水准测量

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水准测量是一种使用水准仪水准尺测量地面点高程的方法,因其操作方法简单、易于操作,且精度可靠,所以是目前测定地面点高程的主要方法之一。

原理[编辑]

水准测量的基本原理是测定两点间的高差,从而根据已知点高程而推算出未知点的高程。求两点高差的方法如下图所示:

后尺读数 m,前尺读数 m
高差 D = - = 0.819 m

如果知道后视点的高程 ,则前视点的高程即为 = + D 。这种计算高程的方法称为高差法。如果已知仪器高程(视线高程) ,可直接求得要求的前视点高程 = ± ,此法称为视线高法,常用于建筑工程施工中。

方法[编辑]

P1与P2点之间的高差即为3个测站所测得的高差之和。

如果已知点与未知点的距离较远或高差较大时,仅安置一次仪器便不能测得它们的高差,这时需要加设若干个临时的立尺点,作为传递高程的过渡点,称为转点。每安置一次仪器,称为一个测站,每个测站所测的高差之和,即为待测两点的高差。

仪器[编辑]

水准测量的仪器主要是水准仪水准尺,根据水准测量精度的要求需选择相应精度的水准仪和相应的水准尺。

微倾式光学水准仪 
带光学测微器水准仪 
自动安平水准仪 
电子水准仪 
电子水准仪使用的铟瓦水准尺 
尺垫与水准尺 

误差[编辑]

水准测量的误差主要来自以下三种:

  • 仪器误差:视准轴与水准器轴不平行的误差、水准标尺每米真长误差和两根水准标尺零点差等;
  • 外界因素:温度变化对i角(视准轴与水准器轴在竖直面上投影的夹角)、大气垂直折光影响、仪器脚架和尺台(桩)升降的影响等;
  • 观测误差:测量员整平误差、照准误差和读数误差,数字水准仪的调焦误差。

水准测量的误差无法完全避免,但是可以在测量作业时采取一定措施来减少误差的影响。比如观测时用伞遮挡仪器,尽量使前、后视的距离相等或视距累计差规定一个限值,可以降低i角误差和调焦误差;在一测段中使测站数为偶数可以消除水准尺零点差;采用“后-前-前-后”的观测顺序可以减少仪器下沉的影响;进行往返观测,取高差平均值可以减弱水准尺下沉的影响等。

参考[编辑]

  • 潘正风 杨正尧 程效军 成枢 王腾军. 数字测图原理与方法 (M) 1. 武汉: 武汉大学出版社. 2004: 62. ISBN 978-7-307-04311-4. 
  • 水准测量原理,测量员网,2009年11月30日,2009年12月16日查阅,(中文)