[建筑]利用水准仪进行水准路线的测量课件.ppt

1、项目二项目二 水准路线的测量水准路线的测量一、水准点和水准路线一、水准点和水准路线 1.水准点水准点 用水准测量方法获得高程的高程控制用水准测量方法获得高程的高程控制点，称为水准点。一般用点，称为水准点。一般用BM(Bench BM(Bench Mark)Mark)表示。表示。根据水准点的重要程度及使用时间可把水根据水准点的重要程度及使用时间可把水准点分为：准点分为：永久性水准点永久性水准点临时性水准点临时性水准点（1 1）永久性水准点）永久性水准点关键词语：永久保存，固定标志，国家关键词语：永久保存，固定标志，国家 等级等级（2 2）临时性水准点）临时性水准点关键词语：临时使用，简易标志关键

2、词语：临时使用，简易标志 2.水准路线水准路线 水准测量施测时所经过的路线。水准测量施测时所经过的路线。水准路线的布设有单一水准路线和水水准路线的布设有单一水准路线和水准网，其中单一水准路线有三种布设形式：准网，其中单一水准路线有三种布设形式：（1 1）闭合水准路线）闭合水准路线 （2 2）附合水准路线）附合水准路线 （3 3）支水准路线）支水准路线（1）闭合水准路线）闭合水准路线 从一个已知水准点从一个已知水准点BM3开始，沿各待开始，沿各待测高程点测高程点1、2、3等点进行水准测量，最等点进行水准测量，最后又回到原水准点后又回到原水准点BM3，这种水准路线称，这种水准路线称为闭合水准路线为

3、闭合水准路线 BM3 （已知）（已知）h1h2h3h4h51234提出问题：提出问题：?理h结论：正是上述结论：正是上述 ，因此闭合水准路线才具检因此闭合水准路线才具检校功能。校功能。0理h（2）附合水准路线）附合水准路线 从一个已知水准点从一个已知水准点BM1开始，沿各待开始，沿各待测高程测高程C、D、E等点进行水准测量，最后等点进行水准测量，最后又回到原水准点又回到原水准点BM2，这种水准路线称为，这种水准路线称为附合水准路线附合水准路线 12HHh理结论结论:因因 ,所以附合水准路线所以附合水准路线也具检校功能。也具检校功能。BM1(已知已知)BM2(已知已知)h1h2h3h4CDE（3

4、）支水准路线）支水准路线 从已知高程的水准点从已知高程的水准点BM1出发，进行待定出发，进行待定高程水准点高程水准点A的的水准测量，这种既不闭合又不水准测量，这种既不闭合又不附合的水准路线，称为支水准路线。附合的水准路线，称为支水准路线。BM1Ah往往h返返 由于支水准路线不具检校功能，因此要进行往由于支水准路线不具检校功能，因此要进行往返测量，以资检核。返测量，以资检核。前后衔接：转点与测站 在实际工作中常常会碰到以下等情况：ab原因原因:两点地势起伏较大两点地势起伏较大ba原因原因:两点相距较远两点相距较远视距长视距长150m解决方法解决方法:在两点间设转点在两点间设转点,安置多次仪器安置

5、多次仪器,进行连进行连续观测。续观测。如图示如图示不难看出：不难看出：111bah各测站所得高差：各测站所得高差：222bahnnnbahbabababahhnnAB)()()(2211hHHAB 返回目录下一节转点：传递高程的临时立尺点。转点：传递高程的临时立尺点。如图中如图中 、等等2TP1TP测站：安置仪器的地方。测站：安置仪器的地方。返回二、水准测量施测方法与记录二、水准测量施测方法与记录 （1）水准仪至水准尺的距离水准仪至水准尺的距离 1）视线长度的影响）视线长度的影响 2）地面坡度的影响）地面坡度的影响AHACHBhAB大地水准面大地水准面（2）水准测量施测方法与记录）水准测量施测

6、方法与记录 如如 已知水准点已知水准点BMA的高程的高程 HA48.145m，现，现欲测定欲测定B点的高程点的高程HB，由于，由于A、B两点相距较远（或两点相距较远（或地势起伏较大），需分段设转点进行测量，具体施地势起伏较大），需分段设转点进行测量，具体施测步骤如下。测步骤如下。BAHABHBhAB大地水准面大地水准面TP1h1后视点后视点前视点前视点(1)在已知高程的水准点在已知高程的水准点BMA，转点，转点 TP1上立尺，然后测站安置水准仪；上立尺，然后测站安置水准仪；前进方向前进方向2.0361.547测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA48.145TP1

7、 水准测量记录手册水准测量记录手册(2)瞄准点瞄准点A上水准尺上水准尺(后视尺后视尺)，精平，精平 读数读数,并记录手册并记录手册,同样再瞄准同样再瞄准 TP1上水准尺，精平读数上水准尺，精平读数,也记录也记录手册手册;并计算两点间高差并计算两点间高差测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.03648.145TP1测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.03648.145TP1测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.0360.48948.145TP11.547AHABHBhAB大地水准面大地水准面T

8、P1h1后视点后视点前视点前视点前进方向前进方向测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.03648.145TP11.547AHABHChAB大地水准面TP1h1TP2前进方向前进方向2.0361.547后视点后视点前视点前视点后视点后视点前视点前视点(3)第第测站测完后测站测完后,将水准仪搬至将水准仪搬至站站点点,A点水准尺移至点水准尺移至TP2上立尺，上立尺，TP1TP1上水准尺上水准尺原地不动原地不动,只需翻转即可只需翻转即可;测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.0360.48948.145TP11.547TP1TP2AH

9、ABHBhAB大地水准面TP1h1TP2前进方向h21.7431.436后视点前视点后视读数前视读数 水准测量记录手册水准测量记录手册(4)在在站上重复站上重复站操作步骤站操作步骤,读取读取 前、后视尺上读数前、后视尺上读数,并记录手册并记录手册,计算高差；计算高差；测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.0360.48948.145TP11.547TP11.743TP2测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMA2.0360.48948.145TP11.547TP11.743TP21.436测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视

10、读数前视读数+-BMA2.0360.48948.145TP11.547TP11.7430.307TP21.436AHABHBHAB大地水准面TP1TP3h1TP2前进方向h21.7431.436(5)重复上述过程重复上述过程,连续观测、记录，连续观测、记录，直终点直终点B结束。结束。AHABHBhAB大地水准面TP1TP4TP3h1TP2前进方向h21.7431.436A2.0361.5471.6761.034h31.2441.765h41.4181.889h5测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMABMA2.0360.48948.145(已知)TP11.547TP

11、11.7430.307TP21.436TP21.6760.642TP31.034TP31.2440.521TP41.765TP41.1480.74148.321BMB1.889(待定)辅助计算 水准测量记录手册水准测量记录手册 对于记录表中的高差和高程必须进行计算对于记录表中的高差和高程必须进行计算校核。校核。校核内容如下：校核内容如下：测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-BMABMA2.0360.48948.145(已知)TP11.547TP11.7430.307TP21.436TP21.6760.642TP31.034TP31.2440.521TP41.765TP

12、41.1480.74148.321BMB1.889(待定)7.8477.6711.4381.262辅助计算 a-b=7.847-7.761=+0.176 h=+1.438+(-1.262)=+0.176 故 a-b=h HB-HA=+0.176 水准测量记录手册水准测量记录手册3、水准测量误差与注意事项一、仪器误差 1、水准管轴与视准轴不平行误差、水准管轴与视准轴不平行误差 2、水准尺误差、水准尺误差二、观测误差 1水准管气泡的居中误差水准管气泡的居中误差 2估读水准尺的误差估读水准尺的误差 3视差的影响误差视差的影响误差 4水准尺倾斜的影响误差水准尺倾斜的影响误差 三、外界条件影响误差 1水

13、准仪下沉误差水准仪下沉误差 采用“后、前、前、后”的观测程序，可减弱其影响。2尺垫下沉误差尺垫下沉误差 采用往返观测的方法，取成果的中数，可减弱其影响。3地球曲率及大气折光的影响地球曲率及大气折光的影响大地水准面大地水准面BAbababarfcHAHBRDc22 地球曲率对读数的影响地球曲率对读数的影响 大气折光对读数的影响大气折光对读数的影响 RDcr207.071 返回目录下一节（4）水准测量的注意事项：6条 4、水准测量成果（内业）计算 内业计算前须对外业手册检查，检查无误后方可进行内业计算。1.高差闭合差及其允许值 水准路线中实测高差与理论高差的差值，称为高差闭合差。用 表示。hf例如

14、：BM3 （已知）（已知）h1h2h3h4h512340理h理实测hhhhhhh54321 根据高差闭合差概念根据高差闭合差概念 闭合水准路线：闭合水准路线：实测hhf同理：附和水准路线：支水准路线：不难看出，的大小反映水准测量成果的精度，要求 有一定限度。因此，测量规范规定，等外水准测量高差闭合差的允许值：返往hhhf）始终实测HHfhh(hfhf）为水准路线长度，（平坦地区允KmLLfh,40为测站数）（山岭地区允nnfh,12 2.高差闭合差改正计算 高差闭合差在允许范围之内时，即可进行高差闭合差的改正计算，即消除高差闭合差。改正原则与方法：按与测站数或测段长度成正比例的原则，将高差闭合

15、差反号分配到各相应测段的高差上，得改正后高差。即：ihinnfvihiLLfv 式中式中 ：vi 第第i测段的高差改正数（测段的高差改正数（mm）；）；、水准路线总测站数与总长度；水准路线总测站数与总长度；、第测段的测站数与测段长度。第测段的测站数与测段长度。高差改正数的总和与高差闭合差大小相等，符号相高差改正数的总和与高差闭合差大小相等，符号相反。即反。即n LiniLhifv 3.改正后的高差计算 各测段改正后高差等于各测段观测高差加各测段改正后高差等于各测段观测高差加上相应的改正数，即上相应的改正数，即iiivhh测式中式中 第第 i 段的改正后高差（段的改正后高差（m）。）。ih 4.

16、各点高程计算各点高程计算 由起点高程逐一推算出各点高程。由起点高程逐一推算出各点高程。四、实例讲解四、实例讲解 （2）、附合水准路线的计算）、附合水准路线的计算 下图是一附合水准路线等外水准测量示意下图是一附合水准路线等外水准测量示意图，图，A、B为已知高程的水准点，为已知高程的水准点，HA72.536m，HB77.062m，1、2、3为待定高程的水准点。为待定高程的水准点。h+2.336mh8.653mh+7.357mh3.456mn16n210n38n46BMA123BMB4点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号

17、备备注注123456789 辅助辅助 计算计算1填写观测数据和已知数据h+2.336mh8.653mh+7.357mh3.456mn16n210n38n46BMA123BMB点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA1 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后

18、高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA12 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA123 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 1234 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 1234

19、辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 2.3361 234 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.3361 10 8.65323BMB 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站测站数数实测高实测高差差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.3361 1

20、0 8.6532 8 +7.3573BMB 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站测站数数实测高实测高差差/m改正改正数数/mm改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.3361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km测站数测站数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.33672.5361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 辅助辅助 计算计算2.计算高

21、差闭合差及其允许值点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.33672.5361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格mHHfhh03.0)536.72062.77(496.4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 3.高差闭合差改正计算点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号备备注注1234567

22、89BMA 6 +2.33672.5361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算mHHfhh03.0)536.72062.77(496.4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号12345678BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算mmnfh66301212允允hhf

23、f mHHfhh03.0)536.72062.77(496.4(）始终实测点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算mHHfhh03.0)536.72062.77(496.4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程

24、高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8 +7.357+0.0083 6 +3.456+0.006BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算mHHfhh03.0)536.72062.77(496.4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8 +7.357+0.

25、0083 6 +3.456+0.006BMB77.062 30 +4.496+0.030 辅助辅助 计算计算mHHfhh03.0)536.72062.77(496.4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff ihinnfv计算公式：mmv6630)30(1mmv101030)30(2mmv64mmv83hifv计算校核：4.改正后的高差计算点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8 +7.357+0.0

26、083 6 +3.456+0.006BMB77.062 30 +4.496+0.030 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格mHHfhh03.0)536.72062.77(496.4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.006 +2.34272.5361 10 8.653+0.010 8.6432 8 +7.357+0.008 +7.3453 6 +3.456+0.006 +3.462BMB77.062 30 +

27、4.496+0.030 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格mHHfhh03.0)536.72062.77(496.4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.006 +2.34272.5361 10 8.653+0.010 8.6432 8 +7.357+0.008 +7.3453 6 +3.456+0.006 +3.462BMB77.062 30 +4.496+0.030 +4.526 辅助辅助 计算计算 成果合

28、格成果合格mHHfhh03.0)536.72062.77(496.4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 改正后高差总和改正后高差总和=终点高程终点高程 始点高程始点高程4.526=77.062-72.536改正高差=实测高差+改正数(6)项项=(4)项项+(5)项项 5.高程计算点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号备注备注123456789BMA 6 +2.336+0.006 +2.34272.536BMA(已知)174.878BM1 10 8.653+0.010 8.643266.235BM2 8

29、+7.357+0.008 +7.345373.600BM3 6 +3.456+0.006 +3.462BMB77.062BMB(已知)30 +4.496+0.030 +4.526 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格mHHfhh03.0)536.72062.77(496.4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 返回 二、闭合水准路线的计算二、闭合水准路线的计算 闭合水准路线成果计算的步骤与附合水闭合水准路线成果计算的步骤与附合水准路线相同。准路线相同。BMA （已知）（已知）h4=-1.424mL4=0.8km123h2=+2.376mL2=1.2kmh3=-3.366mL3=1

30、.0kmh1=+2.365mL1=0.5km 下图是一闭合水准路线等外水准测量示意下图是一闭合水准路线等外水准测量示意图，图，A为已知高程的水准点，为已知高程的水准点，HA44.856m，1、2、3为待定高程的水准点。为待定高程的水准点。点号点号距离距离/km测站测站数数实测高差实测高差/m改正数改正数/m改正后高改正后高差差/m高程高程/m点号点号备注备注12456789BMA0.5 +2.365+0.007 +2.39344.856BMA(已知)147.249BM11.2+2.376+0.017+2.372249.621BM21.03.366+0.014 3.352346.269BM30.

31、8 1.424+0.011 1.413BMA44.856BMA3.5 0.049+0.049 0 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格mfhh049.0实测mmLfh755.34040允允hhff H往往1.532mH返返1.520mBMA1三、支水准路线的计算三、支水准路线的计算 例例 A为已知高程的水准点，其高程为已知高程的水准点，其高程HA为为46.276m，1点为待定高程的水准点，点为待定高程的水准点，h往往 和和h返返 为往为往返测量的观测高差。往、返测的测站数共返测量的观测高差。往、返测的测站数共16站，站，计算计算1点的高程。点的高程。站站返往81621)(21nnnmm3481212nf允 1计算高差闭合返往hhfhm)520.1(m532.1mm12m012.0 2计算高差容许闭合差测站数：测站数：因因|fh|f允允|，故精确度符合要求。，故精确度符合要求。m526.12m520.1m532.11Ah11AAhHH 3计算改正后高差 取往测和返测的高差绝对值的平均值作为取往测和返测的高差绝对值的平均值作为A和和1两点间的高差，其符号和往测高差符号相同，即两点间的高差，其符号和往测高差符号相同，即 4计算待定点高程m526.1m276.46m802.47返回下一节