水準測量課程第一頁，共二十三頁，2022年，8月28日

2.1水準測量原理hAB=a-bHB=HA+hAB(高差法）Hi=HA+aHB=Hi–b（視線高法）bHBHAahABAB大地水準面前進方向第二頁，共二十三頁，2022年，8月28日水準測量的基本要求：

（1）視線必須水平；（2）尺子必須豎直。儀器要不要一定安置在AB兩點的連線上?

不必儀器不安置在AB兩點的連線上，對測量結果有無影響?

有第三頁，共二十三頁，2022年，8月28日2.2水準測量的儀器和工具水準測量所使用的儀器為水準儀，工具有水準尺和尺墊。一、水準儀

按其結構可分為微傾式水準儀、自動安平水準儀和電子水準儀等數種。按其精度高低可分為S05、S1、S3、S10等多種。其中，S表示水準儀，下標數字表示該儀器所能達到的精度指標。如S3表示1km往、返測高差中數的偶然中誤差不超過±3mm的水準儀。第四頁，共二十三頁，2022年，8月28日

水準儀主要由望遠鏡、水準器和基座三部分組成。

第五頁，共二十三頁，2022年，8月28日第六頁，共二十三頁，2022年，8月28日

十字絲中央交點與物

鏡光心的連線（CC），稱為視準軸。

它就是我們瞄準目標的視線。豎絲中絲視距絲1.望遠鏡

視準軸CC第七頁，共二十三頁，2022年，8月28日

2.水準器（1）管水準器（水準管）

水準管上一般刻有間隔2mm的分劃，分劃線的中點O，稱為水準管的零點。

通過零點所作水準管圓弧的縱向切線LL，稱為水準管軸。

水準管的氣泡中點與水準管零點重合時，稱為氣泡居中。此時，水準管軸處于水平狀態。水準管圓弧2mm所對的圓心角，稱為水準管的分劃值，又稱角值。角值愈小，則水準管的靈敏度愈高，置平的精度也愈高。S3水準儀上的水準管，其角值為20。（2）圓水準器

過圓水準器的零點所作其球面的法線LL，稱為圓水準器軸。

氣泡居中時，圓水準器軸處于豎直狀態。S3水準儀上的圓水準器，其角值為~。

因此，圓水準器用于粗平，管水準器用于精平。LLLLO第八頁，共二十三頁，2022年，8月28日

水準儀有四條主要軸線，即視準軸CC、水準管軸LL、圓水準器軸L′L′、以及儀器的豎軸VV。它們應滿足以下的幾何關系：

1、CC//LL2、VV//L′L′3、十字絲⊥VVCCLLVL′VL′微傾螺旋

第九頁，共二十三頁，2022年，8月28日二、水準尺如下圖所示，水準尺有塔尺、雙面尺和銦瓦尺三種。塔尺用于一般的測量工作中，雙面尺用于三、四等水準測量，銦瓦尺用于一、二等水準測量。水準尺多是用優質木材制成，要求尺長穩定，分劃清晰準確。近年來生產的塔尺，也有用鋁合金或塑鋼等材料制成。0124.6874.787第十頁，共二十三頁，2022年，8月28日三、尺墊

如下圖所示，尺墊多為生鐵鑄成，一般為三角形或圓形，其下方有三個支腳，上方中央有一突起圓頂。使用時，把尺墊放在地上，用腳將尺墊踏實，然后將水準尺立在突起圓頂上，以防尺子在觀測過程中下沉和標志轉點之用。第十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日第三節S3微傾式水準儀的使用S3微傾式水準儀的使用，分為安置儀器、粗略整平、瞄準目標、精確整平和讀數五大步驟：1、安置儀器2、粗略整平——調整腳螺旋，使圓水準器氣泡居中

左手規則：氣泡運動的方向恒與左手大拇指運動的方向一致。第十二頁，共二十三頁，2022年，8月28日3、瞄準目標(1)、目鏡對光——調節目鏡調焦螺旋，看清十字絲；(2)、粗瞄——利用粗瞄器，大致瞄準目標，擰緊制動螺旋；(3)、物鏡對光——調節物鏡調焦螺旋，看清目標；(4)、精瞄——轉動水平微動螺旋，精確瞄準目標；(5)、檢查并消除視差。

所謂視差，是指當眼睛上下、左右移動時，十字絲與目標影象相對晃動的現象。產生原因，是由于調焦沒調好，目標的影象未成象到十字絲分劃板上。消除方法：繼續調焦，直至沒有視差。。第十三頁，共二十三頁，2022年，8月28日

4、精確整平——調節微傾螺旋，使氣泡符合5、讀數21.202當讀完后視轉到前視時，如果發現符合氣泡不居中，怎么辦第十四頁，共二十三頁，2022年，8月28日2.3自動安平、精密、電子水準儀一、自動安平水準儀1．原理——望遠鏡的光路上加有一個補償器。第十五頁，共二十三頁，2022年，8月28日自動安平水準儀照片第十六頁，共二十三頁，2022年，8月28日3．檢校——要增加一項補償器的檢驗，即：轉動腳螺旋，破壞粗平，看警告指示窗是否出現紅色。

2．使用——粗平后，望遠鏡內觀察警告指示窗應全部呈綠色；最好狀態是指示窗的三角形尖頂與橫指標線平齊。

第十七頁，共二十三頁，2022年，8月28日二、精密水準儀1、精密水準儀——提供精確的水平視線和精確讀數；2、精密水準尺——刻度精確(銦瓦尺)。第十八頁，共二十三頁，2022年，8月28日第十九頁，共二十三頁，2022年，8月28日3、讀數方法：精平后，轉動“測微螺旋”，使十字絲的楔形絲精確夾準某一整分劃線。將整分劃值和測微器中的讀數合起來。1.48655m第二十頁，共二十三頁，2022年，8月28日三．數字水準儀及條紋碼水準尺優點:具有自動安平、顯示讀數和視距功能。與計算機數據通訊，避免人為觀測誤差。第二十一頁，共二十三頁，