精密水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)驗(yàn).pptVIP

精密水準(zhǔn)測(cè)量,郭丹丹 2009.05.01,目錄,第一章精密水準(zhǔn)儀的認(rèn)識(shí)與使用,第二章精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施,第一章精密水準(zhǔn)儀的認(rèn)識(shí)與使用,1.1.1 精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn) 1.1.2 精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn),1.1精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺,1.2.1 Wild N3精密水準(zhǔn)儀 1.2.2 Zeiss Ni 004精密水準(zhǔn)儀 1.2.3 國(guó)產(chǎn)S1型精密水準(zhǔn)儀,1.2幾種精密水準(zhǔn)儀的介紹,1.1精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺,1.1.1 精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn),精密水準(zhǔn)儀與一般水準(zhǔn)儀比較，其特點(diǎn)是能夠 精密地整平視線(xiàn)和精確地讀取讀數(shù)。為此，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿(mǎn)足： （1）水準(zhǔn)器具有較高的靈敏度。如DS1水準(zhǔn)儀的管水準(zhǔn)器值為10/2mm。 （2）望遠(yuǎn)鏡具有良好的光學(xué)性能。如DS1水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)為38倍，望遠(yuǎn)鏡的有效孔徑47mm，視場(chǎng)亮度較高。十字絲的中絲刻成楔形，能較精確地瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺的分劃。 （3）具有光學(xué)測(cè)微器裝置。可直接讀取水準(zhǔn)尺一個(gè)分格（1cm或0.5cm）的1/100單位（0.1mm或0.05mm），提高讀數(shù)精度。 （4）視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸之間的聯(lián)系相對(duì)穩(wěn)定。精密水準(zhǔn)儀均采用鋼構(gòu)件，并且密封起來(lái)，受溫度變化影響小。,1.1.1 精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn),對(duì)于精密水準(zhǔn)測(cè)量的精度而言，除一些外界因素的影響外，觀測(cè)儀器水準(zhǔn)儀在結(jié)構(gòu)上的精確性與可靠性是具有重要意義的。為此，對(duì)精密水準(zhǔn)儀必須具備的一些條件提出下列要求: 1.高質(zhì)量的望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng) 為了在望遠(yuǎn)鏡中能獲得水準(zhǔn)標(biāo)尺上分劃線(xiàn)的清晰影像，望遠(yuǎn)鏡必須具有足夠的放大倍率和較大的物鏡孔徑。一般精密水準(zhǔn)儀的放大倍率應(yīng)大于40倍，物鏡的孔徑應(yīng)大于50mm。 2.堅(jiān)固穩(wěn)定的儀器結(jié)構(gòu) 儀器的結(jié)構(gòu)必須使視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸之間的聯(lián)系相對(duì)穩(wěn)定，不受外界條件的變化而改變它們之間的關(guān)系。一般精密水準(zhǔn)儀的主要構(gòu)件均用特殊的合金鋼制成，并在儀器上套有起隔熱作用的防護(hù)罩。 3.高精度的測(cè)微器裝置 精密水準(zhǔn)儀必須有光學(xué)測(cè)微器裝置，借以精密測(cè)定小于水準(zhǔn)標(biāo)尺 最小分劃線(xiàn)間格值的尾數(shù)，從而提高在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)精度。 一般精密水準(zhǔn)儀的光學(xué)測(cè)微器可以讀到0.lmm，估讀到0.Olmm,4.高靈敏的管水準(zhǔn)器 一般精密水準(zhǔn)儀的管水準(zhǔn)器的格值為10“/2mm。由于水準(zhǔn)器的靈敏度愈高，觀測(cè)時(shí)要使水準(zhǔn)器氣泡迅速置中也就愈困難，為此，在精密水準(zhǔn)儀上必須有傾斜螺旋（又稱(chēng)微傾螺旋）的裝置，借以可以使視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸同時(shí)產(chǎn)生微量變化，從而使水準(zhǔn)氣泡較為容易地精確置中以達(dá)到視準(zhǔn)軸的精確整平。 5.高性能的補(bǔ)償器裝置 對(duì)于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀補(bǔ)償元件的質(zhì)量以及補(bǔ)償器裝置的精密度都可以影響補(bǔ)償器性能的可靠性。如果補(bǔ)償器不能給出正確的補(bǔ)償量，或是補(bǔ)償不足，或是補(bǔ)償過(guò)量，都會(huì)影響精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)成果的精度。 我國(guó)水準(zhǔn)儀系列按精度分類(lèi)有S05型,S1型,S3型等。S是“水”字的漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母,S后面的數(shù)字表示每公里往返平均高差的偶然中誤差的毫米數(shù)。,1.1.1精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn),我國(guó)水準(zhǔn)儀系列及基本技術(shù)參數(shù),1.1.2 精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn),精密水準(zhǔn)尺一般是在木質(zhì)尺身的槽內(nèi)，安有一根因瓦合金帶。帶上標(biāo)有刻劃，數(shù)字注在木尺上。精密水準(zhǔn)尺須與精密水準(zhǔn)儀配套使用。精密水準(zhǔn)尺上的分劃注記形式一般有兩種： 一種是尺身上刻有左右兩排分劃，右邊為基本分劃，左邊為輔助分劃?；痉謩澋淖⒂洀牧汩_(kāi)始，輔助分劃的注記從某一常數(shù)K開(kāi)始，K稱(chēng)為基輔差。另一種是尺身上兩排均為基本劃分，其最小分劃為10mm，但彼此錯(cuò)開(kāi)5mm。尺身一側(cè)注記米數(shù)，另一種側(cè)注記分米數(shù)。尺身標(biāo)有大、小三角形，小三角形表示半分米處，大三角形表示分米的起始線(xiàn)。 這種水準(zhǔn)尺上的注記數(shù)字比實(shí)際長(zhǎng)度增大了一倍， 即5cm注記為1dm。因此使用這種水準(zhǔn)尺進(jìn)行測(cè)量時(shí)， 要將觀測(cè)高差除以2才是實(shí)際高差。,1.1.2 精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn),水準(zhǔn)標(biāo)尺是測(cè)定高差的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，如果水準(zhǔn)標(biāo)尺的長(zhǎng)度有誤差，則對(duì)精密水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)成果帶來(lái)系統(tǒng)性質(zhì)的誤差影響，為此，對(duì)精密水準(zhǔn)標(biāo)尺提出如下要求： （1）當(dāng)空氣的溫度和濕度發(fā)生變化時(shí)，水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃間的長(zhǎng)度必須保持穩(wěn)定，或僅有微小的變化。一般精密水準(zhǔn)尺的分劃是漆在因瓦合金帶上，因瓦合金帶則以一定的拉力引張?jiān)谀举|(zhì)尺身的溝槽中，這樣因瓦合金帶的長(zhǎng)度不會(huì)受木質(zhì)尺身伸縮變形影響。水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的數(shù)字是注記在因瓦合金帶兩旁的木質(zhì)尺身上，如圖（a）、（b）所示。,1.1.2 精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn),（2）水準(zhǔn)標(biāo)尺的分劃必須十分正確與精密，分劃的偶然 誤差和系統(tǒng)誤差都應(yīng)很小。水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的偶然誤差和系 統(tǒng)誤差的大小主要決定于分劃刻度工藝的水平，當(dāng)前精密水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的偶然中誤差一般在8llum。由于精密水 準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的系統(tǒng)誤差可以通過(guò)水準(zhǔn)標(biāo)尺的平均每米真長(zhǎng) 加以改正，所以分劃的偶然誤差代表水準(zhǔn)標(biāo)尺 分劃的綜合精度。 （3）水準(zhǔn)標(biāo)尺在構(gòu)造上應(yīng)保證全長(zhǎng)筆直，并且 尺身不易發(fā)生長(zhǎng)度和彎扭等變形。一般精密水 準(zhǔn)標(biāo)尺的木質(zhì)尺身均應(yīng)以經(jīng)過(guò)特殊處理的優(yōu)質(zhì) 木料制作。為了避免水準(zhǔn)標(biāo)尺在使用中尺身底 部磨損而改變尺身的長(zhǎng)度，在水準(zhǔn)標(biāo)尺的底面 必須釘有堅(jiān)固耐磨的金屬底板。,1.1.2 精密水準(zhǔn)尺的構(gòu)造特點(diǎn),（4）在精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的尺身上應(yīng)附有圓水準(zhǔn)器裝置，作業(yè)時(shí)扶尺者借以使水準(zhǔn)標(biāo)尺保持在垂直位置。在尺身上一般還應(yīng)有扶尺環(huán)的裝置，以便扶尺者使水準(zhǔn)標(biāo)尺穩(wěn)定在垂直位置。 （5）為了提高對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的照準(zhǔn)精度,水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的形式和顏色與水準(zhǔn)標(biāo)尺的顏色相協(xié)調(diào)，一般精密水準(zhǔn)標(biāo)尺都為黑色線(xiàn)條分劃，與淺黃色的尺面相配合，如21頁(yè)圖所示，有利于觀測(cè)時(shí)對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃精確照準(zhǔn)。在精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)時(shí)，水準(zhǔn)標(biāo)尺應(yīng)豎立于特制的具有一定重量的尺,墊或尺樁上。尺墊和尺樁的形狀如下圖所示。,線(xiàn)條分劃精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的分格值有l(wèi)0mm和5mm兩種。分格值為10mm的精密水準(zhǔn)標(biāo)尺如圖（a）所示，它有兩排分劃，尺面右邊一排分劃注記從0300cm，稱(chēng)為基本分劃，左邊一排分劃注記從300600cm稱(chēng)為輔助分劃，同一高度的基本分劃與輔助分劃讀數(shù)相差一個(gè)常數(shù)，稱(chēng)為基輔差，通常又稱(chēng)尺常數(shù)，水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)時(shí)可以用以檢查讀數(shù)的正確性。分格值為5mm的精密水準(zhǔn)尺如圖（b）所示，它也有兩排分劃，但兩排分劃彼此錯(cuò)開(kāi) 5mm ,所以實(shí)際上左邊是單數(shù)分劃，右邊是雙數(shù)分劃， 也就是單數(shù)分劃和雙數(shù)分劃各占一排，而沒(méi)有輔助分 劃 。木質(zhì)尺面右邊注記的是米數(shù)，左邊注記的是分米數(shù)，整個(gè)注記從0.15.9m，實(shí)際分格值為5mm，分劃注記比實(shí)際數(shù)值大了一倍，所以用這種水準(zhǔn)標(biāo)尺所測(cè)得的高差值必須除以2才是實(shí)際的高差值。,1.1.2 精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn),WildN3精密水準(zhǔn)儀的外形如下圖a所示。望遠(yuǎn)鏡物鏡的有效孔徑為50mm，放大倍率為40倍，管狀水準(zhǔn)器格值為10“/2mm。N3精密水準(zhǔn)儀與分格值為l0mm的精密因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺配套使用，標(biāo)尺的基輔差為301.55cm。在望遠(yuǎn)鏡目鏡的左邊上下有兩個(gè)小目鏡（在下圖a中沒(méi)有表示出來(lái)），它們是符合氣泡觀察目鏡和測(cè)微器讀數(shù)目鏡，在3個(gè)不同的目鏡中所見(jiàn)到的影像如下圖b所示。 轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜螺旋，使符合氣泡觀察目鏡的水準(zhǔn)氣泡兩端符合，則視線(xiàn)精確水平，此時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋使望遠(yuǎn)鏡目鏡中看到的楔形絲夾準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺上的148分劃線(xiàn)，也就是使148分劃線(xiàn)平分楔角，再在測(cè)微器目鏡中讀出測(cè)微器讀數(shù)653(即6.53mm)，故水平視線(xiàn)在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的全部讀數(shù)為148.653cm。,1.2幾種精密水準(zhǔn)儀的介紹,1.2.1 Wild N3精密水準(zhǔn)儀,圖a,Wild N3精密水準(zhǔn)儀,圖b,圖c,Wild N3精密水準(zhǔn)儀,1. N3精密水準(zhǔn)儀的傾料螺旋裝置 上圖c所示是N3型精密水準(zhǔn)儀傾斜螺旋裝置及其作用示意圖。它是一種杠桿結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜螺旋時(shí)，通過(guò)著力點(diǎn)可以帶動(dòng)支臂繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使其對(duì)望遠(yuǎn)鏡的作用點(diǎn)產(chǎn)生微量升降，從而使望遠(yuǎn)鏡繞轉(zhuǎn)軸作微量?jī)A斜。由于望遠(yuǎn)鏡與水準(zhǔn)器是緊密相聯(lián)的，于是傾斜螺旋的旋轉(zhuǎn)就可以使水準(zhǔn)軸和視準(zhǔn)軸同時(shí)產(chǎn)生微量的變化，借以迅速而精確地將視準(zhǔn)軸整平。在傾斜螺旋上一般附有分劃盤(pán)，可借助于固定指標(biāo)進(jìn)行讀數(shù)，由傾斜螺旋所轉(zhuǎn)動(dòng)的格數(shù)可以確定視線(xiàn)傾角的微小變化量，其轉(zhuǎn)動(dòng)范圍約為7周。借助于這種裝置，可以測(cè)定視準(zhǔn)軸微傾的角度值，在進(jìn)行跨越障礙物的精密水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)具有重要作用。,必須指出，由上圖c可見(jiàn)儀器轉(zhuǎn)軸并不位于望遠(yuǎn)鏡的中心，而是位于靠近物鏡的一端。由圓水準(zhǔn)器整平儀器時(shí)，垂直軸并不能精確在垂直位置，可能偏離垂直位置較大。此時(shí)使用傾斜螺旋精確整平視準(zhǔn)軸時(shí)，將會(huì)引起視準(zhǔn)軸高度的變化，傾斜螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)量愈大，視準(zhǔn)軸高度的變化也就愈大。如果前后視精確整平視準(zhǔn)軸時(shí)，傾斜螺旋的轉(zhuǎn)動(dòng)量不等，就會(huì)在高差中帶來(lái)這種誤差的影響。,因此，在實(shí)際作業(yè)中規(guī)定：只有在符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像的分離量小于lcm時(shí)（這時(shí)儀器的垂直軸基本上在垂直位置），才允許使用傾斜螺旋來(lái)進(jìn)行精確整平視準(zhǔn)軸。但有些儀器轉(zhuǎn)軸的裝置，位于過(guò)望遠(yuǎn)鏡中心的垂直幾何軸線(xiàn)上。,N3精密水準(zhǔn)儀的 傾料螺旋裝置,下圖是N3精密水準(zhǔn)儀的光學(xué)測(cè)微器的測(cè)微工作原理示意圖。由圖可見(jiàn)，光學(xué)測(cè)微器由平行玻璃板、測(cè)微器分劃尺、傳動(dòng)桿和測(cè)微螺旋等部件組成。平行玻璃板傳動(dòng)桿與測(cè)微分劃尺相連。測(cè)微分劃尺上有100個(gè)分格，它與10mm相對(duì)應(yīng)，即每分格為0.lmm，可估讀至0.0lmm。每10格有較長(zhǎng)分劃線(xiàn)并注記數(shù)字，每?jī)砷L(zhǎng)分劃線(xiàn)間的格值為lmm。當(dāng)平行玻璃板與水平視線(xiàn)正交時(shí)，測(cè)微分劃尺上初始讀數(shù)為5mm。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋時(shí)，傳動(dòng)桿就帶動(dòng)平行玻璃板相對(duì)于物鏡作前俯后仰，并同時(shí)帶動(dòng)測(cè)微分劃尺作相應(yīng)的移動(dòng)。平行玻璃板相對(duì)于物鏡作前俯后仰，水平視線(xiàn)就會(huì)向上或向下作平行移動(dòng)。若逆轉(zhuǎn)測(cè)微螺旋，使平行玻璃板前俯到測(cè)微分劃尺移至10mm處，則水平視線(xiàn)向下平移5mm，反之，順轉(zhuǎn)測(cè)微螺旋使平行玻璃板后仰到測(cè)微分劃尺移至0mm處，則水平視線(xiàn)向上平移5mm。,2. N3精密水準(zhǔn)儀的測(cè)微器裝置,在下圖中，當(dāng)平行玻璃板與水平視線(xiàn)正交時(shí)，水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)應(yīng)為在兩相鄰分劃148與149之間，此時(shí)測(cè)微分劃上讀數(shù)為5mm，而不是0。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋，平行玻璃板作前俯，使水平視線(xiàn)向下平移與就近的148分劃重合，這時(shí)測(cè)微分劃尺上的讀數(shù)為6.50mm,而水平視線(xiàn)的平移量應(yīng)為6.505mm，最后讀數(shù)為148cm+6.50mm-5mm =148.650cm-5mm。由上述可知，每次讀數(shù)中應(yīng)減去常數(shù)（初始讀數(shù)) 5mm,但因在水準(zhǔn)測(cè)量中計(jì)算高差時(shí)能自動(dòng)抵消這個(gè)常數(shù)，所以在水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)時(shí)，讀數(shù)、記錄、計(jì)算過(guò)程中都可以不考慮這個(gè) 常數(shù)。但在單向 讀數(shù)時(shí)就必須減 去這個(gè)初始讀數(shù)。,N3精密水準(zhǔn)儀的測(cè)微器裝置,1.2.2 Zeiss Ni 004精密水準(zhǔn)儀,該儀器的主要特點(diǎn)是對(duì)熱影響的感應(yīng)較小，即當(dāng)外界溫度變化時(shí)，水準(zhǔn)軸與視準(zhǔn)軸之間的交角的變化很小，這是因?yàn)橥h(yuǎn)鏡、管狀水準(zhǔn)器和平行玻璃板的傾斜設(shè)備等部件，都裝在一個(gè)附有絕熱層的金屬套筒內(nèi)，這樣就保證了水準(zhǔn)儀上這些部件的溫度迅速達(dá)到平衡。,儀器物鏡的有效孔徑為56mm，望遠(yuǎn)鏡放大倍率為44倍，望遠(yuǎn)鏡目鏡視場(chǎng)內(nèi)有左右兩組楔形絲，如右圖所示，右邊一組楔形絲的交角較小，在視距較遠(yuǎn)時(shí)使用，左邊一組楔形絲的交角較大，在視距較近時(shí)使用，管狀水準(zhǔn)器格值為10/2mm。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋可使水平視線(xiàn)在10mm范圍內(nèi)平移，測(cè)微器的分劃鼓直接與測(cè)微螺旋相連（見(jiàn)右圖），通過(guò)放大鏡在測(cè)微鼓上進(jìn)行讀數(shù)，測(cè)微鼓上有100個(gè)分格，所以測(cè)微鼓最小格值為0.1mm。從望遠(yuǎn)鏡目鏡視場(chǎng)中所看到的影像如右圖所示，視場(chǎng)下部是 水準(zhǔn)器的符合氣泡影像。,Ni 004精密水準(zhǔn)儀與分格值為5mm的精密因瓦水準(zhǔn)尺配套使用。在右圖中，使用測(cè)微螺旋使楔形絲夾準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺上197分劃，在測(cè)微分劃鼓上的讀數(shù)為340，即3.40mm，水準(zhǔn)標(biāo)尺上的全部讀數(shù)為197.340cm。,Zeiss Ni004 精密 水準(zhǔn)儀,1.2.3 國(guó)產(chǎn)S1型精密水準(zhǔn)儀,S1型精密水準(zhǔn)儀由北京測(cè)繪儀器廠生產(chǎn)。儀器物鏡的有效孔徑為50mm，望遠(yuǎn)鏡放大倍率為40倍，管狀水準(zhǔn)器格值為10“/2mm。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋可使水平視線(xiàn)在10mm范圍內(nèi)作平移，測(cè)微器分劃尺有100個(gè)分格，故測(cè)微器分劃尺最小格值為0.1mm。,國(guó)產(chǎn)S1型精密水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡目鏡視場(chǎng)中所看到的影像如右圖所示，視場(chǎng)左邊是水準(zhǔn)器的符合氣泡影像，測(cè)微器讀數(shù)顯微鏡在望遠(yuǎn)鏡目鏡的右下方。 該儀器與分格值為5mm的精密水準(zhǔn)標(biāo)尺配套使用。 在右圖中，使用測(cè)微螺旋使楔形絲夾準(zhǔn)198分劃，在測(cè)微器讀數(shù)顯微鏡中的讀數(shù)為150，即1.50mm，水準(zhǔn)標(biāo)尺上的全部讀數(shù)為198.150cm。,國(guó)產(chǎn)S1型精密水準(zhǔn)儀,1.3精密水準(zhǔn)儀的操作與使用,1.安置腳架和連接儀器。在選好的測(cè)站上松開(kāi)腳架伸縮螺旋，按需要調(diào)整高度，架頭大致保持水平，旋緊腳架伸縮螺旋。用連接螺旋將儀器固定在架頭上。 2.粗平。轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)器或粗平水準(zhǔn)管氣泡居中，使儀器的豎軸大致垂直。 3.瞄準(zhǔn)。將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，進(jìn)行目鏡調(diào)焦和物鏡調(diào)焦，使十字絲和水準(zhǔn)尺像均十分清晰，注意消除視差。具體方法同DS3水準(zhǔn)儀。 4.精平。轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡嚴(yán)格居中（符合），可以在目鏡視場(chǎng)中看到水準(zhǔn)管氣泡兩端的影像，使氣泡兩端影像符合。 5.讀數(shù)。水準(zhǔn)儀精平后，視線(xiàn)水平。通過(guò)測(cè)微裝置使視線(xiàn)平行移動(dòng)，為了能精確地對(duì)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺上某一分劃，精密水準(zhǔn)儀的十字絲一側(cè)刻成楔形的雙絲，用它去夾住某一分劃。,第二章精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施,2.1 精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定 2.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè),2.1 精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定,根據(jù)各種誤差的性質(zhì)及其影響規(guī)律，水準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施作出了各種相應(yīng)的規(guī)定 ： （1）觀測(cè)前30分鐘，應(yīng)將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致；觀測(cè)時(shí)應(yīng)用測(cè)傘遮蔽陽(yáng)光；遷站時(shí)應(yīng)罩以?xún)x器罩。 （2）儀器距前、后視水準(zhǔn)標(biāo)尺的距離應(yīng)盡量相等，其差應(yīng)小于規(guī)定的限值：二等水準(zhǔn)測(cè)量中規(guī)定，一測(cè)站前、后視距差應(yīng)小于1.0m，前、后視距累積差應(yīng)小于3m。這樣，可以消除或削弱與距離有關(guān)的各種誤差對(duì)觀測(cè)高差的影響，如角誤差和垂直折光等影響。 （3）對(duì)氣泡式水準(zhǔn)儀，觀測(cè)前應(yīng)測(cè)出傾斜螺旋的置平零點(diǎn)，并作標(biāo)記，隨著氣溫變化，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整置平零點(diǎn)的位置。對(duì)于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的圓水準(zhǔn)器，須嚴(yán)格置平。 （4）同一測(cè)站上觀測(cè)時(shí)，不得兩次調(diào)焦；轉(zhuǎn)動(dòng)儀器的傾斜螺旋和測(cè)微螺旋，其最后旋轉(zhuǎn)方向均應(yīng)為旋進(jìn)，以避免傾斜螺旋和測(cè)微器隙動(dòng)差對(duì)觀測(cè)成果的影響。,2.1 精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定,（5）在兩相鄰測(cè)站上，應(yīng)按奇、偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)于往測(cè)奇數(shù)測(cè)站按“后前前后”、偶數(shù)測(cè)站按“前后后前”的觀測(cè)程序在相鄰測(cè)站上交替進(jìn)行。返測(cè)時(shí)，奇數(shù)測(cè)站與偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序與往測(cè)時(shí)相反，即奇數(shù)測(cè)站由前視開(kāi)始，偶數(shù)測(cè)站由后視開(kāi)始。這樣的觀測(cè)程序可以消除或減弱與時(shí)間成比例均勻變化的誤差對(duì)觀測(cè)高差的影響，如角的變化和儀器的垂直位移等影響。 （6）在連續(xù)各測(cè)站上安置水準(zhǔn)儀時(shí)，應(yīng)使其中兩腳螺旋與水準(zhǔn)路線(xiàn)方向平行，而第三腳螺旋輪換置于路線(xiàn)方向的左側(cè)與右側(cè)。 （7）每一測(cè)段的往測(cè)與返測(cè)，其測(cè)站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)，由往測(cè)轉(zhuǎn)向返測(cè)時(shí)，兩水準(zhǔn)標(biāo)尺應(yīng)互換位置，并應(yīng)重新整置儀器。在水準(zhǔn)路線(xiàn)上每一測(cè)段儀器測(cè)站安排成偶數(shù)，可以削減兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等差等誤差對(duì)觀測(cè)高差的影響。 （8）每一測(cè)段的水準(zhǔn)測(cè)量路線(xiàn)應(yīng)進(jìn)行往測(cè)和返測(cè)，這樣，可以消除或減弱性質(zhì)相同、正負(fù)號(hào)也相同的誤差影響，如水準(zhǔn)標(biāo)尺垂直位移的誤差影響。,2.1 精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定,（9）一個(gè)測(cè)段的水準(zhǔn)測(cè)量路線(xiàn)的往測(cè)和返測(cè)應(yīng)在不同的氣象條件下進(jìn)行，如分別在上午和下午觀測(cè)。 （10）使用補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀觀測(cè)的操作程序與水準(zhǔn)器水準(zhǔn)儀相同。觀測(cè)前對(duì)圓水準(zhǔn)器應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)與校正，觀測(cè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。 （11）水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)工作間歇時(shí)，最好能結(jié)束在固定的水準(zhǔn)點(diǎn)上，否則，應(yīng)選擇兩個(gè)堅(jiān)穩(wěn)可靠、光滑突出、便于放置水準(zhǔn)標(biāo)尺的固定點(diǎn)，作為間歇點(diǎn)加以標(biāo)記，間歇后，應(yīng)對(duì)兩個(gè)間歇點(diǎn)的高差進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如符合限差要求（對(duì)于二等水準(zhǔn)測(cè)量，規(guī)定檢測(cè)間歇點(diǎn)高差之差應(yīng)1.Omm），就可以從間歇點(diǎn)起測(cè)。若僅能選定一個(gè)固定點(diǎn)作為間歇點(diǎn)，則在間歇后應(yīng)仔細(xì)檢視，確認(rèn)沒(méi)有發(fā)生任何位移，方可由間歇點(diǎn)起測(cè)。,2.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè),1.測(cè)站觀測(cè)程序 往測(cè)時(shí)，奇數(shù)測(cè)站照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的順序?yàn)?后視標(biāo)尺的基本分劃； 前視標(biāo)尺的基本分劃； 前視標(biāo)尺的輔助分劃； 后視標(biāo)尺的輔助分劃； 往測(cè)時(shí)，偶數(shù)測(cè)站照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的順序?yàn)?前視標(biāo)尺的基本分劃； 后視標(biāo)尺的基本分劃； 后視標(biāo)尺的輔助分劃； 前視標(biāo)尺的輔助分劃。 返測(cè)時(shí)，奇、偶數(shù)測(cè)站照準(zhǔn)標(biāo)尺的順序分別與往測(cè)偶、奇數(shù)測(cè) 站相同。,2.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè),以往測(cè)奇數(shù)測(cè)站為例，一測(cè)站的操作程序如下： （一）置平儀器。氣泡式水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡繞垂直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，水準(zhǔn)氣泡兩端影像的分離，不得超過(guò)lcm，對(duì)于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，要求圓氣泡位于指標(biāo)圓環(huán)中央。 （二）將望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)后視水準(zhǔn)標(biāo)尺，使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像近于符合（雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀應(yīng)置于第擺位）。隨后用上、下絲分別照準(zhǔn)標(biāo)尺基本分劃進(jìn)行視距讀數(shù)（如下表中的（1）和（2）。視距讀取4位，第四位數(shù)由測(cè)微器直接讀得。然后，使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合，使用測(cè)微螺旋用楔形平分線(xiàn)精確照準(zhǔn)標(biāo)尺的基本分劃，并讀取標(biāo)尺基本分劃和測(cè)微分劃的讀數(shù)（3）。測(cè)微分劃讀數(shù)取至測(cè)微器最小分劃。 （三）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)前視標(biāo)尺，并使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合（雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀仍在第擺位），用楔形平分線(xiàn)照準(zhǔn)標(biāo)尺基本分劃，并讀取標(biāo)尺基本分劃和測(cè)微分劃的讀數(shù)（4）。然后用上、下絲分別照準(zhǔn)標(biāo)尺基本分劃進(jìn)行視距讀數(shù)（5）和（6）。,（四）用水平微動(dòng)螺旋使望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)前視標(biāo)尺的輔助分劃，并使符合氣泡兩端影像精確符合（雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀置于第擺位），用楔形平分線(xiàn)精確照準(zhǔn)并進(jìn)行標(biāo)尺輔助分劃與測(cè)微分劃讀數(shù)（7）。 （五）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，照準(zhǔn)后視標(biāo)尺的輔助分劃，并使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合（雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀仍在第擺位），用楔形平分線(xiàn)精確照準(zhǔn)并進(jìn)行輔助分劃與測(cè)微分劃讀數(shù)（8）。下表中第（1）至（8）欄是讀數(shù)的記錄部分，（9）至（18）欄是計(jì)算部分。,2.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè),測(cè)自 至 20 年 月 日 時(shí)間 始 時(shí) 分 末 時(shí) 分 成 像 溫度 云量 風(fēng)向風(fēng)速 天氣 土質(zhì) 太陽(yáng)方向,2.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè),現(xiàn)以往測(cè)奇數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序?yàn)槔瑏?lái)說(shuō)明計(jì)算內(nèi)容與計(jì)算步驟 視距部分的計(jì)算 （9）=（1）-（2） （10）=（5）-（6） （11）=（9）-（10） （12）=（11）+前站（12） 高差部分的計(jì)算與檢核 （14）（3）+ K -（8） 式中K為基輔差（對(duì)于N3水準(zhǔn)標(biāo)