水准测量技能培训课件.ppt

1、测量技能大赛培训测量技能大赛培训水准测量水准测量项目二：项目二：水准测量水准测量一、水准测量原理一、水准测量原理二、水准测量仪器及工具二、水准测量仪器及工具三、水准仪的检验三、水准仪的检验四、水准测量的实施四、水准测量的实施五、水准测量数据处理五、水准测量数据处理六、水准测量误差六、水准测量误差参考资料参考资料1、西南交大西南交大工程测量学工程测量学、长安大学、长安大学测量学测量学2、国家一、二等水准测量规范国家一、二等水准测量规范GB/T 12897-2006 3、国家三、四等水准测量规范国家三、四等水准测量规范GB/T 12898-20094、城市测量规范城市测量规范CJJ 8-2011

2、5、工程测量规范工程测量规范GB 50026-20076、公路勘测规范公路勘测规范JTG C10-2007 利用水准仪提供的利用水准仪提供的“水平视线水平视线”，对地面点上的水，对地面点上的水准尺读数，测定两点间高差，然后由已知点高程推算出准尺读数，测定两点间高差，然后由已知点高程推算出未知点高程。未知点高程。一、一、水准测量原理水准测量原理A后视点后视点 a后视读数后视读数B前视点前视点 b前视读数前视读数(1)(1)高差法高差法：(2)(2)视线高法视线高法HB=HA+hAB水水准准尺尺大地水准面大地水准面 hABA BHA水平视线水平视线水水准准尺尺ab前进方向前进方向Hi)(baHHb

3、ahABABbHHbHaHHiBBAi二、水准测量仪器及工具二、水准测量仪器及工具 DS3微倾式水准仪微倾式水准仪 自动安平水准仪自动安平水准仪 塔尺塔尺 双面尺双面尺1、常见水准仪、常见水准仪精密水准仪精密水准仪精密水准尺精密水准尺数字水准仪和条码标尺数字水准仪和条码标尺 尺垫是用生铁铸成，用做临时立尺点尺垫是用生铁铸成，用做临时立尺点放在转点上，以防水准尺下放在转点上，以防水准尺下沉，保证转点的位置不变。沉，保证转点的位置不变。尺垫尺垫2、DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造 DSDS3 3微倾式水准仪的构造图微倾式水准仪的构造图1-准星；2-物镜；3-微动螺旋；4-制动螺旋；5-符

4、合水准器观测镜；6-水准管；7-水准盒；8-校正螺丝；9-照门；10-目镜；11-目镜对光螺旋；12-物镜对光螺旋；13-微倾螺旋；14-基座；15-脚螺旋；16-连接板2、水准仪的基本操作、水准仪的基本操作精确整平精确整平(精平精平)读数读数bahAB三、水准仪的检验三、水准仪的检验水准仪的主要轴线水准仪的主要轴线(1)圆水准器轴圆水准器轴LL(2)水准管轴水准管轴LL(3)视准轴视准轴CC(4)竖轴竖轴VV1、圆水准器的检验与校正、圆水准器的检验与校正 （2 2）校正方法：先用三个校正）校正方法：先用三个校正螺丝使气泡向中央移动一半螺丝使气泡向中央移动一半,再用再用脚螺旋使气泡居中。反复操

5、作，直脚螺旋使气泡居中。反复操作，直至检验满足。至检验满足。（1 1）检验方法：粗平后，将仪器绕竖轴旋转）检验方法：粗平后，将仪器绕竖轴旋转180180，看气泡是否居中。若居中，满足条件。否则，需校正。看气泡是否居中。若居中，满足条件。否则，需校正。注意圆水准器的检验应随时进行。圆水准器的检验应随时进行。2、十字丝横丝的检验、十字丝横丝的检验3、管水准器的检验（、管水准器的检验（i角误差检验）角误差检验）(1)(1)检验方法检验方法22222221111111)()2()2()(bababahbababah21hh不顾及其他误差的影响，则：不顾及其他误差的影响，则：)()(21122baba1

6、22hh S20.6m，则，则 10isi1)12sihh（21水准测量规范规定：水准测量规范规定：DS3水准仪，水准仪，i20,仪器需要校正。仪器需要校正。自动安平水准仪每天检自动安平水准仪每天检i角一次；气泡式精密水准仪每天上午角一次；气泡式精密水准仪每天上午和下午各检校和下午各检校i角一次，在作业开始后七个工作日内，角一次，在作业开始后七个工作日内，i角较为稳角较为稳定，以后每隔定，以后每隔15天检校一次。天检校一次。四、水准测量的实施四、水准测量的实施1、水准点、水准点通过水准测量方法获得的高程控制点。通过水准测量方法获得的高程控制点。（1）永久性水准点）永久性水准点 （2）临时性水准

7、点临时性水准点 附合水准路线附合水准路线 闭合水准路线闭合水准路线 支水准路线支水准路线转点、测站、测段转点、测站、测段普通水准测量示意图普通水准测量示意图 （1）每一测站上的观测步骤）每一测站上的观测步骤 安置仪器安置仪器粗平粗平瞄准后尺瞄准后尺（精平）（精平）读后视读数读后视读数a瞄准前尺瞄准前尺（精平）（精平）读后视读数读后视读数biiibah （2）测段迁站方法）测段迁站方法（3）记录与计算）记录与计算水准测量记录手簿水准测量记录手簿测站测站测点测点水准尺读数（水准尺读数（m）高差高差h（m）高程高程（m）备注备注后视后视a前视前视bBM11.878476.668水准点水准点10.41

8、5ZD11.7821.463477.083转点转点20.456ZD22.0941.326477.539转点转点30.986ZD31.3121.108478.525转点转点4-0.468ZD41.1681.780478.057转点转点5-1.048BM22.216477.009待定点待定点8.2347.8930.341计计 算算校校 核核a-b=+0.341 h=+0.3414、三、四等水准测量施测、三、四等水准测量施测（1）三、四等水准测量技术要求三、四等水准测量技术要求国家三、四等水准测量规范国家三、四等水准测量规范GB/T 12898-2009后视尺后视尺前视尺前视尺（2 2）三等水准测量

9、作业方法三等水准测量作业方法测站观测程序测站观测程序后视后视(黑面黑面)上丝读数上丝读数(1)(1)，下丝读数，下丝读数(2)(2)，中丝读数，中丝读数(3)(3)前视前视(黑面黑面)上丝读数上丝读数(4)(4)，下丝读数，下丝读数(5)(5)，中丝读数，中丝读数(6)(6)前视前视(红面红面)中丝读数中丝读数(7)(7)后视后视(红面红面)中丝读数中丝读数(8)(8)后视尺后视尺前视尺前视尺双面尺读数方法测测站站编编号号点号点号后后尺尺前前尺尺下丝下丝上丝上丝下丝下丝上丝上丝后视距后视距前视距前视距视距差视距差d(m)d(m)方向方向与与尺号尺号水准尺读数水准尺读数 （m）黑面黑面红面红面K

10、+黑黑-红红平均平均高差高差（m）备备注注K为尺为尺常数：常数：KA=4687KB=4787三三(四四)等水准测量记录（双面尺法）等水准测量记录（双面尺法）（1）（4）（2）（5）（9）（10）（11）（12）后后前前后后-前前（3）（6）（8）（7）（15）（16）（14）（13）（17）（18）12BM1-TP1TP1-TP21102145034.8-0.41376183846.2+2.01628198035.2-0.41244168644.2+1.6后后A前前B后后-前前后后B前前A后后-前前12751805-0.53059646590-0.62616051467+0.138639161

11、57+0.234-2+2-4-0.528+1-3+4+0.136 （1）高差闭合差：水准路线起终点的实测高差值高差闭合差：水准路线起终点的实测高差值与应有值（理论值）的差值。与应有值（理论值）的差值。fh=h测测h理理 五、水准测量数据处理五、水准测量数据处理1、高差闭合差、高差闭合差 闭合水准路线闭合水准路线5443432321211hHHhHHhHHhHHhHHBMBM0hhfh 附合水准路线附合水准路线433232121121hHHhHHhHHhHHBMBMhHHBMBM12)(始终HHhfh 支水准路线支水准路线返往hhfh （3）高差闭合差的容许值高差闭合差的容许值山区平原微丘区容容

12、)(12)(40mmnfmmLfhh普通水准测量普通水准测量三四等水准测量三四等水准测量 若若 ，外业观测成果合格，否则须进行重测。，外业观测成果合格，否则须进行重测。容hhff（4）高差闭合差的调整）高差闭合差的调整 ihinnfvihiLLfv按照测站数调整：按照测站数调整：按照水准路线长度调整：按照水准路线长度调整：1、闭合水准测量成果计算、闭合水准测量成果计算五、水准测量数据处理测点测点测站数测站数（个）（个）实测高差实测高差h h（m m）高差改正数高差改正数（mmmm）改正后高差改正后高差（m m）高程高程（m m）BMA8-1.4380.011-1.427486.3651484.

13、93810+2.7840.0142.7982487.73612+3.8870.0173.9043491.6406-5.2830.008-5.275BMA486.36536-0.0500.0500.000辅辅 助助计计 算算fh=h=-50mm n=36 fh容=72mm闭合水准测量成果计算表（闭合水准测量成果计算表（按测站数调整高差闭合差）按测站数调整高差闭合差）2、附合水准测量成果计算、附合水准测量成果计算测点测点测段长度测段长度（km）实测高差实测高差h（m）高差改正数高差改正数（mm）改正后高差改正后高差（m）高程高程（m）A546.9781.0+1.579-0.016+1.563154

14、8.5411.2-2.768-0.020-2.7882545.7530.8+3.046-0.013+3.0333548.7861.8-1.023-0.030-1.053B547.7334.80.834-0.0790.755辅辅 助助计计 算算fh=h-(HB HA)=79mm L=4.8 fh容容=88mm 附合水准测量成果计算表（附合水准测量成果计算表（按水准路线长度调整高差闭合差）按水准路线长度调整高差闭合差）3 3、支水准测量成果计算、支水准测量成果计算(1)(1)计算往返测高差闭合差计算往返测高差闭合差:(2)(2)高差闭合差容许值：高差闭合差容许值：(3)(3)改正后高差计算：改正后

15、高差计算：(4)(4)高程计算：高程计算：mhhfh018.0返往mmnfh3691212容mhhh467.22/)(返往mhhHAP106.165六、水准测量误差六、水准测量误差仪器误差仪器误差观测误差观测误差外界条件影响外界条件影响水准测量误差水准测量误差 1、仪器误差、仪器误差 （1）望远镜视准轴与水准管轴不平行误差。（）望远镜视准轴与水准管轴不平行误差。（i角误差角误差）前、后视距大致相等前、后视距大致相等可消除该项误差的影响可消除该项误差的影响 （2）水准尺误差水准尺检验。）水准尺误差水准尺检验。1)尺长误差尺长误差 2)分划误差分划误差变更仪器高法变更仪器高法 3)零点误差零点误差

16、每个测段设每个测段设偶数测站偶数测站 2、观测误差、观测误差（1）整平误差）整平误差严格精平严格精平（2）读数误差）读数误差视差、估读误差、视线长度视差、估读误差、视线长度（3）水准尺倾斜误差）水准尺倾斜误差标尺扶直标尺扶直 3、外界条件的影响、外界条件的影响 （1）仪器下沉）仪器下沉 措施：尽可能将仪器安置在坚硬的地面处，并将措施：尽可能将仪器安置在坚硬的地面处，并将脚架踏实；二是加快观测速度，尽量缩短前、后视读脚架踏实；二是加快观测速度，尽量缩短前、后视读数时间差；三是采用后、前、前、后的观测程序。数时间差；三是采用后、前、前、后的观测程序。（2）转点下沉）转点下沉用尺垫。用尺垫。（3）地

17、球曲率和大气折光）地球曲率和大气折光前后视距相等前后视距相等 （4）温度）温度计算步骤计算步骤 1、检核、检核 （1）每测段往返测较差）每测段往返测较差返往hhiKi12h3h2h1S1S2S3）（始终HHhfh-（2）附合水准路线）附合水准路线Kfh123、计算水准路线长度、计算水准路线长度Sih3h2h1S1S2S34、计算各高差的权值、计算各高差的权值iiSCP 令C=1km2、计算测段平均高差、计算测段平均高差)(21返往hhhih3h2h1S1S2S35、由、由BM1、BM2、BM3分别计算分别计算A1点高程点高程 3213132121111PPPHPHPHPPPHHAAAAiiiAhHH16、计算、计算A1点高程平差值点高程平差值7、精度评定、精度评定1）单位权中误差计算公式（）单位权中误差计算公式（t=1）：）：11122222110nVPVPVPnPVVnpvvnnT未知数的权未知数的权 22011XniiXXXPPQP2）待定点的高程中误差计算）待定点的高程中误差计算 PpniiX0101高程中误差高程中误差iAAiHHV11其中：其中：观测值观测值Li的中误差为的中误差为 iiP10220iiP(权的定义式）