2课程设计—水准测量

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1、江苏省南京工程高等职业学校课程单兀教学设计首页课程课题：地形测量一7水准测量授课教师贾王军学时数24授课班级GC09031、 32、 33授课日期2010年9月13日第三周教学地点班级教 学 目 标能力目标知识目标素质目标 掌握水准测量的原理。 了解水准测量的基本内 容。 掌握测站水准测量、普 通和四等水准路线测量及 高程计算方法。 了解水准仪的检校内容 与方法。 了解水准仪、水准标尺和尺垫 的基本构造。 了解水准测量的误差来源。 了解自动安平水准仪、电子水 准仪的结构。 了解自动安平水准仪的基本结 构与使用方法。 了解电子水准仪的基本结构与 使用方法。 培养吃苦耐劳工作态度 培养一丝不苟工作

2、作风 培养团结合作工作精神 培养安全文明工作教育 培养敬业爱岗工作氛围教 学 重 点 与 难 点教学重点：水准测量原理的灵活应用。教学难点：掌握测站水准测量、普通和四等水准路线测量及高程计算方法能 力 训 练 任 务 及 案 例任务一：水准测量原理任务二：水准测量仪器及使用任务三：水准测量外业工作任务四：三、四等水准测量任务五：水准测量内业工作任务六：水准仪的检验与校正任务七：水准测量的误差分析任务八：自动安平、精密、电子水准仪简介教 学 准 备 制作教材课件PPt。 查阅水准测量的相关知识。 反复模拟项目教学实践操作，反思还有何不足之处。参 考 资 料测量学概论测量技术工程测量实训指导教 学

3、 情 景 创 设在校内水准仪实训室理实一体化教学。课堂上通过实物及示范导出课程内容，通常采用提问和 启发诱导，教师做示范操作并讲解原理，学生思考并动手，实训课教师巡回指导。江苏省南京工程咼等职业学校课程单兀教学设计主页步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学 内容、目 的）教学内容：水准测量的测数与计算 教学目的：学会用水准仪测高程。讲授多媒体课件演示听讲思考5Z引入（任务 项目）通过高程测量概念的引入，使用水 准仪进行水准测量以求的点位高程。问题引入多媒体课件演示学生思考 个别回答5Z子项目1任务一：水准测量原理利用水准仪提供的水平视线求点 位之间的咼差。任务驱动重点讲解课件演

4、示认真听讲思考讨论35z训练1教师在实训室演示任务结束，学生 练习。个别指导巡回指导10z模仿操作35z子项目2任务二：水准测量仪器及使用了解仪器的结构及其构造任务三：水准测量外业工作学会使用仪器求高程及两点高差任务驱动重点讲解演示认真听讲思考讨论90训练2教师在实训室演示任务结束，学生练习，并对测量数据进行处理。个别指导巡回指导学生操作45z点评启发演示想象45子项目3任务四：三、四等水准测量二、四等水准测量是水准测量里面任务驱动多媒体课件认真听讲45的重点知识点，学生必须掌握七测量方 法和数据的计算方法。演示思考讨论训练3教师在实训室演示任务结束，学生 在实训场地练习。测出数据后教室里进行

5、计算，达到 精度。个别指导巡回指导学生操作90 +90子项目4任务五：水准测量内业工作学会对测量过程中的累计的误差 进行分配处理。任务驱动多媒体课件演示认真听讲思考讨论45训练4寻找例题学生现场进行计算分配个别指导巡回指导学生操作45子项目5任务六：水准仪的检验与校正学会检验仪器的好快，在必要的时候还要进行仪器的现场修理及维护。任务驱动多媒体课件演示认真听讲思考讨论45训练5水准仪i角的检验个别指导巡回指导学生操作45子项目6任务七：水准测量的误差分析学会对测量误差的分析，知道测量 结果中的累积误差的由来，学会在测量 过程中避免误差的出现。更要避免错误 的存在。任务八：自动安平、精密、电子水准

6、仪简介了解一些其他的测量仪器。任务驱动多媒体课件演示认真听讲思考讨论45综合操作经过对水准仪的学习，学生对仪器操作 的熟练程度。讲授演示学生训练90+90+90考核在实训室进行仪器操作的考核。考核90作业考工题库子项目1水准测量原理第一部分：导入新课：本章主要介绍高程测量的一种仪器，水准仪。包括水准测量的基本原理；水准仪的各个组 成部分，如水准器、水准尺和尺垫、望远镜；水准仪的构造和使用以及最新式的水准仪。首 先来了解水准测量的原理。第二部分：新课讲解：基本测法：从已知高程点A出发，测出A点到B点的高程之差，即高差h ,则B点高程H为：H二HABBB A+ hAB一、水准测量的原理由水平视线在

7、尺子上读数，分别为a、b,则两点的高差h =a-b。这其中的关键是水准仪能够给出水平视AB线。a后视读数；b前视读数注意：1. 高差h本身可正可负，当a大于b时h为正，此时B点高于A点；当a小于b时h为负，即B点低ABABAB于A点。2. 高差h的书写其下标的次序是固定的，不能随意变换，h表示从A到B的高差；h则表示从B到A的ABABBA高差。二、转点、测站转点：临时立尺点，作为传递高程的过渡点。（一般转点上均需使用尺垫）测站：每安置一次仪器，称为一个测站。当欲测点B离已知点A较远，安置一次仪器就不可能测出它们的高差，这时，选择一条施测路线，在A、B之间加设一些转点，每相邻两点测一测站，求出它

8、们的高差，则AB的高差即为这些高差的总和。=（a-b）+11a2-b2）+（a3-b3）+=工（a - b）=工 a - 工b三、地球曲率的影响实际上大地水准面接近于球面，一个测站上的水准测量应如下图所示，图中用圆弧表示过A点的大地 水准面。因6角很小（AB相距200m时，6=6），故在A、B两点竖立的水准尺接近于平行，实际此时高 差 h 为 h = a b Ah差 AB 为： AB AB 式中 AhAB 称为地球曲率的影响。Ah A A从过A点的水准面与测站垂线的交点处作切线，由下图可见，AhAB a b11 二 S 2 二 S 2另 a2R a ； b 2 R b则：Ah 二丄(S2 -

9、S2)= -L(S - S )(S + S )AB 2R a b2 R a b a b上式为地球曲率对一个测站的影响。若Sa= Sb，则AhAB = 0，说明当前、后视距的距离相等时，地 球曲率对一个测站的高差没有影响。Ah =工 (S - S )G + S ”对一条水准线路而言，则有：AB2R后 前后前JS 丄 SAh 二丄 G + S 上 G - S )设每测站的a + b相等，将有 AB 2R后 前 后 前。此式与前式相比，其不同之处 y (s S ) 是，用后、前视距离之差的总和替换每站的后、前视距离之差。实际工作将 后 前 加以限制，以使AhAB不致过大，作业中应注意后、前视距差值(

10、其值可+可-)的积累，将其限制在规定的范围之内。例：第三部分：总结：这节课我们学习了水准测量的原理，希望同学在今后的实习中掌握。子项目2水准测量仪器及使用第一部分：导入新课本节主要学习水准仪的各个组成部分，如水准器、水准尺和尺垫、望远镜；水准仪的构造 和使用以及最新式的水准仪。第二部分：新课讲解：一、水准仪的构造1水准仪的精度指标划分S05每公里往返测高差中数偶然中误差W0.5mmS1每公里往返测高差中数偶然中误差W1mmS3每公里往返测高差中数偶然中误差W3mmS10每公里往返测高差中数偶然中误差W10mm2水准仪的部件望远镜、水准管、圆水准器、制动微动螺旋、微倾螺旋、基座、三角压板、中心螺

11、旋（一）望远镜1、望远镜的构造原理1透镜及其成像透镜分凸透镜和凹透镜两种，无论是单透镜还是组合透镜，均有两个焦点、两个主平面和一个主轴线 为使讨论问题简便起见，用一个主平面来替代两个主平面，其结论仍然是正确的。1）几何光学原理：平行于主轴线的入射光通过第二焦点；通过第一焦点的入射光平行于主轴线；通过主 平面与主轴线交点的入射光不改变方向。111+ = s s f 122）焦距f、物距si、象距s2。透镜的焦距f、物距si、象距s2三者之间存在如下数学关系: 一般情况下，透镜的焦距是已知的，可由物距si求出象距s2的值，即1 1 1 s f= 一s =1-s f s 2 s - /21，13）凸

12、透镜成像规律1）当si A 2f时，f Y s2 Y 2f，此时物体A的象A是被缩小了的一个实象。2）当siY f时，s2为负值，这说明物体A的象A是与入射光在透镜的同一侧，因而A，是一个虚像， 而且始终是一个被放大了的虚像。这时能由眼睛直接看到一个物体的放大了的正像，所以一般将凸透镜称 为放大镜。4）凹透镜成像规律凹透镜的焦距f、物距si、象距s2三者之间的关系和凸透镜一样，但应用时s2需取负值，而凹透镜 的焦距f总是负值。凹透镜成像时应注意：第一焦点在入射光相反的另一侧，因此凹透镜总是产生虚像，而且总是被缩小 了的虚像。此时，物体A的像A在入射光的同一侧，是一个正立并被缩小了的虚像，当用眼

13、睛通过凹透 镜观察物体时，能够看到这个虚像。2望远镜成像原理1）成像原理由一个目镜和一个物镜构成最简单的望远镜，其成像原理如P46页图4-18所示。图中，MN为物镜， 为目镜，制造望远镜的目的是希望通过它能够看清楚远处的物体，因此物体AB距望远镜的距离必然大于 物镜焦距的两倍。物体AB经物镜折射后将产生一个倒立而被缩小了的实像ab,同时又将目镜安置在使实像ab距目镜的 距离小于目镜的焦距这样一个位置，即实像ab成为目镜mn的物体，这样，由于目镜也是一个凸透镜，因 此可以得到一个将ab放大了的虚像a，b。2）放大原理望远镜所成虚像的大小比实物 AB 要小，但实际上我们看到的是放大的物体，看的比实

14、物更清楚。其 原因是：人用眼睛观察判别物体的大小，是以观察物体的视角大小不同而定。3像差的消除1）产生的原因产生球面像差、色像差。2）消除像差的方法采用复合透镜。4十字丝1）作用2）具体图形：一般有四种。视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线。物镜光心：2、外调焦望远镜（外对光望远镜）3、内调焦望远镜1外调焦望远镜的缺点1）镜筒长；2）不稳定；3）不密封。2内调焦望远镜的结构原理3等效透镜4、望远镜的性能1.放大率：望远镜内所看到的物体的象的视角B与未通过望远镜直接观察物体的视角a之比。即放大率v二B/a。2视场：望远镜静止不动时，通过望远镜所能看到的空间称为望远镜的视场。3分辩率：通过望远镜人眼

15、能够区分两个点的最小分辨角称为光学系统的分辨率5、望远镜的使用1操作程序调目镜，看清十字丝；用准星瞄准目标，调物镜，看清物体。2视差及视差的消除（1）视差：目标通过物镜后的成像与十字丝分划板不重合。（2）产生视差的原因调焦不准眼睛本身自行调焦（3）消除视差的方法必须按操作程序依次调焦物镜调焦时要控制眼睛本身不作调焦（二）、水准器1、圆水准器1圆水准器的制作2水准器零点3圆水准轴4圆水准器分划值2、水准管1水准管的材料2水准管的纵剖面3水准气泡的制作4零点5水准轴及其水平6水准管分划值及其应用 水准管分划值：水准管上相邻两分划线间弧长所对应的圆心角值，用t表示，一般弧长为2mm。 应用：水准管分

16、划值可用于测定水准轴与水平线之间的夹角。水准管的灵敏度：水准管气泡准确而快速移居水准管中最高位置的能力。3、符合水准器 在水准管上安装符合棱镜系统，当气泡两端影像符合一致时就表明气泡已经居中。由于气泡不符合的 程度是指两个端点之间的距离，它正好是距完全符合位置的两倍，因此用符合水准器作业可使气泡居中的 精度提高一倍。（三）基座部分二、水准仪的使用水准仪的技术操作一般分为粗平、瞄准、精平、读数1水准仪的安置 三脚架头大致水平：固定两条脚，移动第三条脚 脚架要采实 地面倾斜较大时，应将一个脚安置在倾斜方向上，将另外两个脚安置在与倾斜方向垂直的方向上。2粗平 用脚螺旋将圆水准气泡导致居中。气泡移动的

17、方向与左手大拇指旋转时的移动方向一致。3瞄准 调目镜看清十字丝，用瞄准器（准星）瞄准目标，拧紧制动螺旋，从望远镜中寻找物体，物镜调焦至 看清目标，消除视差，用微动螺旋准确瞄准。4精平 用微倾螺旋调整水准管气泡居中，使视线精确水平。5读数 仪器精平后即可读数。先估读毫米，再全部读出。一般四个读数直接报出，如1364 而非 1.364m三、水准尺和尺垫1水准尺材料、长度、类型 2尺垫 生铁铸成、三角形、中央有一突出的圆顶。3三、四等水准测量的水准尺：尺长3 米，以厘米为分划单位的区格式木质双面水准尺。 黑面：主尺，分划的起始数字为“零”。红面：辅尺，起始数字不为“零” 一般为4687mm和4787

18、mm。四、自动安平水准仪 微倾式水准仪在每次读数之前都应调整微倾螺旋使水准管气泡居中，这样就大大降低了水准测量的速 度。自动安平水准仪的出现解决了这一问题。一、自动安平水准仪的原理1自动安平的简单设计 依靠重力作用的原理使视线保持水平。2补偿装置的使用 在望远镜中设置一个自动补偿装置，当视准轴虽已倾斜（一般倾斜度不太大，在圆水准器分划值范围内约10）,通过物镜光心的水平光线经补偿装置后仍能通过十字丝交点。此时，视准轴成为折线。物镜 至补偿装置一段为水平线，补偿装置至十字丝一段为倾斜线。3补偿方式 视准轴倾斜了一个小角度，为使经过物镜光心的水平光线能通过十字丝交点，可采用以下两个办法：1）采用补

19、偿器：2）移位十字丝：二、补偿器的原理 补偿器需用一重物在重力作用下使某个方向成为铅垂方向，而与此方向直接联系着一组光路。当视准 轴有微小倾斜时，由重物产生的铅垂方向始终不变，它联系着的光路将始终能保持得到视准轴水平时应得 的读数。下面介绍DSZ3水准仪的补偿器。1补偿器的结构补偿器由两个直角棱镜和一个屋脊棱镜构成（P57页图4-36）,两个直角棱镜B用交叉的金属片C吊 挂着，以零件A固定在望远镜上。当望远镜有微小的倾斜时，直角棱镜在重物（活塞P）的重力作用下， 将与望远镜作相对的偏转运动，偏转方向刚好与望远镜的倾斜方向相反，其偏转的角度亦相等。2视准轴水平时 水平光线进入物镜后经第一个直角棱

20、镜反射到屋脊棱镜，在屋脊棱镜内作三次反射到达另一个直角棱 镜，又被反射一次最后通过十字丝的交点。3视准轴倾斜时1）第一种情况：假设“补偿器”不发生作用时的光路（P57页图4-39）o水平光线经棱镜几次反射之后并不通过十字丝交点A而是通过B点。两条光线间的角度即为视准轴倾 斜的角度。2）第二种情况：“补偿器”发生作用后的光路（P58页图4-40）。直角棱镜在重物的重力作用下产生了偏转，因此经棱镜反射后的光路也将发生偏转。“补偿器”的作 用是希望偏转后的水平光线刚好通过十字丝的交点。实际上通过一定的设计是能满足上述要求的。三、移动十字丝的“补偿”装置四、阻尼器 1目的：补偿装置都有一个依重力而作用

21、的“摆”，为使“摆”的摆动能迅速静止，必须装一个“阻尼器”。 2方法：空气“阻尼器”、磁“阻尼器”。第三部分：总结：这节课我们学习了水准仪的各个组成部分，如水准器、水准尺和尺垫、望远镜；水准 仪的构造和使用以及最新式的水准仪，希望同学们在实习中加深巩固。子项目3水准测量外业工作第一部分：导入新课：通过前面几节课的学习，我们知道了水准测量的原理，掌握了水准仪的操作和读数方法，今天我们在 此基础上学习水准测量的外业工作。第二部分：新课讲解：一、单一水准路线的种类1附合水准路线：从一个已知高程的水准点起，沿一条路线进行水准测量，以测定另外一些水准点的高 程，最后连测到另一个已知高程的水准点。2闭合水

22、准路线：从一个已知高程的水准点出发，沿一条环形路线进行水准测量，测定沿线若干水准点 的高程，最后又回到此水准点。3支水准路线：从一个已知高程的水准点出发，最后没有连测到已知高程的水准点。二、水准网的形式若干条单一水准路线相互连接构成网状，称为水准网。连接点称为结点。 附合水准网、独立水准网三、水准测量的外业施测1普通水准测量1）第一测站： 将水准尺立于已知高程的水准点上作为后视，安置水准仪和前视点。圆水准气泡粗平，瞄准后视尺， 精平，读数。旋转望远镜瞄准前视尺，精平读数。记录、计算高差。2）第二测站： 后尺和测站向前移动，前尺不动并转为第二测站的后尺，原后尺变为前尺，同第一站的方法一样继续向前

23、观测。2三、四等水准测量1）观测要求与方法（1）国家三、四等水准测量的技术指标等级仪器类型标准视线长度后前视距差后前视距差累计黑红面读数差黑红面所测咼差之差检测间歇点咼差之差三等S375m3.0m5.0m2.0mm3.0mm3.0mm四等S3100m5.0m10.0m3.0mm5.0mm5.0mm（2）每测站观测次序三等：后前前后四等：后后前前；也可：后前前后2）测站上的计算与校核1）咼差部分（9）=（4）+ K -（7）（10）= （3）+ K -（8）（11）= （10）-（9）（9）为前视标尺黑红面读数之差（10）为后视标尺黑红面读数之差（11）为黑红面所测咼差之差（16）=（3）-（4

24、）（16）为黑面所算得的咼差（17）= （8）-（7）（17）为红面所算得的咼差11）=（16） 100 -（17）2）视距部分后视视距（12）=（1）-（2）前视视距（13）=（5）-（6）前后视距差（14）=（12）-（13）前后视距累积差（15）=本站的（14）+前站的（15）3）观测结束后的计算与校核（1）高差部分工=工（16） = h里 3） + k工=工（10）工（7）=工（17） = h（4） + k工（7）=工（9）h =1 （h + h ）中 2 黑 红（2）视距部分末站（15）=工（12）-工（13） 总视距=工（12）+工（13）第三部分：总结：这节课我们学习了普通水准测

25、量和三四等水准测量的外业方法，希望同学能通过下次的实验掌握运用子项目 4水准测量的内业第一部分：导入新课：图根水准测量外业观测结束后，应计算路线上各固定点的高程。第二部分：新课讲解：内业计算1闭合差：观测值与重复观测值之差，或与已知数据的不符值，通常称为闭合差。2闭合差的计算1）水准支线：2)fh丄力往+附合水准路线f =工h _工hh测理3) 闭合水准路线f =工hh测3闭合差的限差与闭合差的消除水准测量闭合差的要求路线工击等级7、种类一路线往返测闭合差(mm)附合或闭合路线闭合差(mm)三等水准测量土 12、；S土 12丁L四等水准测量土 20VS土 20VL普通水准测量土 40 VS土

26、40伍闭合差的消除：按距离或按测站数成正比地改正各段的观测高差。4水准路线的平差计算设有一附合四等水准路线，其闭合差：fh=-20mm，路线总长度为4km。其计算见下表:高程误差配赋表-20T=+5.0mm观测高差的改正数之和应与闭合差的符号相反。v第i测段的改正数v i按下式计算：高差改正之后应检查改正后高差的总和是否与理论值相等，相等则计算正确无误。然后顺序推算各点 的高程。以最后一个已知点的高程作检查，以保证计算正确无误。第三部分：总结：这节课我们学习了普通水准测量和三四等水准测量的内业计算方法，希望同学能掌握灵活运用。子项目5水准仪的检验与校正第一部分：导入新课：光学测量仪器的各几何轴

27、线是有一定关系的，为保证仪器能正确的使用，必须在使用之前对仪器进行检验对某些不符合要求的条件，应对仪器加以必要的校正，以满足要求。第二部分：新课讲解：一、水准仪应满足的条件1水准仪应满足的主要条件1）水准管的水准轴应与望远镜的视准轴平行；2）望远镜的视准轴不因调焦而变动位置。（移动调焦透镜的机械结构的质量应由厂家保证）第一项是水准测量基本原理对水准仪的要求。第二个主要条件是为满足第一个条件而提出的。如果望 远镜在调焦时视准轴位置发生变动，就不能设想在不同位置的许多条视线都能够与一条固定不变的水准轴 平行。望远镜的调焦在水准测量中是绝不可免的，因此必须提出此项要求。2水准仪应满足的次要条件1）圆

28、水准器的水准轴应与水准仪的旋转轴平行；2）十字丝的横丝应当垂直于仪器的旋转轴。第一个次要条件的目的在于能迅速地整置好仪器，提高作业速度。第二个次要条件的目的是当仪器旋 转轴已经竖直，那么在水准尺上的读数可以不必严格用十字丝的交点而可以用交点附近的横丝。二、水准仪的检验与校正检验、校正的顺序应按下述原则进行：前面检验的项目不受后面检验项目的影响。1圆水准器的水准轴应与仪器的竖轴平行的检校1）检验原理若圆水准器的水准轴不与竖轴平行而有一夹角a,则将仪器绕竖轴旋转180，圆水准器的水准轴将 偏离竖轴2 a角度。2）检验方法先用脚螺旋将圆水准器气泡居中,然后将仪器旋转 180 ,若气泡仍在居中位置,则

29、表明此项条件已 得到满足；若气泡有偏移,则表明条件未满足,气泡偏移的长度为其夹角的两倍。3）校正2十字丝横丝应与仪器旋转轴垂直的检校1）检验原理设十字丝横丝已与仪器竖轴垂直,那么通过十字丝的机丝必定可作一平面与仪器旋转轴垂直；当仪器 旋转轴竖直而旋转时,这个平面将在水平位置且不会发生变化。由此可见,如果有一个点子,它和垂直于仪器旋转轴且通过十字丝横丝的平面重合,则当仪器旋转时 这个点将始终在这个平面上。2）检验方法先用十字丝横丝的一端瞄准一个点A,然后用微动螺旋缓慢地转动望远镜，观察A点在视场中的移动 轨迹；如果A点始终能在横丝上移动，则说明十字丝的横丝已与仪器旋转轴垂直；如果A点离开了横丝，

30、 则说明横丝没有与仪器旋转轴垂直。3）校正3望远镜视准轴应与水准管的水准轴平行的检校望远镜视准轴和水准管水准轴是空间直线,如果它们互相平行,那么无论是在竖直面上还是在水平面 上的投影都应该是平行的。竖直面上的投影检验称i角检验；水平面上的投影检验称交叉误差检验。对于水准测量，重要的是i角检验。如果i二0,则水准轴水平后，视准轴也是水平的。1）i 角在读数和高差中的影响（1）在读数中的影响如图5-15 (P74页)，设i角使视线向上倾斜，那么它在A点尺子上的读数将较水平视线的读数增大 一个x值。若A点距仪器的距离为S,则：x二S tgi二S 厂/ P。当i角的大小不变时，则x的大小与S成正比；即

31、尺子离仪器愈远，i角对读数的影响愈大。若规定 向上倾斜的i角为正，则由此引起的读数误差x亦为正。设a为水准尺上的实际读数，那么水准尺上的 正确读数a为：a二a-x。(2) 在高差中的影响已知A、B两点的高差h可按下式计算：h二a -b。ABAB于是 A、B 两点的正确高差为:hAB = (a_XA)_(b_XB)= h，AB - (XA 78h = x -x = -S -S = -(S -S )则i角在高差中的影响：AB A B p A p B p A B可见，当后视与前视的距离相等时，i角的影响为0,可得到正确的高差。2)检验i角的基本原理和h。设仪器存在i角误差，则按上面ABAB在地面选定

32、两个固定点A、B,测出A、B的两次高差hh = h - (S -S) = h - (S -S) 的分析得：AB AB p AB AB p ABh - hI =ABAB p可得：(S - S) -(S - Sf)A BA B目前在实际工作中采用两种作法,一种是使S=SAB，此时h ab为无i角影响的高差hAB，h -hi = TBAB pS - Sh - hAB pABi = Ab另一种是使 S -S =-(s -s)，此时：2(SA-SB)ABAB3) 第一种作法的检校1)检验在较平坦地方选定适当距离的两个点A、B,置水准仪于A、B的中间，使两端距离严格相等，此时测 量正确的高差h ,然后将水

33、准仪置于两点的任一点附近，如B点附近。这时因距离不等，在测得的高差hABix = S中将有i角的影响。AB(2)校正因A点距仪器最远，i角在读数上的影响最大。其大小为：A p A有了 x之值，即可对水准仪进行校正。校正工作应紧接着检验工作进行，即不要搬动B点一端的仪器,A先算出在A点标尺上的正确读数a2。a2= ax。用微倾螺旋使读数对准a2，这时水准管气泡将不居中，222 A2调节上下两个校正螺钉使气泡居中。（3）例4）第二种作法的检校（1）检验将仪器置于AB延长线上A点一端，得AB两点的第一次高差h，AB=az厂；然后将仪器置于AB延 长线B点一端，得A、B两点的第二次高差h AB =az

34、 2-b 2。两次仪器位置距水准尺的距离差相等，即： S =S -S二-（Sz -Sz ）。按前述方法求得i角。ABABAB为了下一步的校正工作，应求出较远一点尺子上的正确读数；若仪器在B点一端，则A点上尺子的读ix =- S数误差为：A卩A，正确读数为：a2 = a2 XA（2）校正（3）例注意：1调焦的影响：2两种方法的比较：3. i角检验的精度要求：5）交叉误差的检校交叉误差是指视准轴与水准管轴在水平面上的投影不平行而产生竖直面上的不平行。检验i角时仪器旋转轴并不严格竖直，水准测量时仪器旋转轴也不严格竖直，而且两者并不一致。因 此水准管轴除了有由倾斜到水平的运动外，还可能产生旋转的运动，

35、这样两轴在水平面上的投影不平行会 导致两轴在竖直面上也不平行，即交叉误差转变为i角误差。补充：水准尺的检验一、一般检视对水准尺进行一般的查看：弯曲（尺子弯曲度在中心处应小于8mm）、尺上刻划的着色是否清晰、注记 有无错误、尺之底部有无磨损等。二、圆水准器的检校检验校正的方法有两种：用垂球检验、用水准仪检验。三、水准尺分划的检验1水准尺每米平均真长的测定1）目的：在于了解水准尺的名义长度与实际长度之差。如：国家水准测量规范对三、四等水准测量用 的区格式木质水准尺，规定每米长度的误差不得超过0.5mm，否则应在水准测量中对所测高差进行改正。 2）方法：将水准尺与检验尺相比较。2水准尺分米分划误差的

36、测定1）目的：检查水准尺的分米分划线位置是否正确，从而审定该水准尺是否允许用于水准测量作业。国家 水准测量规范对区格式木质水准尺规定分划线位置的误差不得超过1.0mm。2）方法：将水准尺与检验尺相比较。 3水准尺黑面与红面零点差数的测定水准尺上红黑面之零点差应为4687mm或4787mm，但需加以检查，看是否正确。4一对水准尺黑面零点差的测定1）目的与影响：水准尺黑面零点应与其底面相合，但由于使用时磨损和制造的关系，零点与尺底可能不 一致。2）方法：第三部分：总结：这节课我们学习了水准仪的检验方法，希望同学能掌握灵活运用。子项目 6水准测量误差的主要来源第一部分：导入新课：上节课我们学习了水准

37、仪的检校。我们知道，任何测量工作都要不可避免的产生误差。本 节对水准测量的主要误差来源及其影响进行一般性介绍，以便从中了解消除或减弱这些误差 对成果造成影响的方法。第二部分：新课讲解：仪器误差、人为影响、外界环境三个方面。一、水准管气泡居中的误差水准管气泡居中的误差可取水准管分划值的倍，此时它在读数上引起的误差：0.1TO.1Tm = sm = s居中 P ;采用附合水准器时，居中2 P 。s视线长设水准管的分划值t =0，距离s=75m,则它对读数的误差影响约为：0.4mm。二、在水准尺上的估读误差毫米值是估读的，其准确程度与厘米间隔的像的宽度及十字丝的粗细有关。此项误差与 望远镜的放大率和

38、视距长度有关。三、水准尺竖立不直的误差水准尺竖立不直，会使读数产生误差，它总是使尺上的读数增大。这项误差的影响是系 统性的无论前视或是后视都使读数增大，在高差中会抵消一部分，但与高差总和的大小 成正比，即水准路线的高差愈大，影响愈大；所以应认真扶尺，才能使最后成果中的误差不 占主要地位。四、仪器和尺子升沉的误差对一条水准路线来说，仪器和尺子的重量会下沉，而又由于土壤的弹性会使其上升。作 业时对一条水准路线采用往、返方向进行观测，那么在往返测的平均值中这种误差的影响将 会得到减弱。五、后前视调平水准管气泡的误差在前后视读数之前都必须用微倾螺旋将水准管气泡居中，此时望远镜连同水准管必然作 上下倾斜

39、的运动。从水准仪的结构分析可知，这个上下倾斜运动的旋转轴是在物镜一端靠近 水平微动螺旋之处。如果仪器的旋转轴并非严格竖直，则由后视转向前视并重新调平水准管 气泡之后，仪器旋转轴处的望远镜高度将会产生微小的变化，即视准轴的高度发生了变化； 也就是说后视的视准轴与前视的视准轴不构成一条直线，而是两条相互平行的线。这项误差对于一个测站的观测高差而言是非常小的，完全可以忽略不计；对于一条水准 路线的影响如何则要视具体情况而定。在圆水准器校正完善的条件下，上述误差呈偶然性的 机会多，否则将易于呈系统性影响，对测站数较多的水准路线的观测成果是不利的。六、大气折射影响由于空气的温度不均匀，将使光线发生折射，即视线不成为一条直线。特别在晴天，靠近地面的温度 较高，使空气密度较上面为稀。因此视线离地面愈近折射也就愈大；它使尺子上的读数增大。第三部分：总结：这节课我们学习了水准测量的主要误差来源及其影响，希望同学在今后的实习中掌握消除或减弱这些误差对成果造成影响的方法。