测量学习材料
⑷ 水准测量的成果处理（内业） （一）计算闭合差：fh??h测??h理
1．闭合水准路线：fh??h测??h理??h测
2．附合水准路线：fh??h测??h理??h测?(H终?H始) （二）分配高差闭合差
1.高差闭合差限差（容许误差）
对于普通水准测量，有：fh容=±30√L 适用于平原地区； fh容=±12√n 适用于山区。 式中，fh容——高差闭合差限差，单位：mm。
L——水准路线长度，单位：km ； n——测站数。 2.分配原则：
按与距离L或测站数n成正比，将高差闭合差反号分配到各段高差上。 （三）计算各待定点高程
用改正后的高差和已知点的高程，来计算各待定点的高程。 五 水准测量的成果实例
【例】如图为按图根水准测量要求施测某附合水准路线观测成果略图。BM-A和BM-B为已知高程的水准点，图中箭头表示水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的两点间的高差(以m为单位)，路线下方数字为该段路线的长度(以km为单位)，试计算待定点1、2、3点的高程。
解算如下：
第一步计算高差闭合差：fh??h测?(H终?H始)?4.330?4.293?37(mm) 第二步计算限差： fh容=±30√L=±30×√7.4=±81.6(mm)
因为 fh?fh容，可进行闭合差分配。
?f第三步计算每km改正数：V0?h??5mm/km
L第四步计算各段高差改正数：Vi?V0?ni。四舍五入后，使?vi??fh。 故有：V1=-8mm，V2=-10mm，V3=-9mm，V4=-10mm。
第五步计算各段改正后高差后，计算1、2、3各点的高程。
改正后高差=改正前高差+改正数Vi
H1=HBM-A+(h1+V1)=45.286+2.323=47.609(m) H2=H1+(h2+V2)=47.609+2.803=50.412(m) H3=H2+(h3+V3)=50.412-2.253=48.159(m) BMB=H3+(h4+V4)=48.159+1.420=45.579(m) 改正计算如下表:
6
测量学习材料
点名BMA123BMB∑误差计算路线长(km)1.62.11.72.0观测高差(m)2.3312.813-2.2441.430改正数(mm)-8-10-9-10改正后高差(m)2.3232.803-2.2531.420高程(m)45.28647.60950.41248.15945.5797.44.330fh=0.037m=37mm-374.293fh容=±30√7.4=81.6mm(合格) 六 普通水准仪的检验与校正
⑴.水准仪轴线的几何关系
水准仪轴线应满足的几何条件是： 1.水准管轴LL//视准轴CC
2.圆水准轴L’L’//竖轴VV 3.横丝要水平（即：⊥竖轴VV） 如下图所示：
(2).水准仪的检验与校正 （一）圆水准器的检验与校正
1.检验：气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋转180°，看气泡是否居中。 2.校正：用脚螺旋使气泡向中央移动一半, 再用拨针拨动三个“校正螺旋”，使气泡居中。
（二）十字丝横丝的检验与校正(示意图略)
1.检验：
整平后，用横丝的一端对准一固定点P，转动微动螺旋，看P点是否沿着横丝移动。如P点偏离横丝，则需要校正。 2．校正 ：
旋下目镜处的十字丝环外罩，转动左右2个“校正螺丝”。使横丝对准P点，反复检查，直到始终符合为准。
（三）水准管轴平行于视准轴（i角）的检验与校正 1.检验：
（1）平坦地上选A、B两点，约80m。
（2）在中点C架仪，读取a1、b1，得h1=a1-b1
（3）在距B点约2～3m处安置仪器，读取a2、b2，得h2=a2-b2
7
测量学习材料
（4）若h2≠h1 ,则水准管轴不平行于视准轴，有i角。
因为①h1为正确高差②b2的误差可忽略不计，故有：
i???h2?h1???? DAB对于S3水准仪，若i角大于20??时，需校正。
2.校正方法有二种：
a.校正水准管(主要用于微倾式水准仪)
旋转微倾螺旋，使十字丝横丝对准(a2′=h1+b2)，拨动水准管“校正螺丝”，使水准管气泡居中。
b.校正十字丝(主要用于自动安平水准仪)
保持水准管气泡居中，拨动十字丝上下两个“校正螺丝”，使横丝对准a2′读数即可。
七 自动安平、精密、电子水准仪简介
⑴ 自动安平水准仪
1．原理：与普通水准仪相比，在望远镜的光路上加了一个补偿器。 2．使用：粗平后，望远镜内观察警告指示窗若全部呈绿色，方可读数；最好状态是指示窗的三角形尖顶与横指标线平齐。
3．检校：与普通水准仪相比，要增加一项补偿器的检验，即：转动脚螺旋，看警告指示窗是否出现红色；以此来检查补偿器是否失灵。 ⑵ 精密水准仪（每公里往返平均高差中误差?1mm） 1、精密水准仪——提供精确的水平视线和精确读数； 2、精密水准尺——刻度精确(铟钢带水准尺)。 3、读数方法 （1） 精平后，转动测微螺旋，使十字丝的楔形丝精确夹准某一整分划线。 （2） 读数时，将整分划值和测微器中的读数合起来。 ⑶ 数字水准仪及条纹码水准尺
1、具有自动安平、显示读数和视距功能。
2、能与计算机数据通讯，避免了人为观测误差。 八 水准测量误差及注意事项
⑴误差来源有：仪器误差、操作误差、外界条件影响。
8
测量学习材料
1.仪器误差
主要有：视准轴不平行于水准管轴（i角）的误差、水准尺误差。 2.操作误差
主要有：水准气泡未严格居中、视差、估读误差、水准尺未竖直。 3.外界条件影响的误差
主要有：仪器下沉、尺垫下沉、地球曲率、大气折光、气温和风力。 ⑵注意事项
水准测量的误差对高程的影响很大，了解误差的性质及其对成果的影响是很有必要的；特别是系统性误差，虽然对单个测站来说微不足道，但累计的结果却是不可忽视的。掌握这些规律，就可很好的指导我们的操作，获得优质的成果。在整个测量过程中，只要有一个测站出错，就会导致整个测段内的成果不合格。要做到每个测站都正确无误，测量人员必须紧密配合，认真细致的做好扶尺、观测、记录、计算等每一项工作。现将水准测量注意事项列下： ㈠扶尺“四要”
1.尺子要检查：测量前要检查标尺刻划是否准确，塔尺衔接是否严密，测量过程中要随时检查尺底或尺垫是否粘有泥土。
2.转点要牢靠：转点最好用尺垫，或者选择坚硬稳固而又有凸棱的石头上，保证转点在两个测站的前后视中不改变位置。
3.扶尺要检查：塔尺如有横向倾斜，观测者易于发现可指挥立直；如前后倾斜则不易发现，会造成读数偏大。故扶尺者身体要站直，如尺上有水准器时要检查使气泡居中。
4.要用同一的尺：由于塔尺底部的磨损或包铁松动，将会使尺底部零点位置不准，为消除其影响，在同一测段要用同一个尺。且测站数为偶数。 ㈡观测“六要”
1.仪器要检校：测量前要把仪器校正好，使各轴线间满足应有的几何条件。
2.仪器要安稳：中心螺旋连接要稳固可靠，松紧适当，架腿要踩实，观测者不得扶压或骑跨架腿，观测过程中不得碰动仪器。
3.前、后视要等长：前、后视等长的水准测量，可以消除i角误差以及地球曲率的影响，如果地面坡度不大还可消除大气折光的影响。普通水准测量最大视线长度不得大于150m，视线不要靠近地面，最小读数要大于0.3m。
4.视线要水平：使用微倾式水准仪度数前气泡要符合，为避免匆忙
9
测量学习材料
读数之差错，读数前后均应检查气泡是否符合。烈日下要打伞。 5.读数要准确：读数前要消除视差，要认准横丝，要认请标尺刻划特点，每次读数最好读两次。
6.迁站要慎重：未读前视读数时不得匆忙搬动 仪器，以免使水准路线中间“脱节”，造成返工；中途休息时，应将前视点选择在容易寻找的地方，并作好标志，列如记录，以便下次续测。 ㈢记录四要
1.要复诵：读数列入记录时要边记边复诵；避免听错记错。如观测者兼作记录时，记完后可再看一下读数，以资复核。
2.记录要清楚：按规定格式填写，字迹要端正，点号要记请，前后视读数不得遗漏，不得颠倒。
3.要原始记录：要在现场用硬铅笔（HB）填写在记录簿中，不得眷抄，以免转抄错误。记录错误时，不得用橡皮擦改，要在错误数字处画一横线，并将正确数字写在上方。
4.计算要复核：记录者要及时根据读数计算出高差，记入记录簿并作计算的检验，再由另一人复核。记录簿要将司仪、记录、计算者签名齐全，以明确责任。
九 三、四等水准测量
三、四等水准测量除用于国家高程控制网的加密外，还常用于小地区的首级高程控制（工程建设中高速公路的高程一般均采用四等水准测量进行）。三、四等水准测量比前述的国家等级外（铁路上常用的五等）水准测量在方法上和精度上都有所不同。现将三、四、五等水准测量要求列于下表（表2.9.1），供参照使用。
技术项目仪器及工具测站观测程序视线最低高度最大允许视距每段前后视距差累积视距差视距读数法K+黑-红黑红面高差之差高差闭合差三等后-前-前-后三丝能读数75m≤±2m≤±6m三丝读数(上-下)≤±2mm≤±3mm≤±12√Lmm四等后-后-前-前三丝能读数100m≤±3m≤±10m三丝读数(上-下)≤±3mm≤±5mm≤±20√Lmm五等DS3型水准仪、双面标准尺DS3型水准仪、双面标准尺DS3型水准仪、双面普通尺中丝读数大于0.3m150m≤±20m直接读视距≤±30√Lmm10