水准仪及其测量方法

- 4 - 水准测量 1.1 基本知识 测量地面上各点高程的工作，称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同分为水准测量、三角高程测量、欺压高程测量和GPS高程测量等，其中水准测量是高程测量中最基本的和精度较高的一种测量方法。 水准测量就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，进而由已知点的高程推算出未知点的高程的方法。如图 2.1.1 所示，设在地面A 、B 两点上竖立水准尺，在 A 和B 两点间安置水准仪，利用水准仪提供一条水平视线，分别截取 A 、 B 两点视距尺上的读数 a、b，可以得到 ABHaHb (2.1.1) 式中，A 点水准尺读数a 称为后视读数，B 点水准尺读数b 为前视读数。 A 、 B 两点的高差abh 也可以写为 abhab (2.1.2) 若 A 点高程AH 已知， 则由式(2.1.1)和(2.1.2)可求出 B 点高程为 ()BAAabHHabHh (2.1.3) 图 2.1.1 水准测量原理 如果 A 、 B 两点距离较远、高差较大或遇到障碍物使视线受阻，不能安置一站仪器完成观测任务时，可采取分段、连续设站的方法施测，在线路中间设置一些转点TP （临时高程传递点，须放置尺垫）来完成测量工作。水准路线可分为闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线三种。 如图 2.1.2 所示，可容易得到高程计算公式： (1,2,, )iiiabBAabhab inhhabHHh (2.1.4) 或 - 5 - 11122121ABnnTPHHhTPHHhBHHh高程：高程：点高程： (2.1.5) 1.2 水准线路测量 水准测量的工具是水准仪，它主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。按仪器精度分，有 DS05、DSl、DS3、DSl0 等四种型号的仪器。D 和 S 分别为“大地测量”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母；数字 05、1、3、10 表示每千米该仪器往返测量平均值的中误差，单位为毫米。DS05、DSl型适用于精密水准测量，DS3、DSl0 型适用于普通水准测量。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪和激光水准仪。(1) 微倾水准仪。借助微倾螺旋获得水平视线。其管水准器分划值小、灵敏度高。望远镜与管水准器联结成一体。凭借微倾螺旋使管水准器在竖直面内微作俯仰，符合水准器居中，视线水平。 (2) 自动安平水准仪。借助自动安平补偿器获得水平视线。当望远镜视线有微量倾斜时，补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动，从而迅速获得视线水平时的标尺读数。这种仪器较微倾水准仪工...