高程测量与水准仪原理及使用方法.pdfVIP

第一节 水准测量的原理 确定地面点高程的测量工作， 称为高程测量。 高程测量又是测量三项基本工作之一。 根据 使用仪器和施测方法的不同， 高程测量可分为水准测量、 三角高程测量和气压高程测量。 用水 准仪测量高程，称为水准测量，它是高程测量中最常用、最精密的方法。 水准测量的原理： 水准测量是利用一条水平视线， 并借助水准尺， 来测定地面两点间的高差， 这样就可由已 知点的高程推算出未知点的高程。测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。 1．高差法 如图 2-1 所示，若已知 A 点的高程 H A ，欲测定 B 点的高程 H B 。在 A 、 B 两点上竖立两 根尺子，并在 A 、 B 两点之间安置一架可以得到水平视线的仪器。假设水准仪的水平视线在 尺子上的位置读数分别为 A 尺（后视）读数为 a ， B 尺（前视）读数为 b ，则 A 、 B 两点之 间的高程差（简称高差 hAB ）为 hAB a b （2-1 ） 于是 B 点的高程 H B 为 H B H A hAB （2-2 ） H B H A hAB H A a b （2-3 ） 这种利用高差计算待测点高程的方法， 称高差法。 这种尺子称为水准尺， 所用的仪器称为 水准仪。 图 2-1 水准测量原理 14 2 ．仪高法 由式 2-3 可以写为 H B ( H A a) b （2-4 ） 如图 2-2 所示，即 H B H i b 上式中 H i 是仪器水平视线的高程，常称为仪器高程或视线高程。仪高法是，计算一次仪高， 就可以测算出几个前视点的高程。即放置一次仪器，可以测出数个前视点的高程。 综上所述， 高差法和仪高法都是利用水准仪提供的水平视线测定地面点高程。 必须注意 ①前视与后视的概念一定要清楚，不能误解为往前看或往后看所得的水准尺读数。 ②两点间高差 hAB 是有正负的，计算高程时，高差应连其符号一并运算。在书写 hAB 时，注 意 h 的下标， hAB 是表示 B 点相对于 A 点的高差； hBA 则表示是 A 点相对于 B 点的高差。 hAB 与 hBA 的绝对值相等，但符号相反。 图 2-2 仪高法水准测量 第二节 水准仪使用 水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫。 水准仪按其精度可分为 DS 、DS 、DS 和 DS 等四个等级。工程测量广泛使用 DS 级水 05 l 3 l0 3 准仪，因此，本章着重介绍这类仪器。 一、水准仪的结构 根据水准测量的原理， 水准仪的主要作用是提供一条水平视线， 并能照准水准尺进行读数。 因此，水准仪构成主要有望远镜、水准器及基座三部分。如图 2-3 所示。