任务一 水准测量原理

水准测量是运用水准仪所提供的水平视线,借助于带有分划的水准尺,直接测定地面上两点间的高差,然后根据已知点高程和测得的高差,推算出未知点高程。

如图2-1所示,在A、B两点分别竖立水准尺,利用水准仪提供的水平视线在水准尺上分别读取数据a和b,则两点间高差为

式中:a为后视读数(简称后视),通常是已知高程点A的水平视线截尺读数;b为前视读数(简称“前视”),是未知高程点B的水平视线截尺读数。

图2-1 水准测量原理

A、B两点的高差,等于后视读数减去前视读数。测得A点至B点的高差后,可求得B点的高程:

式(2-2)是通过高差的计算而求得B点的高程,简称“高差法”。

高程的计算也可以用视线高程的方法进行计算,简称“视线高程法”,即

式中:Hi为视线高程,它等于已知A点的高程HA加A点尺上的后视读数a。

用高差法计算点的高程,适用于在一个测站上有一个后视读数和一个前视读数;视线高程法适用于一个测站上有一个后视读数和多个前视读数,每一个测站只有一个视线高程Hi(作为每一站的常数),分别减去各待测点上的前视读数,即可求得各点的高程。

当A、B两点间距离较远或高差较大时,必须设置多个测站才能测定出高差HAB。由图2-2可知:

图2-2 连续水准测量

图中的立尺点TP1、TP2、…、TPn-1称为转点,是测量过程中临时选定的,在确定B点的高程工作中,转点起到传递高程的作用。此时: