橋隧選修4高程控制測(cè)量

1、高程控制測(cè)量高程控制測(cè)量梁建昌梁建昌主要內(nèi)容主要內(nèi)容u三四高程控制測(cè)量u二等水準(zhǔn)測(cè)量u三角高程測(cè)量l 高程基準(zhǔn)面高程基準(zhǔn)面：地面點(diǎn)高程的統(tǒng)一起算面。：地面點(diǎn)高程的統(tǒng)一起算面。 大地水準(zhǔn)面、高程為零。大地水準(zhǔn)面、高程為零。 基準(zhǔn)面測(cè)定基準(zhǔn)面測(cè)定l 驗(yàn)潮站：驗(yàn)潮站：長(zhǎng)期觀測(cè)海水面水位升降的工作稱為驗(yàn)潮，長(zhǎng)期觀測(cè)海水面水位升降的工作稱為驗(yàn)潮，進(jìn)行這項(xiàng)工作的場(chǎng)所稱為驗(yàn)潮站。進(jìn)行這項(xiàng)工作的場(chǎng)所稱為驗(yàn)潮站。位置適中位置適中半日潮有規(guī)律半日潮有規(guī)律不在江河入?？诓辉诮尤牒？诤Ｃ骈_(kāi)闊、無(wú)島礁海面開(kāi)闊、無(wú)島礁海底平坦，水深在海底平坦，水深在10m10m以上以上4.1 三、四高程控制測(cè)量三、四高程控制測(cè)量（一）

2、綜述（一）綜述l“19561956年黃海高程系統(tǒng)年黃海高程系統(tǒng)” ：青島驗(yàn)潮站1950年至1956年7年潮汐資料。不足：所采用的驗(yàn)潮資料時(shí)間較短不到潮汐變化的一個(gè)周期（一個(gè)周期一般為18.61年），驗(yàn)潮資料中含有粗差。l“19851985國(guó)家高程基準(zhǔn)國(guó)家高程基準(zhǔn)”青島驗(yàn)潮站19521979年19年間的驗(yàn)潮資料。為什么對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，只能根據(jù)一個(gè)驗(yàn)潮站所為什么對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，只能根據(jù)一個(gè)驗(yàn)潮站所求得的平均海水面作為全國(guó)高程基準(zhǔn)面？求得的平均海水面作為全國(guó)高程基準(zhǔn)面？l國(guó)家高程系統(tǒng)采用國(guó)家高程系統(tǒng)，現(xiàn)采用國(guó)家高程系統(tǒng)采用國(guó)家高程系統(tǒng)，現(xiàn)采用“1985國(guó)國(guó)家高程基準(zhǔn)家高程基準(zhǔn)”。水準(zhǔn)原點(diǎn)水準(zhǔn)原點(diǎn)

3、 為長(zhǎng)期、牢固，作為傳遞高程的起算點(diǎn)。 用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法將它與驗(yàn)潮站的水準(zhǔn)標(biāo)尺進(jìn)行聯(lián)測(cè)，以此高程作為全國(guó)各地推算高程的依據(jù)。 “1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”系統(tǒng)，水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為72.2604m72.2604m。 “1985國(guó)家高程基準(zhǔn)” 從1988年1月1日開(kāi)始啟用。l高程控制測(cè)量按用途分為：國(guó)家高程控制測(cè)量、城市高程控制測(cè)量按用途分為：國(guó)家高程控制測(cè)量、城市高程控制測(cè)量、工程高程控制測(cè)量。高程控制測(cè)量、工程高程控制測(cè)量。 國(guó)家高程控制測(cè)量按精度分為國(guó)家一、二、三、四等國(guó)家高程控制測(cè)量按精度分為國(guó)家一、二、三、四等。國(guó)家一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)是國(guó)家高程控制的骨干和全面基礎(chǔ)控制網(wǎng)，其水準(zhǔn)測(cè)

4、量工作稱為精密水準(zhǔn)測(cè)量。三、四等水準(zhǔn)直接為測(cè)制地形圖和各項(xiàng)工程建設(shè)用。高程控制測(cè)量分類和等級(jí)高程控制測(cè)量分類和等級(jí) 城市高程控制測(cè)量分為二、三、四等和圖根水準(zhǔn)城市高程控制測(cè)量分為二、三、四等和圖根水準(zhǔn)測(cè)量。測(cè)量。 工程高程控制測(cè)量分為二、三、四、五等以及圖根工程高程控制測(cè)量分為二、三、四、五等以及圖根水準(zhǔn)測(cè)量。水準(zhǔn)測(cè)量。地形測(cè)量中，最基本的高程控制測(cè)量是四等水準(zhǔn)測(cè)地形測(cè)量中，最基本的高程控制測(cè)量是四等水準(zhǔn)測(cè)量和等外水準(zhǔn)測(cè)量。量和等外水準(zhǔn)測(cè)量。l高程控制測(cè)量主要采用水準(zhǔn)測(cè)量和光電測(cè)距三角高高程控制測(cè)量主要采用水準(zhǔn)測(cè)量和光電測(cè)距三角高程測(cè)量方法。程測(cè)量方法。l 光電測(cè)距三角高程測(cè)量，通過(guò)采用對(duì)向觀

5、或中間設(shè)光電測(cè)距三角高程測(cè)量，通過(guò)采用對(duì)向觀或中間設(shè)站觀測(cè)等方法可以代替四等及其以下等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量。站觀測(cè)等方法可以代替四等及其以下等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量。附合水準(zhǔn)路線 支水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線獨(dú)立水準(zhǔn)網(wǎng)附合水準(zhǔn)網(wǎng)（二）三、四等水準(zhǔn)測(cè)量（二）三、四等水準(zhǔn)測(cè)量1.水準(zhǔn)路線布設(shè)形式水準(zhǔn)路線布設(shè)形式（1）基本規(guī)定）基本規(guī)定l 采用尺墊作轉(zhuǎn)點(diǎn)尺承。觀測(cè)應(yīng)成像清晰、穩(wěn)定，否則采用尺墊作轉(zhuǎn)點(diǎn)尺承。觀測(cè)應(yīng)成像清晰、穩(wěn)定，否則應(yīng)縮短視線長(zhǎng)度；應(yīng)縮短視線長(zhǎng)度；l 三等水準(zhǔn)測(cè)量一測(cè)站觀測(cè)順序?yàn)椋汉笄扒昂?；三等水?zhǔn)測(cè)量一測(cè)站觀測(cè)順序?yàn)椋汉笄扒昂螅籰 四等水準(zhǔn)測(cè)量一測(cè)站觀測(cè)順序?yàn)椋汉笏牡人疁?zhǔn)測(cè)量一測(cè)站觀測(cè)順序?yàn)椋汉?后后-前前-前

6、。前。2.三、四水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)三、四水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)l 三等水準(zhǔn)測(cè)量采用中絲讀數(shù)法進(jìn)行往返測(cè)。當(dāng)使用有三等水準(zhǔn)測(cè)量采用中絲讀數(shù)法進(jìn)行往返測(cè)。當(dāng)使用有光學(xué)測(cè)微器的水準(zhǔn)儀和線條式因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺觀測(cè)時(shí)，光學(xué)測(cè)微器的水準(zhǔn)儀和線條式因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺觀測(cè)時(shí)，也可進(jìn)行單程雙轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測(cè)；也可進(jìn)行單程雙轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測(cè)；l 四等水準(zhǔn)測(cè)量采用中絲讀數(shù)法觀測(cè)。當(dāng)水準(zhǔn)路線為附四等水準(zhǔn)測(cè)量采用中絲讀數(shù)法觀測(cè)。當(dāng)水準(zhǔn)路線為附合路線或閉合路線時(shí)進(jìn)行單程觀測(cè)，支線必須往返測(cè)合路線或閉合路線時(shí)進(jìn)行單程觀測(cè)，支線必須往返測(cè)或單程雙轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測(cè)；或單程雙轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測(cè)；1. 水準(zhǔn)面不平行性水準(zhǔn)面不平行性 重力位能重力位能:隨著位置和重力加速度大小而變化的位能.g

7、hW g為重力加速度；h為單位質(zhì)點(diǎn)所處的高度。 BBAAhghgW 取地球上取上、下兩相鄰水準(zhǔn)取地球上取上、下兩相鄰水準(zhǔn)面，它們的位能不等，下面小，設(shè)面，它們的位能不等，下面小，設(shè)為為W；上面大，則為；上面大，則為W+W，由于，由于它們都是等位面，因此在它們都是等位面，因此在A、B兩點(diǎn)：兩點(diǎn)：4.2 二等水準(zhǔn)測(cè)量二等水準(zhǔn)測(cè)量（一）正常水準(zhǔn)面不平行性及高程系統(tǒng)（一）正常水準(zhǔn)面不平行性及高程系統(tǒng)在同一水準(zhǔn)面上的不同點(diǎn)重力加速度在同一水準(zhǔn)面上的不同點(diǎn)重力加速度g值是不同值是不同的的，hA與hB必定不相等，也就是說(shuō)，水準(zhǔn)面不是相互平行的，這是水準(zhǔn)面的一個(gè)重要特性，稱為水準(zhǔn)水準(zhǔn)面不平行性面不平行性。重力

8、加速度值g是隨緯度的不同而變化的，在緯度較低的赤道處有較小的值，而在兩極處值較大，因此，水準(zhǔn)面是相互不平行的、且為向兩極收斂的、接近橢圓形的曲面。ABgg水準(zhǔn)面的不平行性對(duì)觀測(cè)高差有何影響呢?BBAAhghgWONBBhH測(cè) 即使水準(zhǔn)測(cè)量完全沒(méi)有誤差，這個(gè)水準(zhǔn)環(huán)形路線的閉合差也即使水準(zhǔn)測(cè)量完全沒(méi)有誤差，這個(gè)水準(zhǔn)環(huán)形路線的閉合差也不為零。在閉合環(huán)形水準(zhǔn)路線中，由于水準(zhǔn)面不平行所產(chǎn)生的不為零。在閉合環(huán)形水準(zhǔn)路線中，由于水準(zhǔn)面不平行所產(chǎn)生的閉合差稱為理論閉合差。閉合差稱為理論閉合差。OABBhH測(cè) 水準(zhǔn)面的不平行性，對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響有水準(zhǔn)面的不平行性，對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響有: :(1)(1)用水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)

9、得兩點(diǎn)間的高差隨路線不同而有差異用水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)得兩點(diǎn)間的高差隨路線不同而有差異(2)(2)閉合環(huán)形路線閉合差不等于零，稱為理論閉合差。閉合環(huán)形路線閉合差不等于零，稱為理論閉合差。因?yàn)樗疁?zhǔn)面的不平行性因?yàn)樗疁?zhǔn)面的不平行性,所以有所以有:OABONBhhBBHH測(cè)測(cè)（1）正高高程系統(tǒng)）正高高程系統(tǒng)以大地水準(zhǔn)面為高程基準(zhǔn)面，地面上任一點(diǎn)的正高高程（簡(jiǎn)稱正高），即該點(diǎn)沿垂線方向至大地水準(zhǔn)面的距離。 在大地測(cè)量中定義下面三種高程系統(tǒng)：在大地測(cè)量中定義下面三種高程系統(tǒng)： 正高，正常高，力高高程系正高，正常高，力高高程系。 2.三三 種高程系統(tǒng)種高程系統(tǒng)00BBWWgdh01BBBBCmHdHgdhg正則：則

10、：B點(diǎn)的正高為：點(diǎn)的正高為：式中：式中： 為鉛垂線為鉛垂線BC上上的平均重力的平均重力加速度值加速度值。BmgBCdHdhW = WBW = W0O大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面A點(diǎn)點(diǎn)水準(zhǔn)面水準(zhǔn)面ABBCBCHHdH正0001BCBBCBBCBBBBBCCBWWg dHWWWWgdhg dHdHgdhg過(guò)過(guò)B點(diǎn)的水準(zhǔn)面與點(diǎn)的水準(zhǔn)面與大地水準(zhǔn)面之間的大地水準(zhǔn)面之間的位能差位能差位差唯一：位差唯一： 某點(diǎn)正高不隨水準(zhǔn)測(cè)量路線的不同而有差異。某點(diǎn)正高不隨水準(zhǔn)測(cè)量路線的不同而有差異。 正高高程是唯一確定的數(shù)值可以用來(lái)表示地面的高程。正高高程是唯一確定的數(shù)值可以用來(lái)表示地面的高程。 但地面一點(diǎn)的正高高程不能精確求

11、得。但地面一點(diǎn)的正高高程不能精確求得。01BBBBCmHdHgdhg正（2）正常高高程系統(tǒng)）正常高高程系統(tǒng)將正高系統(tǒng)中不能精確測(cè)定的用正常重力代替，得到的一種高程系統(tǒng)，稱為正常高正常高。BmgBm正常高可以精確求得，其數(shù)值也不隨水準(zhǔn)路線而異，是惟一確定的。我國(guó)規(guī)定采用正常高高程系統(tǒng)作為我國(guó)高程的統(tǒng)一系統(tǒng)。 01BBBmHgdh正常高00.30862BBBmH00.3086H地面高度地面高度H處的點(diǎn)的正處的點(diǎn)的正常重力計(jì)算：常重力計(jì)算：水準(zhǔn)橢球面上的水準(zhǔn)橢球面上的正常重力值。正常重力值。 正常高與正高不同，它不是地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的距正常高與正高不同，它不是地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的距離，而是地面點(diǎn)到

12、一個(gè)與大地水準(zhǔn)面極為接近的基準(zhǔn)離，而是地面點(diǎn)到一個(gè)與大地水準(zhǔn)面極為接近的基準(zhǔn)面的距離，這個(gè)基準(zhǔn)面就稱為面的距離，這個(gè)基準(zhǔn)面就稱為似大地水準(zhǔn)面似大地水準(zhǔn)面。 似大地水準(zhǔn)面是由地面沿垂線向下量取正常高所得的似大地水準(zhǔn)面是由地面沿垂線向下量取正常高所得的點(diǎn)形成的連續(xù)曲面，它不是水準(zhǔn)面，只是用以計(jì)算的點(diǎn)形成的連續(xù)曲面，它不是水準(zhǔn)面，只是用以計(jì)算的輔助面。輔助面。 正常高就是以似大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面，以鉛垂線為基正常高就是以似大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面，以鉛垂線為基準(zhǔn)線的高程系統(tǒng)準(zhǔn)線的高程系統(tǒng).對(duì)任意一點(diǎn)正常高和正高的差值對(duì)任意一點(diǎn)正常高和正高的差值mmmgHHHg正常常01BBBmHgdhg正01BBBmHgd

13、h正常高045011AAAAHgdhHgdh力區(qū)力0011BBBBBBmmHgdhHgdhg正正常高，對(duì)同一重力水準(zhǔn)面的兩點(diǎn)而言，它們的位能相等，但沿對(duì)同一重力水準(zhǔn)面的兩點(diǎn)而言，它們的位能相等，但沿鉛垂線到兩點(diǎn)的平均重力加速度和平均重力值不等，所鉛垂線到兩點(diǎn)的平均重力加速度和平均重力值不等，所以在同一重力水準(zhǔn)面上兩點(diǎn)的正高或正常高是不相等的。以在同一重力水準(zhǔn)面上兩點(diǎn)的正高或正常高是不相等的。 一點(diǎn)的力高就是水準(zhǔn)面一點(diǎn)的力高就是水準(zhǔn)面在緯度在緯度45處的正常高處的正常高 一點(diǎn)的地區(qū)力高就是水準(zhǔn)一點(diǎn)的地區(qū)力高就是水準(zhǔn)面在該測(cè)區(qū)平均緯度處的正面在該測(cè)區(qū)平均緯度處的正常高常高力高保證了力高保證了 同一

14、水準(zhǔn)面上的各點(diǎn)高程都相同同一水準(zhǔn)面上的各點(diǎn)高程都相同（3）力高和地區(qū)力高系統(tǒng)）力高和地區(qū)力高系統(tǒng)大地高高程系統(tǒng)大地高高程系統(tǒng)大地高：地面上某點(diǎn)沿法線到參考橢求面的距離。大地高：地面上某點(diǎn)沿法線到參考橢求面的距離。大地高高程系統(tǒng)：以橢求面為基準(zhǔn)面，以法線為基準(zhǔn)線大地高高程系統(tǒng)：以橢求面為基準(zhǔn)面，以法線為基準(zhǔn)線的高程系統(tǒng)。的高程系統(tǒng)。參考橢求面與大地水準(zhǔn)面的差距就稱為大地水準(zhǔn)面差距。參考橢求面與大地水準(zhǔn)面的差距就稱為大地水準(zhǔn)面差距。參考橢求面與似大地水準(zhǔn)面的差距就稱為高程異常。參考橢求面與似大地水準(zhǔn)面的差距就稱為高程異常。（二）精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差來(lái)源及其影響（二）精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差來(lái)源及其

15、影響3 觀測(cè)誤差觀測(cè)誤差 （在精密水準(zhǔn)測(cè)量中影響很小，不到（在精密水準(zhǔn)測(cè)量中影響很小，不到0.1mm）水準(zhǔn)儀的影響磁場(chǎng)對(duì)補(bǔ)償式自動(dòng)安平響電磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影垂直位移的影響尺臺(tái)或尺墊儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺大氣垂直折光的影響角的影響溫度變化對(duì))(i2外界因素外界因素i角視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的影響角水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度的誤差兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響（水準(zhǔn)標(biāo)尺長(zhǎng)度誤差影響）1儀器誤差儀器誤差1.視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差影響視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差影響（1）i角的誤差影響角的誤差影響 由于檢校殘差，水準(zhǔn)氣泡居中時(shí)，視準(zhǔn)軸不能保持水平，使水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)產(chǎn)生誤差，并且與視距成正比。 1)(前后ssis對(duì)一測(cè)站高差的

16、影響：對(duì)一測(cè)站高差的影響： 1)(前后ssis對(duì)一測(cè)段高差的影響：對(duì)一測(cè)段高差的影響： 設(shè)i=15，要求s 對(duì)高差的影響小到可以忽略不計(jì)的程度，如s =0.lmm，那么前后視距之差的容許值為二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范：每站前后視距差1m；每測(cè)段前后視累計(jì)視距差 3m。misss4 . 1)( 前后 可見(jiàn)，在i角保持不變的情況下，一個(gè)測(cè)站上的前后視距相等或一個(gè)測(cè)段的前后視距總和相等，則在觀測(cè)高差中由于i角的誤差影響可以得到消除。1()=0.1si ssmm后前（2） 角誤差的影響角誤差的影響 當(dāng)儀器不存在i角，則在儀器的豎軸嚴(yán)格鉛垂豎軸嚴(yán)格鉛垂時(shí)，交叉誤差并不影響在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)，因?yàn)閮x器在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)

17、時(shí)，視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸在垂直面上在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸在垂直面上的投影仍保持互相平行，的投影仍保持互相平行，因此對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量并無(wú)不利影響。 當(dāng)儀器的豎軸傾斜豎軸傾斜時(shí)，如與視準(zhǔn)軸正交的方向傾斜一個(gè)角度，那么這時(shí)視準(zhǔn)軸雖然仍在水平位置，但水準(zhǔn)軸兩端卻產(chǎn)生傾斜，從而水準(zhǔn)氣泡偏離居中位置;（2） 角誤差的影響角誤差的影響 儀器在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水準(zhǔn)氣泡將移動(dòng)，當(dāng)重新調(diào)整水準(zhǔn)氣泡居中進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，視準(zhǔn)軸就會(huì)偏離水平位置而傾斜，顯然它將影響在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)。 為了減少這種誤差對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量成果的影響，應(yīng)對(duì)水準(zhǔn)儀上的圓水準(zhǔn)器進(jìn)行檢驗(yàn)與校正和對(duì)交叉誤差 進(jìn)行檢驗(yàn)與校正。（3）溫度變化對(duì)）溫度變化對(duì)i角的影響

18、角的影響 儀器受熱的部位不同，對(duì)i角的影響也顯著不同：u當(dāng)太陽(yáng)射向物鏡和目鏡端影響最大；u旁射水準(zhǔn)管一側(cè)時(shí)，影響較??；u旁射與水準(zhǔn)管相對(duì)的另一側(cè)時(shí)，影響最小。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)儀器周圍的溫度均勻地每變化1C時(shí)，i角將平均變化約為0.5，有時(shí)竟可達(dá)到12 。p i角受溫度變化的影響很復(fù)雜，對(duì)高差的影響是難以角受溫度變化的影響很復(fù)雜，對(duì)高差的影響是難以用改變觀測(cè)程序的辦法來(lái)完全消除；而且在往返測(cè)用改變觀測(cè)程序的辦法來(lái)完全消除；而且在往返測(cè)不符值中也不能完全被發(fā)現(xiàn)，這就使高差中數(shù)不符值中也不能完全被發(fā)現(xiàn)，這就使高差中數(shù)受到受到系統(tǒng)性的誤差影響；系統(tǒng)性的誤差影響；p 減弱這種誤差影響最有效的辦法是減少儀器受

19、輻射減弱這種誤差影響最有效的辦法是減少儀器受輻射熱的影響，以減小熱的影響，以減小i角的復(fù)雜變化。同時(shí)，在觀測(cè)開(kāi)角的復(fù)雜變化。同時(shí)，在觀測(cè)開(kāi)始前應(yīng)將儀器預(yù)先從箱中取出，使儀器充分地與周始前應(yīng)將儀器預(yù)先從箱中取出，使儀器充分地與周圍空氣溫度一致。圍空氣溫度一致。p 若在觀測(cè)的較短時(shí)間段內(nèi)，i角受溫度的影響，與時(shí)間成比例地均勻變化，則可以采取改變觀測(cè)程序的方法在一定程度上在一定程度上來(lái)消除或削弱這種誤差對(duì)觀測(cè)高差的影響。奇數(shù)站：后（基）奇數(shù)站：后（基）-前（基）前（基）-前（輔）前（輔）-后（輔）后（輔）偶數(shù)站：前（基）偶數(shù)站：前（基）-后（基）后（基）-后（輔）后（輔）-前（輔）前（輔） 將測(cè)段的

20、測(cè)站數(shù)安排成將測(cè)段的測(cè)站數(shù)安排成偶數(shù)站偶數(shù)站，對(duì)于削減由于角變化對(duì)，對(duì)于削減由于角變化對(duì)觀測(cè)高差的誤差影響也是必要的。觀測(cè)高差的誤差影響也是必要的。 由于由于i角的變化不完全按照與時(shí)間成比例地均勻變化，相角的變化不完全按照與時(shí)間成比例地均勻變化，相鄰奇偶測(cè)站的視距也不一定相等，所以按上述程序進(jìn)行觀測(cè)，鄰奇偶測(cè)站的視距也不一定相等，所以按上述程序進(jìn)行觀測(cè)，只能說(shuō)基本上消除由于只能說(shuō)基本上消除由于i角變化的誤差影響。角變化的誤差影響。2.水準(zhǔn)標(biāo)尺長(zhǎng)度誤差的影響水準(zhǔn)標(biāo)尺長(zhǎng)度誤差的影響（1）水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度誤差的影響）水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度誤差的影響在精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)中必須使用經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的水準(zhǔn)標(biāo)尺。設(shè)f為水準(zhǔn)

21、標(biāo)尺每米間隔平均真長(zhǎng)誤差，則對(duì)一個(gè)測(cè)站的觀測(cè)高差h應(yīng)加的改正數(shù)為 hff對(duì)于一個(gè)測(cè)段來(lái)說(shuō)，應(yīng)加的改正數(shù)為 hff式中 為一個(gè)測(cè)段各測(cè)站觀測(cè)高差之和。h（2）兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等差的影響）兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等差的影響bababbaah)()()(111112測(cè)站測(cè)站ababaabbh)()()(222223 在兩相鄰測(cè)站的觀測(cè)高差之和中抵消了誤差的影響，在兩相鄰測(cè)站的觀測(cè)高差之和中抵消了誤差的影響，故在實(shí)際水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)中各測(cè)段的測(cè)站數(shù)應(yīng)安排成偶數(shù)，故在實(shí)際水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)中各測(cè)段的測(cè)站數(shù)應(yīng)安排成偶數(shù)，且在相鄰測(cè)站上使兩水準(zhǔn)標(biāo)尺輪流作為前視尺和后視尺。且在相鄰測(cè)站上使兩水準(zhǔn)標(biāo)尺輪流作為前視尺和后視尺。3.

22、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（1）儀器下沉）儀器下沉 儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺在垂直方向位移所產(chǎn)生的誤差，是精密水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)誤差的重要來(lái)源。 “后前前后后前前后”的觀測(cè)程序所測(cè)得的基輔高差取平均值，可較好地消除儀器的腳架隨儀器的腳架隨時(shí)間而逐漸下沉?xí)r間而逐漸下沉的誤差影響。1111) 11(111dhdbadbah基面測(cè)得的高差：基面測(cè)得的高差：22( 221)( 21)2222hadddbddabdhd輔面測(cè)得的高差：輔面測(cè)得的高差：122122hhddh基輔高差的平均值：基輔高差的平均值： 進(jìn)行往返測(cè)，高差取進(jìn)行往返測(cè)，高差取“往返測(cè)高差的平均

23、值往返測(cè)高差的平均值”，水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）下沉的誤差影響可大大減少。所以水準(zhǔn)測(cè)量一般都要求進(jìn)行往返測(cè)。往返測(cè)盡可能路線相往返測(cè)盡可能路線相同。同。（2）水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）下沉）水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）下沉 水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）的垂直位移，主要是發(fā)生在遷站的過(guò)程中，由原來(lái)的前視尺轉(zhuǎn)為后視尺而產(chǎn)生下沉，原來(lái)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)偏大于是總使后視讀數(shù)偏大，使各測(cè)站的觀測(cè)高差都偏大，成為系統(tǒng)性的誤差影響。在實(shí)際作業(yè)中，我們要盡量設(shè)法減少水準(zhǔn)標(biāo)尺的垂盡量設(shè)法減少水準(zhǔn)標(biāo)尺的垂直位移直位移，如立尺點(diǎn)要選在中等堅(jiān)實(shí)的土壤上；水準(zhǔn)標(biāo)尺立于尺臺(tái)后至少要半分鐘后才進(jìn)行觀測(cè)，這樣可以減

24、少其垂直位移量，從而減少其誤差影響。有時(shí)儀器腳架和尺臺(tái)（或尺樁）也會(huì)發(fā)生上升現(xiàn)象發(fā)生上升現(xiàn)象，就是當(dāng)我們用力將腳架或尺臺(tái)壓入地下之后，在我們不再用力的情況下，土壤的反作用有時(shí)會(huì)使腳架或尺臺(tái)逐漸上升，如果水準(zhǔn)測(cè)量路線沿著土壤性質(zhì)相同的路線敷設(shè)，而每次都有這種上升的現(xiàn)象發(fā)生，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)性質(zhì)的誤差影響，根據(jù)研究，這種誤差可以達(dá)到相當(dāng)大的數(shù)值。4.大氣垂直折光的影響大氣垂直折光的影響p 在地勢(shì)較為平坦的地區(qū)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，前后視距相等，視線彎曲的程度也相同，因此，在觀測(cè)高差中就可以消除這種誤差影響。p 越接近地面的大氣層，密度的梯度越大。若前后視線離地面的高度不同，則前后視線在垂直面內(nèi)的彎曲程度也

25、不同，折光影響也就不同。 如通過(guò)一個(gè)較長(zhǎng)的坡度時(shí)。p 為了減弱垂直折光對(duì)觀測(cè)高差的影響，應(yīng)使前后視使前后視距盡量相等，并使視線離地面有足夠的高度，在坡距盡量相等，并使視線離地面有足夠的高度，在坡度較大的水準(zhǔn)路線上進(jìn)行作業(yè)時(shí)應(yīng)適當(dāng)縮短視距。度較大的水準(zhǔn)路線上進(jìn)行作業(yè)時(shí)應(yīng)適當(dāng)縮短視距。 p在日出后半小時(shí)左右和日落前半小時(shí)左右這兩段時(shí)間內(nèi)，由于地表面的吸熱和散熱，使近地面的大氣密度和折光差變化迅速而無(wú)規(guī)律，故不宜進(jìn)行觀測(cè)；p在中午一段時(shí)間內(nèi)，由于太陽(yáng)強(qiáng)烈照射，使空氣對(duì)流劇烈，致使目標(biāo)成像不穩(wěn)定也不宜進(jìn)行觀測(cè)。p為了減弱垂直折光對(duì)觀測(cè)高差的影響，水準(zhǔn)規(guī)范還規(guī)定每一測(cè)段的往測(cè)和返測(cè)應(yīng)分別在上午或下每一測(cè)

26、段的往測(cè)和返測(cè)應(yīng)分別在上午或下午午，這樣在往返測(cè)觀測(cè)高差的平均值中可以減弱垂直折光的影響。 總之：削弱方法：總之：削弱方法：使前后視距相等；使前后視距相等；使視線離地面具有足夠的高度，在坡度較大的水準(zhǔn)路線使視線離地面具有足夠的高度，在坡度較大的水準(zhǔn)路線上進(jìn)行作業(yè)時(shí)應(yīng)適當(dāng)縮短視距。上進(jìn)行作業(yè)時(shí)應(yīng)適當(dāng)縮短視距。 避免在日出后半小時(shí)、日落前半小時(shí)和正午進(jìn)行觀測(cè)。避免在日出后半小時(shí)、日落前半小時(shí)和正午進(jìn)行觀測(cè)。每一測(cè)段的往測(cè)和返測(cè)應(yīng)分別在上午或下午進(jìn)行。每一測(cè)段的往測(cè)和返測(cè)應(yīng)分別在上午或下午進(jìn)行。5.電磁場(chǎng)、地磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響電磁場(chǎng)、地磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響 輸電線經(jīng)過(guò)的地帶所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，對(duì)光線，

27、其中包括對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量視準(zhǔn)線位置的正確性有系統(tǒng)性的影響，并與電流強(qiáng)度有關(guān)； 輸電線所形成的電磁場(chǎng)對(duì)平行于電磁場(chǎng)和正交于電磁場(chǎng)的視準(zhǔn)線將有不同影響 。辦法：辦法：在布設(shè)與輸電線平行的水準(zhǔn)路線時(shí)，必須使在布設(shè)與輸電線平行的水準(zhǔn)路線時(shí)，必須使水準(zhǔn)線路離輸電線水準(zhǔn)線路離輸電線50m以外；如果水準(zhǔn)線路與輸電線以外；如果水準(zhǔn)線路與輸電線相交，則其交角應(yīng)為直角，并且應(yīng)將水準(zhǔn)儀嚴(yán)格地安相交，則其交角應(yīng)為直角，并且應(yīng)將水準(zhǔn)儀嚴(yán)格地安置在輸電線的下方，標(biāo)尺點(diǎn)與輸電線成對(duì)稱布置，這置在輸電線的下方，標(biāo)尺點(diǎn)與輸電線成對(duì)稱布置，這樣，照準(zhǔn)后視和前視水準(zhǔn)標(biāo)尺的視準(zhǔn)線直線性的變形樣，照準(zhǔn)后視和前視水準(zhǔn)標(biāo)尺的視準(zhǔn)線直線性的變形可

28、以互相抵消。可以互相抵消。 （1）電磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響）電磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的補(bǔ)償器受到地磁場(chǎng)的影響，會(huì)在磁場(chǎng)中產(chǎn)生嚴(yán)重偏轉(zhuǎn)，以致使視準(zhǔn)線產(chǎn)生系統(tǒng)性變化，而對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的觀側(cè)成果產(chǎn)生系統(tǒng)性質(zhì)的磁性感應(yīng)誤差的影響。這種系統(tǒng)性誤差的影響與距離成正比地降這種系統(tǒng)性誤差的影響與距離成正比地降低水準(zhǔn)測(cè)量的傳遞精度。低水準(zhǔn)測(cè)量的傳遞精度。誤差的基本特征是與水準(zhǔn)測(cè)量路線的方向有關(guān)：誤差的基本特征是與水準(zhǔn)測(cè)量路線的方向有關(guān)：l 在南北方向進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)表現(xiàn)出明顯的系統(tǒng)誤差。每公里可達(dá)0. 7一1. 4mm。l 對(duì)于東西方向水準(zhǔn)測(cè)量路線，表現(xiàn)突出的是偶然誤差，而沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的系統(tǒng)誤差的影響，可以

29、認(rèn)為觀測(cè)成果沒(méi)有這種誤差的影響，或者影響極為微弱。這種來(lái)源于地磁場(chǎng)影響的磁感誤差，隨地球表面各地磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)度不同而異，而且還受到隨時(shí)間發(fā)生變化的各種因素的影響，因此這種誤差影響是十分復(fù)雜的。（2）磁場(chǎng)對(duì)補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的影響）磁場(chǎng)對(duì)補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的影響辦法：改進(jìn)儀器構(gòu)造，在補(bǔ)償器上加裝磁屏蔽，或提供非磁性的補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀。一些國(guó)家試驗(yàn)的資料表明，非磁性自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀并不比通常的補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀有所改善，因此抗磁性補(bǔ)償器并不能令人滿意。進(jìn)行精密工程水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，在存在強(qiáng)的電磁場(chǎng)情況下，以使用精密水準(zhǔn)器水準(zhǔn)儀。如使用Ni 004精密水準(zhǔn)儀。磁致誤差與補(bǔ)償器水準(zhǔn)儀的材料、擺的質(zhì)

30、量和磁致誤差與補(bǔ)償器水準(zhǔn)儀的材料、擺的質(zhì)量和擺長(zhǎng)等因素有關(guān)。克服磁致誤差影響較為有效的擺長(zhǎng)等因素有關(guān)?？朔胖抡`差影響較為有效的措施是措施是改進(jìn)補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)和選用新型非磁性材料改進(jìn)補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)和選用新型非磁性材料。6.觀測(cè)誤差的影響觀測(cè)誤差的影響l水準(zhǔn)器氣泡居中的誤差l照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺上分劃的誤差l讀數(shù)誤差 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(cè)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)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，這些誤差在每測(cè)站上由基輔分劃所得觀測(cè)高差的平均值中的影響還不到0.lmm。1.精密水準(zhǔn)測(cè)量作

31、業(yè)的一般規(guī)定精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定1）觀測(cè)前30分鐘，應(yīng)將儀器置于露天陰影處，使使儀器與外界氣溫趨于一致；觀測(cè)時(shí)應(yīng)用測(cè)傘遮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)罩以儀器罩。蔽陽(yáng)光；遷站時(shí)應(yīng)罩以儀器罩。2）儀器距前、后視水準(zhǔn)標(biāo)尺的距離應(yīng)盡量相等，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。其差應(yīng)小于規(guī)定的限值。二等水準(zhǔn)測(cè)量中，前、后視距差應(yīng)小于1.0m，前、后視距累積差應(yīng)小于3m。 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。（三）精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施（三）精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施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)

32、，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)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的圓水準(zhǔn)器，須嚴(yán)格置平。格置平。4）同一測(cè)站上觀測(cè)時(shí)，不得兩次調(diào)焦同一測(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)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。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)站按往測(cè)奇數(shù)測(cè)站按“后前前后后前前后”、偶數(shù)、偶數(shù)測(cè)站按測(cè)站按“前后后前前后后前”的觀測(cè)程序在相鄰測(cè)站上交替的觀測(cè)程序在相鄰測(cè)站上交替進(jìn)行進(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。這樣的觀測(cè)程序可以消除或減弱與時(shí)

33、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)。7）每一測(cè)段的往測(cè)與返測(cè)，測(cè)站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)，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。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。8）每一測(cè)段的水準(zhǔn)測(cè)量路線應(yīng)進(jìn)行往測(cè)和返測(cè)，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。9）一個(gè)測(cè)段的水準(zhǔn)測(cè)量路線的往測(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)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)

34、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)間歇點(diǎn)加以標(biāo)記。間歇后，應(yīng)檢測(cè)兩間歇點(diǎn)的高差，如符合限差要求（二等水準(zhǔn)測(cè)量檢測(cè)間歇點(diǎn)高差之差應(yīng)1.0mm），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.精密水準(zhǔn)測(cè)量精密水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)站觀測(cè)測(cè)站觀測(cè)程序程序 往測(cè)往測(cè)，奇數(shù)測(cè)站： 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)，偶數(shù)測(cè)站： 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

35、的輔助分劃； 前視標(biāo)尺的輔助分劃。 返測(cè)返測(cè)，奇、偶數(shù)奇、偶數(shù)測(cè)站照準(zhǔn)標(biāo)尺的順序分別與往測(cè)偶、偶、奇數(shù)奇數(shù)測(cè)站相同相同。 3.技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量限差規(guī)定如下表(GB12897-91) ：項(xiàng)目等級(jí)附合路線總長(zhǎng)(km)儀器類型水準(zhǔn)尺視線長(zhǎng)度（m）前后視距差（m）任一測(cè)站上前后視距累計(jì)差(m)視線下絲高度(m)上下絲均值與中絲讀數(shù)之差(mm)基輔（紅黑）分劃讀數(shù)差（mm）基輔（紅黑）分劃所得高差之差（mm）檢查間隙點(diǎn)高差之差（mm）0.5cm刻劃1cm刻劃一一S05S1因瓦301.53.0二二S05S1因瓦501.03.00.40.6

36、1.0三三50S1S3因瓦雙面75360.323四四16S3雙面1005100.235l 當(dāng)一、二等水準(zhǔn)路線跨越江河、峽谷、湖泊、洼地等障礙物的視線長(zhǎng)度在100m以內(nèi)時(shí)，可用一般觀測(cè)方法進(jìn)行施測(cè)，但在測(cè)站上應(yīng)變換一次儀器高度，觀測(cè)兩次的高差之差應(yīng)不超過(guò)1. 5mm，取用兩次觀測(cè)的中數(shù)。l 若視線長(zhǎng)度超過(guò)l00m時(shí)，則應(yīng)根據(jù)視線長(zhǎng)度和儀器設(shè)備等情況，選用特殊的方法進(jìn)行觀測(cè)。 （四）跨河精密水準(zhǔn)測(cè)量（四）跨河精密水準(zhǔn)測(cè)量1.跨河水準(zhǔn)測(cè)量的特點(diǎn)跨河水準(zhǔn)測(cè)量的特點(diǎn)1）跨越障礙物的視線較長(zhǎng)，使觀測(cè)時(shí)前后視線不能相等，儀器i角誤差的影響隨著視線長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而增大，致使由短視線后視減長(zhǎng)視線前視讀數(shù)所得高差中包

37、含有較大的i角誤差影響;2）跨越障礙的視線加長(zhǎng)，使大氣垂直折光的影響增大，這種影響隨著地面覆蓋物、水面情況和視線離水面的高度等因素的不同而不同，同時(shí)還隨空氣溫度的變化而變化，因而也就隨著時(shí)間而變化;3）視線長(zhǎng)度的增大，水準(zhǔn)標(biāo)尺上的分劃，在望遠(yuǎn)鏡中觀察就顯得非常細(xì)小，甚至無(wú)法辨認(rèn)，因而也就難以精確照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃和無(wú)法讀數(shù)。2.跨越場(chǎng)地的布設(shè)跨越場(chǎng)地的布設(shè)（1）布設(shè)形式一）布設(shè)形式一在河的兩岸選定立尺點(diǎn)b1,b2和測(cè)站I1、I2，同時(shí)I1、I2又是立尺點(diǎn)，且b1I1=b2I2。儀器先在I1處后視b1，在尺上讀數(shù)為B1，前視I2 標(biāo)尺上讀數(shù)為A1。設(shè)水準(zhǔn)儀i角誤差對(duì)B1的影響為1，對(duì)A1的誤差影響

38、為2，則由I1站所得觀測(cè)結(jié)果為：在I2處設(shè)站，在I2的標(biāo)尺遷至I1，在b1的標(biāo)尺遷至b2。在I2測(cè)得后尺B2，i角的影響為2;前尺讀數(shù)為A2，i角的影響為1。則由I2站所得觀測(cè)結(jié)果： 取11 ,I2測(cè)站所得高差的平均值：儀器i角誤差對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)的影響，在平均高差中得到抵消。 l 儀器在I1站觀測(cè)為上半測(cè)回觀測(cè)，在I2站觀測(cè)為下半測(cè)回觀測(cè)，由此構(gòu)成一個(gè)測(cè)回的觀測(cè)。測(cè)回?cái)?shù)、跨河視線長(zhǎng)度、測(cè)量等級(jí)在水準(zhǔn)規(guī)范中有明確規(guī)定。l 跨河水準(zhǔn)測(cè)量的全部觀測(cè)測(cè)回?cái)?shù)，應(yīng)分別在上午和下午觀測(cè)各占一半?；蚍謩e在白天和晚間觀測(cè)。測(cè)回間應(yīng)間歇30min，再開(kāi)始下一測(cè)回的觀測(cè)。l 為了保證跨越兩岸的視線I1 I2在相對(duì)

39、方向上具有相同的折光影響，對(duì)I1和I2的點(diǎn)位選擇，應(yīng)特別注意。 當(dāng)跨越的視距較短當(dāng)跨越的視距較短(小于小于500m) ,渡河比較方便，可以在渡河比較方便，可以在較短時(shí)間內(nèi)完成觀測(cè)工作時(shí)，這種布點(diǎn)方式才是可行的。較短時(shí)間內(nèi)完成觀測(cè)工作時(shí)，這種布點(diǎn)方式才是可行的。（2）布設(shè)形式二、三：）布設(shè)形式二、三： 為了更好地消除儀器i角的誤差影響和折光影響，最好用兩架同型號(hào)的儀器在兩岸同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，如下圖： 立尺點(diǎn)b1、 b2和儀器觀測(cè)站I1 , I2布置成下圖所示的兩種形式。盡量使b1I1= B2i2,b1I2=I2b1. （3）場(chǎng)地布設(shè)要求）場(chǎng)地布設(shè)要求1）為了盡可能使往返跨越障礙物的視線受著相同的折光

40、影響,要盡量選擇在兩岸地形相似、高度相差不大而跨越距離較短的地點(diǎn);2）草叢、沙灘、蘆葦?shù)仁苋展庹丈浜螅厦婵諝鈱又械臏囟确植记闆r變化很快，產(chǎn)生的折光影響很復(fù)雜，所以要力求避免通過(guò)它們的上方;3）兩岸測(cè)站至水面的一段河灘，距離應(yīng)相等，并應(yīng)大于2m;4）立尺點(diǎn)應(yīng)打帶有帽釘?shù)哪緲叮岳诹⒊摺?）兩岸儀器視線離水面的高度應(yīng)相等，當(dāng)跨河視線長(zhǎng)度小于300m時(shí)，視線離水面高度應(yīng)不低于2m；大于300m時(shí)，應(yīng)不低于 ；若水位受潮汐影響時(shí)，應(yīng)按最高水位計(jì)算；當(dāng)視線高度不能滿足要求時(shí)，須埋設(shè)牢固的標(biāo)尺樁，并建造穩(wěn)固的觀測(cè)臺(tái)或標(biāo)架。2.、觀測(cè)方法、觀測(cè)方法（1）光學(xué)測(cè)微法）光學(xué)測(cè)微法跨越障礙的距離在500m以內(nèi)

41、，預(yù)先制作有加粗標(biāo)志線的特制覘板，將水準(zhǔn)尺上的分劃線放大。標(biāo)志線的寬度取跨越障礙距離的1 /25 000，長(zhǎng)度約為寬度的5倍。硯板中央開(kāi)矩形小窗口，中央一條水平的指標(biāo)線，指標(biāo)線與標(biāo)志線的上、緣等距。覘板可沿水準(zhǔn)標(biāo)尺尺面上下滑動(dòng)，并能用螺旋將規(guī)板固定在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的任一位置。 1)覘板制作覘板制作 2) 觀測(cè)方法觀測(cè)方法1、觀測(cè)本岸近標(biāo)尺。連照基本分劃兩次，用測(cè)微器讀數(shù)。2、觀測(cè)對(duì)岸標(biāo)尺：(1)測(cè)微器讀數(shù)中央位置,對(duì)準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺，符合水準(zhǔn)氣泡精密符合；(2) 指揮對(duì)岸將覘板沿水準(zhǔn)標(biāo)尺上下移動(dòng)，直至覘板上的矩形標(biāo)志線被望遠(yuǎn)鏡中的楔形絲平分夾住為止. (這時(shí)覘板指標(biāo)線在水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)，就是水平視線在對(duì)岸

42、水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù))。(3) 再移動(dòng)覘板，使覘板指標(biāo)線精確對(duì)準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺上最鄰近的一條分劃線。讀取水準(zhǔn)標(biāo)尺上分劃線的注記讀數(shù)并用光學(xué)測(cè)微器測(cè)定覘標(biāo)指標(biāo)線的平移量，則得到對(duì)岸水準(zhǔn)標(biāo)尺上的精確讀數(shù)。(4) 一般規(guī)定要多次用光學(xué)測(cè)微器使楔形絲照準(zhǔn)覘板的矩形標(biāo)志線，按多次測(cè)定結(jié)果的平均數(shù)作為覘板指標(biāo)線的平移量。1.水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度誤差水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度誤差的改正數(shù)計(jì)算的改正數(shù)計(jì)算（五）觀測(cè)高差的各項(xiàng)改正數(shù)的計(jì)算（五）觀測(cè)高差的各項(xiàng)改正數(shù)的計(jì)算f (mm/m) =平均每米真長(zhǎng)平均每米真長(zhǎng)-1ml取一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢定成果的中數(shù),作為一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺平均每米真長(zhǎng)。l一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺的平均每米真長(zhǎng)與名義長(zhǎng)度lm之差稱為平平

43、均米真長(zhǎng)偏差均米真長(zhǎng)偏差，以f表示 一對(duì)精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的平均米真長(zhǎng)偏差大于0. 1 mm，就不能用于作業(yè)。偏差大于0. 02 mm，則應(yīng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)高差施加每米真長(zhǎng)改正.改正后的高差h， h=h+ =h+fh規(guī)定，當(dāng)一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度的平均誤差 大于0.02mm時(shí)，就要對(duì)觀測(cè)高差進(jìn)行改正，對(duì)于一個(gè)測(cè)段的改正 f由于往返測(cè)觀測(cè)高差的符號(hào)相反，所以往返測(cè)觀測(cè)高往返測(cè)觀測(cè)高差的改正數(shù)也將有不同的正負(fù)號(hào)差的改正數(shù)也將有不同的正負(fù)號(hào)。 設(shè)有一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺經(jīng)檢定得，一米間隔的平均真長(zhǎng)為999.96mm，則=（999.96-1000）= -0.04mm。測(cè)段往返測(cè)高差m345.20h則該測(cè)段往返測(cè)高差的改

44、正數(shù)為 (mm)81. 0)345.20(04. 0fhff2.正常水準(zhǔn)面不平行和重力異常的改正數(shù)計(jì)算正常水準(zhǔn)面不平行和重力異常的改正數(shù)計(jì)算 1）正常水準(zhǔn)面不平行和重力異常改正）正常水準(zhǔn)面不平行和重力異常改正01BBBmHgdh正常高00.3086H00.30862BBBmHABABdhHH常常000011()()11 ()()BBAABBABAOOAmmBABAOOmmHHdhdhdhgdhgdh正常高正常高第一項(xiàng)為主項(xiàng)，是第一項(xiàng)為主項(xiàng)，是水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)得的高差水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)得的高差;第二項(xiàng)中的水準(zhǔn)路線上各點(diǎn)的重力值，因緯度而異，所以此項(xiàng)第二項(xiàng)中的水準(zhǔn)路線上各點(diǎn)的重力值，因緯度而異，所以此項(xiàng)即為即為

45、正常位水準(zhǔn)面不平行改正數(shù)正常位水準(zhǔn)面不平行改正數(shù)。 （前兩項(xiàng)的和稱概略高程）（前兩項(xiàng)的和稱概略高程）第三項(xiàng)是由正常位水位面與重力等位面不一致引起的，稱為第三項(xiàng)是由正常位水位面與重力等位面不一致引起的，稱為重重力異常改正項(xiàng)力異常改正項(xiàng)。ABABdhHH常常正常位水準(zhǔn)面不平行引起的高差改正正常位水準(zhǔn)面不平行引起的高差改正)(iiAH或：或：重力異常引起的高差改正重力異常引起的高差改正按水準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定，各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果，均須計(jì)算正常水準(zhǔn)面不平行的改正。正常水準(zhǔn)面不平行改正數(shù)按下式計(jì)算，即)(iiAH2）正常水準(zhǔn)面不平行改正數(shù)計(jì)算）正常水準(zhǔn)面不平行改正數(shù)計(jì)算3）重力異常改正數(shù)計(jì)算）重力異常改正數(shù)計(jì)算l

46、 高程大于4000m或水準(zhǔn)點(diǎn)間的平均高差為150-250m的地區(qū)，一、二等水準(zhǔn)路線上每個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)測(cè)定重力。高差大于250m的測(cè)段，在地面傾斜變化處應(yīng)加測(cè)重力。l 高程在1 500-4 000m或水準(zhǔn)點(diǎn)間的平均高差為50-150m的地區(qū)，一等水準(zhǔn)路線上重力點(diǎn)間平均距離應(yīng)小于l l km;二等水準(zhǔn)路線應(yīng)小于23km。l 在我國(guó)西北、西南和東北邊境等有較大重力異常的地區(qū)，一等水準(zhǔn)路線上每個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)測(cè)定重力。l 在由青島水準(zhǔn)原點(diǎn)至國(guó)家大地原點(diǎn)的一等水準(zhǔn)路線上，應(yīng)逐點(diǎn)測(cè)定重力，以便精確求得大地原點(diǎn)的正常高。l 水準(zhǔn)點(diǎn)上重力測(cè)量，按加密重力點(diǎn)要求施測(cè)。（六）水準(zhǔn)測(cè)量的精度（六）水準(zhǔn)測(cè)量的精度水準(zhǔn)測(cè)量觀

47、測(cè)精度高，工作量大，難于多次重復(fù)，一般只進(jìn)行往返測(cè)，也就是以往返測(cè)高差平均作為高差的最或是值。當(dāng)評(píng)定這種最或是值的精度時(shí)，也只有往返測(cè)高差之差可資利用，它反映了水準(zhǔn)測(cè)量各種誤差共同作用的結(jié)果，具有真誤差的性質(zhì)，它們含有偶然誤差的影響也含有系統(tǒng)誤差的影響。而系統(tǒng)誤差具有累積的特性。但不論用那一種公式都不能正確反映往返測(cè)平均高差中系統(tǒng)誤差影響的大小。 一、二等水準(zhǔn)路線須以測(cè)段往返高差不符值計(jì)算每公里水準(zhǔn)測(cè)量往返高差中數(shù)的偶然中誤差RnnR2121由由n個(gè)測(cè)段往返測(cè)的高差不符值個(gè)測(cè)段往返測(cè)的高差不符值計(jì)算計(jì)算每公里單程每公里單程高差的偶然中誤差高差的偶然中誤差公式公式 在短距離，如一個(gè)測(cè)段的往返測(cè)高差之差中，偶然誤差肯定得到反映，雖然也不排除有系統(tǒng)誤差的影響，但由于距離短，系統(tǒng)誤差畢竟很小，所以用測(cè)段的往返測(cè)高差之差來(lái)估算偶然中誤差還是可行的。 RnnR2121由由n個(gè)測(cè)段往返測(cè)的高差不符值個(gè)測(cè)段往返測(cè)的高差不符值計(jì)算計(jì)算每公里單程每公里單程高差的偶然中誤差高差的偶然中誤差公式公式RnM412則每公里往返高