǔn)儀及尺子所擺設(shè)的位置稱為測(cè)站，這水準(zhǔn)儀及尺子所擺設(shè)的位置稱為測(cè)站，這種擺設(shè)測(cè)站所進(jìn)行的水準(zhǔn)測(cè)量工作，稱為測(cè)種擺設(shè)測(cè)站所進(jìn)行的水準(zhǔn)測(cè)量工作，稱為測(cè)站觀測(cè)。站觀測(cè)。 hAB是一次測(cè)站的高差觀測(cè)值。是一次測(cè)站的高差觀測(cè)值。2、水準(zhǔn)

10、路線：、水準(zhǔn)路線： 連續(xù)若干測(cè)站水準(zhǔn)測(cè)量工作構(gòu)成的高差觀連續(xù)若干測(cè)站水準(zhǔn)測(cè)量工作構(gòu)成的高差觀測(cè)路線，稱為水準(zhǔn)路線。測(cè)路線，稱為水準(zhǔn)路線。3、視距：、視距： 水準(zhǔn)儀到立尺點(diǎn)的水平距離。水準(zhǔn)儀到立尺點(diǎn)的水平距離。462.4.2 水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式（1 1）附合水準(zhǔn)路線）附合水準(zhǔn)路線 從已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，沿待定高程的水從已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，最后附合到另一已知高程準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，最后附合到另一已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)的水準(zhǔn)路線，稱附合水準(zhǔn)路線。如水準(zhǔn)點(diǎn)的水準(zhǔn)路線，稱附合水準(zhǔn)路線。如圖圖2-202-20BMABMBh1h2h3h4123圖2-20 附 合水準(zhǔn)路線47（

11、2）、閉合水準(zhǔn)路線）、閉合水準(zhǔn)路線 從已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，沿各待定高程點(diǎn)從已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，沿各待定高程點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，最后又回到原出發(fā)點(diǎn)的環(huán)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，最后又回到原出發(fā)點(diǎn)的環(huán)形路線，稱為閉合水準(zhǔn)路線。形路線，稱為閉合水準(zhǔn)路線。2.4.2 水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式BMAh1h2h3h4h5123448（3）、支水準(zhǔn)路線）、支水準(zhǔn)路線 從已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，沿待定高程水準(zhǔn)從已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，沿待定高程水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，既不閉合又不附合的水點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，既不閉合又不附合的水準(zhǔn)路線，稱為支水準(zhǔn)路線。支水準(zhǔn)路線要準(zhǔn)路線，稱為支水準(zhǔn)路線。支水準(zhǔn)路線要進(jìn)行往返測(cè)量進(jìn)行往返測(cè)量.2.4

12、.2 水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式BMA12349一、一個(gè)測(cè)站的水準(zhǔn)測(cè)量工作一、一個(gè)測(cè)站的水準(zhǔn)測(cè)量工作ABab1 1、安置儀器于、安置儀器于ABAB之間，之間， 立尺于立尺于A A、B B點(diǎn)上；點(diǎn)上；2 2、粗略整平；、粗略整平；3 3、瞄準(zhǔn)、瞄準(zhǔn)A A尺，精平、讀數(shù)尺，精平、讀數(shù)a a，記錄記錄1.568m1.568m；4 4、瞄準(zhǔn)、瞄準(zhǔn)B B尺，精平、讀數(shù)尺，精平、讀數(shù)b b， 記錄記錄1.471m1.471m；2.4.3 水準(zhǔn)測(cè)量的方法水準(zhǔn)測(cè)量的方法502.4.3 水準(zhǔn)測(cè)量的方法水準(zhǔn)測(cè)量的方法一、一個(gè)測(cè)站的水準(zhǔn)測(cè)量工作一、一個(gè)測(cè)站的水準(zhǔn)測(cè)量工作5、計(jì)算：、計(jì)算： hAB = a

13、b = 1.568-1.471 =0.115m 即即B點(diǎn)比點(diǎn)比A點(diǎn)高點(diǎn)高0.115m。 hBA = hAB= 0.115m，即，即 A點(diǎn)比點(diǎn)比B點(diǎn)低點(diǎn)低0.115m。ABab51 當(dāng)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)距欲測(cè)定高程點(diǎn)較遠(yuǎn)或當(dāng)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)距欲測(cè)定高程點(diǎn)較遠(yuǎn)或高差較大時(shí)，不能安置一次儀器即可測(cè)得兩點(diǎn)高差較大時(shí)，不能安置一次儀器即可測(cè)得兩點(diǎn)間的高差。間的高差。 這時(shí)需要在兩點(diǎn)間加設(shè)若干個(gè)立尺點(diǎn)，分段這時(shí)需要在兩點(diǎn)間加設(shè)若干個(gè)立尺點(diǎn)，分段設(shè)站，連續(xù)進(jìn)行觀測(cè)。設(shè)站，連續(xù)進(jìn)行觀測(cè)。提出問(wèn)題：解決方法： 加設(shè)的這些立尺點(diǎn)并不需要測(cè)定其高程，它加設(shè)的這些立尺點(diǎn)并不需要測(cè)定其高程，它們只起傳遞高程的作用，故稱之

14、為轉(zhuǎn)點(diǎn)，用們只起傳遞高程的作用，故稱之為轉(zhuǎn)點(diǎn)，用TPTP（Turning PointTurning Point）表示。）表示。二、水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)施方法二、水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)施方法52例：注意：為保證高程傳遞的準(zhǔn)確性，在相鄰測(cè)站的觀測(cè)過(guò)程中，必須使轉(zhuǎn)點(diǎn)保持穩(wěn)定（高程不變）。ATP1TP2TP32.142B1.2580.9281.2351.6641.4311.6722.074HA=123.446mHB大大 地地 水水 準(zhǔn)準(zhǔn) 面面前進(jìn)方向53測(cè)測(cè)站站點(diǎn)號(hào)點(diǎn)號(hào) 水準(zhǔn)尺讀數(shù)水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）高程高程（m m）備備注注 ATP1TP1TP2TP2TP3 TP3 B

15、 2.142 1.258 0.928 1.235 1.664 1.431 1.672 2.074計(jì)算計(jì)算檢核檢核測(cè)測(cè)站站點(diǎn)號(hào)點(diǎn)號(hào) 水準(zhǔn)尺讀數(shù)水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）高程高程（m m）備備注注 ab 123.446水 準(zhǔn) 測(cè) 量 手 簿已知54測(cè)測(cè)站站點(diǎn)號(hào)點(diǎn)號(hào) 水準(zhǔn)尺讀數(shù)水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）高程高程（m m）備備注注 ATP1TP1TP2TP2TP3 TP3 B 2.142 1.258+0.884 0.928 1.235-0.307 1.664 1.431 +0.233 1.672 2.074 -

16、0.402計(jì)算計(jì)算檢核檢核 6.406 5.998測(cè)測(cè)站站點(diǎn)號(hào)點(diǎn)號(hào) 水準(zhǔn)尺讀數(shù)水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）高程高程（m m）備備注注 ab0.4080.408 0.408123.446123.854水 準(zhǔn) 測(cè) 量 手 簿已知55（一）、（一）、計(jì)算檢核計(jì)算檢核 目的：檢核計(jì)算高差和高程計(jì)算是否正確。目的：檢核計(jì)算高差和高程計(jì)算是否正確。 檢核條件：檢核條件： 如上表所示：如上表所示：ABHHhbamba408. 0)998. 5406. 6（mh408. 0mHHAB408. 0446.123854.123等式條件成立，說(shuō)明計(jì)算正確。2.4.4 數(shù)據(jù)

17、檢核數(shù)據(jù)檢核56（二）、測(cè)站檢核（二）、測(cè)站檢核 1 1、雙面尺法、雙面尺法 目的：保證前后視讀數(shù)的正確。目的：保證前后視讀數(shù)的正確。 采用黑紅面的水準(zhǔn)尺，利用雙面的零采用黑紅面的水準(zhǔn)尺，利用雙面的零點(diǎn)差檢核觀測(cè)質(zhì)量。點(diǎn)差檢核觀測(cè)質(zhì)量。 57ababhabhab1()2hhh 58592、變動(dòng)儀器高法、變動(dòng)儀器高法 在同一測(cè)站上變動(dòng)儀器高（在同一測(cè)站上變動(dòng)儀器高（10cm左右），兩次測(cè)出高差；等外水準(zhǔn)測(cè)左右），兩次測(cè)出高差；等外水準(zhǔn)測(cè)量其差值量其差值|h | 6mm，取其平均值作，取其平均值作為最后結(jié)果。為最后結(jié)果。60雙儀高法雙儀高法aba b1()2hhh61（三）、成果檢核（三）、成果檢

18、核 水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，一般將已知水準(zhǔn)點(diǎn)和待測(cè)水水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，一般將已知水準(zhǔn)點(diǎn)和待測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)組成一條水準(zhǔn)路線；準(zhǔn)點(diǎn)組成一條水準(zhǔn)路線； 計(jì)算檢核只能發(fā)現(xiàn)每頁(yè)計(jì)算是否有誤；計(jì)算檢核只能發(fā)現(xiàn)每頁(yè)計(jì)算是否有誤； 在水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)過(guò)程中在水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)過(guò)程中,測(cè)站檢核只能檢測(cè)站檢核只能檢核一個(gè)測(cè)站上是否存在錯(cuò)誤或誤差是否超限；核一個(gè)測(cè)站上是否存在錯(cuò)誤或誤差是否超限； 對(duì)一條水準(zhǔn)路線來(lái)講必須進(jìn)行成果檢核。對(duì)一條水準(zhǔn)路線來(lái)講必須進(jìn)行成果檢核。62目地：根據(jù)水準(zhǔn)路線上已知水準(zhǔn)點(diǎn)的高程和 各測(cè)段高差，求出待定水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。測(cè)站：水準(zhǔn)儀及尺子所擺設(shè)的位置稱為測(cè)站。水準(zhǔn)路線：連續(xù)若干測(cè)站水準(zhǔn)測(cè)量工作構(gòu)成 的高差觀測(cè)路線。視距：

19、水準(zhǔn)儀到立尺點(diǎn)的水平距離。632.5.1 閉合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算閉合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算如圖如圖BMA為水準(zhǔn)點(diǎn)，為水準(zhǔn)點(diǎn)，高程為高程為42.372m，1、2、3點(diǎn)為待定高程點(diǎn)。將點(diǎn)為待定高程點(diǎn)。將有關(guān)數(shù)據(jù)個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)填入表內(nèi)相應(yīng)欄目?jī)?nèi)。填入表內(nèi)相應(yīng)欄目?jī)?nèi)。BMA123h1=1.274h2=-3.349h3=-2.482h4=4.6166站站10站站8站站12站站6465(一一)計(jì)算高差閉合差計(jì)算高差閉合差閉合差：觀測(cè)值與理論值的差值。閉合差：觀測(cè)值與理論值的差值。高差閉合差：就是高差的觀測(cè)值與理論值之高差閉合差：就是高差的觀測(cè)值與理論值之 差；用差；用fh表示，即：表示，即： fh=

20、觀測(cè)值觀測(cè)值-理論值理論值觀測(cè)值：觀測(cè)值： h測(cè)測(cè) =h1+h2+hn理論值：理論值： h理理=0 即即 fh=h測(cè)測(cè) 66(二二)高差閉合差的容許值高差閉合差的容許值 限差：限差：規(guī)范規(guī)范規(guī)定的的高差閉合差的允許值；規(guī)定的的高差閉合差的允許值；用用fh允允或或fh容容表示。表示。 等外水準(zhǔn)測(cè)量要求：等外水準(zhǔn)測(cè)量要求： 平地：平地： fh容容40 （mm） L水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度，單位水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度，單位km。 山地：山地： fh容容12 （mm） n水準(zhǔn)路線的測(cè)站數(shù)。水準(zhǔn)路線的測(cè)站數(shù)。 要求：要求： fh fh容容Ln6768（三）高差閉合差的調(diào)整（三）高差閉合差的調(diào)整 （1）改正數(shù)的計(jì)算）改正數(shù)

21、的計(jì)算 分配原則：按與測(cè)段距離（或測(cè)站數(shù)）成正分配原則：按與測(cè)段距離（或測(cè)站數(shù)）成正 比，并反其符號(hào)改正到各相應(yīng)的比，并反其符號(hào)改正到各相應(yīng)的 高差上，得改正后高差。高差上，得改正后高差。ihillfv按距離：按距離：式中式中 l水準(zhǔn)路線總長(zhǎng)度；水準(zhǔn)路線總長(zhǎng)度； li第第i測(cè)段長(zhǎng)度；測(cè)段長(zhǎng)度； vi第第i測(cè)段的高差改正數(shù)測(cè)段的高差改正數(shù) 69按測(cè)站數(shù)：按測(cè)站數(shù)：ihinnfvhfv檢核：檢核：式中式中 n水準(zhǔn)路線總水準(zhǔn)路線總測(cè)站數(shù)測(cè)站數(shù)； ni第第i側(cè)段側(cè)段站數(shù)站數(shù)； 707172（2）求改正后高差）求改正后高差iiivhh改式中式中 hi改改改正后的高差；改正后的高差； hi原觀測(cè)高差；原觀

22、測(cè)高差； Vi該高差的改正數(shù)。該高差的改正數(shù)。737475（四）高程計(jì)算（四）高程計(jì)算改iiihHH1檢核：檢核：HA（算）（算）=HA（已知）（已知）767778 圖為一條附合水準(zhǔn)路線，由四段組成，起點(diǎn)圖為一條附合水準(zhǔn)路線，由四段組成，起點(diǎn)A的高的高程為程為72.394m，終點(diǎn)，終點(diǎn)B的高程為的高程為73.128m。各測(cè)段的高。各測(cè)段的高差和路線長(zhǎng)度如圖所示，計(jì)算差和路線長(zhǎng)度如圖所示，計(jì)算1、2、3 、 點(diǎn)的高程點(diǎn)的高程。2.5.1 附合附合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算水準(zhǔn)路線成果計(jì)算BMABMB123h1=2.145h2=-2.986h3=3.432h4=-1.8010.7km1.1km0.9km1.

23、6km7980(一一)計(jì)算高差閉合差計(jì)算高差閉合差閉合差：觀測(cè)值與理論值的差值。閉合差：觀測(cè)值與理論值的差值。高差閉合差：就是高差的觀測(cè)值與理論值之高差閉合差：就是高差的觀測(cè)值與理論值之 差；用差；用fh表示，即：表示，即： fh= h測(cè)測(cè) - h理理觀測(cè)值：觀測(cè)值： h測(cè)測(cè) =h1+h2+hn理論值：理論值： h理理=H終終-H起起 即即 fh=h測(cè)測(cè) -（H終終-H起起）81(二二)高差閉合差的容許值高差閉合差的容許值由已知條件，高差閉合差可按如下公式來(lái)求：由已知條件，高差閉合差可按如下公式來(lái)求： 平地：平地： fh容容40 （mm） L水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度，單位水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度，單位km。 L8

24、283（三）高差閉合差的調(diào)整（三）高差閉合差的調(diào)整 （1）改正數(shù)的計(jì)算）改正數(shù)的計(jì)算 分配原則：按與測(cè)段距離（或測(cè)站數(shù)）成正分配原則：按與測(cè)段距離（或測(cè)站數(shù)）成正 比，并反其符號(hào)改正到各相應(yīng)的比，并反其符號(hào)改正到各相應(yīng)的 高差上，得改正后高差。高差上，得改正后高差。ihillfv按距離：按距離：式中式中 l水準(zhǔn)路線總長(zhǎng)度；水準(zhǔn)路線總長(zhǎng)度； li第第i側(cè)段長(zhǎng)度；側(cè)段長(zhǎng)度； 848586（四）高程計(jì)算（四）高程計(jì)算改iiihHH1檢核：檢核：HB（算）（算）=HB（已知）（已知）8788例1：附和水準(zhǔn)路線的內(nèi)業(yè)計(jì)算 如圖為一附和水準(zhǔn)路線：A A、B B為已知水準(zhǔn)點(diǎn)，為已知水準(zhǔn)點(diǎn)，H HA A =6

25、5.376m =65.376m ， H HB B =68.623m =68.623m點(diǎn)點(diǎn)1 1、2 2、3 3 為待測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)，各測(cè)段高差、測(cè)站數(shù)、為待測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)，各測(cè)段高差、測(cè)站數(shù)、距離見(jiàn)下圖：距離見(jiàn)下圖： kmLnh0 . 18575. 1111kmLnh2 . 112036. 2222kmLnh4 . 114742. 1333kmLnh2 . 216446. 1444AB123前進(jìn)方向89備注測(cè)段 點(diǎn)名 距離 km測(cè)站數(shù)實(shí)測(cè)高差 m改正數(shù) m改正后的高差 m高程 m1234567891234A123B1.0 8 +1.5751.2 12 +2.0361.4 14 -1.7422.2 16 +

26、1.4465.8 50 +3.315輔助計(jì)算-0.012-0.014-0.016-0.026-0.068+1.563+2.022-1.758+1.42 +3.24765.37666.93968.96167.20368.623mmfh68mmmmfh968 . 540允符合水準(zhǔn)測(cè)量成果計(jì)算表已知已知902.5.3 支水準(zhǔn)路線成果計(jì)算支水準(zhǔn)路線成果計(jì)算BMAPhfhb 設(shè)某水準(zhǔn)路線已知點(diǎn)設(shè)某水準(zhǔn)路線已知點(diǎn)A的高程的高程HA=152.371m，從，從A點(diǎn)到點(diǎn)到P點(diǎn)的往測(cè)高差和返測(cè)高差分別為點(diǎn)的往測(cè)高差和返測(cè)高差分別為h往往=-2.216m、h返返=+2.238m，往返總測(cè)站數(shù)，往返總測(cè)站數(shù)n=9.9

27、1（一）求往、返高差閉合差（一）求往、返高差閉合差返往hhfh（二）高差閉合差的容許值（二）高差閉合差的容許值fh容容12 （mm） n水準(zhǔn)路線的測(cè)站數(shù)。水準(zhǔn)路線的測(cè)站數(shù)。 要求：要求： fh fh容容n92（三）求改正后高差（取往、返測(cè)絕對(duì)值的平均值，其符號(hào)與往測(cè)相同）h =h往往-h返返2（四）計(jì)算高程（四）計(jì)算高程待定點(diǎn)待定點(diǎn)P的高程為：的高程為：HP=HA+h93例例2：設(shè)某水準(zhǔn)路線已知點(diǎn)：設(shè)某水準(zhǔn)路線已知點(diǎn)A的高程的高程HA=186.785m，從，從A點(diǎn)到點(diǎn)到P點(diǎn)的往測(cè)點(diǎn)的往測(cè)高差和返測(cè)高差分別為高差和返測(cè)高差分別為h往往=-1.375m、 h返返=+1.396m，往返總測(cè)站數(shù)，往返

28、總測(cè)站數(shù)n=16.求求P點(diǎn)的高程。點(diǎn)的高程。AmhA357. 11（往）mhA396. 11（返）n = 16站站P94解：1、計(jì)算閉合差：返往hhfh2、檢核：m021. 0396. 1375. 1mmnfh48161212允 ，故精度符合要求。3、計(jì)算高差mhA386. 12)396. 1375. 1 (14、計(jì)算高程Hp=186.785-1.386=185.399m允hhff 9596例例3.根據(jù)附合水準(zhǔn)路線表，計(jì)算各點(diǎn)高程根據(jù)附合水準(zhǔn)路線表，計(jì)算各點(diǎn)高程97982.6 水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正 2.6.1 水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的幾何條件水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的幾何條件主要軸線：視準(zhǔn)軸CC 水準(zhǔn)管軸LL 儀器豎

29、軸VV 圓水準(zhǔn)器軸 幾何關(guān)系： 圓水準(zhǔn)器軸/儀器豎軸 水準(zhǔn)管軸/視準(zhǔn)軸 十字絲橫絲 豎軸LL 99二、水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正1、圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)和校正、圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)和校正目的：使圓水準(zhǔn)器軸目的：使圓水準(zhǔn)器軸/儀器豎軸儀器豎軸檢驗(yàn)：檢驗(yàn)：用腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中；用腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中； 望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)180180度。度。 若氣泡仍居中，滿足要求；若氣泡仍居中，滿足要求； 若氣泡不居中，需進(jìn)行校正。若氣泡不居中，需進(jìn)行校正。校正：用腳螺旋調(diào)氣泡偏離校正：用腳螺旋調(diào)氣泡偏離 值的一半；值的一半； 用圓水準(zhǔn)器的校正用圓水準(zhǔn)器的校正 螺旋再調(diào)一半。螺旋再調(diào)一半。 100圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)原理圓圓水

30、水準(zhǔn)準(zhǔn)器器軸軸豎豎軸軸鉛鉛垂垂線線圓圓水水準(zhǔn)準(zhǔn)器器軸軸圓水準(zhǔn)器軸圓圓水水準(zhǔn)準(zhǔn)器器軸鉛鉛垂垂線線鉛鉛垂垂線線鉛鉛垂垂線線豎軸豎豎軸軸豎豎軸軸1012 2、十字絲橫絲的檢校和校正、十字絲橫絲的檢校和校正 目的：使目的：使十字絲橫絲十字絲橫絲 豎軸豎軸 檢驗(yàn)：檢驗(yàn)： 精平儀器，十字絲橫絲左邊精平儀器，十字絲橫絲左邊 對(duì)準(zhǔn)墻上標(biāo)志點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)墻上標(biāo)志點(diǎn)MM； 水平微動(dòng)，水平微動(dòng)，MM點(diǎn)在橫絲上移動(dòng)，說(shuō)明十字絲橫絲點(diǎn)在橫絲上移動(dòng)，說(shuō)明十字絲橫絲位置正確；否則需要校正。位置正確；否則需要校正。 MMMM102校正：校正： 松開(kāi)十字絲的固定松開(kāi)十字絲的固定螺旋；螺旋； 微微轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲環(huán)微微轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲環(huán)座，座， 至

31、至p p點(diǎn)軌跡與橫絲重點(diǎn)軌跡與橫絲重合；合； 擰緊十字絲的固定擰緊十字絲的固定螺旋。螺旋。十字絲固定螺旋十字絲固定螺旋1033、水準(zhǔn)管軸的檢驗(yàn)與校正、水準(zhǔn)管軸的檢驗(yàn)與校正 目的：使水準(zhǔn)管軸目的：使水準(zhǔn)管軸/視準(zhǔn)軸。視準(zhǔn)軸。 檢驗(yàn)：檢驗(yàn)： 在平坦地面選相距在平坦地面選相距80m左右左右A、B兩點(diǎn)，置水兩點(diǎn)，置水 準(zhǔn)儀于中點(diǎn)準(zhǔn)儀于中點(diǎn)C，用變動(dòng)儀器高法（兩次高差之，用變動(dòng)儀器高法（兩次高差之 差差3mm）測(cè)定兩點(diǎn)之間）測(cè)定兩點(diǎn)之間 的高差的高差h0=a1-b1； i角角 視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸之間的夾角；視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸之間的夾角； 前后視距相等可以消除。前后視距相等可以消除。ABiia1a1b1C10

32、4儀器搬A點(diǎn)附近，測(cè)得高差 h = a2b2； 若 h=h0，則水準(zhǔn)管軸/視準(zhǔn)軸； 若 h不等于h0，則存在i角。 如圖：022hab應(yīng) ABDbbi應(yīng)22式中：DAB 為AB兩點(diǎn)之間的距離 206265 b2b2應(yīng)ABiiia1a1a2b1C2105 對(duì)于DS3水準(zhǔn)儀，當(dāng) 時(shí)，則需校正。02 i3、校正 轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使 （此時(shí)視準(zhǔn)軸水平，水準(zhǔn)管氣泡不居中）。 調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管校正螺絲，使符合氣泡居中。應(yīng)22bb 106誤差來(lái)源： 儀器誤差 + 觀測(cè)誤差 + 外界條件的影響 一、儀器誤差 1、儀器校正后的殘余誤差主要是i角誤差。 （前后視距相等可消除） 2、水準(zhǔn)尺誤差 包括刻劃不準(zhǔn)、尺長(zhǎng)變化、 尺

33、身彎曲等誤差。（作業(yè)前必須檢驗(yàn)，前后視 尺交替使用、測(cè)站數(shù)為偶數(shù)可減弱或消除）107二、觀測(cè)誤差二、觀測(cè)誤差 1、視差（仔細(xì)調(diào)焦可消除）、視差（仔細(xì)調(diào)焦可消除） 2、讀數(shù)誤差（減小視線長(zhǎng)度、讀數(shù)認(rèn)真果斷）、讀數(shù)誤差（減小視線長(zhǎng)度、讀數(shù)認(rèn)真果斷） 3、水準(zhǔn)氣泡居中誤差（符合后立即讀數(shù)）、水準(zhǔn)氣泡居中誤差（符合后立即讀數(shù)） 4、水準(zhǔn)尺傾斜的影響（認(rèn)真扶尺、氣泡居中）、水準(zhǔn)尺傾斜的影響（認(rèn)真扶尺、氣泡居中）三、外界條件的影響三、外界條件的影響 1、儀器下沉（踩緊腳架、減少觀測(cè)時(shí)間）、儀器下沉（踩緊腳架、減少觀測(cè)時(shí)間） 2、尺墊下沉（尺墊踩實(shí)、往返測(cè)取中數(shù)）、尺墊下沉（尺墊踩實(shí)、往返測(cè)取中數(shù)） 3、地球曲率和大氣折光（前后視距相等可消除）、地球曲率和大氣折光（前后視距相等可消除） 4、大氣溫度和風(fēng)力（打傘遮陽(yáng)、選擇好的天氣）、大氣溫度和風(fēng)力（打傘遮陽(yáng)、選擇好的天氣）108(7)(7)測(cè)量者要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，工作要細(xì)心，加測(cè)量者要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，工作要細(xì)心，加強(qiáng)校核。強(qiáng)校核。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)(1)測(cè)量過(guò)程中應(yīng)盡量用目估或步測(cè)保持前、后視距基測(cè)量過(guò)程中