水準測量與標高測設(shè)-兩地之間的高差測量

：水準測量與標高測設(shè)§.2兩地之間的高差測量2.2.1水準測量原理

水準測量是測出兩點間的高差。即在兩個點上分別豎立水準尺，利用水準測量的儀器（水準儀）提供的一條水平視線，瞄準并在水準尺上讀數(shù)，從而求得兩點間的高差。即水準測量的原理。后視尺前進方向水平視線大地水準面HiHAHBAB前視尺abhab（1）高差法：根據(jù)水準儀提供的水平視線在A點水準尺上讀數(shù)為a

（后視讀數(shù)），B點水準尺上讀數(shù)為b（前視讀數(shù)），則hAB=a-bHB=HA+hAB

=HA+(a-b)

在計算高差hAB時，一定要注意hAB的下標：hAB表示A點至B點的高差。前進方向水平視線大地水準面HiHAHBAB后視尺前視尺

bhAB

如圖，已知HA，求HB？（2）視線高法：B點高程也可以通過水準儀視線高程Hi

（也稱為儀器高程）來計算，即Hi=HA+a

則HB=(HA+a)-b=Hi-b前進方向水平視線大地水準面HiHAHBAB前視尺

bhAB連續(xù)水準測量、轉(zhuǎn)點、測站轉(zhuǎn)點：如果兩點間高差較大或相距較遠，僅安置一次儀器不能測得它們的高差，這時需要加設(shè)若干個臨時的立尺點，作為傳遞高程的臨時點，無需算出高程。BMA

BMB

1.4441.324ZD2h2=+0.1201.8220.876ZD3h3=+0.9461.8201.435ZD4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前進方向1.1341.677ZD1h1=-0.543連續(xù)水準測量：依次連續(xù)地在兩個立尺點中間安置水準儀來測定相鄰各點間高差，最后取各個測站高差的代數(shù)和，即求得兩點間的高差值。hAB

欲求hAB，在A點至B點水準路線上增設(shè)n-1個轉(zhuǎn)點，安置n次水準儀，依次連續(xù)地測定相鄰兩點間高差h1～hn，即

h1=a1-b1

h2=a2-b2hn=an-bn

則hAB=

h1+h2+···+hn=∑h=∑a-∑bHB=HA+hAB=HA+（∑a-∑b）hAB注意事項：選擇土質(zhì)穩(wěn)固的地方作為轉(zhuǎn)點位置，要保持轉(zhuǎn)點（尺墊）穩(wěn)定不動；同時要盡可能保持各測站的前后視距大致相等；還要盡可能通過調(diào)節(jié)前、后視距離保持整條水準路線中的前視視距之和與后視視距之和相等，這樣有利于消除（或減弱）儀器i角誤差和地球曲率對高差的影響。2.2.2水準路線的測量3.支水準路線BM.A121BM.A2341.閉合水準路線2.附合水準路線BM.ABM.B123二、水準測量的實施已知HA＝19.153m，欲測定B點高程？步驟如下：(1)觀測者在測站處安置水準儀，在BMA和ZD1點立尺，ZD1安放尺墊，依次瞄準、精平、讀數(shù)，1632和1271mm。并計算該站高差為+0.361m(2)水準儀搬遷至測站2，轉(zhuǎn)點ZD1上的尺墊保持不動，水準尺轉(zhuǎn)向儀器方向，在轉(zhuǎn)點ZD2安放尺墊并立尺，讀數(shù)為1.862m和0.952m，計算高差為+0.910m，按上法依次連續(xù)進行水準測量，直至測到B點為為止。普通水準測量記錄手簿測站點號水準尺讀數(shù)(m)高差(m)高程(m)備注后視前視+-ⅠBM.A1.6320.36119.153

已知ZD11.27119.514ⅡZD11.8620.910ZD20.95220.424ⅢZD21.3460.094ZD31.25220.518ⅣZD30.9310.547ZD41.47819.971ⅤZD40.8360.389B1.22519.582計算檢核∑6.6076.1781.3650.936∑a-∑b=+0.429∑h=+0.429對于每一測站而言，為了校核每次水準尺讀數(shù)有無差錯，可采用改變儀器高的方法或雙面尺法進行檢核。兩次測得高差的差值在5mm以內(nèi)時，則取兩次高差平均值作為該站測得的高差值。上述水準測量的全過程稱為往測。為保證觀測成果的質(zhì)量．一般要求用同樣的方法返測一次，兩次觀測得的高差在容許范圍內(nèi)，方可取平均值作為最后結(jié)果。3.計算各點改正后的高程根據(jù)已知水準點高程和各測段改正后的高差，依次逐點推求各點改正后的高程。4.算例

如圖，BM.A和BM.B為已知水準點，按普通水準測量的方法測得各測段觀測高差和測段路線長度分別標注在路線的上、下方。將計算成果列于表中。

附合水準路線測量成果計算表點號L(km)hi(m)γ(m)h(m)H(m)BM.A0.60+1.331-0.002+1.3296.54317.8722.00+1.813-0.008+1.80529.6771.60-1.424-0.007-1.43138.2462.05+1.340-0.008+1.332BM.B9.578Σ6.25+3.060-0.025+3.0352.2.3水準儀的檢驗與校正CCLLVVL'L'一、水準儀軸線及其應(yīng)滿足的幾何條件(1)四條軸線視準軸CC

水準管軸LL

圓水準軸L'L'

豎軸VV(2)應(yīng)滿足的三個條件

L'L'//VV

橫絲⊥VVLL//CC(主要條件)二、水準儀的檢驗與校正（一）圓水準軸平行于儀器豎軸的檢驗檢驗方法：安置水準儀后，轉(zhuǎn)動腳螺旋使圓水準氣泡居中，然后將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180

。如果圓氣泡仍舊居中，則表示該幾何條件滿足，不必校正。

校正方法：水準儀不動，旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使氣泡向圓水準器中心方向移動偏離值的一半，然后用校正針先稍松動一下圓水準器底下中間一個大一點的連接螺絲，再分別撥動圓水準器底下的三個校正螺絲，使圓氣泡居中，校正完畢后，應(yīng)記住把中間一個連接螺絲再旋緊。(二)十字絲中絲垂直于儀器豎軸的檢驗與校正檢驗方法：安置水準儀整平后，用十字絲交點瞄準某一明顯的點狀目標P，觀測P點是否始終沿著中絲移動。校正方法：旋下目鏡端的十字絲環(huán)外罩，用螺絲刀松開十字絲環(huán)的四個固定螺絲，按中絲傾斜的反方向小心地轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)，直至中絲水平，再重復檢驗，最后固緊十字絲環(huán)的固定螺絲，旋上十字絲外罩。（三）水準管軸平行于視準軸的檢驗與校正原理與方法：

i角誤差：水準管軸不平行于視準軸，它們在豎直面內(nèi)投影之夾角。

檢驗方法：①在平坦地區(qū)選擇相距約80m的A、B兩點（可打下木樁或安放尺墊），并在A、B兩點中間選擇一點O，且使OA=OB。②將水準儀安置于O點處，分別在A、B兩點上豎立水準尺，讀數(shù)為a1和b1（一般用兩次儀器高法,兩次高差相差不大于5mm,取高差平均值）

③將水準儀搬到靠近B點處（約距B點3m），整平儀器后，瞄準B點水準尺，讀數(shù)為b2

，再瞄準A點水準尺，讀數(shù)為a2，則

若則表明水準管軸平行于視準軸，幾何條件滿足，若且差值大于±5mm則需要進行校正。

水準管軸平行于視準軸的檢驗水準管軸平行于視準軸的校正方法水準管的校正