【正文】 測量學 第三章 水 準 測 量 2022/2/11 2 目 錄 ?第一節(jié) 高程測量概述 ?第二節(jié) 水準測量原理 ?第三節(jié) 水準測量的儀 器及使用 ?第四節(jié) 水準測量的方法 ?第五節(jié) 水準儀的檢驗 和校正 ?第六節(jié) 水準測量的誤差 分析 ?第七節(jié) 精密水準儀和 精密水準尺 ?第八節(jié) 電子水準儀簡介 2022/2/11 3 167。 21 高程測量概述 一 、 高程測量 ? 高程測量 ：測量地面點高程的工作 。 ? 目的 ：獲得未知點的高程。一般是通過測出已知點和未知點之間的高差，再根據(jù)已知點的高程推算出未知點的高程。 ? 水準測量原點 ： 直接由平均海水面測得高程的水準點（ 圖 2J）。 2022/2/11 4 2022/2/11 5 ? 水準測量 ：利用水平視線來測量兩點之間的高差。 此方法 施測簡單 ， 且精度較高 ， 所以是高程測量中最主要的方法 ， 被廣泛應用于高程控制測量 、 工程勘測和各項施工測量中 。 ? 三角高程測量 ：是通過測量兩點之間的水平距離（ 或傾斜距離 ） 和豎直角 ， 然后利用三角公式計算出兩點間的高差 。 此方法的精度受各種條件的限制 ， 一般只在適當?shù)臈l件下才被采用 。 ? 氣壓高程測量 、 攝影高程測量 、 GPS高程測量 。 二、高程測量的方法 2022/2/11 6 三、水準點及其等級 ? 水準點 （ Bench Mark） ， 通過水準測量建立的高程控制點 ， 工程上常用 BM來標記 。 ? 水準點的等級及埋設(shè) w 國家水準點 分為一 、 二 、 三 、 四等四個等級 ， 按規(guī)范要求埋設(shè)永久性標石標記 。 三 、 四等水準點一般用混凝土標石制成 ， 深埋到地面凍結(jié)線以下 ， 在標石的頂面設(shè)有用不銹鋼或其它不易銹蝕的材料制成的半球狀標志 （ 圖 21a） 。 w 墻上水準點 （ 圖 21b） w 圖根水準點和一些施工測量使用的水準點 常采用臨時性標志 ,例如 :木樁 （ 樁頂釘一半圓球狀鐵釘 ） 2022/2/11 7 或大鐵釘打入地面 ， 也可在地面上突出的堅硬巖石或房屋四周水泥面 、 臺階等處用紅油漆標記 。 ? 水準點的位置 ：選在土質(zhì)堅硬 、 便于長期保存和使用方便的地點 。 埋設(shè)水準點后 ， 應繪出水準點的 點之記 。 圖 21 2022/2/11 8 水準點圖示 2022/2/11 9 2022/2/11 10 2022/2/11 11 一 、 基本原理 1. 水準測量的實質(zhì) : 測量兩點之間的高差 。 2. 水準測量的基本原理： 利用水準儀建立一條水平視線 ， 借助水準尺來測定兩點間的高差 ， 從而由 已知點的高程推算出未知點的高程 。 3. A、 B兩點的高差為 ： (利用水準儀 提供的水平視線 ，分別讀取 A點 水準尺 上的讀數(shù) a和 B點的讀數(shù) b ) ? 如果 A點是已知高程點 ， B點是待求高程點 。 則 B點高程為 : )( baHhHH AABAB ?????167。 22 水準測量原理 bah AB ?? 圖 22 2022/2/11 12 4. 水準測量術(shù)語： 如圖 22所示： A—后視點 、 a—后視讀數(shù) ， B—前視點 、 b—前視讀數(shù) ? 高差 =后視讀數(shù) — 前視讀數(shù) ※ 觀測者站在儀器處 ， 面向前進方向 ， 前面所立尺為前視 ， 背后所立尺為后視 。 ? 高差的符號 ： 高差的正負號反映兩點的高低； 高差的正負號又與測量前進的方向有關(guān) ： hAB=－ hBA 圖 22 2022/2/11 13 連續(xù)水準測量： 在兩點間連續(xù)地多次安置儀器所進行的水準測量。 圖 23 在圖 23中 ： 測站：安置儀器的點（ 在圖 23中 Ⅰ 、 Ⅱ … ） 轉(zhuǎn)點： (Turning Point)常簡寫為： TP， 是傳遞高程的點 ( 2 … ) 。 2022/2/11 14 連續(xù)水準測量示意 2022/2/11 15 hAB為 A、 B兩點間測得的高差， 則：未知點 B的高程為 ： 高差的計算檢核： ∑a－ ∑b=∑hAB 高程的計算檢核： HB－ HA=hAB。 ????? nAABAB hiHhHH12022/2/11 16 二、儀高法測量 ? 適用場合 ：根據(jù)水準儀的視線高 Hi，來計算前視點 B的高程。這一做法對安置一次儀器，并根據(jù)一個已知高程點的后視來求取若干個前視點高程時計算較為方便。 ? 儀高法 ： 儀器的視線高： Hi = HA +a 待求點高程： H B = HA + ( a–b )= Hi – b 2022/2/11 17 167。 23 水準測量的儀器及其使用 一 、 水準儀的種類 ?光學水準儀： ? 微傾式水準儀 ：用水準管來獲得水平視線； ? 自動安平水準儀：用補償器來獲得水平視線 。 ? 電子水準儀 水準儀按儀器精度分 ： DS0 DS DS DS10 四個等級 。 D、 S 分別 是 “ 大地測量 ” 和 “ 水準儀 ” 漢語拼音的第一個字母，數(shù)字 05 、 1 、 3 、 10 表示該儀器的精度。 DS05 和 DS1 用于精密水準測量， DS3 用于一般水準測量， DS10 則用于簡易水準測量。 工程常用 DS3 水準儀 。 2022/2/11 18 （ 一 ） 水準尺