测量学全集

第四章 水准仪及其使用

主要内容：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。

§4-1 水准测量原理

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hAB，则B点高程HB为：HB = HA + hAB

一、 水准测量的原理

在A、B两点上各立一根尺子（水准尺），在A、B之间安置一架可以得到水平袖线的仪器（水准仪），由水平视线在尺子上读数，分别为a、b，则两点的高差hAB=a-b。这其中的关键是水准仪能够给出水平视线。

a——后视读数；b——前视读数

注意：

1．高差hAB本身可正可负，当a大于b时hAB为正，此时B点高于A点；当a小于b时hAB为负，即B点低于A点。

2．高差hAB的书写其下标的次序是固定的，不能随意变换，hAB表示从A到B的高差；hBA则表示从B到A的高差。 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，求出它们的高差，则AB的高差即为这些高差的总和。

hAB = h1 + h2 + h3 + …… =（a1-b1）+（a2-b2）+（a3-b3）+……=

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θ角很小（AB相距200m时，θ≈6 ），故在A、B两点竖立的水准尺接近于平行，实际此时高差式中

称为地球曲率的影响。

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，另

；

，则：

为：