淺談水準測量

袁雯迪

【摘要】工程測量包括水準測量，角度測量，距離測量。其中隨著房地產的大力開發，大量的工程、建筑施工在放樣和基坑開挖時候都要使用水準測量，水準測量主要是測地面高程，已知一點高程利用水準儀測設另一點高程，利用水準儀進行水準測量是測量高程的主要方法。

【關鍵詞】水準面；高程；水準儀

【文章編號:ISSN1006—656X(2013)06?-0185-01

一、基準面及高程

根據起始面位置不同，基準面包括水準面和大地水準面。一般大地水準面作為高程基準面。高程基準面是地面點高程的起算面，它一般作為高程的起算面。地面點至高程基準面的垂直距離成為高程，高程根據選擇的高程基準面不同又分為絕對高程和相對高程，絕對高程指地面點至大地水準面的鉛垂距離，又稱為海拔。相對高程指地面點至假定水準面的鉛垂距離，又稱為假定高程。

二、水準儀組成部分

我國生產的DS3型水準儀是最常用的工程水準測量儀器，它主要由望遠鏡，水準器，基座三部分組成。其中望遠鏡主要的功能是讀取水準尺上面的讀數，它由目鏡，物鏡，十字絲分劃板和調焦透鏡等主要部件組成。水準器包括圓水準器和管水準器，前者用于粗平儀器，后者用于精平儀器。基座由軸座，腳螺旋和連接板組成。

三、水準儀的操作包括：安置，粗平，照準，精平，讀數，扶尺，搬站七個步驟。

（一）安置：即安置水準儀，首先松開架腿固定螺旋，抽出三條活動架腿，使之高度適中，然后在擰緊固定螺絲。目估使架頭大致水平。平坦地區，架腿尖呈等邊三角形，斜坡地方，兩架腿置于下坡，另一架腿置于上坡以穩定腳架，架腿尖呈現等腰三角形。然后打開儀器箱取出水準儀，用架頭連接螺旋將儀器牢牢固定地連接在腳架上。

（二）粗平：調節三個腳螺旋使圓水準器的氣泡居中，達到豎軸鉛直，視線大致水平的目的為照準方向提供條件。在整平的過程中，氣泡的移動方向與左手大拇指旋轉腳螺旋的方向—致，借此可以判斷腳螺旋的旋轉方向，以達到氣泡迅速居中的目的。

（三）照準：照準就是用望遠鏡看清和對準目標。首先進行目鏡對光、粗瞄，即把望遠鏡對著明亮的背景，調節目鏡對光螺旋，使十字絲影像清晰，再用望遠鏡的準星和照門瞄準水準尺，使之進入望遠鏡視場。再擰緊制動螺旋；然后物鏡對光和精瞄。調節物鏡對光螺旋進行對光，使目標影像清晰，再轉動微動螺旋，使目標影像與縱絲重合。

（四）精平：在照準目標的前提下進行精平，眼睛通過位于目鏡左方的氣泡觀察窗看水準管氣泡，右手調節微傾螺旋，使氣泡兩端的像吻合，當兩個半弧形湊成一個U形即表示水準儀的視準軸已精確水平。操作時，觀察鏡中左側氣泡影像移動的方向與右手大拇指旋轉微傾螺旋的方向一致。

（五）讀數：即用望遠鏡中橫絲在水準尺上截取讀數。讀數前應該判明水準尺上"分米"的標記位置和分劃特征。無論在望遠鏡中出現正像或者倒像，一律按照從小到大的方向讀數。讀數的單位要一致，不要發生漏零現象。讀數后，應立即檢查水準氣泡是否依然居中，否則應使氣泡符合要求，重新讀數。

（六）扶尺：扶尺就是將水準尺鉛直立在測站點上。水準尺左右傾斜很容易從望遠鏡中發現，能及時糾正。當水準尺前后傾斜時，觀察員則難以發現，結果是讀數偏大。因此讀數時，扶尺手應立于尺后，雙手握緊把手，將尺鉛直的立于測站點。（七）搬站：當有若干個轉點時需要搬站，為了保護儀器，原則上先將水準儀從三腳架上取下來放入儀器箱，收攏腳架，將儀器移入下個測站點。

四、水準儀的測量原理

測定地面點高程的工作，稱為高程測量。高程測量是測量的基本工作之一。高程測量按所使用的儀器和施測方法的不同，可以分為水準測量、三角高程測量、GPS高程測量和氣壓高程測量。水準測量是目前精度最高的一種高程測量方法，它廣泛用于國家高程測量、工程勘測和施工測量中。

水準測量的原理是利用水準儀提供的水平視線，分別讀取前視尺和后視尺上的讀數，來測定兩點間的高程差，再根據一已知點高程計算待定點高程。

如圖所示，在地面上有A、B兩點，已知A點的高程為HA、求B點的高程HB，我們一般采用中間值法，在A、B兩點中間安置水準儀，A、B兩點各豎立一把水準尺，通過水準儀的望眼鏡讀取水平視線分別在A、B兩點水準尺上讀取的中絲讀數為a和b，即可以求出A、B兩點間的高差為

設水準測量的前進方向為A點至B點，則稱A點為后視點，其水準尺讀數a 為后視讀數；稱B為前視點，其水準讀數b為前視讀數。因此，兩點間的高差等于： hAB=a-b=后視讀數—前視讀數

若后視讀數大于前視讀數即hAB>0，則高差為正，表示B點比A點高；若后視讀數小于前視讀數即hAB<0，則高差為負，表示B點比A點低。

如果A、B兩點相距不遠，且高程不大，則安置一次水準儀，就可以測得高差hAB。此時Ｂ點高程為：HB=HA+hAB

如果A、B兩點相距較遠或高差較大，安置一次一起無法測得其高差是，就需要在兩點間增設若干個作為傳遞高程的臨時立尺點，稱為轉點(簡稱TP點)，如圖中的TP1，TP2，...，并依次連續設站觀察，設測得的各站高差為：

五、結束語

隨著房地產業大力開發，大量的施工場地都需要用到水準測量，測量工作一般遵循從整體到局部，先控制后碎部，由高級到低級的測量原則。測量時候注意保護好儀器，操作時候注意儀器調節幅度不要太大，嚴格按照操作步驟進行測量。

參考文獻：

[1]鄒永康 工程測量，武漢大學出版社，2010