一、观测方法
三四等水准测量仍采用DS3水准仪,水准尺可用双面尺,观测程序可简述为后前前后,即在每个测站上的观测顺序为:
1,后视黑面,依次读取下丝、上丝和中丝读数; 2,前视黑面,依次读取下丝、上丝和中丝读数; 3,前视红面,读取中丝读数; 4,后视红面,读取中丝读数。
三、四等水准测量的观测和计算次序(表1)
下丝 后尺 前尺 上丝 后 视 距 视距差(d) (1) (2) (9) (11) 下丝 上方向及丝 尺号 前 视 距 Σd (4) (5) (10) (12) 后 前 后—前 测站编号 标尺读数 K+ 黑减红 黑面 (3) (6) (15) 红面 (8) (7) (16) (14) (13) (17) K为水准尺常数,即尺底红面分划读数 高差中数 (mm) 备 注 (18) 四等水准测量观测顺序也可以采用后后前钱,四等水准测量还可采用单面尺进行观测,其观测顺序为后—前—变更仪器高—前—后 二、计算与检核的方法
1,三等和四等水准测量的技术要求
四等水准测量的主要技术指标(表2)
水准等级 仪型号 DS3 三 DS1 四 DS3 视线长前后视度(m) 距差(m) 75 80 3 5 前后视距累积差(m) 6 10 视线离地基本分划、辅助分划(黑面最低高红面)读数差(mm) 度(m) 2 0.3 1 0.2 3 基本分划、辅助分划(黑红面)所测高差之差(mm) 3 1.5 5 2、计算与检核 (1)视距计算
后视距离:(9)=[(1)-(2)]X100 前视距离:(10)=[(4)-(5)]X100
前、后视距差:(11)=(9)-(10)
前、后视距差(11)之值应符合表2中之规定
前、后视距累积差:(12)=前一站的(12)+本站的(11) (12)之值应符合表2中前、后视距累积差的限差要求。 (2)高差计算
①同一水准差红面、黑面中丝读数的校核 红、黑面中丝读数差按下式计算:
前尺:(13)=(6)+K前-(7) 后尺:(14)=(3)+K后-(8)
其中:K前、K后为水准尺红、黑面的常数差,分别为4.687m和4.787m。(13)、(14)之值应符合表2中红、黑面读数差限差的要求。 ②计算黑面、红面的高差
黑面: (15)=(3)-(6) 红面: (16)=(8)-(7)
由于两尺的红面常数差K分别为4.687m和4.787m,因此(16)±0.100后才是红面测得的高差。若后尺为4.687m,前尺为4.787m,应取“+“号,反之,后尺为4.787m,前尺为4.687m,则应取”-“号。 校核:(17)=(15)-(16)±0.100=(14)-(13)
(17)之值应符合表2中红、黑面所测高差之差的限差要求。 ③计算平均高差 平均高差:(18)=
11[(15)+(16)±0.100]=(15)- (17)=(16)±0.100+(17) 22(3)测段的最终校核 ①高差部分
∑[(3)+(8)]- ∑[(6)+(7)]= ∑(15)+(16)]=2∑(18)(±0.100) 其中,括号中的±0.100在测站数为奇数的情况下才需要。 ②视距部分
∑(9)- ∑(10)=末站的(12) 水准路线总长: L=∑(9)+ ∑(10)
四等水准测量记录表格
测 站 编 号 后 尺 下丝 前 尺 下丝 上丝 上丝 方向 及 尺号 标尺读数 K+黑 减 红 高差 中数 备注 后距 视距差d 1 26.5 -0.2 2 43.8 +0.2 3 47.1 +1.5 等级 仪器类型 1.519 1.048 0.575 0.137 1.965 1.700 前距 ∑d 2.141 1.874 26.7 -0.2 2.792 2.356 43.6 0 2.808 2.352 45.6 +1.5 后 前 后-前 后 前 后-前 后 前 后-前 黑面 1.832 2.007 -0.175 0.356 2.574 -2.218 1.284 2.580 -1.296 红面 6.519 6.793 -0.274 5.144 7.261 -0.2117 5.971 7.368 -1.397 0 +1 -1 -1 0 -1 0 -1 +1 -0.1745 -2.2175 -1.1965 水准仪型号DS3 1号水准尺常数K1=4.687 2号水准尺常数K2=4.787 路线总长度/km 路线闭合差 备 注 四等 DS3 ≤15 最低视±20 L为路线长度;n为测站数 等级 最大视距/m 线高 度/m 前后视距前后视距累积差差/m /m 黑红面读数之 差/mm 黑红面所测高差之差/mm 四等 80 0.2 ±3 ±10 ±3 ±5 测段的最终检核:
(1) 高差部分
红、黑面后视总和减红、黑面前视总和应等于红、黑面高差总和,并且等于平均高差总和的两倍(本例是奇数站,应等于±0.100)。检核如下:
∑[(3)+(8)]- ∑[(6)+(7)]=(1.832+6.519+…+5.971)-(2.007+6.793+…+7.368)=21.106-28.583=-7.477m
∑(15)+(16)]=(-0.175)+(-0.274)+(-2.218)+(-2.117)+(-1.296)+(-1.397)=-7.477 2
∑
(18)-0.100=2X[(-0.1745)+(-2.2175)+(-1.2965)]-0.100=2X(-3.6885)-0.100=-7.477m 高差计算无误。 (2)视距部分
后视距离总和减前视距离总和应等于末站视距累积差。检核如下: ∑(9)- ∑(10)=(26.5+43.8+47.1)-(26.7+43.6+45.6)=117.4-115.9=+1.5=末站(12) 视距计算无误。
测段总长:L=∑(9)+ ∑(10)=117.4+115.9=233.3m
由表2知,用DS3水准仪观测,黑红面读数差(13)、(14)不得大于2mm;黑红面所测高差之差(17)不得大于3mm;前后视距差(11)不得大于3m;前后视距累积差(12)不得大于6m。本测段的观测完全符合以上精度要求。