精密水準(zhǔn)測量

1、第五章第五章 .精密水準(zhǔn)測量精密水準(zhǔn)測量上一講應(yīng)掌握的內(nèi)容上一講應(yīng)掌握的內(nèi)容(在上講總結(jié)在上講總結(jié))一、精密水準(zhǔn)儀的特點(diǎn)一、精密水準(zhǔn)儀的特點(diǎn)二、精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn)二、精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn)三、三、精密水準(zhǔn)儀的讀數(shù)方法精密水準(zhǔn)儀的讀數(shù)方法四、電子數(shù)字水準(zhǔn)儀讀數(shù)基本原理四、電子數(shù)字水準(zhǔn)儀讀數(shù)基本原理 條形碼分劃影像射向條形碼分劃影像射向ccd探測器，探測器，ccd將望遠(yuǎn)鏡接收到的將望遠(yuǎn)鏡接收到的光圖像信息光圖像信息轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成電信號(hào)電信號(hào)，并傳輸給信息處理器，與機(jī)內(nèi)原，并傳輸給信息處理器，與機(jī)內(nèi)原有的條形碼本源信息進(jìn)行相關(guān)處理，從而得出水準(zhǔn)標(biāo)尺上水有的條形碼本源信息進(jìn)行相關(guān)處理，從而得出水準(zhǔn)標(biāo)

2、尺上水平視線的讀數(shù)。平視線的讀數(shù)。 由于標(biāo)尺到儀器的距離不同，條碼在探測器上成像的寬窄也將不同，隨由于標(biāo)尺到儀器的距離不同，條碼在探測器上成像的寬窄也將不同，隨之電信號(hào)的之電信號(hào)的“寬窄寬窄”也將改變，于是引起上述相關(guān)的困難。采用二維相關(guān)也將改變，于是引起上述相關(guān)的困難。采用二維相關(guān)法來解決，也就是根據(jù)精度要求以一定步距改變儀器內(nèi)部參考信號(hào)的法來解決，也就是根據(jù)精度要求以一定步距改變儀器內(nèi)部參考信號(hào)的“寬寬窄窄”，與探測器采集的測量信號(hào)相比較，如果沒有相同的兩信號(hào)，則再改，與探測器采集的測量信號(hào)相比較，如果沒有相同的兩信號(hào)，則再改變，再進(jìn)行一維相關(guān)，變，再進(jìn)行一維相關(guān)， 概念：參考信號(hào)的概念：

3、參考信號(hào)的“寬窄寬窄”與視距是對(duì)應(yīng)的，故在二維相關(guān)中，一維是與視距是對(duì)應(yīng)的，故在二維相關(guān)中，一維是視距，另一維是視線高。視距，另一維是視線高。一、一、 精密水準(zhǔn)測量的誤差來源及影響精密水準(zhǔn)測量的誤差來源及影響儀器誤差儀器誤差 視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行（視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行（ i角角）的誤差）的誤差 水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度誤差的影響水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度誤差的影響 兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響外界因素引起的誤差外界因素引起的誤差 溫度變化對(duì)溫度變化對(duì)i角的影響角的影響 儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）垂直位移的影響儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）垂直位移的影響 大氣垂直折光的影響大氣垂直折光的影響 電磁

4、場對(duì)水準(zhǔn)測量的影響電磁場對(duì)水準(zhǔn)測量的影響觀測誤差的影響觀測誤差的影響.精密水準(zhǔn)測量精密水準(zhǔn)測量（一）視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差（一）視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差1()si ss后前-1）（前后ssis二等水準(zhǔn)測量：前后視距差應(yīng)1 m。 前后視距累積差，應(yīng)3m。角誤差的影響小教材錯(cuò)，教材錯(cuò)，p317 設(shè)設(shè) ，要求，要求 對(duì)高差的影響小到可以忽略不計(jì)的程對(duì)高差的影響小到可以忽略不計(jì)的程度，如度，如 =0.lmm，那么前后視距之差的容許值為，那么前后視距之差的容許值為為了顧及觀測時(shí)各種外界因素的影響，所以規(guī)定，二等水為了顧及觀測時(shí)各種外界因素的影響，所以規(guī)定，二等水準(zhǔn)測量前后視距差應(yīng)不大于準(zhǔn)測量前后視

5、距差應(yīng)不大于1m。為了使各種誤差不致累。為了使各種誤差不致累積起來，還規(guī)定由測段第一個(gè)測站開始至每一測站前后視積起來，還規(guī)定由測段第一個(gè)測站開始至每一測站前后視距累積差，對(duì)于二等水準(zhǔn)測量而言應(yīng)距累積差，對(duì)于二等水準(zhǔn)測量而言應(yīng)不大于不大于3m。51 issmisss4 . 1)( 前后由此可見，在由此可見，在i 角保持不變的情況下，一個(gè)測站上的前后角保持不變的情況下，一個(gè)測站上的前后視距相等或一個(gè)測段的前后視距總和相等，則在觀測高視距相等或一個(gè)測段的前后視距總和相等，則在觀測高差中由于差中由于i 角的誤差影響可以得到消除。但在實(shí)際作業(yè)中，角的誤差影響可以得到消除。但在實(shí)際作業(yè)中，要求前后視距完全

6、相等是困難的。下面討論前后視距不要求前后視距完全相等是困難的。下面討論前后視距不等差的容許值問題。等差的容許值問題。i角的誤差影響角的誤差影響（二）水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度誤差的影響（二）水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度誤差的影響在精密水準(zhǔn)測量作業(yè)中必須使用經(jīng)過檢驗(yàn)的水準(zhǔn)標(biāo)尺。設(shè)f為水準(zhǔn)標(biāo)尺每米間隔平均真長誤差，則對(duì)一個(gè)測站的觀測高差h應(yīng)加的改正數(shù)為個(gè)測段應(yīng)加的改正數(shù)為： （三）兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響（三）兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響hffhff水準(zhǔn)測量作業(yè)中各測段的測站數(shù)目應(yīng)安排成偶數(shù)，且在相鄰測站上使兩水準(zhǔn)標(biāo)尺輪流作為前視尺和后視尺。 )()()()()()(232223121112bahaabbhbahbbaah正正

7、（四）溫度變化對(duì)溫度變化對(duì)i角的影響角的影響 由于溫度的變化（如儀器受熱的部位不同），使儀器有關(guān)部件產(chǎn)生不同程度的膨脹或收縮，而引起i角的變化。 當(dāng)太陽射向物鏡或目鏡端影響最大，旁射水準(zhǔn)管一側(cè)時(shí)，影響較小，旁射與水準(zhǔn)管相對(duì)的另一側(cè)時(shí)，影響最小。 溫度的變化對(duì)i角的影響是極其復(fù)雜的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)儀器周圍的溫度均勻地每變化1oc時(shí)，i角將平均變化約為0.5，有時(shí)甚至更大些，有時(shí)竟可達(dá)到12 。 i角與時(shí)間成比例地均勻變化，則可以采取改變觀測程序的方法在一定程度上來消除或削弱這種誤差對(duì)觀測高差的影響。 奇數(shù)站奇數(shù)站的觀測程序的觀測程序 后后(基基) -前前(基基)- 前前(輔輔)- 后后(輔輔)

8、偶數(shù)站偶數(shù)站的觀測程序的觀測程序 前前(基基)- 后后(基基)- 后后(輔輔)- 前前(輔輔)打傘打傘（五）儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)）垂直位移的影響（五）儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)）垂直位移的影響（1）儀器升降的誤差）儀器升降的誤差 當(dāng)儀器的腳架隨時(shí)間而逐漸下沉?xí)r。 用后后-前前-前前-后觀測程序后觀測程序、作業(yè)熟練、硬路面觀測誤差小。（2）尺臺(tái)升降的誤差）尺臺(tái)升降的誤差 主要是發(fā)生在遷站的過程中，由原來的前視尺轉(zhuǎn)為后視尺而產(chǎn)生下沉，于是總使后視讀數(shù)偏大，使各測站的觀測高差都偏大，成為系統(tǒng)性的誤差影響。 用往返觀測取平均來削弱這項(xiàng)誤差用往返觀測取平均來削弱這項(xiàng)誤差 還要求往返觀測的地面性質(zhì)相同。（六）大

9、氣垂直折光的影響（六）大氣垂直折光的影響 1、視線高出地面0.3m， 2、選擇合適的天氣（陰天、早晚、無風(fēng)等） 3、避開不利的環(huán)境（日出后、日落前半小時(shí)、中午、大風(fēng)等）一般情況下，空氣上疏下密，但當(dāng)?shù)亟孛娼^對(duì)吸熱（晴天）時(shí)，近地面是下疏上密，由于視線發(fā)生折射，近地面一般來說是向上彎折。（七）磁場對(duì)補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的影響（七）磁場對(duì)補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的影響 由于補(bǔ)償器受到地磁場的影響，會(huì)在磁場中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，以致由于補(bǔ)償器受到地磁場的影響，會(huì)在磁場中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，以致使視線產(chǎn)生系統(tǒng)性變化。這種誤差的基本特征是：使視線產(chǎn)生系統(tǒng)性變化。這種誤差的基本特征是：與水準(zhǔn)測量路線的方向有關(guān)，在南北方向進(jìn)行水

10、準(zhǔn)測量時(shí)表與水準(zhǔn)測量路線的方向有關(guān)，在南北方向進(jìn)行水準(zhǔn)測量時(shí)表現(xiàn)出明顯的系統(tǒng)誤差，每公里可達(dá)現(xiàn)出明顯的系統(tǒng)誤差，每公里可達(dá)0.71.4mm；與距離成正比地降低水準(zhǔn)測量的傳遞精度；與距離成正比地降低水準(zhǔn)測量的傳遞精度；在東西方向沒有明顯的系統(tǒng)誤差的影響；在東西方向沒有明顯的系統(tǒng)誤差的影響；克服磁致誤差影響較為有效的措施是改進(jìn)補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)和選克服磁致誤差影響較為有效的措施是改進(jìn)補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)和選用新型非磁性材料用新型非磁性材料 （目前的抗磁性補(bǔ)償器并不令人滿意）。）。 在存在強(qiáng)的電磁場情況下，以使用精密水準(zhǔn)器水準(zhǔn)儀為好。在存在強(qiáng)的電磁場情況下，以使用精密水準(zhǔn)器水準(zhǔn)儀為好。（八）觀測誤差的影響（八）觀

11、測誤差的影響 精密水準(zhǔn)測量的觀測誤差，主要有水準(zhǔn)器氣泡氣泡居中的誤差居中的誤差，照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺上分劃的誤差分劃的誤差和讀數(shù)誤讀數(shù)誤差差，這些誤差都是屬于偶然性質(zhì)的。由于精密水準(zhǔn)儀有傾斜螺旋和符合水準(zhǔn)器，并有光學(xué)測微器裝置，可以提高讀數(shù)精度，同時(shí)用楔形絲照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺上的分劃線，這樣可以減小照準(zhǔn)誤差，因此，這些誤差影響都可以有效地控制在很小的范圍內(nèi)有效地控制在很小的范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，這些誤差在每測站上由基輔分劃所得觀測高差的平均值中的影響還不到還不到0.lmm。二、二、 精密水準(zhǔn)測量的實(shí)施精密水準(zhǔn)測量的實(shí)施（一）精密水準(zhǔn)測量作業(yè)的一般規(guī)定（一）精密水準(zhǔn)測量作業(yè)的一般規(guī)定（1）觀測前）觀測前3

12、0分鐘，應(yīng)將儀器置于露天陰影處，使儀器與外分鐘，應(yīng)將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致；觀測時(shí)應(yīng)用測傘遮蔽陽光；遷站時(shí)應(yīng)罩界氣溫趨于一致；觀測時(shí)應(yīng)用測傘遮蔽陽光；遷站時(shí)應(yīng)罩以白色儀器罩。以白色儀器罩。（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)?。﹥x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)測量中規(guī)定，一測站前、后視距于規(guī)定的限值：二等水準(zhǔn)測量中規(guī)定，一測站前、后視距差應(yīng)小于差應(yīng)小于1.0m，前、后視距累積差應(yīng)小于，前、后視距累積差應(yīng)小于3m。這樣，可以。這樣，可以消除或削弱與距離有關(guān)的各種誤差對(duì)觀測高差的影響，如消除或削弱與距離有關(guān)的各種誤差對(duì)觀測

13、高差的影響，如i角誤差、地球曲率和垂直折光等影響。角誤差、地球曲率和垂直折光等影響。 精密水準(zhǔn)測量一般指國家一、二等水準(zhǔn)測量，在各項(xiàng)工程的不同建設(shè)階段的高程控制測量中，極少進(jìn)行一等水準(zhǔn)測量，故在工程測量技術(shù)規(guī)范中，將水準(zhǔn)測量分為二、三、四等三個(gè)等級(jí)，其精度指標(biāo)與國家水準(zhǔn)測量的相應(yīng)等級(jí)一致。（一）精密水準(zhǔn)測量作業(yè)的一般規(guī)定（續(xù)）（一）精密水準(zhǔn)測量作業(yè)的一般規(guī)定（續(xù)）（3 3）對(duì)氣泡式水準(zhǔn)儀，觀測前應(yīng)測出傾斜螺旋的置平零點(diǎn)，）對(duì)氣泡式水準(zhǔn)儀，觀測前應(yīng)測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。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)

14、器，須嚴(yán)格置平。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 4）同一測站上觀測時(shí)，不得兩次調(diào)焦；轉(zhuǎn)動(dòng)儀器的傾斜螺）同一測站上觀測時(shí)，不得兩次調(diào)焦；轉(zhuǎn)動(dòng)儀器的傾斜螺旋和測微螺旋，其最后旋轉(zhuǎn)方向均應(yīng)為旋進(jìn)，以避免傾斜旋和測微螺旋，其最后旋轉(zhuǎn)方向均應(yīng)為旋進(jìn)，以避免傾斜螺旋和測微器隙動(dòng)差對(duì)觀測成果的影響。螺旋和測微器隙動(dòng)差對(duì)觀測成果的影響。（5 5）在兩相鄰測站上，應(yīng)按奇、偶數(shù)測站的觀測程序進(jìn)行觀）在兩相鄰測站上，應(yīng)按奇、偶數(shù)測站的觀測程序進(jìn)行觀測。對(duì)于往測奇數(shù)測站按測。對(duì)于往測奇數(shù)測站按“后前前后后前前后”、偶數(shù)測站按、偶數(shù)測站按“前前后后前后后前”的觀測程序在相鄰測站上交替進(jìn)行。返測時(shí)，奇的觀

15、測程序在相鄰測站上交替進(jìn)行。返測時(shí)，奇數(shù)測站與偶數(shù)測站的觀測程序與往測時(shí)相反，即奇數(shù)測站數(shù)測站與偶數(shù)測站的觀測程序與往測時(shí)相反，即奇數(shù)測站由前視開始，偶數(shù)測站由后視開始。這樣的觀測程序可以由前視開始，偶數(shù)測站由后視開始。這樣的觀測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)觀測高差的影消除或減弱與時(shí)間成比例均勻變化的誤差對(duì)觀測高差的影響，如響，如i角的變化和儀器的垂直位移等影響。角的變化和儀器的垂直位移等影響。（人盯人法）（人盯人法）（一）精密水準(zhǔn)測量作業(yè)的一般規(guī)定（續(xù)）（一）精密水準(zhǔn)測量作業(yè)的一般規(guī)定（續(xù)）（6 6）在連續(xù)各測站上安置水準(zhǔn)儀時(shí)，應(yīng)使其中兩腳螺旋與水）在連續(xù)各測站上安置水準(zhǔn)儀

16、時(shí)，應(yīng)使其中兩腳螺旋與水準(zhǔn)路線方向平行，而第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側(cè)準(zhǔn)路線方向平行，而第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側(cè)與右側(cè)。與右側(cè)。（7 7）每一測段的往測與返測，其測站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)，由往測）每一測段的往測與返測，其測站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)，由往測轉(zhuǎn)向返測時(shí)，兩水準(zhǔn)標(biāo)尺應(yīng)互換位置，并應(yīng)重新整置儀器。轉(zhuǎn)向返測時(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)路線上每一測段儀器測站安排成偶數(shù)，可以削減兩在水準(zhǔn)路線上每一測段儀器測站安排成偶數(shù)，可以削減兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等差等誤差對(duì)觀測高差的影響。水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等差等誤差對(duì)觀測高差的影響。（8 8）每一測段的水準(zhǔn)測量路線應(yīng)進(jìn)行往測和返測，這樣，可）每一

17、測段的水準(zhǔn)測量路線應(yīng)進(jìn)行往測和返測，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。準(zhǔn)標(biāo)尺垂直位移的誤差影響。（9）一個(gè)測段的水準(zhǔn)測量路線的往測和返測應(yīng)在不同的氣象）一個(gè)測段的水準(zhǔn)測量路線的往測和返測應(yīng)在不同的氣象條件下進(jìn)行，如分別在上午和下午觀測。條件下進(jìn)行，如分別在上午和下午觀測。（10）由后（前）視讀數(shù)到前（后）視讀數(shù)時(shí)，不得重新調(diào)）由后（前）視讀數(shù)到前（后）視讀數(shù)時(shí)，不得重新調(diào)整圓水準(zhǔn)器氣泡居中。整圓水準(zhǔn)器氣泡居中。（一只手固定握著一個(gè)腳架法一只手固定握著一個(gè)腳架法）（一）精密水準(zhǔn)測量作業(yè)的一般規(guī)定（

18、續(xù)）（一）精密水準(zhǔn)測量作業(yè)的一般規(guī)定（續(xù)）（11)11)使用補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀觀測的操作程序與水準(zhǔn)器水使用補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀觀測的操作程序與水準(zhǔn)器水準(zhǔn)儀相同。觀測前對(duì)圓水準(zhǔn)器應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)與校正，觀測時(shí)準(zhǔn)儀相同。觀測前對(duì)圓水準(zhǔn)器應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)與校正，觀測時(shí)應(yīng)嚴(yán)格使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。應(yīng)嚴(yán)格使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。 大部分儀器有測量按鈕，按動(dòng)測量按鈕，自動(dòng)補(bǔ)償器的重大部分儀器有測量按鈕，按動(dòng)測量按鈕，自動(dòng)補(bǔ)償器的重力擺輕微擺動(dòng)，靜止后可讀數(shù)。力擺輕微擺動(dòng)，靜止后可讀數(shù)。（1212）水準(zhǔn)測量的觀測工作間歇時(shí)，最好能結(jié)束在固定的水準(zhǔn)）水準(zhǔn)測量的觀測工作間歇時(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

19、靠、光滑突出、便于放置點(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)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，檢測結(jié)果如符合限差要求兩個(gè)間歇點(diǎn)的高差進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如符合限差要求( (對(duì)對(duì)于二等水準(zhǔn)測量，規(guī)定檢測間歇點(diǎn)高差之差應(yīng)于二等水準(zhǔn)測量，規(guī)定檢測間歇點(diǎn)高差之差應(yīng)1.0mm)1.0mm)，就可以從間歇點(diǎn)起測。若僅能選定一個(gè)固定點(diǎn)作為間歇點(diǎn)，就可以從間歇點(diǎn)起測。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)沒有發(fā)生任何位移，方可由則在間歇后應(yīng)仔細(xì)檢視，確認(rèn)沒有發(fā)生任何位移，方可由間歇點(diǎn)起測。

20、間歇點(diǎn)起測。（二）（二） 精密水準(zhǔn)測量觀測精密水準(zhǔn)測量觀測1.測站觀測程序測站觀測程序 往測時(shí)，奇數(shù)測站照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的順序?yàn)?后視標(biāo)尺的基本分劃；后視標(biāo)尺的基本分劃； 前視標(biāo)尺的基本分劃；前視標(biāo)尺的基本分劃； 前視標(biāo)尺的輔助分劃；前視標(biāo)尺的輔助分劃； 后視標(biāo)尺的輔助分劃；后視標(biāo)尺的輔助分劃； 往測時(shí)，偶數(shù)測站照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的順序?yàn)?前視標(biāo)尺的基本分劃；前視標(biāo)尺的基本分劃； 后視標(biāo)尺的基本分劃；后視標(biāo)尺的基本分劃； 后視標(biāo)尺的輔助分劃；后視標(biāo)尺的輔助分劃； 前視標(biāo)尺的輔助分劃。前視標(biāo)尺的輔助分劃。 返測時(shí)，奇、偶數(shù)測站照準(zhǔn)標(biāo)尺的順序分別與往測偶、奇數(shù)測站相同。 2.每站操作步驟每站操作步驟

21、 對(duì)于對(duì)于“后后前前前前后后”的觀測程序的觀測程序整置儀器水平（望遠(yuǎn)鏡繞垂直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，符合水準(zhǔn)器氣泡兩端影像分離不超過1cm）將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)后視標(biāo)尺（標(biāo)尺立直），使符合水準(zhǔn)器氣泡兩端的影像符合（即氣泡兩端影像分離不得大于2mm），隨后用望遠(yuǎn)鏡的上絲和下絲照準(zhǔn)標(biāo)尺的基本分劃進(jìn)行視距讀數(shù)，視距讀數(shù)的第四位數(shù)由測微器直接讀取。然后，使符合水準(zhǔn)器氣泡兩端影像完全密合，轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪用楔形絲精確夾準(zhǔn)標(biāo)尺的基本分劃線，讀取標(biāo)尺的基本分劃讀數(shù)（前三位在標(biāo)尺讀取，后兩位在測微器讀?。?。2.每站操作步驟（續(xù)）每站操作步驟（續(xù)）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)前視標(biāo)尺，使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合，轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪，用楔形絲精確夾準(zhǔn)標(biāo)尺的基

22、本分劃線，讀取標(biāo)尺的基本分劃和測微器讀數(shù)，然后用上絲和下絲照準(zhǔn)標(biāo)尺基本分劃進(jìn)行視距讀數(shù)。照準(zhǔn)前視標(biāo)尺的輔助分劃線，并使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合，轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪使楔形絲精確夾準(zhǔn)標(biāo)尺的輔助分劃線，讀取標(biāo)尺輔助分劃和測微器的讀數(shù)。旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡照，照準(zhǔn)后視標(biāo)尺輔助分劃線，使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合，轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪使楔形絲精確夾準(zhǔn)標(biāo)尺的輔助分劃線，讀取后視標(biāo)尺輔助分劃和測微器的讀數(shù)。 對(duì)于對(duì)于“前前后后后后前前”的觀測程序，操作步驟類的觀測程序，操作步驟類似似3. 精密水準(zhǔn)測量觀測有關(guān)限差精密水準(zhǔn)測量觀測有關(guān)限差一、二等水準(zhǔn)測量限差規(guī)定如下表：項(xiàng)目等級(jí)測段路線往返測高差不符值mm附合路線閉合差mm環(huán)線閉合

23、差mm檢測已測測段高差之差mm一等二等k2k4l2l4f2f4r3r6每站7限差寫在黑板上102.2.測站的記錄與計(jì)算測站的記錄與計(jì)算(9)=(1)-(2)(9)=(1)-(2)(10)=(5)-(6)(10)=(5)-(6)(11)=(9)-(10)(11)=(9)-(10)(12)=(11)+(12)=(11)+前站前站(12)(12)(14)=(3)+ k -(8)(14)=(3)+ k -(8)(13)=(4)+ k -(7)(13)=(4)+ k -(7)(15)=(3)-(4)(15)=(3)-(4)(16)=(8)-(7)(16)=(8)-(7)(17)=(14)-(13)(17

24、)=(14)-(13) =(15)-(16) =(15)-(16) (18)=(15)+(16) (18)=(15)+(16) 例：例：二等水準(zhǔn)測量，往測時(shí)第一站、第二站的讀數(shù)如下：二等水準(zhǔn)測量，往測時(shí)第一站、第二站的讀數(shù)如下：第一站：4241, 3590, 39156, 30546, 3379, 2730, 91198, 99801；第二站：3789, 2880, 33369, 30931, 3545, 2640, 91578, 94019。測站編號(hào)后尺下絲前尺下絲方 尺及向 號(hào)標(biāo)尺讀數(shù)基+k減輔備考上絲上絲后距d前距d基本分劃輔助分劃 1后 a 前后-前 h 2后 前后-前 h 424.1

25、359.0391.56305.46337.9273.0911.98998.0165.164.9+0.2+0.2+5-2+7+86.03+86.10378.9288.0333.69309.31264.0354.5940.19915.7890.590.9-0.4-0.2+30+3-24.41-24.38k=60650+86.06-24.40?由測段往返測的高差不符值計(jì)算由測段往返測的高差不符值計(jì)算每公里高差中數(shù)的偶然中誤差每公里高差中數(shù)的偶然中誤差4.4.水準(zhǔn)測量的精度水準(zhǔn)測量的精度14mnr 式中，是各測段往返測的高差不符值，取mm為單位；r是各測段的距離，取km為單位；n是測段的數(shù)目。 當(dāng)水準(zhǔn)

26、路線構(gòu)成水準(zhǔn)網(wǎng)的水準(zhǔn)環(huán)超過當(dāng)水準(zhǔn)路線構(gòu)成水準(zhǔn)網(wǎng)的水準(zhǔn)環(huán)超過20個(gè)時(shí)，還需按水準(zhǔn)個(gè)時(shí)，還需按水準(zhǔn)環(huán)閉合差計(jì)算環(huán)閉合差計(jì)算每公里水準(zhǔn)測量高差中數(shù)的全中誤差每公里水準(zhǔn)測量高差中數(shù)的全中誤差/www fmn 式中，w是水準(zhǔn)環(huán)線經(jīng)過各項(xiàng)改正后計(jì)算的環(huán)閉合差，以mm為單位；f 為水準(zhǔn)環(huán)長度，取km為單位；n水準(zhǔn)環(huán)數(shù)。每公里水準(zhǔn)測量往返高差中數(shù)偶然中誤差和全中誤差的限值等級(jí)一等mm二等mm0.451.01.02.0偶然中誤差偶然中誤差 ，全中誤差，全中誤差 超限時(shí)，應(yīng)分超限時(shí)，應(yīng)分析原因，重測有關(guān)測段或路線。析原因，重測有關(guān)測段或路線。 mwm水準(zhǔn)測量的精度水準(zhǔn)測量的精度mwm偶然中誤差是由往返高差閉合差計(jì)

27、算的，全中誤差是由環(huán)線閉合差計(jì)算的。三、水準(zhǔn)測量的概算三、水準(zhǔn)測量的概算 觀測高差的各項(xiàng)改正數(shù)的計(jì)算和水準(zhǔn)點(diǎn)概略高程表的編算1.水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度誤差的改正數(shù)計(jì)算水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度誤差的改正數(shù)計(jì)算 當(dāng)一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度的平均誤差f 大于0.02 mm 時(shí)，就要對(duì)觀測高差進(jìn)行改正，大小為：fh 2.正常水準(zhǔn)面不平行的改正數(shù)計(jì)算正常水準(zhǔn)面不平行的改正數(shù)計(jì)算3.水準(zhǔn)路線閉合差計(jì)算水準(zhǔn)路線閉合差計(jì)算 4.高差改正數(shù)的計(jì)算高差改正數(shù)的計(jì)算 5.計(jì)算水準(zhǔn)點(diǎn)的概略高程計(jì)算水準(zhǔn)點(diǎn)的概略高程0.0000015371 sin2mmh 0()nwhhhiisvws 0hhhv結(jié)束結(jié)束再見！再見！則由下圖可知，對(duì)測站則

28、由下圖可知，對(duì)測站、觀測高差的影響分別為觀測高差的影響分別為 為視距，為視距， 為每次為每次讀數(shù)變化了的讀數(shù)變化了的i角。由此可見，在測站角。由此可見，在測站、的觀測高差的觀測高差之和中就抵消了由于之和中就抵消了由于i角變化的誤差影響角變化的誤差影響siisiis),()(3412和4321iiii、溫度變化對(duì)溫度變化對(duì)i角的影響角的影響儀器升降的誤差儀器升降的誤差 測基本分劃高差、輔助分劃高差； 設(shè)儀器下降量均勻，基本高差大了，輔助高差小了； 取兩次高差的平均值時(shí)，可以有效地減弱儀器升降誤差。 國家三等以上水準(zhǔn)測量程序： 后后(基基)、前、前(基基)、前、前(輔輔)、后、后(輔輔) 或：前前

29、(基基)、后、后(基基)、后、后(輔輔)、前、前(輔輔)尺臺(tái)升降的誤差尺臺(tái)升降的誤差 假設(shè)在轉(zhuǎn)站時(shí)，尺墊下沉，使后視讀數(shù)增大， 導(dǎo)致測段高差增大。 往返觀測取平均來消除這項(xiàng)誤差 iiiihhhh返返往往）返往hhh(21一、精密水準(zhǔn)儀的特點(diǎn)一、精密水準(zhǔn)儀的特點(diǎn)1.高質(zhì)量的望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)高質(zhì)量的望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)精密水準(zhǔn)儀的放大倍率大于40倍，物鏡的孔徑大于50mm。2.堅(jiān)固穩(wěn)定的儀器結(jié)構(gòu)堅(jiān)固穩(wěn)定的儀器結(jié)構(gòu)由特殊的合金鋼制成，在儀器上套有起隔熱作用的防護(hù)罩3.高精度的測微器裝置高精度的測微器裝置光學(xué)測微器可以讀到0.lmm，估讀到0.0lmm；使用楔形絲照準(zhǔn)4.高靈敏的管水準(zhǔn)器高靈敏的管水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器的格值為10/2mm，有傾斜螺旋裝置5.高性能的補(bǔ)償器裝置高性能的補(bǔ)償器裝置二、精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn)二、精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn)1.1.當(dāng)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)尺分劃間的長度必須保持穩(wěn)定，或僅有微小的變化。有因瓦合金帶度必須保持穩(wěn)定，或僅有微小的變化。有因瓦合金帶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。和系統(tǒng)誤差都應(yīng)很小。3.水準(zhǔn)標(biāo)尺在構(gòu)造上應(yīng)保證