1、第四节 水准测量的方法一、水准点一、水准点 我们将用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点。水准点记为BM(Bench Mark)。水准点有永久性水准点和临时性水准点两种。（1）永久性水准点）永久性水准点国家等级永久性水准点建筑工地上的永久性水准点国家等级永久性水准点国家等级永久性水准点建筑工地上的永久性水准点（2）临时性水准点BM23BM24BM259.0m9.8m8.4mH2356.437mH2458.392mH2553.168m水准点的“点之记”相邻两水准点间的路线称为测段。二、水准路线及成果检核二、水准路线及成果检核 在水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。BMABMBh
2、1h2h3h4123 在一般的工程测量中，水准路线布在一般的工程测量中，水准路线布设形式主要有以下三种形式：设形式主要有以下三种形式：1附合水准路线2闭合水准路线3支水准路线BMABMBh1h2h3h4CDE1附合水准路线附合水准路线 （1）附合水准路线的布设方法）附合水准路线的布设方法 从已知高程的水准点BMA出发，沿待定高程的水准点1、2、3进行水准测量，最后附合到另一已知高程的水准点BMB所构成的水准路线，称为附合水准路线。各测段高差代数和 与其理论值 的差值，称为高差闭合差 ，即 ABthHHh mh thhhW)(ABmthmhHHhhhW （2）成果检核）成果检核 从理论上讲，附合
3、水准路线各测段高差代数和应等于两个已知高程的水准点之间的高差，即2闭合水准路线闭合水准路线 （1）闭合水准路线的布设方法 从已知高程的水准点BMA出发，沿各待定高程的水准点1、2、3、4进行水准测量，最后又回到原出发点BMA的环形路线，称为闭合水准 路线。BMAh1h2h3h4h51234 0thh mhhf （2）成果检核）成果检核 从理论上讲，闭合水准路线各测段高差代数和应等于零即 如果不等于零，则高差闭合差为3支水准路线支水准路线 （1）支水准路线的布设方法）支水准路线的布设方法 从已知高程的水准点BMA出发，沿待定高程的水准点1进行水准测量，这种既不闭合又不附合的水准路线，称为支水准路
4、线。支水准路线要进行往返测量，以资检核。BMA1hfhb0 bfhh bfhhhf （2）成果检核）成果检核 从理论上讲，支水准路线往测高差与返测高差的代数和应等于零。即 如果不等于零，则高差闭合差为 各种路线形式的水准测量，其高差闭合差均不应超过容许值，否则即认为观测结果不符和要求。不同等级的水准测量其高差闭合差的容许值不同。三、水准测量的施测方法三、水准测量的施测方法ABabhAB前进方向前进方向大地水准面大地水准面HAHBHBAHACHChAC大地水准面大地水准面D1000mBMABhAB12.500mDAB50m 当已知高程的水准点距欲测定高程点较远或高差较大时，不能安置一次仪器即可测
5、得两点间的高差。这时需要在两点间加设若干个立尺点，分段设站，连续进行观测。提出问题：提出问题：解决方法：解决方法：加设的这些立尺点并不需要测定其高程，它加设的这些立尺点并不需要测定其高程，它们只起传递高程的作用，故称之为们只起传递高程的作用，故称之为转点转点，用，用TP（Turning Point）表示。）表示。AHACHChAC大地水准面D1000mTP1TP4TP3h1TP2进行方向h22.3120.4502.4240.558A2.0141.2231.9011.1081.9550.7402.0770.866h32.4130.9012.2870.771h40.4180.5332.4672.3
6、50h5AHACHChAC大地水准面大地水准面D1000m 例例 已知水准点已知水准点BMA的高程的高程 HA32.186m，现欲测定现欲测定C点的高程点的高程HC，由于，由于A、C两点相距较远，两点相距较远，需分段设站进行测量，具体施测步骤如下。需分段设站进行测量，具体施测步骤如下。1.观测与记录观测与记录表2-1 水准测量手簿 日期：2003年5月14日天气：多云 仪器：DS3水准仪 地点：校内实训基地 观测：张鹏 记录：李翔测站测点水准尺读数/m高差/m平均高差/m高程/m备注后视读数前视读数AHACHChAC大地水准面大地水准面D1000mTP1h1后视点后视点前视点前视点进行方向进行
7、方向测站 测点水准尺读数/m高差/m平均高差/m 高程/m备注后视读数前视读数BMA2.014+0.79132.186TP11.223AHACHChAC大地水准面D1000mTP12.0141.223h1后视点后视读数前视读数前视点进行方向2.测站检核测站检核 （1）变动仪器高法 在同一个测站上用两次不同的仪器高度，测得两次高差进行检核。即测得第一次高差后，改变仪器高度（大于（大于10cm），），再测一次高差。两次所测高差之差不超过容许值（例如等（例如等外水准测量容许值为外水准测量容许值为6mm），），则认为符合要求。取其平均值作为该测站最后结果，否则须要重测。（2）双面尺法 仪器的高度不变，
8、而分别对双面水准尺的黑面和红面进行观测。这样可以利用前、后视的黑面和红面读数，分别算出两个高差。如果不符值不超过规定的限差，取其平均值作为该测站最后结果，否则须要重测。测站测点水准尺读数/m高差/m平均高差/m 高程/m备注后视读数前视读数BMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0.7931.108AHACHChAC大地水准面D1000mTP12.0141.223h1.9011.108进行方向AHACHChAC大地水准面D1000mTP12.0141.223h11.9011.108TP2进行方向测站测点水准尺读数/m高差/m平均高差/m 高程/m备注后视
9、读数前视读数BMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0.7931.108TP12.312+1.864TP20.450AHACHChAC大地水准面D1000mTP1h1TP2进行方向h22.3120.450后视点前视点后视读数前视读数测站测点水准尺读数/m高差/m平均高差/m 高程/m备注后视读数前视读数BMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0.7931.108TP12.312+1.862+1.8642.424TP20.450+1.8660.558AHACHChAC大地水准面D1000mTP1h1TP2进行方向h2
10、2.3120.4502.4240.558AHACHCHAC大地水准面D1000mTP1TP3h1TP2进行方向h22.3120.4502.4240.558AHACHChAC大地水准面D1000mTP1TP4TP3h1TP2进行方向h22.3120.4502.4240.558A2.0141.2231.9011.1081.9550.7402.0770.866h32.4130.9012.2870.771h40.4180.5332.4672.350h5测站测点水准尺读数/m高差/m平均高差/m高程/m备注后视读数前视读数BMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0
11、.7931.108TP12.312+1.862+1.8642.424TP20.450+1.8660.558TP22.077+1.211+1.2131.955TP30.866+1.2150.740TP32.413+1.512+1.5142.287TP40.901+1.5160.771TP40.418-1.932-1.9330.533BMC2.350-1.9342.467hhACACAChHH m450.3 AChm636.35 CH3.计算与计算检核计算与计算检核 （1）计算）计算 AC两点的高差等于各测站的高差总和，即两点的高差等于各测站的高差总和，即则则C点高程为：点高程为：在本例题中：在本
12、例题中：（2）计算检核）计算检核 为了保证记录表中数据的正确，应对记录表中计算的高差和高程进行检核。检查内容：检查内容：后视读数总和减前视读数总和的二分之一后视读数总和减前视读数总和的二分之一高差总和的二分之一高差总和的二分之一平均高差总和平均高差总和C点高程与点高程与A点高程之差点高程之差 以上这四个数字应相等。以上这四个数字应相等。否则，计算有错。m450.3m)434.11m334.18(21)(21 bam450.3m)900.6(2121 hm450.3 hm450.3m186.32m636.35 ACHH 在本例题中：在本例题中：测站测点水准尺读数/m高差/m平均高差/m高程/m备
13、注后视读数前视读数BMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0.7931.108TP12.312+1.862+1.8642.424TP20.450+1.8660.558TP22.077+1.211+1.2131.955TP30.866+1.2150.740TP32.413+1.512+1.5142.287TP40.901+1.5160.771TP40.418-1.932-1.93335.6360.533BMC2.350-1.9342.467计算检核18.33411.434+6.900+3.450a-b=18.334-11.434=+6.900 (a-b)/
14、2=+3.450 h=+6.900 (h/2)=+3.450 HC-HA=+3.450四、水准测量的等级及主要技术要四、水准测量的等级及主要技术要求求 在工程上常用的水准测量有：在工程上常用的水准测量有：三、四等水准测量等外水准测量 1三、四等水准测量三、四等水准测量 三、四等水准测量，常作为小地区测绘大比例尺地形图和施工测量的高程基本控制。等级等级 路线长度路线长度/km 水准仪水准仪 水准尺水准尺观观 测测 次次 数数 往返较差、附合往返较差、附合或环线闭合差或环线闭合差 与已知与已知点联测点联测符合或符合或环线环线平地平地/mm山地山地/mm三三50DS1因瓦因瓦往返各往返各一次一次 往
15、一次往一次12 4DS3双面双面往返各往返各一次一次四四16DS3双面双面往返各往返各一次一次往一次往一次 206LLnn注：注：L为水准路线长度（为水准路线长度（km）；）；n为测站数。为测站数。三、四等水准测量的主要技术要求三、四等水准测量的主要技术要求等级等级路线路线长度长度/km水准仪水准仪水准尺水准尺视线视线长度长度/m观观 测测 次次 数数往返较差、附合或往返较差、附合或环线闭合差环线闭合差与已知与已知点联测点联测符合或符合或环线环线平地平地/mm山地山地/mm等外等外5DS3单面单面100往返各往返各一次一次往一次往一次40 12Ln 2等外水准测量等外水准测量 等外水准测量又称
16、为图根水准测量或普通水准测量，其主要用于测定图根点的高程及作工程水准测量之用。等外水准测量的主要技术要求等外水准测量的主要技术要求 五、三、五、三、四等水准测量四等水准测量 1三、四等水准测量观测的技术要求三、四等水准测量观测的技术要求 等等级级水准水准仪仪视线视线长度长度/m前后前后视距视距差差/m前后视前后视距累积距累积差差/m视线高度视线高度黑面、红黑面、红面面读数之差读数之差/mm黑面、红面黑面、红面所测高差之所测高差之差差/mm三三DS110036三丝能读数三丝能读数1.01.5DS3752.03.0四四DS3100510三丝能读数三丝能读数3.05.0 2一个测站上的观测程序和记录
17、一个测站上的观测程序和记录 （1）瞄准后视黑面尺，精平，读下丝、上丝和中丝）瞄准后视黑面尺，精平，读下丝、上丝和中丝读数，分别记入表读数，分别记入表2-5中中、位置；位置；（2）瞄准前视黑面尺，精平，读下丝、上丝和中丝）瞄准前视黑面尺，精平，读下丝、上丝和中丝读数，分别记入表读数，分别记入表2-5中中、位置；位置；（3）瞄准前视红面尺，读中丝读数，记入表）瞄准前视红面尺，读中丝读数，记入表2-5中中位置；位置；（4）瞄准后视红面尺，读中丝读数，记入表）瞄准后视红面尺，读中丝读数，记入表2-5中中位置。位置。一个测站上的这种观测程序简称一个测站上的这种观测程序简称“后后前前前前后后”或或“黑黑黑黑红红红红”。四等水准测量也可采用。四等水准测量也可采用“后后后后前前前前”或或“黑黑红红黑黑红红”的观测程序。的观测程序。3测站计算与检核测站计算与检核 （1）视距部分 视距等于下丝读数与上丝读数的差乘以100。后视距离：后视距离：100前视距离：前视距离：100计算前、后视距差：计算前、后视距差：计算前、后视距累积差：计算前、后视距累积差：上站上站本站本站返回返回下一节下一节
