1、测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法数字测图原理与方法数字测图原理与方法测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法l定义：定义：测量地面上固定点高程的工作。测量地面上固定点高程的工作。l高程测量方法：高程测量方法：几何水准测量几何水准测量；三角高程测量三角高程测量；气压高程测量气压高程测量；流体静力高程测量流体静力高程测量；GPS高程测量高程测量。高高 程程 测测 量量测 绘 与 地 理 科 学 学 院
2、测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法1 1、原理：、原理：用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法，用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法，由已知点推算未知点的高程。由已知点推算未知点的高程。2 2、仪具：、仪具：水准仪水准仪 提供一条水平视线，提供一条水平视线，水准尺水准尺（尺面有刻划尺面有刻划 进行读数。进行读数。（竖直安置）（竖直安置）一、水准测量基本概念一、水准测量基本概念测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法HB=H
3、A+hABhAB3 3、步骤：、步骤：两点立尺，两点间安置两点立尺，两点间安置水准仪，整平；水准仪，整平；瞄准瞄准A A尺，得后视读数尺，得后视读数a a；再瞄准再瞄准B B尺，得前视读尺，得前视读数数b b；计算：计算：高差高差hABab。（a b 则则hAB为，为，a b 反之为）反之为）一、水准测量基本概念一、水准测量基本概念测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法4 4、仪器高法、仪器高法 读读A点后视读数点后视读数a，计算视线高程：计算视线高程：Hi HA a 读读B点前视读数点前视读数b
4、，计算计算B点高点高 程：程：HB Hi bHi一、水准测量基本概念一、水准测量基本概念测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法A12 234aHHAi iAiiBibaHbHH ab1b b2 2b3b4l 视线高程：视线高程：l 未知点高程：未知点高程：仪器高法的应用：建筑测量中，测定任意点的高程仪器高法的应用：建筑测量中，测定任意点的高程一、水准测量基本概念一、水准测量基本概念测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图
5、原 理 与 方 法1 1、转点、转点（）当待测得两点间相距过远或高差过大时，中间加设当待测得两点间相距过远或高差过大时，中间加设 传递高程的过渡点。传递高程的过渡点。二、连续水准测量二、连续水准测量测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法2 2、高差计算方法、高差计算方法 从起始点起，在包括转点的各点之间依次连续设站至从起始点起，在包括转点的各点之间依次连续设站至 终点，测定各点间高差；终点，测定各点间高差；全部高差的代数和即为起、终点间全部高差的代数和即为起、终点间 的高差。的高差。n1iin1i
6、iin1iin1iiABba)b(ahhABABhHH 二、连续水准测量二、连续水准测量测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法1 1、水准仪按精度分级、水准仪按精度分级 每千米水准测量往返测量高差中数的每千米水准测量往返测量高差中数的中误差中误差（单位：（单位：mmmm）。）。2 2、级别、级别 DS05 DS05 一、二等水准测量；一、二等水准测量；DS1 DS1 一、二等水准测量；一、二等水准测量；DS3 DS3 三、四等水准测量及工程水准测量；三、四等水准测量及工程水准测量；DS10 DS1
7、0 一般水准测量。一般水准测量。一、水准仪的分级一、水准仪的分级测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法2 2、水准路线、水准路线（Leveling route/line）l定义定义(definition)：水准测量经过的路线。：水准测量经过的路线。l形式形式(classification)闭合路线（闭合路线（closed）：）：起、终点为同一个已知点；起、终点为同一个已知点；附合路线（附合路线（connecting）：）：起、终点各为一个已知点；起、终点各为一个已知点；水准支线（水准支线（spur
8、）：）：起点为一个已知点，终点不是已知点；起点为一个已知点，终点不是已知点；水准网（水准网（level net）：）：若干条水准路线构成的网状路线。若干条水准路线构成的网状路线。一、水准点和水准路线一、水准点和水准路线测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法DS3 微倾水准仪微倾水准仪测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法自动安平水准仪自动安平水准仪测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理
9、科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法激光水准仪及数字水准仪激光水准仪及数字水准仪测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法水水 准准 尺尺测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法水准点标志水准点标志测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法水准点标志水准点标志l 水准标
10、石埋设水准标石埋设l 城市墙角水准点标志埋设城市墙角水准点标志埋设l 临时水准点埋设临时水准点埋设测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法点之记点之记测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法望远镜望远镜基座基座符合水准器符合水准器圆水准器圆水准器目镜调目镜调焦螺旋焦螺旋水平制水平制动螺旋动螺旋水平微水平微动螺旋动螺旋物镜调物镜调焦螺旋焦螺旋微倾微倾螺旋螺旋脚螺旋脚螺旋二、二、DS3 水准仪结构水准仪结构测
11、 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法1 1、望远镜、望远镜 物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板、物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板、瞄准器（准星）、调焦螺旋。瞄准器（准星）、调焦螺旋。2 2、水准器、水准器 圆水准器圆水准器 管水准器管水准器3 3、螺旋系统、螺旋系统 制动螺旋、微动螺旋和微倾螺旋制动螺旋、微动螺旋和微倾螺旋4 4、基座、基座 轴座、脚螺旋、底板和三角压板轴座、脚螺旋、底板和三角压板二、二、DS3 水准仪结构水准仪结构测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学
12、 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法1 1、水准尺、水准尺 木质或玻璃钢，长木质或玻璃钢，长2m2m5m5ml折尺：长折尺：长5m5ml塔尺：可伸缩，长塔尺：可伸缩，长2m2m、3m3m和和5m5m。l直尺：长直尺：长3m3m 基本刻划基本刻划 10mm 10mm 单面分划尺：单面分划尺：双面分划尺：双面分划尺：等外水准测量等外水准测量三、四等水准测量三、四等水准测量三、水准尺和尺垫三、水准尺和尺垫测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法2 2、双面水准尺、双面水
13、准尺l全长全长3 3米。米。l黑红两面刻划，最小分划黑红两面刻划，最小分划 为为1 1厘米厘米 。l黑面从黑面从0 0毫米起刻划，红毫米起刻划，红 面从面从46874687（或（或47874787）毫米）毫米 开始刻划。开始刻划。三、水准尺和尺垫三、水准尺和尺垫测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法3 3、使用双面水准尺注意事项、使用双面水准尺注意事项l 标尺必须标尺必须成对成对使用，使用，4687 4687 和和 47874787毫米；毫米；l 标尺标尺零点朝下零点朝下，在望远镜视场为正像；，在
14、望远镜视场为正像；l 标尺上装有圆水准器，能将标尺标尺上装有圆水准器，能将标尺竖直竖直；l 正确使用正确使用尺垫尺垫。三、水准尺和尺垫三、水准尺和尺垫测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法4 4、尺垫、尺垫 作为转点立尺用作为转点立尺用l平垫平垫：用于普通水准测量：用于普通水准测量l尺桩尺桩：用于高等水准测量：用于高等水准测量 尺桩尺桩尺垫尺垫三、水准尺和尺垫三、水准尺和尺垫测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理
15、 与 方 法仪器使用仪器使用1)调整三角架腿高度，架头与调整三角架腿高度，架头与 眼睛等高；眼睛等高；2)拧紧蝶型螺旋并张开架腿，拧紧蝶型螺旋并张开架腿，使架头尽量水平；使架头尽量水平；3)用脚将脚架尖踩入地下；用脚将脚架尖踩入地下；4)安放水准仪，旋紧中心螺旋。安放水准仪，旋紧中心螺旋。测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法1)两手相对方向旋转两个脚螺旋，使圆水准器气泡居中（左手两手相对方向旋转两个脚螺旋，使圆水准器气泡居中（左手拇指移动方向即是气泡移动的方向）；拇指移动方向即是气泡移动的方向）
16、；2)再转动第三个脚螺旋，使气泡居中；再转动第三个脚螺旋，使气泡居中；粗略整平粗略整平测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法1)举起一臂，示意司尺员在目标上立尺；举起一臂，示意司尺员在目标上立尺；2)松开制动螺旋，用望远镜对准水准尺；松开制动螺旋，用望远镜对准水准尺；3)拧紧制动螺旋，调整对光螺旋使影像清晰；拧紧制动螺旋，调整对光螺旋使影像清晰；4)如有视差，则调整目镜螺旋，使十字丝清晰；如有视差，则调整目镜螺旋，使十字丝清晰；5)转动微动螺旋，使竖丝靠近水准尺一侧。转动微动螺旋，使竖丝靠近水准尺
17、一侧。瞄准目标瞄准目标测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法1)1)转动微倾螺旋，同时眼睛在气泡观察窗观察气泡移动；转动微倾螺旋，同时眼睛在气泡观察窗观察气泡移动；2)2)反复缓慢转动微倾螺旋，直到气泡影像两端精确符合为止。反复缓慢转动微倾螺旋，直到气泡影像两端精确符合为止。精确整平精确整平测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法读数读数l由小到大方向读满四位由小到大方向读满四位v0859测 绘 与 地
18、 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法二、水准测量记录二、水准测量记录测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法1、水准点、水准点l 定义：通过水准测量测定的高程控制点。定义：通过水准测量测定的高程控制点。l 1985年高程基准年高程基准(Elevation Reference 1985)：青岛观象山水准原点。青岛观象山水准原点。l 标志类型标志类型 l 永久性：混凝土制作，地下或墙上；永久性：混凝土制作，地下或墙上；
19、l 临时性：岩石、木桩等。临时性：岩石、木桩等。l点之记点之记 水准点的编号和位置的关系图。水准点的编号和位置的关系图。一、水准点埋设一、水准点埋设测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法1 1、单面尺法、单面尺法(普通水准测量普通水准测量)1)测站程序测站程序 已知点作为后视，路线上选适当距离处设转点为前视，已知点作为后视，路线上选适当距离处设转点为前视，分别分别立尺立尺；前后视的中点处前后视的中点处设站设站，安置仪器，安置仪器，粗平粗平；瞄准瞄准后视尺，后视尺，精平精平后进行中丝读数后进行中丝读
20、数 a；再瞄准前视尺，精平后进行中丝读数再瞄准前视尺，精平后进行中丝读数 b；记录员记录并计算前后视的高差记录员记录并计算前后视的高差 h=a-b；检核无误后，移至下一站。检核无误后，移至下一站。2)记录、计算与检核记录、计算与检核 二、水准测量施测方法二、水准测量施测方法测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法2 2、双面尺法双面尺法(国家三、四等水准测量国家三、四等水准测量)1)1)测站程序测站程序 立尺；立尺；设站设站粗平；粗平；瞄准瞄准后视尺黑面后视尺黑面，精平后，精平后读数；读数；再瞄准再
21、瞄准前视尺黑面前视尺黑面，精平后，精平后读数；读数；记录记录计算高差；计算高差；前视尺转为前视尺转为红面红面，中丝中丝读数；读数；再瞄准后视尺再瞄准后视尺红面红面，中丝中丝读数；读数；记录记录计算高差；计算高差；二、水准测量施测方法二、水准测量施测方法观测顺序观测顺序后前前后后前前后/黑黑黑黑红红红红测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法2)2)记录记录(P68)(P68)、计算与检核、计算与检核(P66)(P66)l高差部分：高差部分：黑面读数黑面读数4687/47874687/4787红面读数
22、红面读数4mm4mm；(3mm(3mm：四等：四等)黑面高差黑面高差红面高差红面高差6mm6mm。(5mm(5mm：四等：四等)l视距部分视距部分 前后视距差前后视距差5m5m 前后视距累计差前后视距累计差10m10m二、水准测量施测方法二、水准测量施测方法测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法15710739138461711197036305515239+0833+0932+1+0.8325-1037.437.6-0.2-0.2-0.074521212196174718211934662120
23、08679637.437.5-0074-01750-1+1-0.3-0.1前后视距前后视距 100 m前后视距差前后视距差 5 m黑红高差之差黑红高差之差 6 6 mm黑黑4787红红黑红面读数差黑红面读数差 4 -前黑前黑 -前红前红 -后红后红 前后视距累计差前后视距累计差 0.1m平距平距测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法水准测量手簿水准测量手簿 ba h测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方
24、法(四四)实验内容与要求：实验内容与要求：1、认识、认识DS3微倾式水准仪，了解各操作部件的名称和作用，并微倾式水准仪，了解各操作部件的名称和作用，并 熟悉使用方法。熟悉使用方法。2、水准仪的使用。水准仪在一个测站上的操作顺序为：、水准仪的使用。水准仪在一个测站上的操作顺序为：安置仪器安置仪器粗略整平（即粗平）粗略整平（即粗平）瞄准水准尺瞄准水准尺精确置平精确置平读数。读数。3、双面尺法一测站的记录与检核工作。、双面尺法一测站的记录与检核工作。实验实验1 1测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法实
25、验实验1 1序号序号名称名称单位单位 数量数量 序号序号名称名称单位单位 数量数量1 1S S3 3水准仪水准仪（附脚架）（附脚架）台套台套1 16 63H3H铅笔铅笔支支1 12 23 3米水准直尺米水准直尺对对1 17 7小刀小刀把把1 13 3普通尺垫普通尺垫个个2 24 4双面尺法等外双面尺法等外水准测量手簿水准测量手簿本本1 1指导老师指导老师5 5(五五)实验工具（每小组）：地点：测绘楼实验工具（每小组）：地点：测绘楼416 416 张向阳老师张向阳老师测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与
26、方 法(六六)注意事项：注意事项：l观测员在观测中，不允许离开仪器，确保仪器安全。观测员在观测中，不允许离开仪器，确保仪器安全。l水准仪安放到三脚架上必须立即将中心连接螺旋旋紧，严防水准仪安放到三脚架上必须立即将中心连接螺旋旋紧，严防仪器从脚架上掉下摔坏。仪器从脚架上掉下摔坏。l在读数前，注意消除视差；必须使符合水准器气泡居中（微在读数前，注意消除视差；必须使符合水准器气泡居中（微倾式水准仪水准管气泡两端影像符合）。倾式水准仪水准管气泡两端影像符合）。l同一测站，只能用脚螺旋整平圆水准器气泡居中一次（该测同一测站，只能用脚螺旋整平圆水准器气泡居中一次（该测站返工重测应重新整平圆水准器）。站返工
27、重测应重新整平圆水准器）。l正确使用尺垫，尺垫只能放在转点处，已知水准点和待测点正确使用尺垫，尺垫只能放在转点处，已知水准点和待测点上不得放置尺垫。上不得放置尺垫。l仪器未搬迁时，前、后视点上尺垫均不能移动。仪器搬迁了，仪器未搬迁时，前、后视点上尺垫均不能移动。仪器搬迁了，后视司尺员才能携尺和尺垫前进，但前视点上尺垫仍不得移后视司尺员才能携尺和尺垫前进，但前视点上尺垫仍不得移动。动。实验实验1 1测 绘 与 地 理 科 学 学 院测 绘 与 地 理 科 学 学 院数 字 测 图 原 理 与 方 法数 字 测 图 原 理 与 方 法l本章学习重点：本章学习重点：1 1、水准测量原理。、水准测量原理。2 2、双面尺法工作流程。、双面尺法工作流程。3 3、水准测量误差及解决方法。、水准测量误差及解决方法。4 4、水准仪的检验校正。、水准仪的检验校正。总总 结结
