【正文】 測量學 第三章 水 準 測 量 2022/5/27 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 2022/5/27 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）。 2022/5/27 4 2022/5/27 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 2022/5/27 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 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 ） 2022/5/27 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 。 埋設水準點后 ， 應繪出水準點的 點之記 。 圖 21 2022/5/27 8 水準點圖示 2022/5/27 9 2022/5/27 10 2022/5/27 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 2022/5/27 12 4. 水準測量術語： 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 ： hAB=－ hBA 圖 22 2022/5/27 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 … ) 。 2022/5/27 14 連續(xù)水準測量示意 2022/5/27 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 hiHhHH12022/5/27 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 2022/5/27 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 。 2022/5/27 18 （ 一 ） 水準尺