主要计算方法:视线高法 (Height of Instrument Method)
这是最常用、最直观的计算方法。
1. 计算仪器高 (i):
将水准仪安置在已知高程点 A(例如水准点 BM)和待测点 B 之间(不一定在 A、B 连线上,但要能清晰观测到两点),整平仪器后:
在已知点 A 上立水准尺,读取后视读数 BS_A。
仪器高 i 的计算公式为:
i = 高程_A + 后视读数_A (即:i = H_A + BS_A)
理解:仪器高就是水平视线本身的海拔高度。
2. 计算待测点高程 (H_B):
在待测点 B 上立水准尺,读取前视读数 FS_B。
待测点 B 的高程计算公式为:
高程_B = 仪器高 i - 前视读数_B (即:H_B = i - FS_B)
理解:从水平视线的高度减去尺子在 B 点的读数,就得到了 B 点的高程。
综合一步计算(不显式计算仪器高):
也可以直接计算高差:
高差_AB = 后视读数_A - 前视读数_B (即:ΔH_AB = BS_A - FS_B)
高程_B = 高程_A + 高差_AB (即:H_B = H_A + BS_A - FS_B)
3. 使用转点 (TP) 的情况:
当 A、B 两点间需要设立转点 (TP) 时,计算过程是连续传递的:
第一站:
仪器高 i1 = H_A + BS_A
转点高程 H_TP = i1 - FS_TP (此时 TP 作为前视点)
移动仪器到下一站:
第二站:
在转点 TP 上立尺,读取后视读数 BS_TP (此时 TP 作为后视点)
新的仪器高 i2 = H_TP + BS_TP
待测点 B 高程 H_B = i2 - FS_B
计算示例
假设:
已知水准点 BM1 高程 H_BM1 = 50.000m。
在 BM1 上的后视读数 BS_BM1 = 1.234m。
在待测点 P1 上的前视读数 FS_P1 = 1.567m。
计算:
仪器高 i = H_BM1 + BS_BM1 = 50.000 + 1.234 = 51.234m。
待测点 P1 高程 H_P1 = i - FS_P1 = 51.234 - 1.567 = 49.667m。
重要注意事项与检核
记录清晰:测量时务必清晰、规范地记录原始数据(点号、后视、前视、高程等)。
计算检核:
闭合水准路线:如果从一个已知点出发,经过若干测站最终回到该点,则理论上所有高差之和应为零 (Σ高差 = 0) 或等于终点已知高程减起点已知高程(如果是附合水准路线)。实际测量会有误差,需满足规范要求的闭合差。
测站检核(高差法检核):对于一条包含多个转点的水准路线,有:ΣBS - ΣFS = H_终点 - H_起点。这是非常重要的检核手段,可以检查计算过程中是否有错误。
操作规范:
每次读数前确保仪器已精确整平。
水准尺要尽量竖直。
前后视距尽量相等,可以消除或减弱仪器 i 角误差和地球曲率、大气折光的影响。
读数要精确,估读到毫米位。
总结
水准仪测量标高的计算核心在于利用“仪器高”作为中间桥梁,通过“已知高程 + 后视 = 仪器高”和“仪器高 - 前视 = 未知高程”这两个基本公式进行传递。熟练掌握视线高法,并辅以必要的检核,就能准确地进行高程测量计算。实践操作和细心记录、计算同样重要。返回搜狐,查看更多