讲题,水准测量原理
与仪器操作
内容提要：
§ 2.1 水准测量原理与仪器操作
§ 2.2 普通水准测量实施及成果整理
第二章 水准测量
?高程测量概念
（ Height Measurement）
根据已知点高程，测定该点与未知点
的高差，然后计算出未知点的高程的
方法。
第二章 水准测量
?高程测量的方法分类
1、水准测量 (leveling)
2、三角高程测量 (trigonometric
leveling)
3、气压高程测量 (air pressure leveling)
4,GPS测量。 (GPS leveling)
一,基本原理
利用水准仪提
供的, 水平视
线,,测量两点
间高差，从而由
已知点高程推算
出未知点高程。
大地水准面
hAB
A
B
HA HB=HA+hAB
水平视线
水
准
尺
水
准
尺a b
前进方向
§ 2.1 水准测量原理与仪器操作
A—— 后视点 a—— 后视读数
B—— 前视点 b—— 前视读数
bHaHH BAi ????
ABAB hHH ??
1,A,B两点间高差
2,B点的高程
3.视线高程
bah AB ??
大地水准面
hAB
A
B
HA HB=HA+hAB
水平视线
水
准
尺
水
准
尺a b
前进方向
hAB=h1+ h2+?? + hn
=(a1-b1)+(a2-b2)+?? +(an-bn)
=?a-?b
4.转点 TP(turning point)的概念
若 A,B 两点间布设一些过渡点
（转点） 1,2,3…,将其分为 n段，
则用水准仪分别测得各段高差为 h1，
h2… hn，则有：
1、望远镜 (telescope)
?物镜
?目镜
?十字丝（上、中、下丝）
三个部分组成。
二,水准测量的仪器与工具
（一）水准仪 (level)组成
?圆水准器 (circular bubble),用于整平。
?水准管 (bubble tube), 用于精平。
特性：气泡始终向高处移动。
3、基座 (tribrach)
2、水准器 (bubble)
（二）水准尺 (leveling staff)
主要有单面尺、双面尺和塔尺。
1、尺面分划为 1cm，每 10cm处（ E字形刻划
的尖端）注有阿拉伯数字。
2、双面尺的红面尺底刻划：一把为 4687mm，
另一把为 4787mm。
（三）尺垫 (staff plate)
放在转点上，以防水准尺下沉。
1,Alizee - Moi Lolita
2,andy- 阿杜
三,水准仪的使用
操作程序,粗平 — 瞄准 — 精平 — 读数
（一）粗平
调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。
1．方法：
对向转动脚螺旋 1,2—— 使气泡移至 1,2
方向中间 —— 转动脚螺旋 3，使气泡居中。
三、水准仪的使用
图形：粗平的操作方法示意图
a
1 2
3
b
3
1 2
c
3
1 2
2．规律：
气泡移动方向与 左手大拇指 运动的方向一致。
（二） 瞄准
1．方法,先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。
2．视差：
? 概念,眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标
像有相对运动。
? 产生原因,目标像平面与十字丝平面不重合。
? 消除方法,反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。
（三）精平
1、方法,如图所示，调节微倾螺旋，使水准
管气泡成像抛物线符合。
2、说明,自动安平水准仪（ compensator
level），不需进行精平。
（四）读数
精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。
1．方法,米、分米看尺面上的注记，厘米数
尺面上的格数，毫米估读。
2．规律,读数在尺面上由小到大的方向读。
故仪器若成倒像的，从上往下读；若成正像，
即从下往上读。
图形：
水准仪
读数实
例4,水准仪读数实例
6.252 1.477
0.725
b c
a
与仪器操作
内容提要：
§ 2.1 水准测量原理与仪器操作
§ 2.2 普通水准测量实施及成果整理
第二章 水准测量
?高程测量概念
（ Height Measurement）
根据已知点高程，测定该点与未知点
的高差，然后计算出未知点的高程的
方法。
第二章 水准测量
?高程测量的方法分类
1、水准测量 (leveling)
2、三角高程测量 (trigonometric
leveling)
3、气压高程测量 (air pressure leveling)
4,GPS测量。 (GPS leveling)
一,基本原理
利用水准仪提
供的, 水平视
线,,测量两点
间高差，从而由
已知点高程推算
出未知点高程。
大地水准面
hAB
A
B
HA HB=HA+hAB
水平视线
水
准
尺
水
准
尺a b
前进方向
§ 2.1 水准测量原理与仪器操作
A—— 后视点 a—— 后视读数
B—— 前视点 b—— 前视读数
bHaHH BAi ????
ABAB hHH ??
1,A,B两点间高差
2,B点的高程
3.视线高程
bah AB ??
大地水准面
hAB
A
B
HA HB=HA+hAB
水平视线
水
准
尺
水
准
尺a b
前进方向
hAB=h1+ h2+?? + hn
=(a1-b1)+(a2-b2)+?? +(an-bn)
=?a-?b
4.转点 TP(turning point)的概念
若 A,B 两点间布设一些过渡点
（转点） 1,2,3…,将其分为 n段，
则用水准仪分别测得各段高差为 h1，
h2… hn，则有：
1、望远镜 (telescope)
?物镜
?目镜
?十字丝（上、中、下丝）
三个部分组成。
二,水准测量的仪器与工具
（一）水准仪 (level)组成
?圆水准器 (circular bubble),用于整平。
?水准管 (bubble tube), 用于精平。
特性：气泡始终向高处移动。
3、基座 (tribrach)
2、水准器 (bubble)
（二）水准尺 (leveling staff)
主要有单面尺、双面尺和塔尺。
1、尺面分划为 1cm，每 10cm处（ E字形刻划
的尖端）注有阿拉伯数字。
2、双面尺的红面尺底刻划：一把为 4687mm，
另一把为 4787mm。
（三）尺垫 (staff plate)
放在转点上，以防水准尺下沉。
1,Alizee - Moi Lolita
2,andy- 阿杜
三,水准仪的使用
操作程序,粗平 — 瞄准 — 精平 — 读数
（一）粗平
调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。
1．方法：
对向转动脚螺旋 1,2—— 使气泡移至 1,2
方向中间 —— 转动脚螺旋 3，使气泡居中。
三、水准仪的使用
图形：粗平的操作方法示意图
a
1 2
3
b
3
1 2
c
3
1 2
2．规律：
气泡移动方向与 左手大拇指 运动的方向一致。
（二） 瞄准
1．方法,先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。
2．视差：
? 概念,眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标
像有相对运动。
? 产生原因,目标像平面与十字丝平面不重合。
? 消除方法,反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。
（三）精平
1、方法,如图所示，调节微倾螺旋，使水准
管气泡成像抛物线符合。
2、说明,自动安平水准仪（ compensator
level），不需进行精平。
（四）读数
精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。
1．方法,米、分米看尺面上的注记，厘米数
尺面上的格数，毫米估读。
2．规律,读数在尺面上由小到大的方向读。
故仪器若成倒像的，从上往下读；若成正像，
即从下往上读。
图形：
水准仪
读数实
例4,水准仪读数实例
6.252 1.477
0.725
b c
a
