數(shù)字測圖原理與方法()

1、2022年7月5日3時07分 測繪工程系1數(shù)字測圖原理與方法數(shù)字測圖原理與方法第第4章章 水準(zhǔn)測量和水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)測量和水準(zhǔn)儀2009年年8月月2022年7月5日星期二 測繪工程系2 第第4 4章章 水準(zhǔn)測量水準(zhǔn)測量 4.1 4.1 水準(zhǔn)測量原理與方法水準(zhǔn)測量原理與方法 4.2 4.2 水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺 4.3 4.3 水準(zhǔn)測量外業(yè)施測水準(zhǔn)測量外業(yè)施測 4.4 4.4 水準(zhǔn)測量誤差分析水準(zhǔn)測量誤差分析 4.5 4.5 水準(zhǔn)儀的檢驗與校正水準(zhǔn)儀的檢驗與校正 4.6 4.6 水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)處理水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)處理 2022年7月5日星期二 測繪工程系3第4章 水準(zhǔn)測量和水準(zhǔn)儀測量三項基本工作之一

2、：高程測量測量三項基本工作之一：高程測量高程測量高程測量：測量地面上各點(diǎn)高程的工作：測量地面上各點(diǎn)高程的工作高程測量有下列幾種方法：高程測量有下列幾種方法： 1.幾何水準(zhǔn)測量（主要方法）幾何水準(zhǔn)測量（主要方法） 2.三角高程測量三角高程測量 3.GPS高程測量高程測量2022年7月5日星期二 測繪工程系4幾何水準(zhǔn)測量2022年7月5日星期二 測繪工程系5三角高程測量2022年7月5日星期二 測繪工程系6GPS高程測量2022年7月5日星期二 測繪工程系7 4.1 水準(zhǔn)測量原理與方法水準(zhǔn)測量原理與方法一、水準(zhǔn)測量一、水準(zhǔn)測量原理原理 利用水準(zhǔn)儀提供的一條水平視線，借助水準(zhǔn)尺來利用水準(zhǔn)儀提供的一條

3、水平視線，借助水準(zhǔn)尺來測定地面兩點(diǎn)間的高差，從而由已知點(diǎn)的高程和測得測定地面兩點(diǎn)間的高差，從而由已知點(diǎn)的高程和測得的高差，求出待定點(diǎn)的高程。的高差，求出待定點(diǎn)的高程。bahabhABABABABhHH2022年7月5日星期二 測繪工程系8 規(guī)定：水準(zhǔn)測量前進(jìn)方向為A點(diǎn)到B點(diǎn) A點(diǎn)豎立的水準(zhǔn)尺為后視尺，B點(diǎn)豎立的水準(zhǔn)尺為前視尺，水準(zhǔn)儀到后視尺的距離為后視距，水準(zhǔn)儀到前視尺的距離為前視距，后視尺上的中絲讀數(shù)為后視讀數(shù)，后視尺上的中絲讀數(shù)為后視讀數(shù)前視讀數(shù)后視讀數(shù) ABhA、B兩點(diǎn)間高差：2022年7月5日星期二 測繪工程系9二、地球曲率的影響二、地球曲率的影響aMA bNB bNNaMMRSAa2

4、2RSBb22)(baABbah2022年7月5日星期二 測繪工程系10水準(zhǔn)測量中，前后視距大致相等，可以消除或減弱地球曲率對高差的影響。)(2BABAABSSRSSbah當(dāng)SA SB時bahAB2022年7月5日星期二 測繪工程系11三、水準(zhǔn)測量方法三、水準(zhǔn)測量方法 當(dāng)A、B兩點(diǎn)高差較大或距離較長時，安置一次儀器不能測得兩點(diǎn)間的高差，需要增設(shè)一些臨時立尺點(diǎn)，作為傳遞高程的過度點(diǎn)，這些過度點(diǎn)稱為轉(zhuǎn)點(diǎn)。nABhhhh 21A、B兩點(diǎn)間高差：2022年7月5日星期二 測繪工程系12 4.2 水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺 水準(zhǔn)測量所使用的儀器為水準(zhǔn)測量所使用的儀器為水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀，所使用的工具，所使用

5、的工具為為水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺和和尺墊尺墊。 水準(zhǔn)儀按其水準(zhǔn)儀按其精度精度劃分為四個等級：劃分為四個等級： 精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀DS05DS05、DS1DS1；普通水準(zhǔn)儀；普通水準(zhǔn)儀DS3DS3、DS10DS10 D D大地測量；大地測量；S S水準(zhǔn)儀；后面的數(shù)字代表儀器的測量水準(zhǔn)儀；后面的數(shù)字代表儀器的測量精度（每公里往返測高差中數(shù)的中誤差，即精度）。精度（每公里往返測高差中數(shù)的中誤差，即精度）。 水準(zhǔn)儀按其水準(zhǔn)儀按其構(gòu)造構(gòu)造可分為四種：可分為四種： 微傾式水準(zhǔn)儀、自動安平水準(zhǔn)儀、電子水準(zhǔn)儀和數(shù)字水微傾式水準(zhǔn)儀、自動安平水準(zhǔn)儀、電子水準(zhǔn)儀和數(shù)字水準(zhǔn)儀準(zhǔn)儀 目前，普通工程測量中目前，普通工程測量中最常

6、用最常用的水準(zhǔn)儀是：的水準(zhǔn)儀是： DS3DS3微傾式水準(zhǔn)儀微傾式水準(zhǔn)儀（或（或DS3DS3自動安平水準(zhǔn)儀）自動安平水準(zhǔn)儀）2022年7月5日星期二 測繪工程系13一、一、S3S3微傾式水準(zhǔn)儀的基本構(gòu)造微傾式水準(zhǔn)儀的基本構(gòu)造 作用：為測量高差提供一條水平視線 組成：望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座132765498101412131115161.微傾螺旋；2.分劃板護(hù)罩；3.目鏡；4.物鏡調(diào)焦螺旋；5.制動螺旋；6.微動螺旋；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 2022年7月5日星期二 測繪工程系14(

7、1)望遠(yuǎn)鏡由物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡和十字絲分劃板組成C C視準(zhǔn)軸CC：物鏡光心與十字絲交點(diǎn)的連線視準(zhǔn)軸在測量時必須保持水平，也就是水平視線！2022年7月5日星期二 測繪工程系15（2）水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器分為圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器兩種。管水準(zhǔn)器用來指示視準(zhǔn)軸是否水平 0 點(diǎn) 2mmRo 管水準(zhǔn)器又稱為長水管水準(zhǔn)器又稱為長水準(zhǔn)管準(zhǔn)管 水準(zhǔn)管分劃值水準(zhǔn)管分劃值 ：是：是水準(zhǔn)管表面水準(zhǔn)管表面2mm圓弧圓弧所對應(yīng)的圓心角所對應(yīng)的圓心角 水準(zhǔn)管軸水準(zhǔn)管軸LL：過水準(zhǔn)過水準(zhǔn)管零點(diǎn)所作圓弧面的管零點(diǎn)所作圓弧面的縱切線縱切線LL2062652 R2022年7月5日星期二 測繪工程系16 2mm圓水準(zhǔn)器用來指示儀器豎軸是否

8、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圓弧所對應(yīng)圓弧所對應(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：長水準(zhǔn)管通常為：長水準(zhǔn)管 圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器 圓水準(zhǔn)器軸圓水準(zhǔn)器軸 ：過圓水過圓水準(zhǔn)器零點(diǎn)所作圓球面的法線準(zhǔn)器零點(diǎn)所作圓球面的法線02 8LL 2022年7月5日星期二 測繪工程系17DS3水準(zhǔn)儀常采用符合水準(zhǔn)管系統(tǒng)目的是提高水準(zhǔn)管氣泡居中的精度 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2022年7月5日星期二 測繪工程系18（3）基座 基座通過連接螺旋與基座通過連接螺旋與三腳架相連三腳架相連

9、 基座用于支承水準(zhǔn)儀基座用于支承水準(zhǔn)儀上部，水準(zhǔn)儀旋轉(zhuǎn)軸上部，水準(zhǔn)儀旋轉(zhuǎn)軸插入基座軸套可自由插入基座軸套可自由旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 基座上的三個腳螺旋基座上的三個腳螺旋用于調(diào)節(jié)圓水準(zhǔn)氣泡用于調(diào)節(jié)圓水準(zhǔn)氣泡 儀器豎軸儀器豎軸VV：就是：就是水準(zhǔn)儀的旋轉(zhuǎn)軸水準(zhǔn)儀的旋轉(zhuǎn)軸望遠(yuǎn)鏡水準(zhǔn)器基座三腳架VV2022年7月5日星期二 測繪工程系19CCLLVVLL水準(zhǔn)儀的主要構(gòu)造特點(diǎn) 水準(zhǔn)儀的主要軸線：水準(zhǔn)儀的主要軸線： 視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸CC 水準(zhǔn)管軸水準(zhǔn)管軸LL 圓水準(zhǔn)器軸圓水準(zhǔn)器軸 儀器豎軸儀器豎軸VV 必須滿足的幾何條件：必須滿足的幾何條件： VV 十字絲橫絲十字絲橫絲 VV LL CCLL LL 2022年7月5日星期

10、二 測繪工程系20二、二、 水準(zhǔn)尺和尺墊水準(zhǔn)尺和尺墊1、水準(zhǔn)尺有、水準(zhǔn)尺有單面尺、雙面尺、塔尺單面尺、雙面尺、塔尺2、標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺為一對雙面尺，、標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺為一對雙面尺， 其中其中: A尺和尺和B尺尺黑面黑面03m; A尺尺紅面紅面4.6877.687m, B尺紅面尺紅面4.7877.787m。3、尺墊半球形頂部用來豎立水準(zhǔn)尺，、尺墊半球形頂部用來豎立水準(zhǔn)尺，并標(biāo)志并標(biāo)志轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)位置。位置。2022年7月5日星期二 測繪工程系21三、三、 水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用為測定為測定A、B兩點(diǎn)的高差，首先將水準(zhǔn)儀安置在兩點(diǎn)的高差，首先將水準(zhǔn)儀安置在A、B兩點(diǎn)之間，然后按以下兩點(diǎn)之間，然后按以下四個步驟四

11、個步驟進(jìn)行操作：進(jìn)行操作：1、粗平（粗略整平）、粗平（粗略整平） 目的是使儀器豎軸鉛直目的是使儀器豎軸鉛直 調(diào)節(jié)三個腳螺旋調(diào)節(jié)三個腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中使圓水準(zhǔn)器氣泡居中，氣泡移，氣泡移動的方向始終與左手大拇指的運(yùn)動方向一致。動的方向始終與左手大拇指的運(yùn)動方向一致。2022年7月5日星期二 測繪工程系222、瞄準(zhǔn)（瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺）、瞄準(zhǔn)（瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺） 首先轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦螺旋首先轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦螺旋使十字絲清晰使十字絲清晰，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，再轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋動望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，再轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋使目使目標(biāo)清晰標(biāo)清晰。注意消除。注意消除視差視差！ 什么是視差？產(chǎn)生的原因？如何消除？什么是視差？產(chǎn)

12、生的原因？如何消除？2022年7月5日星期二 測繪工程系233、精平（精確整平）、精平（精確整平） 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)氣泡觀符合水準(zhǔn)氣泡觀測窗，轉(zhuǎn)動測窗，轉(zhuǎn)動微傾螺旋微傾螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中，即符合使水準(zhǔn)管氣泡居中，即符合水準(zhǔn)器的水準(zhǔn)器的兩端氣泡影像對齊兩端氣泡影像對齊，只有當(dāng)氣泡已經(jīng)穩(wěn)，只有當(dāng)氣泡已經(jīng)穩(wěn)定不動而又居中的時候，定不動而又居中的時候，水準(zhǔn)管軸水平，視準(zhǔn)軸水準(zhǔn)管軸水平，視準(zhǔn)軸亦水平，即提供了一條水平視線。亦水平，即提供了一條水平視線。微傾螺旋微傾螺旋2022年7月5日星期二 測繪工程系244、讀數(shù)（精確整平）、讀數(shù)（精確整平） 儀器精確整平后，

13、即可用儀器精確整平后，即可用十字絲橫絲十字絲橫絲（即中（即中絲）在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。絲）在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。 讀數(shù)按由小到大的方向，讀出米、分米、厘讀數(shù)按由小到大的方向，讀出米、分米、厘米、并仔細(xì)米、并仔細(xì)估讀毫米估讀毫米數(shù)。數(shù)。 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。 黑面讀數(shù)黑面讀數(shù)a=1274（mm） 紅面讀數(shù)紅面讀數(shù) b=5958（mm）2022年7月5日星期二 測繪工程系252022年7月5日星期二 測繪工程系26 水準(zhǔn)儀讀數(shù)實例水準(zhǔn)儀讀數(shù)實例6.2526.2521.4771.4770.7250.725 bc a2022年7月5日

14、星期二 測繪工程系27 自動安平水準(zhǔn)儀不需要水準(zhǔn)管和微傾螺旋，只有一個自動安平水準(zhǔn)儀不需要水準(zhǔn)管和微傾螺旋，只有一個圓水準(zhǔn)器，安置儀器時，只要使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中后，圓水準(zhǔn)器，安置儀器時，只要使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中后，借助一種借助一種“補(bǔ)償器補(bǔ)償器”的特別裝置，使視線自動處于水平狀的特別裝置，使視線自動處于水平狀態(tài)。態(tài)。自動安平水準(zhǔn)儀正面自動安平水準(zhǔn)儀正面1)1)自動安平水準(zhǔn)儀自動安平水準(zhǔn)儀四、自動安平水準(zhǔn)儀及數(shù)字水準(zhǔn)儀四、自動安平水準(zhǔn)儀及數(shù)字水準(zhǔn)儀2022年7月5日星期二 測繪工程系28自動安平水準(zhǔn)儀反面自動安平水準(zhǔn)儀反面自動安平水準(zhǔn)儀后面自動安平水準(zhǔn)儀后面自動安平水準(zhǔn)儀反面自動安平水準(zhǔn)儀反面

15、自動安平水準(zhǔn)儀正面自動安平水準(zhǔn)儀正面2022年7月5日星期二 測繪工程系292)2)數(shù)字水準(zhǔn)儀數(shù)字水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡基座基座 腳螺旋腳螺旋自動安平補(bǔ)償器自動安平補(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、微動螺旋制動、微動螺旋調(diào)焦發(fā)送器：計算概略視距值；調(diào)焦發(fā)送器：計算概略視距值；補(bǔ)償監(jiān)視器：監(jiān)測安平補(bǔ)償器的工作狀態(tài)補(bǔ)償監(jiān)視器：監(jiān)測安平補(bǔ)償器的工作狀態(tài)分光鏡分光鏡 ：將由物鏡計入的光分為可見光和紅外光：將由物鏡計入的光分為可見光和紅外光行陣探測器：識別水準(zhǔn)尺上的條碼，進(jìn)行讀數(shù)行陣探測器：識別水準(zhǔn)尺上的條碼，進(jìn)行讀數(shù)（電子水準(zhǔn)儀）（電子水準(zhǔn)儀）2022年7月5日星期二 測繪工程系30幾種

16、數(shù)字水準(zhǔn)儀幾種數(shù)字水準(zhǔn)儀2022年7月5日星期二 測繪工程系31 4.3 水準(zhǔn)測量外業(yè)施測一、水準(zhǔn)測量的外業(yè)實施一、水準(zhǔn)測量的外業(yè)實施1. 水準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)點(diǎn) 事先埋設(shè)標(biāo)志在地面上，用水準(zhǔn)測量方法建立事先埋設(shè)標(biāo)志在地面上，用水準(zhǔn)測量方法建立的高程控制點(diǎn)的高程控制點(diǎn)(Bench Mark)稱為水準(zhǔn)點(diǎn)。稱為水準(zhǔn)點(diǎn)。 水準(zhǔn)點(diǎn)分為永久性和臨時性兩種，其頂部通常為凸水準(zhǔn)點(diǎn)分為永久性和臨時性兩種，其頂部通常為凸起的半球面起的半球面, 用于放置水準(zhǔn)尺。用于放置水準(zhǔn)尺。 2022年7月5日星期二 測繪工程系322. 水準(zhǔn)測量施測程序 已知已知HA， 求高程求高程HB，中中間放置標(biāo)尺的過度點(diǎn)間放置標(biāo)尺的過度點(diǎn)ZD1，

17、ZD2.稱為稱為轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn), 起高程傳遞作用起高程傳遞作用, 實測實測時轉(zhuǎn)點(diǎn)上應(yīng)使用時轉(zhuǎn)點(diǎn)上應(yīng)使用尺墊尺墊 。2022年7月5日星期二 測繪工程系33 1）將水準(zhǔn)尺豎立在已知高程點(diǎn)上作為后視，水準(zhǔn)儀）將水準(zhǔn)尺豎立在已知高程點(diǎn)上作為后視，水準(zhǔn)儀安置于施測路線前進(jìn)方向適當(dāng)位置，在施測路線前進(jìn)安置于施測路線前進(jìn)方向適當(dāng)位置，在施測路線前進(jìn)方向上取水準(zhǔn)儀至后視大致相等的位置豎立水準(zhǔn)尺方向上取水準(zhǔn)儀至后視大致相等的位置豎立水準(zhǔn)尺（轉(zhuǎn)點(diǎn)放置尺墊）作為前視。觀測員將水準(zhǔn)儀粗平后（轉(zhuǎn)點(diǎn)放置尺墊）作為前視。觀測員將水準(zhǔn)儀粗平后照準(zhǔn)后視尺，讀取后視距（下絲讀數(shù)照準(zhǔn)后視尺，讀取后視距（下絲讀數(shù)-上絲讀數(shù)）上絲讀數(shù)）

18、100），儀器精平后讀取后視讀數(shù)。轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡照），儀器精平后讀取后視讀數(shù)。轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)前視尺，讀取前視距，精平后讀取前視讀數(shù)。記錄準(zhǔn)前視尺，讀取前視距，精平后讀取前視讀數(shù)。記錄員將讀數(shù)分別記錄在手簿相應(yīng)位置。第員將讀數(shù)分別記錄在手簿相應(yīng)位置。第1站工作結(jié)束。站工作結(jié)束。 2）水準(zhǔn)儀遷至第）水準(zhǔn)儀遷至第2站，第站，第1站前視尺成為后視尺，依站前視尺成為后視尺，依第第1站相同的工作程序進(jìn)行第站相同的工作程序進(jìn)行第2站工作。站工作。2022年7月5日星期二 測繪工程系343.普通水準(zhǔn)測量 普通水準(zhǔn)測量可以按水準(zhǔn)測量施測程序進(jìn)行，一普通水準(zhǔn)測量可以按水準(zhǔn)測量施測程序進(jìn)行，一般是讀取后視尺、前視尺黑面

19、中絲讀數(shù)，也可以般是讀取后視尺、前視尺黑面中絲讀數(shù)，也可以分別讀取后、前視尺的黑紅面中絲讀數(shù)。分別讀取后、前視尺的黑紅面中絲讀數(shù)。 測站高差檢核有測站高差檢核有雙儀高法雙儀高法和和雙面尺法雙面尺法（1）雙面尺法雙面尺法：黑面讀數(shù)高差：黑面讀數(shù)高差： 紅面讀數(shù)高差：紅面讀數(shù)高差： 紅黑面高差之差：紅黑面高差之差： 最后高差中數(shù)：最后高差中數(shù)： （2）雙儀高法雙儀高法：改變儀器高度改變儀器高度10cm以上，測出兩以上，測出兩次高差，進(jìn)行檢核。次高差，進(jìn)行檢核。黑黑黑bah-=紅紅紅bahmmmmhhh5)100(紅黑2)100(mmhhh紅黑2022年7月5日星期二 測繪工程系35普通水準(zhǔn)測量手簿

20、測站點(diǎn)號水準(zhǔn)尺讀數(shù)高差高程后視前視1I0119281.09910829223721.69320679322681.150102111841437- 0.895103233251435- 0.973I0424082022年7月5日星期二 測繪工程系364.四等水準(zhǔn)測量 測量程序：1）照準(zhǔn)后視尺黑面，讀取后視距、中絲讀數(shù)2）將后視尺紅面轉(zhuǎn)向水準(zhǔn)儀，讀取紅面中絲讀數(shù)3）照準(zhǔn)前視尺黑面，讀取前視距、中絲讀數(shù)4）將前視尺紅面轉(zhuǎn)向水準(zhǔn)儀，讀取紅面中絲讀數(shù) 程序簡稱“后后前前” 測量時符合水準(zhǔn)氣泡居中后讀取中絲讀數(shù)。2022年7月5日星期二 測繪工程系37三（四）等水準(zhǔn)測量觀測手簿測站編號后尺下絲 前尺下絲

21、方向及尺號標(biāo)尺讀數(shù)K+黑減紅高差中數(shù)上絲上絲后距前距黑面紅面視距差ddI111后128459710前25807368-147.145.6后-前-1296 -13971-1.2961.51.52后172665130前18666554-137.537.7后-前-0140-00411-0.140-0.21.33后13846520-1前20076793149.448.1后-前-0175-0273-2-0.1741.32.64I12后13046093-2前25857271145.647.1后-前-1281-11783-1.280-1.51.11012022年7月5日星期二 測繪工程系38二、水準(zhǔn)測量路線

22、布設(shè)形式二、水準(zhǔn)測量路線布設(shè)形式 水準(zhǔn)測量路線的布設(shè)分為單一水準(zhǔn)路線（水準(zhǔn)測量路線的布設(shè)分為單一水準(zhǔn)路線（a、b、c）和水準(zhǔn)網(wǎng)（和水準(zhǔn)網(wǎng)（d、e）。單一水準(zhǔn)路線的形式有三種：）。單一水準(zhǔn)路線的形式有三種：附合水準(zhǔn)路線（附合水準(zhǔn)路線（a）、閉合水準(zhǔn)路線（）、閉合水準(zhǔn)路線（b）和支水準(zhǔn)）和支水準(zhǔn)路線（路線（c）。）。2022年7月5日星期二 測繪工程系39一、儀器誤差 1. 儀器校正后的殘余誤差 2. 水準(zhǔn)尺誤差(包含: 刻劃、變形和零點(diǎn)誤差等）二、觀測誤差 1. 讀數(shù)誤差 2. 視差影響 3. 水準(zhǔn)管氣泡居中誤差三、外界條件的影響 1. 儀器下沉和尺墊下沉誤差 2. 地球曲率和大氣折光的影響 3

23、. 溫度的影響4.4 水準(zhǔn)測量的誤差分析2022年7月5日星期二 測繪工程系40 望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管的水準(zhǔn)軸望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管的水準(zhǔn)軸不平行不平行 i i角對角對讀數(shù)讀數(shù)的影響的影響iStgiSxaaaiStgiSxbbb向上傾斜i 角的符號為正2022年7月5日星期二 測繪工程系41 望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管的水準(zhǔn)軸望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管的水準(zhǔn)軸不平行不平行 i i角對角對高差高差的影響的影響向上傾斜i 角的符號為正ABABbabaABhhxxbaxbxah)()()()()(babaABSSixxh2022年7月5日星期二 測繪工程系42地球曲率和地球曲率和大氣折光大氣折光的影響的影

24、響 1）視線高出地面0.3m， 2）選擇合適的天氣（陰天、晚上、無風(fēng)等） 3）避開不利的環(huán)境（日出后、日落前半小時、中午、大風(fēng)等） 4）最主要的是要求前后視距離應(yīng)相等！在晴天，地面溫度高，空氣的密度較上面的稀，光線向上折射。2022年7月5日星期二 測繪工程系434.5 水準(zhǔn)儀的檢驗與校正一、圓水準(zhǔn)器的檢驗與校正 檢驗?zāi)康氖潜ＷC：圓水準(zhǔn)器軸LL 儀器VV二、十字絲的檢驗與校正 檢驗?zāi)康氖潜ＷC：十字絲橫絲 儀器VV三、管水準(zhǔn)器的檢驗與校正 檢驗?zāi)康氖潜ＷC：視準(zhǔn)軸CC 水準(zhǔn)管軸LL （水準(zhǔn)儀的主條件）2022年7月5日星期二 測繪工程系44 5.1水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件 根本要求是望

25、遠(yuǎn)鏡視線水平，水準(zhǔn)尺豎直。為保證水準(zhǔn)儀能提供一條水平視線和提高作業(yè)的速度，水準(zhǔn)儀必須滿足以下條件： 1）圓水準(zhǔn)器軸LL平行于儀器的豎軸VV； 2）十字絲橫絲垂直于儀器的豎軸VV； 3）水準(zhǔn)管軸LL平行于望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸CC。2022年7月5日星期二 測繪工程系455.25.2水準(zhǔn)儀的檢驗與校正水準(zhǔn)儀的檢驗與校正 水準(zhǔn)儀的檢視：檢查儀器的各部件是否能正常工作。 1 圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸 1）檢驗方法 在堅實地面上安置儀器，調(diào)節(jié)腳螺旋使圓氣泡嚴(yán)格居中，然后將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180。若氣泡仍居中，則表示條件滿足；否則，進(jìn)行校正。 2)校正原理 若圓水準(zhǔn)器軸LL與儀器豎軸VV不

26、平行，則當(dāng)圓氣泡居中時，圓水準(zhǔn)器軸處于鉛垂位置；儀器豎軸傾斜，設(shè)傾斜角為q，當(dāng)儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180后，儀器的豎軸位置并沒有改變，而圓水準(zhǔn)器軸轉(zhuǎn)到豎軸的另一側(cè)。此時，圓水準(zhǔn)器軸傾斜2q，使得圓氣泡偏離，其偏離量為2q所對的弧長。 2022年7月5日星期二 測繪工程系463）校正方法 校正時，先用校正針撥動圓水準(zhǔn)器座底部的三個校正螺絲，使氣泡向刻劃圈中心移動偏離量的一半，此時圓水準(zhǔn)器軸與豎軸平行，然后調(diào)節(jié)腳螺旋使氣泡居中即可，此項校正需反復(fù)進(jìn)行，直到儀器旋轉(zhuǎn)到任何位置圓氣泡都居中為止。 2022年7月5日星期二 測繪工程系472 十字絲橫絲垂直于豎軸十字絲橫絲垂直于豎軸 1）檢驗方法:安置儀器并粗

27、略整平，用望遠(yuǎn)鏡中的十字絲中心瞄準(zhǔn)一個清晰的點(diǎn)狀目標(biāo)，擰緊制動螺旋，然后轉(zhuǎn)動水平微動螺旋，使目標(biāo)點(diǎn)移動到十字絲的一端。若該點(diǎn)仍位于橫絲上，則說明橫絲是水平的；若該點(diǎn)明顯偏離橫絲則需要校正。 2）校正方法 先用工具將目鏡筒固緊螺絲稍微旋松，然后緩慢轉(zhuǎn)動目鏡筒，使十字絲橫絲的一端對準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)。最后旋緊固緊螺絲。校正后應(yīng)進(jìn)行復(fù)核。2022年7月5日星期二 測繪工程系48 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 望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸和水準(zhǔn)管軸是兩條空間直線。該兩直線在水平面上的投影不平行，所產(chǎn)生的誤差稱為交叉誤差。在豎直面上的投影不平行所產(chǎn)生的誤差稱為i角誤差。i角誤差使前后視讀數(shù)產(chǎn)生較大誤差，是水準(zhǔn)儀各

28、項檢校中最重要的一項。 （1）檢驗方法 在平坦地面上選定相距80100m的A、B兩點(diǎn)（打入木樁或放置尺墊），分別豎立水準(zhǔn)尺。用目估或步測的方法確定A、B兩點(diǎn)的中點(diǎn)，安置儀器，測定兩點(diǎn)之間的高差。11bahAB2022年7月5日星期二 測繪工程系49 然后將儀器搬到B點(diǎn)附近，一般距B點(diǎn)23m處，分別讀取A、B兩點(diǎn)的尺上讀數(shù)a2、b2，其高差為：22bahAB該高差中有i角誤差的影響。其i角為：BAABABSShhi2022年7月5日星期二 測繪工程系50 （2）校正方法 儀器不動，調(diào)節(jié)微傾螺旋，使十字絲中絲在尺上讀數(shù)為正確讀數(shù) 。此時，視準(zhǔn)軸處于水平位置，但水準(zhǔn)管氣泡不居中（符合氣泡不吻合）。用

29、校正針稍松左右校正螺絲然后撥動上、下兩個校正螺絲，采取松一點(diǎn)，緊一點(diǎn)的方法，使符合氣泡吻合。此項校正需反復(fù)進(jìn)行，直到i角小于20為止。最后擰緊校正螺絲。 若i角大于20時需要校正。因A點(diǎn)距離儀器較遠(yuǎn)，i角誤差影響最大，其對讀數(shù)的影響值為：AASixAxaa202水準(zhǔn)儀檢校2022年7月5日星期二 測繪工程系514.6 水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)處理水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)處理 一、水準(zhǔn)測量外業(yè)成果的檢查與整理一、水準(zhǔn)測量外業(yè)成果的檢查與整理 1、外業(yè)成果的檢查、外業(yè)成果的檢查 野外測量工作結(jié)束后，應(yīng)對水準(zhǔn)測量手簿進(jìn)行檢查，檢查記錄是否合理，計算是否正確，并計算出各測段的高差和路線長。 2、外業(yè)成果的整理外業(yè)成果的整理 外業(yè)成果檢查無誤后，繪制觀測值略圖。2022年7月5日星期二 測繪工程系52二、單一附合水準(zhǔn)路線高程計算二、單一附合水準(zhǔn)路線高程計算1、高差閉合差及容許值計算、高差閉合差及容許值計算 觀測值與已知數(shù)據(jù)之差稱為閉合差 高差閉合差： 產(chǎn)生高差閉合差的原因較多，但不能超過一定限度，其限度即高差閉合差為容許值。 四等水準(zhǔn)測量容許值 mm 等外水準(zhǔn)測量容許值 mm 當(dāng)計算的高差閉合