第二講水準測量的方法與成果計算

第一章水準測量主講人：潘繼軍臨滄農(nóng)校工程技術(shù)職業(yè)群教改研究部第二講水準測量方法與測量成果計算本講學(xué)習(xí)簡介學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)重點水準測量基本方法水準測量成果計算水準測量誤差分析水準測量基本方法水準測量誤差分析學(xué)習(xí)難點學(xué)習(xí)導(dǎo)向水準測量成果計算方法復(fù)習(xí)思考題量實驗二：簡單水準測量實驗三：路線水準測量一、水準測量基本方法

為了統(tǒng)一全國高程系統(tǒng)和滿足科研、測圖、國家建設(shè)的需要，測繪部門在全國各地埋設(shè)了許多固定的測量標志，并用水準測量的方法測定了它們的高程，這些標志（高程控制點）稱為水準點（BenchMark），常用BM表示。水準點有:永久點臨時點

（一）水準點（二）簡單水準測量適用情景：已知水準點到待定點之間的距離較近（小于200m），高差較小（小于水準尺長度），由一個測站即可測出待定點的高程。計算方法：高差法或儀高法，由A點求B點的高程。操作程序：（1）在兩點之間安置水準儀，進行粗平。（2）照準后視點塔尺，讀數(shù)。（3）照準前視點塔尺，讀數(shù)。（4）計算出兩點間高差，推算未知點的高程。操作簡圖：以組為單位，畫出儀高法和高差法進行簡單水準測量的示意圖？？？？數(shù)據(jù)記錄：？？？？？？（三）路線水準測量

1、適用情景即采取路線水準測量原因：當高程待定點離開已知點較遠或高差較大時，僅安置一次儀器進行一個測站的工作就不能測出兩點之間的高差。這時需要在兩點間加設(shè)若干個臨時立尺點，分段連續(xù)多次安置儀器來求得兩點間的高差。這些臨時加設(shè)的立尺點是作為傳遞高程用的，稱為轉(zhuǎn)點，一般用符號TP表示。AP前進方向hAP

=h1+h2+h3Hp＝HA＋hAP2、路線水準測量模擬h1h2h3hAP

3、在第一測站上的觀測程序為：

⑴安置儀器，使圓水準器氣泡居中；

⑵照準后視(A點)尺，并轉(zhuǎn)動微傾螺旋使水準管氣泡精確居中，用中絲讀后視尺讀數(shù)a1=2.036。記錄員復(fù)誦后記入手簿。

⑶照準前視（即轉(zhuǎn)點TP1）尺，精平，讀前視尺讀數(shù)b1=1.547。記錄員復(fù)誦后記入手簿，并計算出A點與轉(zhuǎn)點TP1之間的高差：h1＝2.036-1.547=＋0.489

填入高差欄。水準測量手薄見表（1）水準儀安置在離前、后視距離大致相等之處。（2）為及時發(fā)現(xiàn)錯誤，通常采用“兩次儀器高法”或“雙面尺法”。

兩次儀器高法：高差之差h-h5mm4、觀測要求5、路線水準測量記錄水準測量BMAB2.0361.118TP1H1=+0.9180.869

TP2h1=-0.3181.187

TP31.495H1=+0.4171.0781.256h1=-0.5751.831前進方向測站轉(zhuǎn)點水準尺讀數(shù)高差（m）高程（m）備注后視（a）前視（b）＋-

ⅠBMA

TP12.0361.1180.918

27.354

ⅡTP1

TP20.8691.187

0.318

ⅢTP2

TP31.4951.0780.417

ⅣTP3

B1.2561.831

0.57527.796

計算檢核∑5.656

－5.214∑5.214∑1.335

－0.893∑－0.89327.849

－27.354

＋0.442＋0.442＋0.442

6、水準測量的主要技術(shù)要求（四）水準測量注意事項由于測量誤差是不可避免的，我們無法完全消除其影響。但是可采取一定的措施減弱其影響，以提高測量成果的精度。同時應(yīng)絕對避免在測量成果中存在錯誤，因此在進行水準測量時，應(yīng)注意以下各點：

⑴、觀測前對所用儀器和工具，必須認真進行檢驗和校正。

⑵、在野外測量過程中，水準儀及水準尺應(yīng)盡量安置在堅實的地面上。三腳架和尺墊要踩實，以防儀器和尺子下沉。

⑶、前、后視距離應(yīng)盡量相等，以消除視準軸不平行水準管軸的誤差和地球曲率與大氣折光的影響。（四）水準測量注意事項（續(xù)）

⑷、前、后視距離不宜太長，一般不要超過100m。視線高度應(yīng)使上、中、下三絲都能在水準尺上讀數(shù)以減少大氣折光影響。

⑸、水準尺必須扶直不得傾斜。使用過程中，要經(jīng)常檢查和清除尺底泥土。塔尺銜接處要卡住，防止二、三節(jié)塔尺下滑。

⑹、讀完數(shù)后應(yīng)再次檢查氣泡是否仍然吻合，否則應(yīng)重讀。

⑺、記錄員要復(fù)誦讀數(shù)，以便核對。記錄要整潔、清楚端正。如果有錯，不能用橡皮擦去而應(yīng)在改正處劃一橫，在旁邊注上改正后的數(shù)字。

⑻、在烈日下作業(yè)要撐傘遮住陽光避免氣泡因受熱不均而影響其穩(wěn)定性。（五）水準測量的檢驗方法1、測站檢核

為了確保觀測高差正確無誤，須對各測站的觀測高差進行檢核，這種檢核稱為測站檢核。常用的檢核方法有兩次儀器高法和雙面尺法兩種：⑴兩次儀器高法

兩次儀器高法是在同一測站上用兩次不同的儀器高度，兩次測定高差。即測得第一次高差后，改變儀器高度約10cm以上，再次測定高差。若兩次測得的高差之差未超過5mm，則取其平均值作為該測站的觀測高差。否則需重測。

⑵雙面尺法

雙面尺法是在一測站上，儀器高度不變，分別用雙面水準尺的黑面和紅面兩次測定高差。若兩次測得高差之差未超過5mm，則取其平均值作為該測站的高差。否則需要重測。

1、測站檢驗2、路線檢驗（五）水準測量的檢驗方法（續(xù)1）兩次儀器高法：立尺，尺中間安置水準儀，粗平照準后視尺，精平，讀數(shù)照準前視尺，精平，讀數(shù)計算高差變動儀器高（升或降大于10cm）再觀測高差互差不大于±5mm時，取平均值（四）水準測量的檢驗方法（續(xù)2）雙面尺法（黑面、紅面）：用雙面尺，每尺均讀黑、紅面讀數(shù)立尺，尺中間安置水準儀，粗平瞄準后視尺黑面，精平，讀數(shù)瞄準前視尺黑面，精平，讀數(shù)瞄準前視尺紅面，精平，讀數(shù)瞄準后視尺紅面，精平，讀數(shù)黑面：以零開始刻劃紅面：一尺從4687開始刻劃，另一尺從4787開始紅黑面計算高差理論上相差0.1m（五屑）水敗準測們量的譯檢驗射方法2.路線沫檢核雖然每一勸測站菌都進斷行了培檢核灘，但提一條孔水準遇路線舉是否北有錯觸還是軌沒有羞保證芒。例衰如，秘在前清、后旅視某幕一轉(zhuǎn)強點時且，水結(jié)準尺衛(wèi)未放奮在同栽一點的上，沈利用差該轉(zhuǎn)載點計膠算的旅相鄰孝兩站繭的高膽差雖教然精龍度符早合要陸求，回但這北一條汪水準鳴路線邁卻含釋有錯奶誤，扛因此壓必須宅進行務(wù)路線黃檢核草。水領(lǐng)準路坡線檢忙核方紛法一侵般有娛以下凈三種絲式：⑴附財合水些準路舅線水準消路線個從已文知水矩準點BM和1（起羨始點經(jīng)）出椒發(fā)，松沿著傳待定串點進曲行水旋準測濁量，膨最后各測到幅已知職水準蠅點BM嫩2（終軟點）已，這痛樣的侄水準離路線歡稱為歡附合逮水準花路線站?！苃理＝H終一H始(2眼-4粒)實測劃的高嫩差與枕已知至高差跡一般逃不可成能完凍全相炎等，每其差舅值稱勻為高陸差閉灘合差fh善:(2錘-5短)水準詞測量⑵閉自合水電準路腦線由BM法5出發(fā)突，沿隨環(huán)線痰進行綱水準點測量沾，最茂后回聞到原圈水準招點BM使5上，君稱為徒閉合羊水準態(tài)路線蚊。路線虜上各解點之言間高泛差的耽代數(shù)喉和應(yīng)代等于是零，犯即：∑h理＝0列(黎2-盛6)如不森等于羞零，史則高扔差閉狡合差陷為：(2羽-7膨)⑶支尋水準肯路線由一雀水準慎點BM脅8出發(fā)笑，既乞不附翁合到爽其他蓮水準新點上省，也傷不自惹行閉餃合，稱為席支水副準路褲線。支水奏準路救線要進旁行往貸返觀嗚測，驢往測徐高差掛與返志測高仗差觀均測值看的代嫩數(shù)和收∑h往+∑擺h返理鋒論上假應(yīng)為零拼。如不魄等于堂零，背則高濱差閉證合差完為：(2歐-8膝)二、棍水準耕測量處成果現(xiàn)計算3.零5水準炊測量廚的成補果計港算3.塊5.苦1水準垃測量端的精滴度要客求建筑墓工程糾中對栗水準咸測量何的精崖度要雄求，奸一般區(qū)規(guī)定耍為：平地(m焦m)扭(騰2.珍12浴)山地(m峰m)誕(樹2.忙13臂)式中fh容為畏高差隱閉合肉差的睛容許櫻值；L為水棋準路菌線長欠度，趙以km為單尖位；n為水琴準路掉線測碼站數(shù)庭。當紀地形森起伏患較大唱，每1k嘗m水準減路線鴿超過16個測級站時言按山瓜地計放算容列許閉倘合差歇。水準及測量3.坐5.撇2水準投測量咬成果濁計算計算其步驟截如下源（以賺附合宰水準僚路線哨為例棍）：⑴計站算實師測高殲差之垂和網(wǎng)∑h測與劇理論濕高差∑h理＝H終一H始⑵計剃算高瘦差閉閣合差⑶計托算容激許閉從合差fh容=±撒12屬√n如果塞│fh駐│<枝=│蹈fh容│飄，杜則其秩精度爭符合列要求挪，可牙做下堤一步著計算件。⑷計蜘算高尊差改漿正數(shù)拖高泛差閉湯合差膏的調(diào)校整方貓法和切原則菜：按與測勢站數(shù)廁或與絕距離畝成正挎比的分李配原品則，峽改正甘數(shù)的芽符號專與閉捎合差館的符局號相歷反。源每一煩測站初的改傾正數(shù)局為：滋各源測段溪的改明正數(shù)造為：檢核卡∑v=職-f統(tǒng)h水準屋測量⑸計鎖算改蹲正后跳高差h改放各測錘段觀哨測高惹差hi分別鋸加上厲相應(yīng)扶的改果正數(shù)塞后vi，即靠得改娃正后超高差拜：h1改=h奸1+瞎v1神h2改=h孝2+推v2……h(huán)i改=h姜i+株vi改正呆后的蘭高差浪代數(shù)放和，牙應(yīng)等臣于高筆差的湊理論池值，召即：污∑h總=忌∑h理哲如不臉相等玻，說霸明計以算中獎有錯廳誤存益在。水準永測量⑹待鑒定點膊高程茅計算測段疫起點初高程語加測塊段改陪正后籮高差呼，即峽得測蔬段終杠點高扯程，久以此唇類推苗。最蹤蝶后推曉出的海終點母高程搞應(yīng)與登該點岔的已催知高頃程相姓等。牙即：H1肆=H讀A+封h1總H2舒=H柳1+汗h2總……昂H笛A（算遍）=H虛A(已知)計算爺中應(yīng)暫注意噸各項康檢核系的正言確性煩。水準熔測量對于洗閉合文水準古路線瓦計算徒步驟鹽類似騙于附秤合水鉆準路渾線，奮以下徹例說盈明其款計算授步驟該：計算仇步驟享如下坐：點號測站ni（站）實測高差hi(m)高差改正數(shù)vi（m）改正后高差

h改(m)高程H(m)備注BMA11－1.3520.006－1.34651.732已知點182.1580.0042.16250.386

262.5740.0032.57752.548

37－3.3970.004－3.39355.125

BMA

51.732已知點∑32－0.0170.0170

⑴計擊算實緒測高先差之修和∑h測=-巾0.笨01議7m理論跪高差∑h理＝0⑵計算定高差家閉合支差=-會0.冊01固7m⑶計算斷容許喂閉合災(zāi)差fh容=±嘉12喇√n堪=纏=±撫12郊√3故2=樸±6椒8m朗m因為熔│fh類│<疾=│覆fh容│元，桶故其妹精度仗符合畫要求袋，可站做下掛一步切計算胳。水準鼓測量⑷計疫算高蔬差改喊正數(shù)佩高彼差閉頃合差憶的調(diào)寒整方史法和他原則交與符納合水詞準路燈線的蛾方法妄一樣杰。本嗎例各模測段飄改正鹽數(shù)vi計算裹如下末：v1訂=-宏(f掛h/脂∑n閉)×衛(wèi)n1噸=-終(-側(cè)17夾/3賢2)吩×1斥1=倍6m佛m抽v2美=-皇(f慌h/撐∑n先)×寨n2焦=-籮(-臂17打/3蘆2)曉×8危=4看mm刷……檢核咳∑v=時-f鉆h=兵0.芽01絕7m點號測站ni（站）實測高差hi(m)高差改正數(shù)vi（m）改正后高差

h改(m)高程H(m)備注BMA11－1.3520.006－1.34651.732已知點182.1580.0042.16250.386

262.5740.0032.57752.548

37－3.3970.004－3.39355.125

BMA

51.732已知點∑32－0.0170.0170

水準征測量⑸計場算改梁正后對高差h改組各測譜段觀歉測高充差hi分別棚加上吹相應(yīng)湯的改魚正數(shù)斃后vi，即醫(yī)得改宵正后嶼高差鑰：h1改=h擇1+劣v1=-挪1.喜35兩2+場0.閃00爽6=銜-1貼.3影46殿mh2改=h竊2+逆v2=2乞.1立58既+0排.0倦04宏=2子.1近62資m……h(huán)i改=h負i+庭vi改正管后的括高差格代數(shù)迅和，濤應(yīng)等框于高斧差的億理論菜值0，即敲：蓬∑h總=頌0如不訪相等香，說脅明計閥算中占有錯糞誤存勵在。點號測站ni（站）實測高差hi(m)高差改正數(shù)vi（m）改正后高差

h改(m)高程H(m)備注BMA11－1.3520.006－1.34651.732已知點182.1580.0042.16250.386

262.5740.0032.57752.548

37－3.3970.004－3.39355.125

BMA

51.732已知點∑32－0.0170.0170

水準班測量⑹待抹定點劇高程年計算茄測段創(chuàng)起點燭高程棍加測綱段改凱正后葉高差歸，即冤得測給段終霉點高堆程，皆以此既類推雄。最其后推陶出的更終點狗高程噴應(yīng)與舒起始胸點的之高程殊相等何。即忙：H1仇=H袋A+遭h1總=5扇1.關(guān)73始2-風(fēng)1.飽34賠6=蔑50具.3雙86稍m浴H2錫=H煤1+奸h2總=5尚0.勵38喝6+珠2.扎16缸2=即52靈.5玻48進m嫩…胸…限HA（算循）=H霧A(已知)=韻51速.7唱32做m計算桌中應(yīng)坡注意蔥各項慌檢核著的正溪確性命。點號測站ni（站）實測高差hi(m)高差改正數(shù)vi（m）改正后高差

h改(m)高程H(m)備注BMA11－1.3520.006－1.34651.732已知點182.1580.0042.16250.386

262.5740.0032.57752.548

37－3.3970.004－3.39355.125

BMA

51.732已知點∑32－0.0170.0170

水準票測量3.宣6水準辣儀的盲檢驗發(fā)與校紡正3.病6.府1水準泉儀應(yīng)焦?jié)M足舅的幾扣何條旗件為了唉保證匪儀器害提供話一條濱水平慨視線斃，水毯準儀機的四他條主狂要軸棵線：欄望遠筆鏡視霉準軸ZZ、水刺準管則軸LL、圓鹿水準六器軸L′淡L′和儀吉器豎撒軸VV應(yīng)滿漂足以仁下條儀件：⑴圓超水準懼器軸L′燦L′應(yīng)平震行于垂豎軸VV；⑵水漸準管識軸LL應(yīng)平料行于斑視準析軸ZZ；⑶十胖字絲房誠橫絲甘應(yīng)垂拴直于灣儀器膀豎軸VV。儀器貪出廠宇前都運經(jīng)過查嚴格觀檢查方，均瞧能滿倘足條桂件，烈但經(jīng)豆過長扣期使脹用或剖某些椅震動踏，軸饞線間紙的關(guān)顫系會需受到躍破壞輝。為扔此，耐測量愛之前露必須啄對儀諷器進乎行檢膛驗校橡正。水準碑測量3.教6.票2水準沉儀的唉檢驗照和校晌正1、圓笨水準紡器軸羊平行良于儀筋器豎殺軸的腥檢驗導(dǎo)與校隊正檢驗的方法輸：旋面轉(zhuǎn)腳界螺旋晃使圓鎖水準熊氣泡催居中泰，之誕后將陣儀器標水平服旋轉(zhuǎn)18嗎0°，氣喇泡仍算居中隙則正憑常，煉否則懂需要什校正晉（圓辭水準輝器的義檢驗疾與校裝正）臉。2、望膠遠鏡科十字襖絲橫匪絲垂語直于抵儀器銹豎軸借的檢鎮(zhèn)驗檢驗灘方法滑：瞄菌準一藥固定太點，慨轉(zhuǎn)微對動螺烘旋使兇儀器堅水平心旋轉(zhuǎn)梨，若向點始廳終沿紛橫絲葛移動廉，則眨水平絨；否餓則需系校正廢（十喂字絲夢的檢建驗與早校正雕）馳。水準真測量3、水封準管先軸平佛行于贈望遠呼鏡視腥準軸章的檢附驗校夕正i角誤拼差(管水冶準器砍的檢腫驗與砍校正)水準壺測量3.剛7水準叔測量懷的誤蒸差分耀析包括透儀器僚誤差拐、觀紹測誤療差、忠外界伸環(huán)境頁的影肅響。一匆、儀庭器誤欠差★儀殖器校掛正后頑的殘脅余i角誤安差：原因附：i角誤轉(zhuǎn)差檢監(jiān)校后衫的殘裙余值方法以：觀際測時參注意庫使前胞、后吸視距本相等帆，可杯消除穩(wěn)或減艦弱其襖影響飲?！锼l(wèi)準尺劑誤差袋：原因類：水崗準尺隱分劃助不準蔥確、燃尺長藏變化營、尺勉彎曲悶等。方法位：檢雙驗水污準尺飽上真勺長與椅名義你長度妥，加手尺長著改正抖數(shù)；◎水焦準尺吐的零巨點差困：一護測段眾中采獵用偶輪數(shù)站盯到達朱方式蘋予以嚴消除弓。水準毀測量二變、觀妹測誤茶差★脾氣泡年居中瘋誤差★倍讀數(shù)齡誤差★鼓水準差尺傾焰斜（盜尤其搭注意手前后諒傾斜滋）★紗視差午的影侍響這些年誤差乘須嚴看格認爭真操鎮(zhèn)作、簽讀數(shù)吊，來須避免網(wǎng)誤差蘿的影廢響水準靠測量三、墳外界筑環(huán)境遠的影頁響★贈儀器睜下沉早：（彼在軟映土或竿植被型上時繭容易待發(fā)生邀下沉語）香采用甜“后—前—前—后”東，的媽觀測說順序狐，可習(xí)以削蝕弱其胳影響杰?！锲С邏|布下沉阿：采貌用往椅返觀皆測取猴觀測含高差邪的中險數(shù)可傅以削圓弱其昆影響局?！镅氐厍蚋咔市鹾痛髮庹刍庥罢翼懀旱厍驘崆世O影響測：（介前禾后視兆距相足等來筋消除悉，即雖地球瘡曲率齒對前配后尺鎮(zhèn)讀數(shù)鞋影響灶相同惹）大氣跑折光稠影響里：（榴由重于大辟氣折怪光，儉視線傅會發(fā)閘生彎警曲。乓越靠厚近地電面，芳光線油折射擴的影患響也宅就越短大。岸因此根要求烘視線凡要高槍于地好面0.李3m以上代，前烈后視顫距相貼等也哈可消循減該晚影響）★糊溫度歪影響：觀測悲時應(yīng)其注意漆撐傘哈遮陽終。水準垂測量3.博8自動油安平撒水準仔儀及溝數(shù)字茫水準顯儀簡最介1精密按水準鞠儀（DS甲1）——采用綿光學(xué)筋測微座器讀楚數(shù)，收儀器霧整體偉結(jié)構(gòu)惕穩(wěn)定2自動疼安平涉水準噸儀——內(nèi)部窯有自辟動安晴平補抓償器屈，無暑須管麥水準俗器和雖微傾澆螺旋攝，提振高整層平效微率3激光呈水準悄儀——安裝蓬發(fā)射質(zhì)激光遣的裝余置，班用激賭光束蚊代替再望遠朽鏡水抬平視定線。4數(shù)字握水準烈儀——用傳幅感器艱代替唐人眼駱觀測悟，獲知得水伸準尺逐的影粥像，旱對影扶像處據(jù)理獲堤得高闊差信沾息。注：這幾藝類水爹準儀瞇都必傻須與午配套斃的水鴿準尺和一起數(shù)使用睡。水準棚測量7．水憐準測丙量的漢方法當高膊程待趣定點母離已出知點兵較遠呈或高死差較獨大時黑，需旋要加季設(shè)轉(zhuǎn)朵點，爪分段梢連續(xù)我多次塔安置芹儀器府來求旱得兩途點間禮的高絡(luò)差。8．一娘個測理站的扣操作煎程序眾：安置—粗平—照準—精平—讀數(shù)—記錄9．水爺準點運測