現(xiàn)代普通測(cè)量學(xué)第3章(2008)

1、 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 水準(zhǔn)測(cè)量原理、水準(zhǔn)儀的構(gòu)造及使用、水準(zhǔn)測(cè)水準(zhǔn)測(cè)量原理、水準(zhǔn)儀的構(gòu)造及使用、水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)方法、儀器的檢驗(yàn)與校正。量的施測(cè)方法、儀器的檢驗(yàn)與校正。主要目的：主要目的： 了解水準(zhǔn)測(cè)量原理、測(cè)量工具，掌握地面點(diǎn)位了解水準(zhǔn)測(cè)量原理、測(cè)量工具，掌握地面點(diǎn)位高程測(cè)量過程，能求出地面點(diǎn)高程。高程測(cè)量過程，能求出地面點(diǎn)高程。重點(diǎn)內(nèi)容：重點(diǎn)內(nèi)容： 水準(zhǔn)測(cè)量原理、施測(cè)方法、成果計(jì)算。水準(zhǔn)測(cè)量原理、施測(cè)方法、成果計(jì)算。第3章 水準(zhǔn)測(cè)量 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系第3章 水準(zhǔn)測(cè)量 3.13.1 水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量原理 3.23

2、.2 水準(zhǔn)儀及其使用水準(zhǔn)儀及其使用 3.33.3 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀及數(shù)字水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀及數(shù)字水準(zhǔn)儀 3.43.4 水準(zhǔn)測(cè)量方法水準(zhǔn)測(cè)量方法 3.53.5 微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正 3.63.6 水準(zhǔn)測(cè)量的誤差分析及注意事項(xiàng)水準(zhǔn)測(cè)量的誤差分析及注意事項(xiàng) 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系高程測(cè)量高程測(cè)量確定地面上各點(diǎn)高程的工作。確定地面上各點(diǎn)高程的工作。高程測(cè)量概述高程測(cè)量概述水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量用水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測(cè)量的工作。用水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測(cè)量的工作。三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量物理高程測(cè)量物理高程測(cè)量GPSGPS高程測(cè)量高程測(cè)量氣壓高程測(cè)量氣壓高程測(cè)量液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量液體靜力水

3、準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量高高程程測(cè)測(cè)量量高程測(cè)量按所使用的儀器和施測(cè)方法的不同高程測(cè)量按所使用的儀器和施測(cè)方法的不同,可分為可分為: 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系水準(zhǔn)測(cè)量的等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的等級(jí) 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系3.1 水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量的水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)是測(cè)量地面上兩點(diǎn)之間的是測(cè)量地面上兩點(diǎn)之間的高差高差。水準(zhǔn)儀的主要水準(zhǔn)儀的主要功能功能是能提供一條水平視線。是能提供一條水平視線。前進(jìn)方向水平視線大地水準(zhǔn)面HiHAHBAB后視尺前視尺abhab 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 hAB 0，高差為正，前視點(diǎn)高；高差為正，前視點(diǎn)高； hAB 0，高差為負(fù)，前視點(diǎn)低。高差

4、為負(fù)，前視點(diǎn)低。 高差必須帶高差必須帶“+ +、 - -”號(hào)；號(hào)； hAB的下標(biāo)次序必須與測(cè)量的前進(jìn)方向一致。的下標(biāo)次序必須與測(cè)量的前進(jìn)方向一致。 例例: :已知已知 hAB= += +1.436 m 則則 hBA= -= -1.436 m3.1 水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量原理高差高差 = = 后視讀數(shù)后視讀數(shù)- -前視讀數(shù)：前視讀數(shù)： hAB = a - b 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 高程的計(jì)算：高程的計(jì)算： HB HAhAB HA(ab) 高差法：高差法： Hi HAa HB Hib 儀高法儀高法 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系一一. .水準(zhǔn)儀的精度和類型水準(zhǔn)儀的精度和類型2.2.水準(zhǔn)儀類

5、型（根據(jù)結(jié)構(gòu)）水準(zhǔn)儀類型（根據(jù)結(jié)構(gòu)） 微傾式水準(zhǔn)儀微傾式水準(zhǔn)儀 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀 電子水準(zhǔn)儀電子水準(zhǔn)儀 數(shù)字水準(zhǔn)儀數(shù)字水準(zhǔn)儀 配套工具：水準(zhǔn)尺和尺墊配套工具：水準(zhǔn)尺和尺墊1.1.精度系列：精度系列： DS05 DS1 DS3 DS103.2 水準(zhǔn)儀及其使用水準(zhǔn)儀及其使用 型號(hào)下標(biāo)：毫米數(shù)，表示每公里往、返測(cè)量的高差型號(hào)下標(biāo)：毫米數(shù)，表示每公里往、返測(cè)量的高差 平均值的中誤差平均值的中誤差( (由儀器引起的由儀器引起的) ) 。 DS05 DS05、DS1DS1屬精密水準(zhǔn)儀，有測(cè)微讀數(shù)裝置，配置銦屬精密水準(zhǔn)儀，有測(cè)微讀數(shù)裝置，配置銦 鋼帶精密水準(zhǔn)尺，用于一、二等水準(zhǔn)測(cè)量及精密水鋼帶精

6、密水準(zhǔn)尺，用于一、二等水準(zhǔn)測(cè)量及精密水 準(zhǔn)測(cè)量。準(zhǔn)測(cè)量。DS3DS3用于三、四等水準(zhǔn)測(cè)量及一般工程測(cè)量。用于三、四等水準(zhǔn)測(cè)量及一般工程測(cè)量。 目前某些型號(hào)的自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，也有目前某些型號(hào)的自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，也有DS1DS1.5 5、DS2DS2.5 5 級(jí)別的。級(jí)別的。 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系132765498101412131115161.微傾螺旋；2.分劃板護(hù)罩；3.目鏡；4.物鏡調(diào)焦螺旋；5.制動(dòng)螺旋；6.微動(dòng)螺旋；7.底板；8.三角壓板； 9.腳螺旋；10.彈簧帽； 11.望遠(yuǎn)鏡；12.物鏡；13.管水準(zhǔn)器；14.圓水準(zhǔn)器；15.連接小螺釘；16.軸座 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量

7、工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡上絲下絲豎絲橫絲望遠(yuǎn)鏡十字絲 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系消除視差的步驟：消除視差的步驟： 目鏡目鏡調(diào)焦，使調(diào)焦，使十字絲十字絲最清晰；最清晰； 物鏡物鏡調(diào)焦，使調(diào)焦，使目標(biāo)像目標(biāo)像最清晰，且無(wú)視差。最清晰，且無(wú)視差。視差視差: : 望遠(yuǎn)鏡內(nèi)目標(biāo)像與十字絲分劃板未重合。望遠(yuǎn)鏡內(nèi)目標(biāo)像與十字絲分劃板未重合?，F(xiàn)象：觀測(cè)時(shí)，改變眼睛與目鏡的相對(duì)位置，十字現(xiàn)象：觀測(cè)時(shí)，改變眼睛與目鏡的相對(duì)位置，十字 絲與目標(biāo)的像有相對(duì)移動(dòng)。絲與目標(biāo)的像有相對(duì)移動(dòng)。視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸(CC)(CC): :十字絲交點(diǎn)與物鏡光心的連線。十字絲交點(diǎn)與物鏡光心的連線。 合肥工業(yè)大學(xué)

8、土建學(xué)院測(cè)量工程系水水準(zhǔn)準(zhǔn)器器圓水準(zhǔn)器、管水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器、管水準(zhǔn)器 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 2mm圓水準(zhǔn)器用來(lái)指示儀器豎軸是否豎直 LL 圓水準(zhǔn)器分劃值圓水準(zhǔn)器分劃值 ：是圓：是圓水準(zhǔn)器表面水準(zhǔn)器表面2mm圓弧所對(duì)應(yīng)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角的圓心角 DS3水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)器分劃值水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)器分劃值 通常為：通常為： /2mm 圓水準(zhǔn)器軸圓水準(zhǔn)器軸 ：過圓水準(zhǔn)器過圓水準(zhǔn)器零點(diǎn)所作圓球面的法線零點(diǎn)所作圓球面的法線8LL 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系Ro 管水準(zhǔn)器又稱為長(zhǎng)水準(zhǔn)管管水準(zhǔn)器又稱為長(zhǎng)水準(zhǔn)管 水準(zhǔn)管分劃值水準(zhǔn)管分劃值 ：是水準(zhǔn)：是水準(zhǔn)管表面管表面2mm圓弧所對(duì)應(yīng)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角的圓心角 /2

9、mm/2mm 水準(zhǔn)管軸水準(zhǔn)管軸LL：過水準(zhǔn)管：過水準(zhǔn)管零點(diǎn)所作圓弧面的縱切線零點(diǎn)所作圓弧面的縱切線LL2062652 R02 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 符合氣泡符合尚未符合 符合氣泡符合， 水準(zhǔn)管軸與視 線水平。微傾螺旋微傾螺旋 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系L圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器LLO管水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器：圓水準(zhǔn)器：用于儀器粗平，精度用于儀器粗平，精度 = 8= 8/2 2 管水準(zhǔn)器：管水準(zhǔn)器：用于儀器精平，精度用于儀器精平，精度 = 20/2 = 20/2 水水準(zhǔn)準(zhǔn)器器 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系望遠(yuǎn)鏡水準(zhǔn)器基座三腳架VV 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系CCLLVVLLLL LL

10、 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系三三. .水準(zhǔn)尺、尺墊水準(zhǔn)尺、尺墊 分單面尺和雙面尺分單面尺和雙面尺 直尺直尺：雙面：雙面( (黑、紅黑、紅) )水準(zhǔn)尺，紅水準(zhǔn)尺，紅面尺常數(shù)面尺常數(shù)4.687m4.687m、 4.787m4.787m，用，用于三等以下水準(zhǔn)路線測(cè)量。于三等以下水準(zhǔn)路線測(cè)量。 塔尺塔尺：可伸縮，伸足為：可伸縮，伸足為3 3米、米、5 5米，米，用于一般工程測(cè)量。用于一般工程測(cè)量。尺墊尺墊：轉(zhuǎn)點(diǎn)立尺用。：轉(zhuǎn)點(diǎn)立尺用。精密水準(zhǔn)尺精密水準(zhǔn)尺：銦鋼帶精密水準(zhǔn)尺，精密水準(zhǔn)測(cè)量用。：銦鋼帶精密水準(zhǔn)尺，精密水準(zhǔn)測(cè)量用。 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系四四. .水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用2.2.粗

11、平：用腳螺旋調(diào)節(jié)圓水準(zhǔn)氣泡居中，豎軸鉛垂。粗平：用腳螺旋調(diào)節(jié)圓水準(zhǔn)氣泡居中，豎軸鉛垂。用用“左手大拇指法左手大拇指法”：氣泡移動(dòng)的方向與左手大拇：氣泡移動(dòng)的方向與左手大拇 指轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋的方向一致。指轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋的方向一致。 a ab bc c操作步驟：操作步驟：安置安置粗平粗平瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)精平、讀數(shù)精平、讀數(shù)1.1.安置安置: :儀器位置（前、后視等距）儀器位置（前、后視等距） 腳架頭放平腳架頭放平 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系3.3.瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，消除瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，消除視差視差。 操作：操作： 調(diào)節(jié)目鏡螺旋，使十字絲最清晰調(diào)節(jié)目鏡螺旋，使十字絲最清晰(消除視差的關(guān)鍵消除視差的關(guān)鍵) )。粗瞄

12、粗瞄制動(dòng)制動(dòng)物鏡調(diào)焦、消除視差物鏡調(diào)焦、消除視差水平微動(dòng)。水平微動(dòng)。4.4.精平精平符合氣泡符合，水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸水平。符合氣泡符合，水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸水平。操作：操作：在每次讀數(shù)之前，都應(yīng)在每次讀數(shù)之前，都應(yīng)注視注視符合水準(zhǔn)氣泡觀測(cè)窗，符合水準(zhǔn)氣泡觀測(cè)窗，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋微傾螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中，即符合水準(zhǔn)器的兩端氣使水準(zhǔn)管氣泡居中，即符合水準(zhǔn)器的兩端氣泡影像對(duì)齊，只有當(dāng)氣泡已經(jīng)穩(wěn)定不動(dòng)而又居中的時(shí)候，泡影像對(duì)齊，只有當(dāng)氣泡已經(jīng)穩(wěn)定不動(dòng)而又居中的時(shí)候，水準(zhǔn)管軸水平，視準(zhǔn)軸亦水平，水準(zhǔn)管軸水平，視準(zhǔn)軸亦水平，即提供了一即提供了一條水平視線。條水平視線。微傾螺旋微傾螺旋 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工

13、程系5 5 讀數(shù)讀數(shù)儀器精確整平后，用儀器精確整平后，用橫絲橫絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。讀數(shù)按在目鏡中看到標(biāo)尺上的數(shù)字由小到大的方向，讀讀數(shù)按在目鏡中看到標(biāo)尺上的數(shù)字由小到大的方向，讀出米、分米、厘米、并仔細(xì)出米、分米、厘米、并仔細(xì)估讀毫米估讀毫米讀數(shù)記錄一般均不加小數(shù)點(diǎn)，讀數(shù)記錄一般均不加小數(shù)點(diǎn)，讀記四位數(shù)讀記四位數(shù)，以毫米為單位以毫米為單位。讀數(shù):0859 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系注意注意：讀數(shù)：讀數(shù)用用橫絲橫絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。每次讀數(shù)時(shí)都必須保持精平狀態(tài)（符合氣泡符合）。每次讀數(shù)時(shí)都必須保持精平狀態(tài)（符合氣泡符合）。讀數(shù)以米為單位，估讀到毫米讀數(shù)以米為單位，

14、估讀到毫米( (讀出四位讀數(shù)讀出四位讀數(shù)) )。 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系精密水準(zhǔn)測(cè)量的兩個(gè)重要條件： 精密水準(zhǔn)儀提供精確的水平視線； 精密水準(zhǔn)尺刻度精確(銦鋼帶水準(zhǔn)尺)，能讀得精確的讀數(shù)。一一. .精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀每公里往返平均高差中誤差每公里往返平均高差中誤差 1mm1mm；國(guó)產(chǎn)國(guó)產(chǎn) S05 S1S05 S1國(guó)外國(guó)外 Ni004(Zeiss) Ni004(Zeiss) （德國(guó)）（德國(guó)） N N3 3 (Wild)(Wild)（瑞士）（瑞士）自動(dòng)安平自動(dòng)安平 Ni002(Zeiss) Koni007(Zeiss)Ni002(Zeiss) Koni007(Zeiss) 精密水準(zhǔn)儀（精

15、密水準(zhǔn)儀（DS05DS05、DS1DS1）主要用于國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)）主要用于國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量量(the first and second order leveling)(the first and second order leveling)和高精度的和高精度的工程測(cè)量中；工程測(cè)量中；例如建構(gòu)筑物的沉降觀測(cè)，大型橋梁工程的施工測(cè)量和大例如建構(gòu)筑物的沉降觀測(cè)，大型橋梁工程的施工測(cè)量和大型精密設(shè)備安裝的水平基準(zhǔn)測(cè)量等。型精密設(shè)備安裝的水平基準(zhǔn)測(cè)量等。3.2.2 精密水準(zhǔn)儀及其使用精密水準(zhǔn)儀及其使用 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系1.1.水準(zhǔn)

16、器靈敏度高水準(zhǔn)器靈敏度高 水準(zhǔn)器格值達(dá)到水準(zhǔn)器格值達(dá)到551010/2mm/2mm。2.2.望遠(yuǎn)鏡放大率大，孔徑大望遠(yuǎn)鏡放大率大，孔徑大 放大率放大率V V在在4040倍以上，孔徑倍以上，孔徑D D大于大于50mm50mm，照準(zhǔn)精度高。，照準(zhǔn)精度高。3.3.望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，視準(zhǔn)軸變化小望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，視準(zhǔn)軸變化小 有隔熱罩。有隔熱罩。4.4.裝有平行玻璃板測(cè)微裝置裝有平行玻璃板測(cè)微裝置 測(cè)微范圍測(cè)微范圍10mm10mm，測(cè)微器刻度，測(cè)微器刻度100100格，格值為格，格值為0.1mm0.1mm，可估讀，可估讀 至至0.01mm0.01mm。 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系二二. .平行玻璃板測(cè)

17、微裝置平行玻璃板測(cè)微裝置 轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋，改變平行玻璃板的傾斜角度，可使 視線作上、下平移，平移量在測(cè)微分劃尺上讀取。測(cè)微器結(jié)構(gòu)與測(cè)微原理測(cè)微器結(jié)構(gòu)與測(cè)微原理 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系三、測(cè)微尺的讀數(shù)三、測(cè)微尺的讀數(shù) 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系測(cè)微尺的讀數(shù)測(cè)微尺的讀數(shù) 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系四、精密水準(zhǔn)尺四、精密水準(zhǔn)尺 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系3.3 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀和數(shù)字水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀和數(shù)字水準(zhǔn)儀一一. .自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀原理自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀原理自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀不需要不需要水準(zhǔn)管和微傾螺旋，水準(zhǔn)管和微傾螺旋，只有只有一個(gè)圓水一

18、個(gè)圓水準(zhǔn)器，安置儀器時(shí)，只要使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中后，借助準(zhǔn)器，安置儀器時(shí)，只要使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中后，借助一種一種“補(bǔ)償器補(bǔ)償器”的特別裝置，使視線自動(dòng)處于水平狀態(tài)。的特別裝置，使視線自動(dòng)處于水平狀態(tài)。dtgftgdtglftgl 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系二二. .自動(dòng)安平補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)自動(dòng)安平補(bǔ)償器結(jié)構(gòu) 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系上圖為北京光學(xué)儀器廠生上圖為北京光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的產(chǎn)的DZS3-1DZS3-1自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，右圖為補(bǔ)償器狀態(tài)窗口，當(dāng)右圖為補(bǔ)償器狀態(tài)窗口，當(dāng)儀器安置好、補(bǔ)償器指標(biāo)線儀器安置好、補(bǔ)償器指標(biāo)線位于補(bǔ)償器指標(biāo)附近時(shí)，即位于補(bǔ)償器指標(biāo)附近時(shí)，即可以進(jìn)行

19、讀數(shù)?？梢赃M(jìn)行讀數(shù)。 DZS3-1DZS3-1自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系一、數(shù)字水準(zhǔn)儀一、數(shù)字水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡基座基座 腳螺旋腳螺旋自動(dòng)安平補(bǔ)償器自動(dòng)安平補(bǔ)償器 電子電子水準(zhǔn)水準(zhǔn) 儀儀調(diào)焦螺旋調(diào)焦螺旋制動(dòng)、微動(dòng)螺旋制動(dòng)、微動(dòng)螺旋調(diào)焦發(fā)送器：計(jì)算概略視距值；調(diào)焦發(fā)送器：計(jì)算概略視距值；補(bǔ)償監(jiān)視器：監(jiān)測(cè)安平補(bǔ)償器的工作狀態(tài)補(bǔ)償監(jiān)視器：監(jiān)測(cè)安平補(bǔ)償器的工作狀態(tài)分光鏡分光鏡 ：將由物鏡計(jì)入的光分為可見光和紅外光：將由物鏡計(jì)入的光分為可見光和紅外光行陣探測(cè)器：識(shí)別水準(zhǔn)尺上的條碼，進(jìn)行讀數(shù)行陣探測(cè)器：識(shí)別水準(zhǔn)尺上的條碼，進(jìn)行讀數(shù)（電子水準(zhǔn)

20、儀）（電子水準(zhǔn)儀） 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系不同型號(hào)的數(shù)字水準(zhǔn)儀和條碼尺不同型號(hào)的數(shù)字水準(zhǔn)儀和條碼尺 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系主要特征：采用CCD線陣傳感器識(shí)別條形碼水準(zhǔn)標(biāo)尺上的條形碼分劃，用影像相關(guān)技術(shù)，經(jīng)信息轉(zhuǎn)換處理獲取觀測(cè)值，并以數(shù)字形式顯示或存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)。編碼原理和解碼方法分為：相關(guān)法（萊卡NA系列)、幾何法（蔡司、天寶DiNi系列）和相位法（索佳SDL系列)。相關(guān)法讀數(shù)法：觀測(cè)時(shí)，經(jīng)自動(dòng)調(diào)焦和自動(dòng)置平后，水準(zhǔn)標(biāo)尺條形碼分劃影像射到分光鏡上，并將其分為兩部分：其一是可見光，通過十字絲和目鏡，供照準(zhǔn)用；其二是紅外光射向探測(cè)器，它將望遠(yuǎn)鏡接收到

21、的光圖像信息光圖像信息轉(zhuǎn)換成電影像信號(hào)電影像信號(hào)，并傳輸給信息處理機(jī)，與機(jī)內(nèi)原有的關(guān)于水準(zhǔn)標(biāo)尺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)尺上水平視線的讀數(shù)。 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系SDL30數(shù)字水準(zhǔn)儀(日本索佳） 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系DiNi12數(shù)字水準(zhǔn)儀（美國(guó)天寶德國(guó)蔡司） 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系水準(zhǔn)點(diǎn)的類型：永久性，臨時(shí)性。其頂部通常為凸起的

22、水準(zhǔn)點(diǎn)的類型：永久性，臨時(shí)性。其頂部通常為凸起的半球面半球面, , 用于放置水準(zhǔn)尺。用于放置水準(zhǔn)尺。外業(yè)：外業(yè)：用水準(zhǔn)路線測(cè)量方法，在新建水準(zhǔn)點(diǎn)和已知水用水準(zhǔn)路線測(cè)量方法，在新建水準(zhǔn)點(diǎn)和已知水 準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)行高差測(cè)量。準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)行高差測(cè)量。內(nèi)業(yè)：內(nèi)業(yè)：評(píng)定測(cè)量精度，計(jì)算新建水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。評(píng)定測(cè)量精度，計(jì)算新建水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。1 1、水準(zhǔn)點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn) 用水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)定高程的高程控制點(diǎn)。用水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)定高程的高程控制點(diǎn)。 各等水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)埋設(shè)永久性標(biāo)石或標(biāo)志，水準(zhǔn)點(diǎn)的等級(jí)應(yīng)注記各等水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)埋設(shè)永久性標(biāo)石或標(biāo)志，水準(zhǔn)點(diǎn)的等級(jí)應(yīng)注記在水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)石或標(biāo)記面上。在水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)石或標(biāo)記面上。 水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)石的類型可

23、分為：基巖水準(zhǔn)標(biāo)石、基本水準(zhǔn)標(biāo)石、普水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)石的類型可分為：基巖水準(zhǔn)標(biāo)石、基本水準(zhǔn)標(biāo)石、普通水準(zhǔn)標(biāo)石和墻腳水準(zhǔn)標(biāo)志四種，通水準(zhǔn)標(biāo)石和墻腳水準(zhǔn)標(biāo)志四種， 其中混凝土普通水準(zhǔn)標(biāo)石和墻腳水準(zhǔn)標(biāo)志的埋設(shè)要求見下圖。其中混凝土普通水準(zhǔn)標(biāo)石和墻腳水準(zhǔn)標(biāo)志的埋設(shè)要求見下圖。 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系水準(zhǔn)點(diǎn)的編號(hào)：水準(zhǔn)點(diǎn)的編號(hào)： 例：例：BMBM（Bench Mark)Bench Mark)： BM.1BM.1、BM.2BM.2，BM.ABM.A、BM.BBM.B TBM (Temporary Bench Mark) TBM (Temporary Bench Mark)： TBM.1TBM.1、TBM.

24、2TBM.2 也可根據(jù)工程情況編號(hào)：也可根據(jù)工程情況編號(hào)： 水水-1-1、水、水-2, -2, 水水-3, -3, ； 固固-1, -1, 固固-2, -2, 固固-3, -3, 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系二二. .水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)路線 進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量的路線，由已知水準(zhǔn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量的路線，由已知水準(zhǔn) 點(diǎn)和新建水準(zhǔn)點(diǎn)組成。點(diǎn)和新建水準(zhǔn)點(diǎn)組成。水水準(zhǔn)準(zhǔn)路路線線1.1.閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線2.2.附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線3.3.支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線4.4.水準(zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)網(wǎng) 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系二、水準(zhǔn)路線二、水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)網(wǎng)：由若干條單一水準(zhǔn)路線相互連接構(gòu)成的網(wǎng)狀。結(jié)點(diǎn)：?jiǎn)我凰疁?zhǔn)路線相互連接的

25、點(diǎn)。 （1） 獨(dú)立水準(zhǔn)網(wǎng) （2）單結(jié)點(diǎn)附合水準(zhǔn)網(wǎng) BMA1234 BMABMB5BMC1 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系1.1.閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線0理論h實(shí)際上：理論上：0觀測(cè)h觀測(cè)hfh，觀測(cè)不合格，重測(cè)。，觀測(cè)成果合格；容容hhhhffff令：有：BMBM1 14 43 321 1閉合水準(zhǔn)路線分析：結(jié)論：閉合水準(zhǔn)路線具有嚴(yán)密的檢核條件。結(jié)論：閉合水準(zhǔn)路線具有嚴(yán)密的檢核條件。 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系2.2.附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線BMBM1 11 12 23 3BMBM2 2理論上：12BMBMHHh理論實(shí)際上：12BMBMHHh觀測(cè)令：)HH(hfBMBMh12觀測(cè)有：，觀測(cè)

26、不合格，重測(cè)。，觀測(cè)成果合格；容容hhhhffff結(jié)論：附合水準(zhǔn)路線具有嚴(yán)密的檢核條件。結(jié)論：附合水準(zhǔn)路線具有嚴(yán)密的檢核條件。 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系3.3.支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線理論上：實(shí)際上：無(wú)法比較與理論觀測(cè)hh令：返測(cè)往測(cè)hhfh有：，觀測(cè)不合格，重測(cè)。，觀測(cè)成果合格；容容hhhhffff結(jié)論：支水準(zhǔn)路線往返觀測(cè)具有嚴(yán)密性。結(jié)論：支水準(zhǔn)路線往返觀測(cè)具有嚴(yán)密性。BMBM1 11 12 23 3支線水準(zhǔn)路支線水準(zhǔn)路線不嚴(yán)密，線不嚴(yán)密，必須作往返必須作往返測(cè)！測(cè)！?h理論 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系三三. .連續(xù)安置水準(zhǔn)儀的測(cè)量方法連續(xù)安置水準(zhǔn)儀的測(cè)量方法 兩點(diǎn)間距離較長(zhǎng)或高差較大

27、時(shí)，在兩點(diǎn)間設(shè)若兩點(diǎn)間距離較長(zhǎng)或高差較大時(shí)，在兩點(diǎn)間設(shè)若干轉(zhuǎn)點(diǎn)，分段測(cè)量高差，取各分段高差的總和。干轉(zhuǎn)點(diǎn)，分段測(cè)量高差，取各分段高差的總和。hAB = h1+ h2+ hn = (a a1 1-b-b1 1)+(a)+(a2 2-b-b2 2)+)+(a+(an n-b-bn n) = a-a- b b 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 BMABMB1.444 1.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前進(jìn)方向1.1341.677TP1h1=-0.543水準(zhǔn)測(cè)量記錄水準(zhǔn)測(cè)量記錄格

28、式格式 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系水準(zhǔn)測(cè)量記錄表水準(zhǔn)測(cè)量記錄表 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系四四. .水準(zhǔn)測(cè)量的檢核水準(zhǔn)測(cè)量的檢核( (適用于等外水準(zhǔn)路線適用于等外水準(zhǔn)路線) )3.3.路線檢核（成果檢核）路線檢核（成果檢核）2.2.測(cè)站檢核測(cè)站檢核 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 每測(cè)站高差：每測(cè)站高差： 各測(cè)站高差之和：各測(cè)站高差之和： 待定點(diǎn)待定點(diǎn)B點(diǎn)高程：點(diǎn)高程：iiibahiiiABbahhABABhHH施測(cè)方法施測(cè)方法（動(dòng)畫動(dòng)畫）2. 待定點(diǎn)高程的測(cè)量和計(jì)算檢核待定點(diǎn)高程的測(cè)量和計(jì)算檢核 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系普通水準(zhǔn)測(cè)量記錄表普通水準(zhǔn)

29、測(cè)量記錄表0.718 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系四四. .水準(zhǔn)測(cè)量的檢核水準(zhǔn)測(cè)量的檢核( (適用于等外水準(zhǔn)路線適用于等外水準(zhǔn)路線) )3.3.測(cè)站檢核測(cè)站檢核對(duì)每一站高差進(jìn)行檢核，每站對(duì)每一站高差進(jìn)行檢核，每站 進(jìn)行（避免讀錯(cuò)、聽錯(cuò)、記錯(cuò)、進(jìn)行（避免讀錯(cuò)、聽錯(cuò)、記錯(cuò)、 未精平等粗差）未精平等粗差）。a a b b BA h =a b h =ab雙儀高法雙儀高法 BAa黑a紅 b紅b黑h = a黑b黑h = a紅b紅雙面尺法雙面尺法讀數(shù)要求讀數(shù)要求 （黑（黑+ +常數(shù)常數(shù) 紅）紅） 3 3mmmm高差要求高差要求 h h 5 5mmmm 取取 h=(=(h +h ) / 2 2兩尺常數(shù)不一致

30、時(shí)，考慮兩尺常數(shù)差兩尺常數(shù)不一致時(shí)，考慮兩尺常數(shù)差 0.1000.100米。米。要求要求: : 改變儀器高度應(yīng)在改變儀器高度應(yīng)在1010cmcm以上以上 h h 5 5mmmm 取取 h=(=(h +h ) / 2 2 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 雙儀高法水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)記錄表 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 雙面尺法水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)記錄表 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系黑面: h黑 = a-b紅面： h紅 = a-b平均高差： h =（h黑 + h紅）/2 或 h =（h黑 + h紅0.1）/2 h = ( a-b )/2 或 h = ( a-b0.1 )/2 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系黑面

31、: h黑 = a-b紅面：h紅 = a-b平均高差： h =（ h黑 + h紅0.1）/2 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系h測(cè) =h1+h2+h3+h4+h5h理 = H終-H始 fh = h測(cè)-h理要求：fh fh容路線檢核路線檢核（成果檢核）（成果檢核） 計(jì)算路線高差閉合差，檢驗(yàn)整條路線的測(cè)量精度。計(jì)算路線高差閉合差，檢驗(yàn)整條路線的測(cè)量精度。（1 1）附合水準(zhǔn)路線）附合水準(zhǔn)路線BMBM1 11 12 23 3BMBM2 2h4h3h2h1 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系BMAh測(cè) =h1+h2+h3+h4+h5h1h4（2 2）閉合水準(zhǔn)路線）閉合水準(zhǔn)路線h理=0fh = h測(cè) 要求：fh

32、fh容（3 3）支水準(zhǔn)路線）支水準(zhǔn)路線fh = h往+h返要求：fh fh容BMBM1 14 43 321 1BMBM1 11 12 23 3h3h2h1h5h往h返 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系mmnfh12容mmLfh40容mmnfh6容mmLfh20容式中：L路線長(zhǎng)，以公里為單位 n路線測(cè)站總數(shù) 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系 五、五、水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算步驟水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算步驟 （附合、閉合水準(zhǔn)路線）（附合、閉合水準(zhǔn)路線） h21）計(jì)算閉合差2）判斷閉合差是否超限3）計(jì)算各測(cè)段觀測(cè)高差的改正數(shù)5）計(jì)算各測(cè)段的改正后的高差6）計(jì)算各點(diǎn)的高程值4）檢查閉合差是否分配完BAhHhhhHf3

33、21）（容許nffhh12hfviihiihinnfSSfviiivhh；2212111vhHHvhHHAAB2附合水準(zhǔn)路線h1h31 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系五五. .水準(zhǔn)路線成果計(jì)算水準(zhǔn)路線成果計(jì)算閉合水準(zhǔn)路線高差閉合差觀測(cè)hfh附合水準(zhǔn)路線高差閉合差)(12BMBMhHHhf觀測(cè)支水準(zhǔn)路線高差閉合差返測(cè)往測(cè)hhfh，觀測(cè)不合格，重測(cè)。，觀測(cè)成果合格；容容hhhhffff 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系五五. .水準(zhǔn)路線成果計(jì)算水準(zhǔn)路線成果計(jì)算hiihiifnnVfLLV或改正后高差為：改正后高差為：iiiVhh計(jì)算各點(diǎn)高程：計(jì)算各點(diǎn)高程：iiihHH 1 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工

34、程系五五. .水準(zhǔn)路線成果計(jì)算水準(zhǔn)路線成果計(jì)算1.1.附合水準(zhǔn)路線成果整理附合水準(zhǔn)路線成果整理例：例： 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系H前 H后h 1.1.高差閉合差的計(jì)算高差閉合差的計(jì)算 2.2.高差閉合差的高差閉合差的 調(diào)整與各調(diào)整與各待定待定點(diǎn)高程的計(jì)算點(diǎn)高程的計(jì)算iihiiihllflVVlfV測(cè)段改正數(shù)每公里改正數(shù) 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系2.2.閉合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算閉合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算 與附合水準(zhǔn)路線不同之處是終點(diǎn)和起點(diǎn)是同一點(diǎn)，因此：與附合水準(zhǔn)路線不同之處是終點(diǎn)和起點(diǎn)是同一點(diǎn)，因此： hh理理 = H= H終終-H-H始始= 0 = 0 f fh h = h= h測(cè)測(cè)-h-

35、h理理 = h= h測(cè)測(cè) 其余計(jì)算與附合水準(zhǔn)路線相同其余計(jì)算與附合水準(zhǔn)路線相同 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系3.5 微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正一一. .水準(zhǔn)儀的軸線及其應(yīng)滿足的條件水準(zhǔn)儀的軸線及其應(yīng)滿足的條件(1)(1)圓水準(zhǔn)軸平行于豎軸圓水準(zhǔn)軸平行于豎軸 LL/ VV LL/ VV(2)(2)十字橫絲垂直于豎軸十字橫絲垂直于豎軸 橫絲橫絲VVVV(3)(3)水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸 LL / CC LL / CC (3)(3)為主要條件為主要條件 應(yīng)滿足的三個(gè)條件應(yīng)滿足的三個(gè)條件四條軸線四條軸線 視視 準(zhǔn)準(zhǔn) 軸軸 CCCC 望遠(yuǎn)鏡十字絲交點(diǎn)與物鏡光心的

36、連線，其望遠(yuǎn)鏡十字絲交點(diǎn)與物鏡光心的連線，其 延長(zhǎng)線即視線。延長(zhǎng)線即視線。 水水 準(zhǔn)準(zhǔn) 管管 軸軸LLLL 水準(zhǔn)管零點(diǎn)處的切線，氣泡居中，水準(zhǔn)管零點(diǎn)處的切線，氣泡居中，LLLL水平。水平。 圓水準(zhǔn)圓水準(zhǔn)器器軸軸LLLL水準(zhǔn)器球面圓圈中心與球面所對(duì)球心的連線。水準(zhǔn)器球面圓圈中心與球面所對(duì)球心的連線。 豎豎 軸軸VVVV 儀器旋轉(zhuǎn)軸儀器旋轉(zhuǎn)軸 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系檢驗(yàn)二二. .檢驗(yàn)與校正檢驗(yàn)與校正1.1.圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正(a)用腳螺旋調(diào)節(jié)圓氣泡居中(b)照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系校正(a)稍松固緊螺絲，調(diào)整校正螺絲，將氣泡調(diào)回一半 (b)用腳

37、螺旋整平，使圓氣泡居中LL鉛垂 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系2. 2. 十字橫絲垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正十字橫絲垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正( (橫絲橫絲VV)VV)檢驗(yàn)檢驗(yàn) (a)(a) 粗平、調(diào)焦，在橫絲一端找一參照點(diǎn)P，固定制動(dòng)螺旋 (b)(b) 望遠(yuǎn)鏡水平微動(dòng)，觀測(cè)P點(diǎn)相對(duì)于橫絲的移動(dòng)軌跡。校正：校正：校正十字絲環(huán)校正十字絲環(huán)2134十字絲環(huán)固定螺絲十字絲校正螺絲 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院測(cè)量工程系3.3.水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正 ( LL / CC )( LL / CC ) (1) (1) 檢驗(yàn)檢驗(yàn) a.a.場(chǎng)地準(zhǔn)備場(chǎng)地準(zhǔn)備(CA(CA、CBCB等距，約等距，約4040米米) ) b. b.在在C C測(cè)定測(cè)定A A、B B的正確高差：的正確高差： h h正確正確=(a=(a1 1- -)-(b)-(b1 1- -)=a)=a1 1-b-b1 1=h=h c.c.儀器至儀器至B B近旁，讀數(shù)近旁，讀數(shù)b b2 2、a a2 2：h=ah=a2 2- a- a2 2 22ABDhihba