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数字地形测量学. Digital Topography. 武汉大学测绘学院. 第四章 水准测量与水准仪 （数字水准仪）. 4 .1 水准测量的原理 4 .2 水准仪等级及型号 4 .3 水准仪的使用 4 .4 水准测量 4 .5 三、四等 水准测量 4 .6 水准仪的检验与校正 4 .7 水准测量误差的主要来源. 4.4 水准测量. 4 .4 水准测量. 水准测量的主要目的是测出一系列水准点的高程。 通过水准点的高程，可以了解地表的形状、地壳的变化，以及指导工程的设计、施工、监测。 水准测量必须有统一的高程系。. 1）水准点
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数字地形测量学 Digital Topography 武汉大学测绘学院
第四章 水准测量与水准仪（数字水准仪） 4.1水准测量的原理 4.2 水准仪等级及型号 4.3 水准仪的使用 4.4 水准测量 4.5 三、四等 水准测量 4.6 水准仪的检验与校正 4.7水准测量误差的主要来源
4.4 水准测量 水准测量的主要目的是测出一系列水准点的高程。通过水准点的高程，可以了解地表的形状、地壳的变化，以及指导工程的设计、施工、监测。 水准测量必须有统一的高程系。
1）水准点 • 用国家等级水准测量的方法在全国各地埋设，并测定起一定控制作用的高程点,这些高程点称为水准点（Bench Mark），记为BM， 水准点是作为引测其它高程点的起始点。 • 我国1985国家高程基准：72.260米 • 2）水准点类型:永久性水准点、 • 临时性水准点。
4.4 水准测量 我国有两个国家高程系统 (1) 1956年黄海高程系(Huanghai height system 1956) ——以青岛验潮站历年观测的黄海平均海水面为基准面， ——于1954年在青岛市观象山建立了水准原点(leveling origin)，通过水 准测量的方法将验潮站确定的高程零点引测到水准原点，也即求出水 准原点的高程。 ——1956年我国采用青岛验潮站1950年~1956年7年的潮汐记录资料推算 出的大地水准面为基准引测出水准原点的高程为72.289m， ——以这个大地水准面为高程基准建立的高程系称为“1956年黄海高程 系”(Huanghai height system 1956)，简称“56黄海系”。 如珠穆琅玛峰的高程为8848.65m，是56黄海系。
4.4 水准测量 • (2) “1985国家高程基准” (Chinese height datum 1985) ——80年代，我国又采用青岛验潮站1953年~1977年25年 的潮汐记录资料推算出的大地水准面为基准引测出水准 原点的高程为72.260m， ——以这个大地水准面为高程基准建立的高程系称为“1985 国家高程基准”(Chinese height datum 1985)，简称 “85高程基准”。 ——在水准原点，85高程基准使用的大地水准面比56黄海 系使用的大地水准面高出0.029m。
4.4 水准测量 城市高程系统的选择 ——《城市测量规范》规定一个城市只应采用一个 统 一的高程系统。 ——城市高程系统应采用1985国家高程基准或沿用 1956年黄海高程系统， ——在远离国家水准点的新设城市或在改造旧有水 准网因高程变动而影响使用时，经上级行政主 管部门批准后，可暂时建立或用地方高程系 统，但应争取条件归算到1985国家高程基准上 来。
4.4 水准测量 水准测量的等级 • 一、二等水准测量——科学研究、提供高程起算数据 • 三、四等水准测量——工程建设、提供高程起算数据 • 等外水准测量（普通水准、图根水准测量）——工程建设、测图等。 • 精度由高到低
4.4 水准测量 编写水准测量技术设计书 1、收集资料：已有的小比例尺地形图、测区已有的水准测量资料（水准点的高程、精度、高程系统、施测单位、施测日期） 2、图上选点： 3、实地踏勘：修改点位 4、确定水准点的位置——埋石
4.4 水准测量 水准路线的形式 1、单一水准路线：附合水准路线：支水准路线、闭合水准路线 3 附合水准路线 1 B 2 A 1 A 2 闭合水准路线 2 3 A 1 支水准路线
4.4 水准测量 2、水准网：由若干条单一水准路线相互连接成网状的形式。 C D 1 A 2 3 B 4 E
4.5 三、四等 水准测量 施测方向 1、三、四等水准测量的观测程序 前视尺 后视尺 1、照准后视尺黑面，读取下、上、中丝读数 2、照准前视尺黑面，读取中、下、上丝读数 3、照准前视尺红面，读取中丝读数 4、照准后视尺红面，读取中丝读数 三、四等水准测量观测程序为：后、前、前、后 （黑、黑、红、红）
4.5 三、四等 水准测量 三、四等水准测量的观测限差： 标准视线长度(m) 仪器类型 后前视距差(m) 黑红面所测高差之差(mm) 检查间歇点高差之差(mm) 后前视距差累计(m) 黑红面读数差(mm) 等级 65 3.0 6.0 2.0 3.0 3.0 S3 三等 85 5.0 10.0 3.0 5.0 5.0 S3 四等
4.5 三、四等 水准测量 三、四等水准测量的观测手簿： 下丝 下丝 前尺 高差中数 后尺 标尺读数 测站编号 上丝 上丝 方向即尺号 K+黑减红 后距 前距 黑面 红面 视距差d (1) 后 (3) (8) (10) (5) (2) (6) 前 (4) (7) (9) (12) (13) 后-前 (16) (17) (11) (18) (15) (14) 后 6171 0 1571 0739 1384 1197 0363 前 0551 5239 -1 1 37.6 后-前 +0833 +0932 +0832.5 37.4 +1 -0.2 -0.2
4.5 三、四等 水准测量 三、四等水准测量的观测手簿： 下丝 下丝 前尺 高差中数 后尺 标尺读数 测站编号 上丝 上丝 方向即尺号 K+黑减红 后距 前距 黑面 红面 视距差d (1) 后 (3) (8) (10) (5) (2) (6) 前 (4) (7) (9) (12) (13) 后-前 (16) (17) (11) (18) (15) (14) 后 6621 0 2121 2196 1934 1747 1821 前 2008 6796 -1 2 37.5 后-前 -0074 -0175 -0074.5 37.4 +1 -0.1 -0.3
4.5 三、四等 水准测量 三、四等水准测量的观测手簿： 下丝 下丝 前尺 高差中数 后尺 标尺读数 测站编号 上丝 上丝 方向即尺号 K+黑减红 后距 前距 黑面 红面 视距差d (1) 后 (3) (8) (10) (5) (2) (6) 前 (4) (7) (9) (12) (13) 后-前 (16) (17) (11) (18) (15) (14) 后 6513 0 1914 2055 1726 1539 1678 前 1866 6554 -1 3 37.7 后-前 -0140 -0041 -0140.5 37.5 +1 -0.2 -0.5
4.5 三、四等 水准测量 三、四等水准测量的观测手簿： 下丝 下丝 前尺 高差中数 后尺 标尺读数 测站编号 上丝 上丝 方向即尺号 K+黑减红 后距 前距 黑面 红面 视距差d (1) 后 (3) (8) (10) (5) (2) (6) 前 (4) (7) (9) (12) (13) 后-前 (16) (17) (11) (18) (15) (14) 后 6519 0 1965 2141 1832 1700 1874 前 2007 6793 +1 4 26.7 后-前 -0175 -0274 -0174.5 26.5 -1 -0.2 -0.7
4.5 三、四等 水准测量 三、四等水准测量的观测手簿： 下丝 下丝 前尺 高差中数 后尺 标尺读数 测站编号 上丝 上丝 方向即尺号 K+黑减红 后距 前距 黑面 红面 视距差d (1) 后 (3) (8) (10) (5) (2) (6) 前 (4) (7) (9) (12) (13) 后-前 (16) (17) (11) (18) (15) (14) 后 4842 -1 0089 0124 0054 0020 0050 前 0087 4775 +1 5 7.4 后-前 -0033 +0067 -0033.5 6.9 0 -0.5 -1.2
4.5 三、四等 水准测量 2 3 闭合差: B A 1 闭合水准路线: 支水准路线一般往返测：
4.5 三、四等 水准测量 2 3 B S3 A 1 S4 S1 水准测量内业计算 S2 1、计算闭合差 2、判断闭合差是否超限 3、计算各测段观测高差的改正数 4、检查闭合差是否分配完 5、计算各测段的改正后的高差 6、计算各点的高程值 将闭合差按距离或测站数成比例分配
4.5 三、四等 水准测量 1、水准测量中水准尺应竖直是因为______。 2、已知高程水准点上_____（可放/不可放）尺垫，未知高程水准点上____ （可放/不可放）尺垫。 3、水准尺红黑面相差常数4687/4787，其原因是_____。 4、水准测量内业计算中闭合差是按__________ 或按__________进行误差配赋的。
