先转动光学测微器，使平行玻璃板置于垂直位置，并在 观测过程中保持不动。
旋转倾斜螺旋，从下至上用楔形丝依次精确照准标志线1、 2、3、4，读取倾斜螺旋分划鼓读数，称为往测；然后， 4、3、2、1，返测。
必须指出，往测时，照准标志线1、2之后；返测照准4、 3之后），还要旋转倾斜螺旋，使符合水准气泡精确符合 两次（往、返测各两次）并进行倾斜螺旋读数，此读数就 是当视线水平时倾斜螺旋分划鼓的读数。
B 正常高
1
B m
B
gdh
0
对同一重力水准面的两点而言，它们的位能相等，但沿铅垂线到两点的平均重力
加速度和平均重力值不等，所以在同一重力水准面上两点的正高或正常高是不相
等的。
H
A 力
1
45
A
gdh
0
一点的力高就是水准面在纬度45°处的正常高
H区A力
1
A
gdh
0
一点的力高就是水准面在该测区平均纬度处的 正常高
高程。 • 地面一点的正高高程不能精确求得。
正常水准面不平行性及其改正数的计算
2）正常高高程系统
将正高系统中不能精确测定的
g
B m
用正常
重力 B 取代，便得到正常高高程系统。 m
H B 正常高
1
B m
B
gdh
0
水准椭球面上的 正常重力值。
B m
B 0
0.3086
HB 2
0 0.3086H
上两式中保证了 同一水准面上的各点高程都相同
正常水准面不平行性及其改正数的计算
4）大地高高程系统
地面上某点沿法线到参考椭求面的距离就称为该点的大地高， 这种以椭求面为基准面，以法线为基准线的高程系统就称为 大地高高程系统。如GPS所测的高就属于大地高。 参考椭求面与大地水准面的差距就称为大地水准面差距。 参考椭求面与似大地水准面的差距就称为高程异常。
地面高度H处的点的正常
重力计算式子
r0 978.030(1 0.005302sin 2 0.000007 sin 2 2)
正常水准面不平行性及其改正数的计算
H B 正常高
1
B m
B
gdh
0
g g rmB rmB r r
rmB (r0 r0B ) (g r)
B m
B 0
0.3086
5.10 水准测量的概算
1 水准标尺每米长度误差的改正数计算 2 正常水准面不平行的改正数计算 3 水准路线闭合差计算 4 高差改正数的计算
1 水准标尺每米长度误差的改正数计算
水准标尺每米长度误差对高差的影响是系统性质的。根据规定， 当一对水准标尺每米长度的平均误差 大于f ±0.02mm时，就要 对观测高差进行改正，对于一个测段的改正 f
§5.8 跨河精密水准测量
• 水准规范规定，当一、二等水准路线跨越 江河、峡谷、湖泊、洼地等障碍物的视线 长度在l00m以内时，可用一般观测方法进 行施测，但在测站上应变换一次仪器高度， 观测两次的高差之差应不超过1.5mm，取 用两次观测的中数。若视线长度超过100m 时，则应根据视线长度和仪器设备等情况， 选用特殊的方法进行观测。
• 正常高就是以似大地水准面为基准面，以铅垂线为基准线的高程系统
对任意一点正常高和正高的差值的计算式子：
H
B 正
1
g
B m
B
gdh
0
H B 正常高
1
B m
B
gdh
0
H常 H正
gm
gm
m
H常
正常水准面不平行性及其改正数的计算
3）力高和地区力高系统（了解）
H
B 正
1 gmB
B 0
gdh，H
毫伽
在平原地区 gm m 50mGal, H常 500m ，则得
H常
H正
gm m
gm
H常
2.5cm
在海水面上 WO WB
B
gdh 0
O
，故 H 正 H 常 即正常高和正高
相等。这就是说在海洋面上，大地水准面和似大地水准面重合。
所以大地水准面的高程原点对似大地水准面也是适用的。
正常水准面不平行性及其改正数的计算
若取地球上纬度不同的上、下两相邻水
准面来看，它们的位能不等，下面小， 设为W；上面大，则为W+ΔW，由于它 们都是等位面，因此在A点和B点的两 相邻等位面的位能差均应等于ΔW，所 以应有下列关系式：
W gAhA gBhB
gA gB
h h 两相邻水准面之间的距离是不相等的,
➢ 两岸仪器视线离水面的高度应相等，当跨河视线长度小于 300m时，视线离水面高度应不低于2m；大于300m 时．应不4低s于（ ）m，为跨河视线的公里数；当视线 高度不能满足要求时，须埋设牢固的标尺桩．并建造稳固 的观测台或标架。
2 观测方法
1)光学测微法
若跨越障碍的距离在500m以 内．则可用这种方法进行观测。 觇 板可用铝板制作，涂成黑色或白色， 在其上画有一个白色或黑色的矩形标 志线，如图所示。矩形标志线的宽度 按所跨越障碍物的距离而定，一般取 跨越障碍距离的1/25 000，如跨越 距离为250m，则矩形标志线的宽度 为lcm。矩形标志线的长度约为宽度 的5倍。
A
B 即水准面是不平行的.
正常水准面不平行性Leabharlann 其改正数的计算HB 测
h
OAB
H
B 测
h
ONB
因为水准面的不平行性,所以有:
h h
OAB
ONB
H
B 测
H
B 测
• 水准面的不平行性，对水准测量的影响有: (1)用水准测量测得两点间的高差随路线不同而有差异 (2)闭合环形路线闭合差不等于零，称为理论闭合差。
A点水准面
dH
则：B点的正高为：
H
B 正
B
dH
C
1 g mB
B
gdh
0
O
大地水准面
C
式中： gmB 为铅垂线BC上的平均重力加速度值。
W = W0
正常水准面不平行性及其改正数的计算
H
B 正
B
1
C
dH
g
B m
B
gdh
0
B W = WB
A点水准面
A dh dH
大地水准面
O
C W = W0
• 某点正高不随水准测量路线的不同而有差异。 • 正高高程是唯一确定的数值可以用来表示地面的
80"左右，故
d 80 s
基本原理：通过观测对岸水准标尺上觇板的4条标志线，并 根据倾斜螺旋的分划值来确定标志线之间所张的夹角，然后通 过计算的方法求得相当于水平视线在对岸水准标尺上的读数， 而本岸水平视线在水准标尺上的读数可用一般的方法读取。
• 设在本岸水准标尺上的读数为b，对岸水准标尺上相当于 水平视线的读数为A，则两岸立尺点间的高差为（b-A）。
正常水准面不平行性及其改正数的计算
• 则相应的正常高高差可表示为：
H
B 常
H
A 常
1
AB
dh
B m
( 0
OB
B 0
)dh
1
A m
( 0
OA
A 0
)dh
1
B m
(g )dh 1
OB
A m
(g )dh
OA 是
B
dh A
由重力异常引 起的高差改正
0.0000015395sin 2m H m
正常水准面不平行性及其改正数的计算
2、大地测量中的高程系统 （掌握） 过B点的水准面
位差唯一：W0 WB
B
gdh
0
与大地水准面之 间的位能差
1）正高高程系统
H
B 正
B
H dH C
BC
g B dH gdh
g dH dh
gB
B W = WB
H
B 正
dH
BC
g OAB g B
dh
A dh
• 2)倾针螺旋法
• 当跨越障碍的距离很大（500m以上甚至1～2km）,目 前所采用的是“倾斜螺旋法”。
标志线的宽度
a
(
1 25
Sm
)
mm
觇板上、下相距最远的两条标志线，以倾斜螺旋转动一周的
范围（对N3水准仪而言约为100")或不大于气泡由水准管一端移
至另一端的范围（对Ni 004水准仪而言约为110")为准，一般取
f f h
由于往返测观测高差的符号相反，所以往返测观测高差的改 正数也将有不同的正负号。
设有一对水准标尺经检定得，一米间隔的平均真长为 999.96mm，则=（999.96-1000）= -0.04mm。 测段往返测高差
h 20.345m
则该测段往返测高差的改正数为
• 当跨越的视距较短（小于500m）、渡河比较方便，可以
在较短时间内完成观测工作时，上述布点方式才是可行的。
• 为了更好地消除仪器角的误差影响和折光影响，最好用两
架同型号的仪器在两岸同时进行观测，两岸的立尺点 、
•
和仪器观测站、应布置成如图所示的两种形式。b布1
置b2 时尽量使
，
。
b1I1 b2 I 2
A Hm
m 是两点平均纬度，系数
B A
对任意一点正常高和正高之差，亦即任意一点似大地 水准面与大地水准面之差的差值是：
H常
H正
gm m
gm
H常
假设山区 gm m 500mGal, H常 8km
H常
H正
gm m
gm
H常
4m