利用水准仪进行闭合路径水准测量实验报告

院    系：             

班    级：            

学    号：             

学生姓名：             

组    别：            

实验日期：            

一、实验目的

1、          认识水准仪的各部分构造。

2、          利用水准仪进行闭合路径水准测量。

3、          对水准测量数据进行误差分析。

二、实验仪器

三、实验原理

1、水准测量是按一定水准路线进行的，并已知一点高程，求算另一点高程的一般方法。

当两点间距较远或高差过大时，则需要将两点之间分成若干段，逐段安置仪器，依次测得各段高差，然后计算两点间的高差。如各段高差，然后计算两点间的高差。如要测A、B两点的高差，在A、B两点之间依次设三个点（称为转点，起传递高程作用），安置四次仪器，即设四个测站，每一站可读取后（a_i）、前（b_i）视读数，得各段高差为：

h₁=a₁-b₁

h₂=a₂-b₂

h₃=a₃-b₃

h₄=a₄-b₄

两点之间的高差为四个测段高差之和，即：

H_AB=∑h=∑a-∑b

2、双面尺法：采用红、黑两面尺观测，由于同一根尺两面注记差一个常数，这样在一个测站上对每个测点既读取黑面读数，又读取红面读数，据此校核红、黑面读数之差。由红、黑面测得高差之差应在5mm内。

3、闭合水准路线：从一已知的水准点开始，沿一条闭合的路线进行水准测量，最后又回到该起点，称为闭合水准路线。如右图所示，设水准点BM1的高程已知，由该点开始依次测量相邻两点间高差h₁,h₂,h₃,h₄与BM1点组成闭合水准闭合路线。这时高差总和在理论上应等于零，即：∑h_理=0。但由于测量含有误差，往往∑h_理≠0而存在高差闭合差f_h,即f_h=∑h_测。

高差闭合差的大小反映了测量结果的质量，闭合差的允许值f_h允视水准测量的等级不同而异，等外水准测量允许的最大闭合差为

平原丘陵区     f_h允=±40√∑L(mm)

山区          f_h允=±40√∑n（mm）

式中∑L——水准路线总长度，km；

    ∑n——水准路线测站总数。

若|f_h|>| f_h允|，说明测量结果不符合要求，应当返工重测。

4.平差改正：将闭合差反号，按与路线长度或测站数成正比的原则分配到各段所测高差观测值中，可按下式计算改正值：

V_hi=(-f_hL_i)/ ∑L

或：                      V_hi=(-f_hn_i)/ ∑n

式中：V_hi——某高差观测值的改正值；

              L_i——第i段长度；

              n_i——某高差的测站数。

四、实验步骤

1、选测点，定测站，如右图：

2、按顺时针方向从测站1开始测量，每个测站均用双面尺法测量前后视数；用皮尺分别量出A~TP1（L₁）、TP1~B（L₂）、…TP4~A（L₈）的长度。

3、将数据计入表格。

五、实验数据及处理

表1                                   水准测量记录表

观测者：                                 记录者：                          天气：晴            2014.3.13

根据表格数据，用实验原理中所给的公式计算高差闭合差，并改正平差，将最后数据填入表格2。

表2   闭合水准路线高差闭合差平差表

计算者：                                                                                         日期：2014.3.16

计算过程如下：

六、结论与讨论

 

第二篇：水准仪实验报告

DS3水准仪的认识及使用

1. 目的

（1）认识DS3微倾式水准仪的基本构造，各操作部件的名称和作用，并熟悉使用方法。

（2）掌握DS3水准仪的安置、瞄准和读数方法。

（3）练习普通水准测量一测站的测量、记录和计算。

（4）认识自动安平水准仪。

2. 组织

每组4人。

3. 学时

课内2学时。

4. 仪器及用具

每组借DS3微倾式水准仪l台、水准尺1对、尺垫2个，记录板1块，测伞1把。

5. 实验步骤提要

1）认识DS3微倾式水准仪

了解各操作部件的名称和作用，并熟悉使用方法。

2）水准仪的使用

水谁仪在一个测站上的操作顺序为：安置仪器--粗略整平--瞄准水淮尺--精确置平--读数。

（1）安置仪器

在测站上打开三脚架，按观测者的身高调节三脚架腿的高度，使三脚架架头大致水平，如果地面比较松软则应将三脚架的三个脚尖踩实，使脚架稳定。然后将水准仪从箱中取出平稳地安放在三脚架头上，一手握住仪器，一手立即用连接螺旋将仪器固连在三脚架头上。

（2）粗平

粗平即初步地整平仪器，通过调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，从而使仪器的竖轴大致铅垂。在整平的过程中，气泡移动的方向与左手大拇指转动脚螺旋时的移动方向一致。如果地面较坚实，可先练习固定三脚架两条腿，移动第三条腿使圆水准器气泡大致居中，然后再调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。

（3）瞄准水准尺

①目镜调焦 将望远镜对着明亮的背景(如天空或白色明亮物体)，转动目镜调焦螺旋，使望远镜内的十字丝像十分清晰。

②初步瞄准 松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上方的照门和准星瞄准水准尺，大致进行物镜调焦使在望远镜内看到水准尺像，此时立即拧紧制动螺旋； ③物镜调焦和精确瞄准 转动物镜调焦螺旋进行仔细调焦，使水准尺的分划像十分清晰，并注意消除视差。再转动水平微动螺旋，使十字丝的竖丝对准水准尺或靠近水准尺的一侧。

（4）精平

转动微倾螺旋，从气泡观察窗内看到符合水准器气泡两端影象严密吻合(气泡居中)，此时视线即为水平视线。注意微倾螺旋转动方向与符合水准器气泡左侧影象移动的规律。

（5）读数

仪器精平后，应立即用十字丝的中丝在水准尺上读数。观测者应先估读水准尺上毫米数(小于一格的估值)，然后再将全部读数报出，一般应读出四位数，即米、分米、厘米及毫米数，且以毫米为单位。如1.568m应读记为151568；0.860m应读记为0860。

读数应迅速、果断、准确，读数后应立即重新检视符合水准器气泡是否仍旧居中，如仍居中，则读数有效，否则应重新使符合水准气泡居中后再读数。

3）一测站水准测量练习

在地面选定两点分别作为后视点和前视点，放上尺垫并立尺，在距两尺距离大致相等处安置水准仪，粗平，瞄准后视尺，精平后读数；再瞄准前视尺，精平后读数。

变换仪器高再进行观测，两次所测高差之差不得超过±6mm。

4）自动安平水准仪的认识及使用

自动安平水准仪没有水准管和微倾螺旋。利用圆水准器粗平后，借助自动补偿器的作用可迅速获得水平视线的读数。操作简便，可防止微倾式水准仪在操作中忘记精平的失误。

自动安平水准仪无制动螺旋，靠摩擦制动，操作过程与DS3微倾式水准仪大致相同，无需精平。

6．注意事项

（1）水准仪安放到三脚架上必须立即将中心连接螺旋旋紧，严防仪器从脚架上掉下摔坏。

（2）在读数前，注意消除视差；必须使符合水准器气泡居中（微倾式水准仪水准管气泡两端影象符合）。

（3）注意倒像望远镜中水准尺图形与实际图形的变化。

（4）“自动安平水准仪的认识及使用”可放在课后，由学生到实验中心借用自动安平水准仪，进行操作练习。

7. 上交资料

各组读数练习记录手簿一份。