水準測量的實驗報告

一、目的與要求

1．瞭解DS 3型水準儀的基本構造，認清其主要部件的名稱，性能和作用。

2．練習水準儀的正確安置、瞄準和讀數。

3．掌握普通水準測量的施測、記錄、計算、閉合差調整及高程計算的方法。

二、計劃與設備

1．實驗時數安排為2學時。

2．實驗小組由8人組成：4人操作，2人記簿，2人扶尺。

2. 實驗設備：DS3水準儀1台，雙面水準尺2根，尺墊2個，記錄紙2張，三角架1個；鉛筆1根。

　　三、水準測量原理

水準儀器組合：

1.望遠鏡 2.調整手輪 3.圓水準器 4.微調手輪5.水平制動手輪 6.管水準器 7.水平微調手輪 8.腳架

四、方法與步驟

(一)水準儀的認識與使用

1．安置儀器：

先將三腳架張開，使其高度適當，架頭大致水平，並將架腿踩實，再開箱取出儀器，將其固連在三腳架上。

2．認識儀器：

指出儀器各部件的名稱和位置，瞭解其作用並熟悉其使用方法。同時弄清水準尺的分劃註記。

3．粗略整平：

雙手食指和拇指各擰一隻腳螺旋，同時對向(或反向)轉動，使圓水準器氣泡向中間移動；再擰另一隻腳螺旋，使氣泡移至圓水準器居中位置。若一次不能居中，可反覆進行。(練習並體會腳螺旋轉動方向與圓水準器氣泡移動方向的關係。)

4．水準儀的操作：

瞄準——轉動目鏡調焦螺旋，使十字絲清晰，鬆開制動螺旋，轉動儀器，用照門和準星瞄準水準尺，擰緊制動螺旋，轉動微動螺旋，使水準尺位於視場中央，轉動物鏡調焦螺旋，消除視差使目標清晰(體會視差現象，練習消除視差的方法)。

精平——轉動微傾螺旋，使符合水準管氣泡兩端的半影像吻合(成圓弧狀)，即符合氣泡嚴格居中。

讀數——從望遠鏡中觀察十字絲橫絲在水準尺上的分劃位置，讀取四位數字，即直讀出米、分米、釐米的數值，估讀毫米的數值。

5．觀測練習：

在儀器兩側各立一根水準尺，分別進行觀測(瞄準，精平，讀數)，記錄並計算高差。不動水準尺，改變儀器高度，同法觀測。或不動儀器，改變兩立尺點位置同法觀測。檢查是否超限。

(二)普通水準測量

1． 選定一條閉合水準路線，其長度以安置4～6個測站為宜。確定起始點及水準路線的前進方向。

2． 在起始點和第一個待定點分別立水準尺，在距該兩點大致等距離處安置儀器，分別觀測黑麪水準尺，得到後視讀數 a黑和前視讀數 b黑；然後再觀測前視水準尺紅面，得到讀數b紅，旋轉水準儀瞄準後視水準尺紅面，得到讀數a紅；檢查所測數據是否超限，如超限重測，不超限則計算平均高差 h1，然後進行下一站觀測，依次推進測出h、 h3、h4。

3．根據巳知點高程及各測站的觀測高差，計算水準路線的高差閉合差，並檢查是否超限。對閉合差進行配賦，推算各待定點的高程。

　　五、注意事項

1. 測量前，水準儀要進行檢驗與校正。

2．儀器的安置位置應保持前、後視距大致相等。每次觀測讀數前，應使符合水準管氣泡嚴格居中，並消除望遠鏡視差。

3．立尺員要思想集中，立直水準尺。注意巳知水準點和待定水準點上不放尺墊。儀器未搬遷，後視點尺墊不能移動，儀器搬遷時，前視點尺墊不能移動。遷站時應防止摔碰儀器或丟失工具。

4．限差要求：黑、紅面水準尺讀數之差（黑+K-紅）小於3mm；同一測站黑、紅面（兩次儀器高）所測高差之差應小於5mm；路線高差閉合差應在±20L或±6n (mm)之內，L為公里數，n為測站數。超限應重測。

5．實驗結束時每人上交“水準儀的使用與水準測量”報告一份（附普通水準測量記錄）．

　　六、實驗報告數據

　　七、心得體會

通過本次實驗，鞏固了之前所學知識，掌握了水準儀的基本操作，從而積累了許多經驗。

（１）、立標尺時，標尺除立直外還要選在重要的地方．因此，選點就非常重要，點一定要選在有代表性的地方．同時要注意並點非越多越好．相反選取的無用點過多不但會增加測量，計算和繪圖的勞動量和多費時間，而且會因點多而雜亂產生較大的誤差。

（２）、要先將道路和主要建築物確定下來，然後在添加其餘次要方面，這樣不但條理清楚，利於作圖而且更有利於作圖的準確和隨時進行實物和圖形的對比從而檢驗測量數據的準確與否．但這兩週實習也給了我們不少教訓：由於某個數據的讀錯、記錯及算錯都給我們帶來了不少麻煩，從而讓我們知道了做任何事都要認真。還有一個組的團結也是至關重要的`，他關係到整個組的進度。

前我們組由於配合不夠默契，分工也不夠合理，整體進度受到極大的影響，後來通過組內的交流，徹底解決了以上問題。實習進度有了很大的改觀，進度和效果自然就提上來了。這告訴我們團結就是力量，我們以後工作的時候也是一樣，只有團結才能把事辦好。

　　一、緒言

水準測量是用水準儀和水準尺測定地面上兩點間高差的方法。在地面兩點間安置水準儀，觀測豎立在兩點上的水準標尺，按尺上讀數推算兩點間的高差。通常由水準原點或任一已知高程點出發，沿選定的水準路線逐站測定各點的高程。由於不同高程的水準面不平行，沿不同路線測得的兩點間高差將有差異，所以在整理國家水準測量成果時，須按所採用的正常高系統加以必要的改正，以求得正確的高程，如圖1，圖2所示。

圖1 水準測量原理示意圖

我國國家水準測量依精度不同分為一、二、三、四等。一、二等水準測量稱為“精密水準測量”，是國家高程控制的全面基礎，可為研究地殼形變等提供數據。三、四等水準測量直接為地形測圖和各種工程建設提供所必需的高程控制。

圖2 水準測量轉點示意圖

　二、實驗目的

1、通過對同濟大學四平路校區高程的施測，掌握二等精密水準測量的觀測和記錄，熟悉使用電子水準儀進行二等水準的測量，並將所學知識得到一次實際應用。

2、熟悉精密水準測量的作業組織和一般作業規程。

　三、水準測量實驗過程

3.1 小組成員及作業步驟 小組成員：

作業步驟：精密水準觀測組由5人組成，具體分工是：觀測一人，記錄一人，扶持兩人，量距一人。

3.2水準儀的使用

水準儀的使用包括儀器的安置、粗略整平、瞄準水準尺、精平和讀數等操作步驟。 我們實驗所用的儀器主要就是電子水準儀SDL30，其他操作同普通的水準儀。

SDL30 的等級水準測量功能用於國家一、二、三、四等水準測量。測量作業中的測站觀測程序及其限差檢核符合國家一、二水準測量規範（GB/T

3.3.1 已知點數據及測區平面圖

(1)其中，211208和211號點為與南邊測區的公共點。

(2)、測區平面圖，如下圖1黑色線條所包含的區域即為本組測區。

圖1 測區平面圖

3.3.2二等精密水準測量方法

a.測站觀測程序：往測奇數測站水準標尺分劃的順序為後-前-前-後，往測偶數測站水準標尺分劃的順序為前-後-後-前；返測時剛好與往測相反。

b.嚴格按照一測站的操作程序進行觀測，進行讀數和記錄。再進行各項計算，並與各項限差和精度要求進行比較，如果超限則必須重測。

c. 水準路線全線外業觀測成果的驗算和成果表的編算。 3.4水準測量的內業水準測量外業式作結束後，要檢查手簿，再計算各點間的高差。經檢核無誤後，才能進行計算和調整高差閉合差。最後計算各點的高程，並分配誤差。

　四、注意事項

1、在觀測中，不允許為通過限差規定而湊數，以免成果失去真實性。 2、記錄員除了記錄和計算外，還必須檢查觀測條件是否合乎規定，限差是否滿足要求，否則應及時通知觀測員重測。記錄員必須牢記觀測程序，注意不要記錄錯誤。字跡要整齊清晰，不得塗改，更不允許描字和就字改字。在一個測站上應等計算和檢查完畢，確信無誤後才可搬站。

3、扶尺員在觀測之前必須將標尺立直扶穩。嚴禁雙手脱開標尺，以防摔壞標尺的事故發生。

4、量距要保證通視，前、後視距相等和一定的視線高度，並儘量使儀器和前後標尺在一直線上。