水准仪使用及计算方法

水准仪使用及计算方法 水准测量的实施 一、水准点 测绘部门在全国各地建立用水准测量方法获得其高程的控制点—水准点(BM)。 水准点有永久水准点和临时水准点。 水准点标志后，在水准记录本绘制“点之记”，绘制水准点的草图、对周围附近情况加以说明，注明水准点的编号。 图5 水准点 (单位:cm) 二、水准路线 水准测量所经过的路线，称为水准路线。 水准路线一般有以下几种形式: 按照已知水准点布设情况, 图6 水准路线的形式 A:闭合水准路线:从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程，最后又闭合到原来点的环形路线。 B:附合水准路线:从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程，最后符合到另一高级水准点的路线。 C:往返水准路线(支水准路线):从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程到终点，又从终点返测到原来高级点的往返路线。 支水准路线长度为1~2Km。 三、水准测量的实施 水准测量采用往返测量法、改变仪器高法或双面尺法进行测量。 往返测量法步骤: 设定已知一水准点BM高程(123.446m)，要测定B点的高程。 如图所示: 图7 水准测量的实施 1、置水准仪于距已知后视高程点A一定距离的I处，并选择好前视转点ZD1，将尺置于A点和ZD1点上。测站在后视点与前视点的中间。 2、将水准仪粗平后，先瞄准后视尺，消除视差。精平后读出后视读数a。 3、转过望远镜照准前视尺，精平后，读取前视读数b。至此完成了一个测站的观测任务。(架一次仪器叫一个测站) 4、将仪器搬迁到下站II站，把第I站的后视尺移到第II站的转点ZD2上，此时第一站的前视成了第二站的后视。 5、按2(3步骤测出第II站的后、前视读数。如此重复至B点。 2-1 水准测量记录表 第四节 水准测量的成果整理 水准测量的外业测量数据经检核后，如果满足了精度要求，就可以进行 Hab=?H=?a-?b 2、测站校核 水准测量是个连续的过程，一个测站的误差或错误有累积影响，为了保证每个测站的正确性。 用二次仪高法或双面尺法对每一个测站进行校核。 二次仪高法:是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校核。 第一次仪器观测高差:H1=a1-b1 第一次仪器观测高差:H2=a2-b2 两次高差满足:H1-H2<=5mm 3、成果校核 高差闭合差fh:测量成果由于测量误差的影响，使得水准路线的实测高差值与应有值不相符，其差值称为高闭合差。 A:闭合水准路线 从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程，最后又闭合到原来点的环形路线。高差总和理论值:?h理=0 其高差闭合差:fh=?h测 B:附合水准路线 从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程，最后符合到另一高级水准点的路线。起、终点间的高差总和的理论值为?H理=H终-H始 附合路线测得的高差总和?H测与理论值?H理的差值即为高差闭合差: fh=?h测-(H终-H始) C:往返水准路线 (支水准路线) 从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程到终点，又从终点返测到原来高级点的往返路线。支水准路线长度为1~2Km 其高差闭合差:fh =?h往+?h返 当fh?fh容时，认为外业测量成果合格，否则须重测。高差容许闭合差fh容 平原微丘区:fh容= ?40L(mm) L—水准路线长度(Km) 山岭重丘区:fh容= ?12n(mm) n—整个水准路线所设置的测站数 4、水准测量成果计算 调整高差闭合差(将高差闭合差按照误差理论合理分配到各测段的高 差中去) 附合水准路线的高差闭合差调整及各点高程计算 下图为某附合水准路线观测成果略图。BMA和BMB为已知高程的水准点，BM1、BM2、BM3为高程待定的水准点。 图8 某附合水准路线观测成果略图 在表2-2中，计算出该路线的高差闭合差为+36mm，允许闭合差为120mm，fh < fh允。然后计算每测段高差改正值，最后计算出BM1、BM2、BM3、BM4的高程。 表2-2 附合水准路线计算 二、高差闭合差的分配和高程计算 对于闭合水准路线和附合水准路线，可按距离L或测站数n成比例的原则，将高差闭合差反号进行分配;对于支水准路线，则取往、返高差绝对值的平均值，高差符号以往测为准，作为改正后的高差即可。 A、高差闭合差 高差容许闭合差: 当高差闭合差在容许范围内时，为了更合理地推算出沿线各点的高程，内业应对高差闭合差进行调整，使fh,0。 B、高差闭合差分配: 按照路线长度分配: 按照测站数分配: 式中:Vi—高差闭合差的改正数 [L]—路线总长(km) LI—测段长度 [n] —测站数总和 ni—测段的测站数 C、高程计算 1)闭合水准路线的高差闭合差调整及各点高程计算 2)支水准路线的高差闭合差调整及各点高程计算 高程的计算有两种方法 1 已知高程+高差=待测高程 (高差法) 高差=前视度数-后视觉读数 2 已知高程+已知高 程点读数=H H - 待测点读数=待测高程 (等高法) 如不是三、四等水准测量，可以把转点当作一个要测的点来测量，方法都一样的 后视-前视=高差 用后视点的高程+高差=前视点的高程