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⽔准仪测量⾼程的⽅法和步骤-⽔平仪测量⾼程的⽅法

⽔准仪测量⾼程的⽅法和步骤

内容：理解⽔准测量的基本原理；掌握DS3型微倾式⽔准仪、⾃动安平⽔

准仪的构造特点、⽔准尺和尺垫；掌握⽔准仪的使⽤及检校⽅法；掌握⽔准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据

处理（⾼差闭合差的调整）⽅法；了解⽔准测量的注意事项、精密⽔准仪和电⼦⽔准仪的构造及操作⽅法。

重点：⽔准测量原理；⽔准测量的外业实施及内业数据处理。

难点：⽔准仪的检验与校正。

§2.1⾼程测量（HeightMeasurement）的概念

测量地⾯上各点⾼程的⼯作,称为⾼程测量。⾼程测量根据所使⽤的仪器和

施测⽅法的不同，分为：

（1）⽔准测量(leveling)

（2）三⾓⾼程测量(trigonometricleveling)

（3）⽓压⾼程测量(airpressureleveling)

（4）GPS测量(GPSleveling)

§2.2⽔准测量原理

⼀、基本原理

⽔准测量的原理是利⽤⽔准仪提供的⽔平视线“”，测量两点间⾼差，从⽽由

已知点⾼程推算出未知点⾼程。

a——后视读数A——后视点

b——前视读数B——前视点

1、A、B两点间⾼差：

2、测得两点间⾼差后，若已知A点⾼程，则可得B点的⾼程：

。

3、视线⾼程：

4、转点TP(turningpoint)的概念：当地⾯上两点的距离较远，或两点的⾼差太

⼤，放置⼀次仪器不能测定其⾼差时，就需增设若⼲个临时传递⾼程的⽴尺点，称为转点。

⼆、连续⽔准测量

如图所⽰，在实际⽔准测量中，A、B两点间⾼差较⼤或相距较远，安置⼀次⽔准仪不能测定两点之间的⾼差。此时有必要

沿A、B的⽔准路线增设若⼲个必要的临时⽴尺点，即转点（⽤作传递⾼程）。根据⽔准测量的原理依次连续地在两个⽴尺

中间安置⽔准仪来测定相邻各点间⾼差，求和得到A、B两点间的⾼差值，有：

h1=a1－b1

h2=a2－b2

……

则：hAB=h1+h2+……+hn=Σh=Σa－Σb

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结论：A、B两点间的⾼差等于后视读数之和减去前视读数之和。

§2.3⽔准仪和⽔准尺

⼀、⽔准仪(level)

如图所⽰，由望远镜、⽔准器和基座三部分组成。

DS3微倾式⽔准仪⾃动安平⽔准仪

1、望远镜(telescope)——由物镜、⽬镜和⼗字丝（上、中、下丝）三部分组成。

2、⽔准器(bubble)有两种：

圆⽔准器(circularbubble)——精度低，⽤于粗略整平；⽔准管(bubbletube)——精度⾼，⽤于精平。

特性：⽓泡始终位于⾼处，⽓泡在哪处，说明哪处⾼。

3、基座(tribrach)

⼆、⽔准尺(levelingstaff)

⽔准尺主要有：单⾯尺、双⾯尺和塔尺。

1、尺⾯分划为1cm，每10cm处（E字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。

2、双⾯尺的红⾯尺底刻划：⼀把为4687mm，另⼀把为4787mm。

三、尺垫(staffplate)

放置在转点上，为防⽌观测过程中⽔准尺下沉。

四、⽔准仪的使⽤

操作程序：粗平——瞄准——精平——读数

（⼀）粗平——脚螺旋，使圆⽔准⽓泡居中。

1、⽅法：对向转动脚螺旋1、2——使⽓泡移⾄1、2⽅向的中间——转动脚螺旋3，使⽓泡居中。

2、规律：⽓泡移动⽅向与左⼿⼤拇指运动的⽅向⼀致。

（⼆）瞄准

1、⽅法：先⽤准星器粗瞄，再⽤微动螺旋精瞄。

2、视差

概念：眼睛在⽬镜端上下移动时，⼗字丝与⽬标像有相对运动。

产⽣原因：⽬标像平⾯与⼗字丝平⾯不重合。

消除⽅法：仔细反复交替调节⽬镜和物镜对光螺旋。

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（三）精平

1、⽅法：如图所⽰微倾式⽔准仪(tiltlevel)，调节微倾螺旋，使⽔准管⽓泡成像抛物线符合。

2、说明：若使⽤⾃动安平⽔准仪（compensatorlevel），仪器⽆微倾螺旋，故不需进⾏精平⼯作。

（四）读数——精平后，⽤⼗字丝的中丝在⽔准尺上读数。

1、⽅法：从⼩数向⼤数