第二章 水 准 测 量
导入： 1.hAB与hBA的含义？ 2.水平面代替水准面在距离与高程方面有何影响？ 3.绝对高程、相对高程、高差的定义？ 内容：理解水准测量的基本原理；掌握 DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫；掌握水准仪的使用及检校方法？；掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差闭合差的调整）方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。 重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。 难点：水准仪的检验与校正。 §2.1 高程测量（ Height Measurement ）的概念 测量地面上各点高程的工作 , 称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为： （1）水准测量 (leveling) （2）三角高程测量 (trigonometric leveling) （3）气压高程测量 (air pressure leveling) 1
（4）GPS 测量 (GPS leveling) §2.2 水准测量原理 一、基本原理 水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。 水平视线（水准仪）+水准尺→待定点与已知点高差+已知点高程→未知点高程。 a —— 后视读数 A —— 后视点 b —— 前视读数 B —— 前视点 高差法：（由一点求另一点）直接利用高差计算未知点高程。 2
1、A 、 B 两点间高差： 2、测得两点间高差 。 后，若已知 A 点高程 ，则可得B点的高程：视线高法（仪高法，由一点求多点）用仪器视线高程Hi计算未知点B点高程。 视线高程： Hi?HA?a??HB?Hi?b? 注意事项： ①区别仅在与计算方法不同； ②视线必须水平； ③水准仪安置的高度对测算地面点高程或高差无影响。 转点 TP(turning point) 的概念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。ZD 二、连续水准测量 3
如图所示，在实际水准测量中， A 、 B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿 A 、 B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到 A 、 B 两点间的高差值，有： h 1 = a 1 － b 1 h 2 = a 2 － b 2 …… 则： h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a － Σ b 结论： A 、 B 两点间的高差 等于后视读数之和减去前视读数之和。 § 2.3 水准仪和水准尺 一、水准仪 (level) 如图所示，由望远镜、水准器和基座三部分组成。 4
DS3 微倾式水准仪 自动安平水准仪 1.仪器：水准仪（型号DS0.5、DS1、DS3，角标越小越精密），工具：水准尺和尺垫（转点立水准尺用）。 2.微倾水准仪构造： ①望远镜（看清水准尺）：由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。 物镜、物镜对光螺旋、对光凹透镜：成像到十字丝分划板 十字丝分划板： 目镜、目镜对光螺旋：看清十字丝分划板及尺像 视准轴CC：十字丝交点与物镜光心的连线，延长线为视线。水准管轴应平行于视准轴。 ②水准器（显示水平）： 5