第4章水准测量和水准仪4.1水准测量原理与方法4.1.3地球曲率和大气折光的影响水平线数字测图原理与方法过I的水准面NMY1E过B的水准面0.RA过A的水准面hABAA为了讨论地球曲率对水准尺上读数的影响，现把水准面看作圆球面。地球曲率对水准尺上读数的影响分别用Pl.P2表示（称为球差改正）。由于大气折光的影响，实际视线不是水平直线，而是曲线。实际视线的形状十分复杂，但当视线不太长时，可将其当做圆弧看待。大气折光的影响分别用，表示（称为气差改正）
数 字 测 图 原 理 与 方 法 ４.1.3 地球曲率和大气折光的影响 第4章 水准测量和水准仪 4.1 水准测量原理与方法 为了讨论地球曲率对水准尺上读数的影响，现把水准面看作圆球面。地球曲率 对水准尺上读数的影响分别用 p1，p2表示（称为球差改正）。 由于大气折光的影响，实际视线不是水平直线，而是曲线。实际视线的形状十 分复杂，但当视线不太长时，可将其当做圆弧看待。大气折光的影响分别用f1 , f2表 示（称为气差改正）
第4章水准测量和水准仪4.1水准测量原理与方法4.1.3.1地球曲率对一根水准尺上读数的影响设通过仪器中心I的水准面的半径为R，仪器至水准尺的弧长为S，仪器至水准尺的切线长为t，地球曲率对水准尺上读数的影响为p。得数字测图原理与方法S2p2R4.1.3.2大气折光对一根水准尺上读数的影响R此处k为折光系数。由于R远远大于R，故k小于1，设弯曲视线的曲率为R'=K通常取平均值k=0.11s252KR2R20K地球曲率与大气折光对读数的联合影响用表示，称为球气差改正，简称两差改正。52hAB =(a+ fi-p)-(b+ f2-p2)r=p-f=(-K)蜀2RhaB =(α-b)-(ri -r2)当前、后视距离相等时，ri与r互相抵消
数 字 测 图 原 理 与 方 法 第4章 水准测量和水准仪 4.1 水准测量原理与方法 4.1.3.1 地球曲率对一根水准尺上读数的影响 R S p 2 2 = 4.1.3.2 大气折光对一根水准尺上读数的影响 R S K K R S f 2 2( ) 2 2 = = 设通过仪器中心Ｉ的水准面的半径为Ｒ，仪器至水准尺的弧长为Ｓ，仪器至水准 尺的切线长为t，地球曲率对水准尺上读数的影响为p。得 设弯曲视线的曲率为 ，此处k为折光系数。由于R′远远大于R，故k小于1， 通常取平均值 k=0.11 K R R' = 地球曲率与大气折光对读数的联合影响用r表示，称为球气差改正，简称两差改正。 R S r p f K 2 (1 ) 2 = − = − ( ) ( ) 1 2 h a b r r AB = − − − ( ) ( ) 1 1 2 p2 h a f p b f AB = + − − + − 当前、后视距离相等时，r1与r2互相抵消。 目录
第4章水准测量和水准仪4.2水准仪和水准尺4.2.1水准仪的基本部件DS1DS05DS3DS10水准仪系列型号数字测图原理与方法≤0.5mm≤Imm≤3mm≤10mm每千米往返测高差中数偶然中误差主要用途一般工程水准测量国家一等水准测量国家二等水准国家三、四等水及地震监测测量及其他精准测量及一般工密水准测量程水准测量下图为一种S3微倾式水准仪的外形和各部件名称。它主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。准星水准气泡视察帘照门物镜回镜带水准器调焦螺旋制动螺放圆水准器微倾螺旋微动螺脚爆瓷
数 字 测 图 原 理 与 方 法 第4章 水准测量和水准仪 4.2 水准仪和水准尺 ４.２.１水准仪的基本部件 下图为一种S3微倾式水准仪的外形和各部件名称。它主要由望远镜、水准器和基座三 部分组成。 水准仪系列型号 DS05 DS1 DS3 DS10 每千米往返测高差中 数偶然中误差 ≤0.5mm ≤1mm ≤3mm ≤10mm 主要用途 国家一等水准测量 及地震监测 国家二等水准 测量及其他精 密水准测量 国家三、四等水 准测量及一般工 程水准测量 一般工程水准测量 水准仪的构造 １、望远镜和水准管固连在一起，使水准仪提供一条水 平视线。 ２、圆水准器用于粗略整平仪器。 ３、制动螺旋和微动螺旋是控制望远镜的水平方向的转 动。转动调焦螺旋使物像清晰。 ４、调节微倾螺旋使水准管气泡居中
第4章水准测量和水准仪4.2水准仪和水准尺4.2.2测量望远镜的构造及其成像和瞄准原理十字丝横丝视距丝数字测图原理与方法七字丝整丝1.物镜：2.目镜：3.调焦透镜：4.十字丝分划板：5.物镜调焦螺旋：6.目镜调焦螺旋；7.十字丝放大像A(a)(b)观测者的眼睛作上、下（或左、右）移动，若发觉目标像与十字丝之间有相对移动，这种现象称为“视差”消除视差的方法
数 字 测 图 原 理 与 方 法 4.2.2 测量望远镜的构造及其成像和瞄准原理 第4章 水准测量和水准仪 4.2 水准仪和水准尺 观测者的眼睛作上、下（或左、右）移动，若发觉目标像与十字丝之间有相对移 动，这种现象称为“视差”。 消除视差的方法 1.物镜；2.目镜；3.调焦透镜；4.十字丝分划板；5.物镜调焦螺旋； 6.目镜调焦螺旋；7.十字丝放大像
第4章水准测量和水准仪4.2水准仪和水准尺4.2.3水准器及其灵敏度4.2.3.1水准管数字测图原理与方法水准管的零点水准管轴水准管分划值水准管上两相邻分划线间?气泡居中的圆弧（弧长为2mm）所对的圆心角：R4.2.3.2圆水准器圆心O是圆水准器的零点，通过零点和球心的连线（点的法线），称为圆水准轴。蜀当气泡居中时，圆水准轴就处于铅垂位置。可使水准仪的纵轴大致处于铅垂位置
数 字 测 图 原 理 与 方 法 4.2.3 水准器及其灵敏度 目录 第4章 水准测量和水准仪 4.2 水准仪和水准尺 4.2.3.1 水准管 水准管的零点 水准管轴 气泡居中 水准管分划值τ 水准管上两相邻分划线间 的圆弧（弧长为2mm）所对的圆心角， = R 2 4.2.3.2 圆水准器 圆心Ｏ是圆水准器的零点，通过零点和球心的连线（点的法 线），称为圆水准轴。 当气泡居中时，圆水准轴就处于铅垂位置。可使水准仪的 纵轴大致处于铅垂位置