1、4.4 4.4 水准测量外业施测水准测量外业施测 一、水准点一、水准点 通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点，一般用为水准点，一般用BM表示。有永久性和临时性两种。表示。有永久性和临时性两种。二、水准路线二、水准路线1 1闭合水准路线闭合水准路线 由已知点由已知点BMBM1 1已知点已知点BMBM1 12 2附合水准路线附合水准路线 由已知点由已知点BMBM1 1已知点已知点BMBM2 23 3支水准路线支水准路线 由已知点由已知点BMBM1 1某一待定水准点某一待定水准点A A。图形：水准路线布设形式图形：水准路线布设形式3.3.支水准
2、路线支水准路线BMBM1 1 1 1 2 2 1 1BMBM1 1 2 2 3 3 4 41.1.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BMBM1 1BMBM2 2 1 1 2 2 3 3 BMABMB1.4441.444 1.3241.324TPTP2 2h h2 2=+0.120=+0.1201.8221.8220.8760.876TPTP3 3h h3 3=+0.946=+0.9461.8201.8201.4351.435TPTP4 4h h4 4=+0.385=+0.3851.4221.4221.3041.304h h5 5=+0.118=+0.118前进方向前进方向
3、1.1341.1341.6771.677TPTP1 1h h1 1=-0.543=-0.543（1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。（2）为及时发现错误，通常采用）为及时发现错误，通常采用“两次仪器高法两次仪器高法”或或“双面尺法双面尺法”。两次仪器高法：高差之差两次仪器高法：高差之差h1-h26mm三、水准测量的外业施测三、水准测量的外业施测1 1、普通水准测量、普通水准测量 BMABMB1.4441.444 1.3241.324TPTP2 2h h2 2=+0.120=+0.1201.8221.8220.8760.876TPTP3 3h h
4、3 3=+0.946=+0.9461.8201.8201.4351.435TPTP4 4h h4 4=+0.385=+0.3851.4221.4221.3041.304h h5 5=+0.118=+0.118前进方向前进方向1.1341.1341.6771.677TPTP1 1h h1 1=-0.543=-0.543图形：水准测量实施与记录对照图图形：水准测量实施与记录对照图123BMBMA A 1.134 1.134TPTP1 1 1.677 -0.543 1.677 -0.543TPTP1 1 1.444 1.444 TPTP2 2 1.324 +0.120 1.324 +0.120TPT
5、P2 2 1.822 1.822 TPTP3 3 0.876 +0.946 0.876 +0.946测站检核测站检核 在进行连续水准测量时，若其中任何一个后视或前在进行连续水准测量时，若其中任何一个后视或前视读数有错误，都要影响高差的正确性。对于每一测站视读数有错误，都要影响高差的正确性。对于每一测站而言，为了校核每次水准尺读数有无差错，可采用改变而言，为了校核每次水准尺读数有无差错，可采用改变仪器高的方法或双面尺法进行测站检核。仪器高的方法或双面尺法进行测站检核。1）变更仪器高的方法）变更仪器高的方法 在每一测站测得高差后，改变仪器高度（即重新安在每一测站测得高差后，改变仪器高度（即重新安置
6、与整平仪器）在置与整平仪器）在0.lm以上再测一次高差，或者用以上再测一次高差，或者用2台台水准仪同时观测，当两次测得高差的差值在土水准仪同时观测，当两次测得高差的差值在土6mm以以内时，则取两次高差平均值作为该站测得的高差值。否内时，则取两次高差平均值作为该站测得的高差值。否则需要检查原因，重新观测。则需要检查原因，重新观测。2）双面尺法）双面尺法 仪器高度不变，读取每一根双面尺的黑面与红面的读数，仪器高度不变，读取每一根双面尺的黑面与红面的读数，分别计算双面尺的黑面与红面读数之差及两个黑面尺的高差分别计算双面尺的黑面与红面读数之差及两个黑面尺的高差h黑与两个红面尺的高差黑与两个红面尺的高差
7、h红，若同一水准尺红面与黑面（加红，若同一水准尺红面与黑面（加常数后）之差在常数后）之差在4mm以内，且黑面尺高差以内，且黑面尺高差h黑与红面尺高差黑与红面尺高差h红之差不超过土红之差不超过土6mm，则取黑、红面高差平均值作为该站，则取黑、红面高差平均值作为该站测得的高差值。测得的高差值。当两根尺子的红黑面零点差相差当两根尺子的红黑面零点差相差100mm时，两个高差也时，两个高差也应相差应相差l00mm，此时应在红面高差中加或减，此时应在红面高差中加或减100mm后再与后再与黑面高差比较。黑面高差比较。每次读数时均应使符合水准气泡严密吻合，每个转点均每次读数时均应使符合水准气泡严密吻合，每个转
8、点均应安放尺垫，但所有已知水准点和待求高程点上不能放置尺应安放尺垫，但所有已知水准点和待求高程点上不能放置尺垫。垫。四四.水准测量成果整理步骤水准测量成果整理步骤（一）计算高差闭合差（一）计算高差闭合差 理测hhfh公式：公式：测理测hhhfh故对于闭合水准路线，有：故对于闭合水准路线，有：)(始终测理测HHhhhfh对于附合水准路线，有：对于附合水准路线，有：（二）分配高差闭合差（二）分配高差闭合差适用于山区适用于平原区容容nfLfhh1240 。2 2、分配原则、分配原则按与距离按与距离L L或测站数或测站数n n成正比原则，将高差闭合差成正比原则，将高差闭合差反号分配到各段高差上。反号分
9、配到各段高差上。（三）计算各待定点高程（三）计算各待定点高程hiifLLVhiifnnV例题：已知水准点例题：已知水准点BMBMA A的高程的高程H HA A19.153m19.153m，欲测定距，欲测定距水准点水准点BMBMA A较远的较远的B B点高程，按普通水准测量的方法，点高程，按普通水准测量的方法，由由BMBMA A点出发共需设五个测站，连续安置水准仪测出各点出发共需设五个测站，连续安置水准仪测出各站两点之间的高差，观测步骤如下：站两点之间的高差，观测步骤如下：五、国家三、四等水准测量五、国家三、四等水准测量（一）适用：平坦地区的高程控制测量。（一）适用：平坦地区的高程控制测量。（二
10、）精度技术要求：（二）精度技术要求：三、四等水准测量测站技术要求三、四等水准测量测站技术要求 等等 级级视线长度视线长度(m)(m)前、后视前、后视 距离差距离差(m)(m)前、后视前、后视距离累积差距离累积差(m)(m)红、黑面红、黑面读读 数数 差差(mm)(mm)红、黑面红、黑面高差之差高差之差(mm)(mm)三三 等等 65 3.0 6.0 2.0 3.065 3.0 6.0 2.0 3.0四四 等等 80 5.0 10.0 3.0 5.080 5.0 10.0 3.0 5.0国家三、四等水准测量主要技术要求国家三、四等水准测量主要技术要求等级等级 每公里高每公里高 附合路附合路 水准
11、仪水准仪 往返测高往返测高 附合路线或附合路线或 差中误差差中误差 线长度线长度 级别级别 差不符值差不符值 环线闭合差环线闭合差 (mm)(km)(mm)(mm)(mm)(km)(mm)(mm)三等三等 6 45 S6 45 S1 1或或S S3 3 1212 R R 12 L或或4 4 n四等四等 10 15 S10 15 S1 1或或S S3 3 2020 R R 20 L或或6 6 n n注：注：R R为测段的长度；为测段的长度；L L为附合路线的长度，均以为附合路线的长度，均以kmkm为单位。为单位。（三）作业方法（三）作业方法1、每站观测程序、每站观测程序（1 1）顺序：）顺序：“
12、后前前后（黑黑红红）后前前后（黑黑红红）”；一对尺子交替使用。；一对尺子交替使用。（2 2）读数：黑面）读数：黑面“三丝法三丝法”（上、下、中丝）读数，红面仅读中（上、下、中丝）读数，红面仅读中丝。丝。后视后视(黑面黑面)上丝读数，下丝读数，中丝读数上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视前视(黑面黑面)上丝读数，下丝读数，中丝读数上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视前视(红面红面)中丝读数中丝读数 后视后视(红面红面)中丝读数中丝读数后视尺后视尺前视尺前视尺2、计算与记录格式、计算与记录格式（1）视距）视距=100|上丝上丝-下丝下丝|（2）前后视距差）前后视距差di=后视距后视距-前视距前视距 d
13、 dii要求要求:三等三等 3m,3m,四等四等 5 5mm（3 3）视距差累积值）视距差累积值ddi i=前站的视距差累积值前站的视距差累积值ddi-1i-1+本站的前后视距差本站的前后视距差d di i ddi i要求要求:三等三等6m,6m,四等四等10m10m（4 4）黑红面读数差）黑红面读数差=黑面中丝黑面中丝+K-+K-红面中丝。红面中丝。（K=4787mmK=4787mm或或4687mm4687mm）要求要求:三等三等2mm,2mm,四等四等3mm3mm（5 5）黑面高差）黑面高差h h黑黑=黑面后视中丝黑面后视中丝-黑面前视中丝黑面前视中丝（6 6）红面高差）红面高差h h红红
14、=红面后视中丝红面后视中丝-红面前视中丝红面前视中丝（7 7）黑红面高差之差）黑红面高差之差=h=h黑黑-（h h红红0.100m0.100m）要求要求:三等三等3mm,3mm,四等四等5mm5mm（8 8）高差中数）高差中数=h=h黑黑+（h h红红0.100m0.100m）/2/2（9 9）水准路线总长）水准路线总长L=L=后视距后视距+前视距前视距 图表：四等水准测量记录表图表：四等水准测量记录表2三、四等水准测量的观测手簿：三、四等水准测量的观测手簿：标尺读数黑面红面高差中数K+黑减红方向即尺号测站编号后距前距后尺前尺下丝上丝上丝下丝视距差dd(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)
15、(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)后前后-前115711197138405510739036352396171-1037.437.6-0.2-0.2+1+0833+0932+0832.5后前后-前2三、四等水准测量的观测手簿：三、四等水准测量的观测手簿：标尺读数黑面红面高差中数K+黑减红方向即尺号测站编号后距前距后尺前尺下丝上丝上丝下丝视距差dd(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)后前后-前221211747193420082196182167966621
16、-1037.437.5-0.1-0.3+1-0074-0175-0074.5后前后-前2三、四等水准测量的观测手簿：三、四等水准测量的观测手簿：标尺读数黑面红面高差中数K+黑减红方向即尺号测站编号后距前距后尺前尺下丝上丝上丝下丝视距差dd(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)后前后-前31914172618662055167865546513-1037.537.7-0.2-0.5+1-0140-0041-0140.5后前后-前1539 2三、四等水准测量的观测手簿：三、四等水准测量的观测手簿：标尺读数黑面红
17、面高差中数K+黑减红方向即尺号测站编号后距前距后尺前尺下丝上丝上丝下丝视距差dd(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)后前后-前419651700183220072141187467936519+1026.526.7-0.2-0.7-1-0175-0274-0174.5后前后-前2三、四等水准测量的观测手簿：三、四等水准测量的观测手簿：标尺读数黑面红面高差中数K+黑减红方向即尺号测站编号后距前距后尺前尺下丝上丝上丝下丝视距差dd(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)后前后-前500890020005400870124005047754842+1-16.97.4-0.5-1.20-0033+0067-0033.5后前后-前
