測量學(xué)水準(zhǔn)測量教學(xué)課件

目錄第一節(jié)高程測量概述第二節(jié)水準(zhǔn)測量原理第三節(jié)水準(zhǔn)測量的儀器及使用第四節(jié)水準(zhǔn)測量的方法第五節(jié)水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正第六節(jié)水準(zhǔn)測量的誤差分析第七節(jié)精密水準(zhǔn)儀和精密水準(zhǔn)尺第八節(jié)電子水準(zhǔn)儀簡介7/20/20231§2-1高程測量概述

一、高程測量l

高程測量：測量地面點(diǎn)高程的工作。l

目的：獲得未知點(diǎn)的高程。一般是通過測出已知點(diǎn)和未知點(diǎn)之間的高差，再根據(jù)已知點(diǎn)的高程推算出未知點(diǎn)的高程。

l

水準(zhǔn)測量原點(diǎn)：直接由平均海水面測得高程的水準(zhǔn)點(diǎn)（圖2-J）。7/20/202327/20/20233l

水準(zhǔn)測量：利用水平視線來測量兩點(diǎn)之間的高差。此方法施測簡單，且精度較高，所以是高程測量中最主要的方法，被廣泛應(yīng)用于高程控制測量、工程勘測和各項(xiàng)施工測量中。l

三角高程測量：是通過測量兩點(diǎn)之間的水平距離（或傾斜距離）和豎直角，然后利用三角公式計(jì)算出兩點(diǎn)間的高差。此方法的精度受各種條件的限制，一般只在適當(dāng)?shù)臈l件下才被采用。l

氣壓高程測量、攝影高程測量、GPS高程測量。二、高程測量的方法

7/20/20234三、水準(zhǔn)點(diǎn)及其等級l

水準(zhǔn)點(diǎn)（BenchMark），通過水準(zhǔn)測量建立的高程控制點(diǎn)，工程上常用BM來標(biāo)記。l

水準(zhǔn)點(diǎn)的等級及埋設(shè)w

國家水準(zhǔn)點(diǎn)分為一、二、三、四等四個等級，按規(guī)范要求埋設(shè)永久性標(biāo)石標(biāo)記。三、四等水準(zhǔn)點(diǎn)一般用混凝土標(biāo)石制成，深埋到地面凍結(jié)線以下，在標(biāo)石的頂面設(shè)有用不銹鋼或其它不易銹蝕的材料制成的半球狀標(biāo)志（圖2-1a）。w

墻上水準(zhǔn)點(diǎn)（圖2-1b）w

圖根水準(zhǔn)點(diǎn)和一些施工測量使用的水準(zhǔn)點(diǎn)

常采用臨時性標(biāo)志,例如:木樁（樁頂釘一半圓球狀鐵釘）7/20/20235或大鐵釘打入地面，也可在地面上突出的堅(jiān)硬巖石或房屋四周水泥面、臺階等處用紅油漆標(biāo)記。l

水準(zhǔn)點(diǎn)的位置：選在土質(zhì)堅(jiān)硬、便于長期保存和使用方便的地點(diǎn)。埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)后，應(yīng)繪出水準(zhǔn)點(diǎn)的點(diǎn)之記。圖2-17/20/20236水準(zhǔn)點(diǎn)圖示7/20/202377/20/202387/20/20239一、基本原理

水準(zhǔn)測量的實(shí)質(zhì):測量兩點(diǎn)之間的高差。

水準(zhǔn)測量的基本原理：

利用水準(zhǔn)儀建立一條水平視線，借助水準(zhǔn)尺來測定兩點(diǎn)間的高差，從而由已知點(diǎn)的高程推算出未知點(diǎn)的高程。A、B兩點(diǎn)的高差為：(利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，分別讀取A點(diǎn)水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)a和B點(diǎn)的讀數(shù)b)

l

如果A點(diǎn)是已知高程點(diǎn)，B點(diǎn)是待求高程點(diǎn)。則B點(diǎn)高程為:

§2-2水準(zhǔn)測量原理

圖2-27/20/202310水準(zhǔn)測量術(shù)語：如圖2-2所示：

A—后視點(diǎn)、a—后視讀數(shù)，

B—前視點(diǎn)、

b—前視讀數(shù)高差=后視讀數(shù)—前視讀數(shù)

※觀測者站在儀器處，面向前進(jìn)方向，前面所立尺為前視，背后所立尺為后視。

高差的符號：

高差的正負(fù)號反映兩點(diǎn)的高低；

高差的正負(fù)號又與測量前進(jìn)的方向有關(guān)：

hAB=－h(huán)BA

圖2-27/20/2023115、連續(xù)水準(zhǔn)測量：

在兩點(diǎn)間連續(xù)地多次安置儀器所進(jìn)行的水準(zhǔn)測量。

圖2-3

在圖2-3中：

測站：安置儀器的點(diǎn)（在圖2-3中Ⅰ、Ⅱ…）

轉(zhuǎn)點(diǎn)：(TurningPoint)常簡寫為：TP，是傳遞高程的點(diǎn)(1、2…)。7/20/202312連續(xù)水準(zhǔn)測量示意7/20/202313

hAB為A、B兩點(diǎn)間測得的高差，

則：未知點(diǎn)B的高程為：

高差的計(jì)算檢核：∑a－∑b=∑hAB高程的計(jì)算檢核：HB－HA=hAB。

7/20/202314二、儀高法測量

l

適用場合：根據(jù)水準(zhǔn)儀的視線高Hi，來計(jì)算前視點(diǎn)B的高程。這一做法對安置一次儀器，并根據(jù)一個已知高程點(diǎn)的后視來求取若干個前視點(diǎn)高程時計(jì)算較為方便。l

儀高法：儀器的視線高：Hi=HA+a

待求點(diǎn)高程：H

B=HA+(a–b)=Hi–b

7/20/202315§2-3水準(zhǔn)測量的儀器及其使用

一、水準(zhǔn)儀的種類

l光學(xué)水準(zhǔn)儀：

l

微傾式水準(zhǔn)儀

：用水準(zhǔn)管來獲得水平視線；l

自動安平水準(zhǔn)儀：用補(bǔ)償器來獲得水平視線。l

電子水準(zhǔn)儀

水準(zhǔn)儀按儀器精度分：DS05、DS1、DS3、DS10

四個等級。D、S分別

是“大地測量”和“水準(zhǔn)儀”漢語拼音的第一個字母，數(shù)字05、1、3、10表示該儀器的精度。

DS05

和DS1

用于精密水準(zhǔn)測量，DS3

用于一般水準(zhǔn)測量，DS10

則用于簡易水準(zhǔn)測量。工程常用DS3

水準(zhǔn)儀。

7/20/202316（一）水準(zhǔn)尺用優(yōu)質(zhì)木材或合金制成，要求尺長穩(wěn)定，刻劃準(zhǔn)確。l

最常用的有雙面尺和塔尺兩種?！?/p>

雙面尺多用于三、四等及以下精度的水準(zhǔn)測量（見圖2-5a）。※

塔尺用兩節(jié)或三節(jié)套接在一起，能伸縮，攜帶方便。一般尺長為5m，尺的底部為零點(diǎn)，尺面繪有1cm或5mm黑白相間的分格，米和分米處注有數(shù)字（見圖2-5b）。圖2-5二、水準(zhǔn)尺和尺墊

7/20/202317l

尺墊是在轉(zhuǎn)點(diǎn)上放置水準(zhǔn)尺用的，尺墊可使轉(zhuǎn)點(diǎn)穩(wěn)固，防止下沉。

l

用鋼板或鑄鐵制成，一般為三角形，中央有一突出的半球體，下方有三個尖腳（見圖2-6）。

l

用時把三個尖腳踩入土中，把水準(zhǔn)尺立在突出的圓頂上。圖2-6（二）尺墊7/20/202318（一）DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造

三、DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造及使用

7/20/202319水準(zhǔn)儀圖像(1)注意：轉(zhuǎn)動儀器時要松開制動螺旋！7/20/202320水準(zhǔn)儀圖像(2)注意：轉(zhuǎn)動儀器時要松開制動螺旋！7/20/202321

l

作用：它可以提供視線，并可讀出遠(yuǎn)處水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)

l

構(gòu)造：物鏡、目鏡、對光透鏡和十字絲分劃板。

1）

物鏡：使目標(biāo)的成像落在十字絲板前后。2）

調(diào)焦透鏡：使目標(biāo)的成像與十字絲重合。

3）

目鏡：放大十字絲和目標(biāo)的成像。4）

十字絲分劃板：豎絲是為了瞄準(zhǔn)目標(biāo)，

中絲（單絲或楔形絲）讀取讀數(shù)。視距絲：上、下短絲，用于測距。l視準(zhǔn)軸（即視線）：十字絲交點(diǎn)與物鏡光心的連線。它是水準(zhǔn)儀的主要軸線之一。DS3水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡放大率一般為28倍。圖2-81．望遠(yuǎn)鏡7/20/202322（1）管水準(zhǔn)器（水準(zhǔn)管）：反映視線是否水平，用于精平。l

水準(zhǔn)管的零點(diǎn)：管面上刻有間隔為2mm的分劃線，分劃線的對稱中心O稱～。l

水準(zhǔn)管軸LL：過零點(diǎn)與管內(nèi)壁縱向相切的直線（見圖2-10）。l

氣泡居中：當(dāng)氣泡的中心點(diǎn)與零點(diǎn)重合時，稱氣泡居中，此時水準(zhǔn)管軸位于水平位置，視線水平。若氣泡不居中，則水準(zhǔn)管軸處于傾斜位置，視線不水平。

圖2-102．水準(zhǔn)器（管水準(zhǔn)器和圓水準(zhǔn)器）7/20/202323l水準(zhǔn)管分劃值

定義

：水準(zhǔn)管2mm的弧長所對圓心角t，

即氣泡每移動一

格時，水準(zhǔn)管軸所傾斜的角值。

水準(zhǔn)管分劃值的大小反映了儀器置平精度的高低

。水準(zhǔn)管縱向弧線半徑R

越大，t值越小，則水準(zhǔn)管靈敏度越高。

DS3

型水準(zhǔn)管分劃值一般為20″/2mm。圖2-107/20/202324l

符合水準(zhǔn)器

l

當(dāng)氣泡居中時，兩端氣泡的影像就能符合成吻合的拋物線，它用于微傾式水準(zhǔn)儀。

l

如果兩端影像錯開，則表示氣泡不居中，這時可旋轉(zhuǎn)微傾螺旋使氣泡影像符合，使氣泡居中。

注：左邊氣泡影像的移動方向與微傾螺旋的轉(zhuǎn)動方向一致。圖2-127/20/202325l

圓水準(zhǔn)器：一個封閉的圓形玻璃容器，頂面內(nèi)壁是球面，球面中央有一圓圈。l

水準(zhǔn)器零點(diǎn):圓圈圓心稱為~。

l

圓水準(zhǔn)器軸:通過零點(diǎn)的球面法線

。l

當(dāng)圓水準(zhǔn)器氣泡居中時，圓水準(zhǔn)器軸豎直，儀器豎軸豎直。l

圓水準(zhǔn)器的分劃值:氣泡中心偏離零點(diǎn)2mm的弧長所對圓心角的大小。DS3水準(zhǔn)儀圓水準(zhǔn)器由于它的精度較低，故只用于儀器的粗略整平。

圖2-13（2）圓水準(zhǔn)器：反映豎軸是否豎直，用于粗平。7/20/2023263．基座(圖2-7)

l

用于置平儀器，它支撐儀器的上部使其在水平方向上轉(zhuǎn)動，并通過連接螺旋與三腳架連接。l

基座主要由軸座、腳螺旋、三角壓板和底板構(gòu)成。

調(diào)節(jié)三個腳螺旋可使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，使儀器粗略整平。

7/20/202327（二）DS3微傾式水準(zhǔn)儀的使用

微傾式水準(zhǔn)儀的使用包括安置儀器、粗略整平、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、精平與讀數(shù)等操作步驟。1．安置儀器

l

在測站上安置三腳架，架頭大致水平。

l用連接螺旋將儀器牢固地連接在三腳架頭上。

2．粗略整平（粗平）

l

粗平概念：用腳螺旋使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，使儀器豎軸大致鉛直，從而使視準(zhǔn)軸粗略水平。

l

氣泡的移動方向

與左手大拇指（右手的食指）運(yùn)動的方向一致

操作：

如圖2-14所示

（腳螺旋順時針轉(zhuǎn)動該端升高，逆時針轉(zhuǎn)動該端降低

，

氣泡向高處移動

）7/20/202328圖2-14操作：（氣泡的移動方向與左手大拇指（右手的食指）運(yùn)動的方向一致

）氣泡未居中而位于a處，則先按圖上箭頭所指的方向用兩手相對轉(zhuǎn)動腳螺旋①和②，使氣泡移到b的位置（如圖b）。然后單獨(dú)轉(zhuǎn)動腳螺旋③使氣泡居中。如有偏差可重復(fù)進(jìn)行。7/20/2023293．瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺

l

目鏡對光：對準(zhǔn)白色目標(biāo)，旋轉(zhuǎn)目鏡，使十字絲成像清晰。l

粗略瞄準(zhǔn)：缺口、準(zhǔn)星、目標(biāo)（尺）三點(diǎn)一線，制動望遠(yuǎn)鏡。l

物鏡調(diào)焦（對光）：轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋，使目標(biāo)成像清晰。l

精確照準(zhǔn)：轉(zhuǎn)動水平微動螺旋使目標(biāo)的對稱中心與豎絲重合（或在豎絲附近）注意：瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺時必須消除視差。7/20/202330

※視差：觀測者的眼睛在目鏡端上下移動時，物像與十字絲間有相對運(yùn)動的現(xiàn)象，叫十字絲視差，簡稱視差。

※

產(chǎn)生視差的原因及消除的方法：l產(chǎn)生視差的原因:尺像與十字絲分劃板不重合。

l消除的方法：重新調(diào)焦（物鏡）

圖2-157/20/202331l

精平：轉(zhuǎn)動微傾螺旋使符合水準(zhǔn)管氣泡居中。

l

讀數(shù)：用十字絲橫絲切尺上的刻劃直接讀出米、分米和厘米數(shù)，并估讀出毫米數(shù)，保證每個讀數(shù)均為四位數(shù)，即使某位數(shù)是零也不可省略。讀數(shù)方法：

由小到大的讀（倒像儀器從上到下）。圖2-16的讀數(shù)為:

1.258m。圖2-164．精平與讀數(shù)7/20/2023327/20/202333四、自動安平水準(zhǔn)儀用設(shè)置在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的自動補(bǔ)償器代替水準(zhǔn)管而能自動獲得水平視線的水準(zhǔn)儀。觀測時，用圓水準(zhǔn)器使儀器粗略整平后，即可直接讀取水平視線讀數(shù)。具有觀測速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在各種等級的水準(zhǔn)測量中。補(bǔ)償器有一定的補(bǔ)償范圍，應(yīng)特別注意圓水準(zhǔn)器的氣泡居中。要防止補(bǔ)償器貼靠周圍的部件，保證其處于正常工作狀態(tài)。7/20/202334一、水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式l

附合水準(zhǔn)路線（a）l

閉合水準(zhǔn)路線（b）l

支水準(zhǔn)路線（c）l

水準(zhǔn)網(wǎng)（d、e）水準(zhǔn)路線:水準(zhǔn)測量所經(jīng)過的路線。

圖2-21§2-4 水準(zhǔn)測量的方法7/20/202335二、水準(zhǔn)測量的施測方法圖2-22中：水準(zhǔn)點(diǎn)A為已知點(diǎn)，高程為51.903m；B為待定高程的點(diǎn)；施測過程（見表2-1）(高差=后視-前視

hi=ai-bi)圖2-227/20/202336點(diǎn)號水準(zhǔn)尺讀數(shù)高差高程備注后視前視+－BMA1.339

已知高程點(diǎn)TP11.4181.402

TP21.5191.187

TP31.2420.984

TP41.2671.347

BMB

0.871

∑6.7855.7911.1620.168

計(jì)算檢核∑a—∑b=+0.994∑h=+0.994HB—HA=+0.994表2-1水準(zhǔn)測量記錄手簿（記錄、計(jì)算）圖2-227/20/202337點(diǎn)號水準(zhǔn)尺讀數(shù)高差高程備注后視前視+－BMA1.339

已知高程點(diǎn)TP11.4181.402

TP21.5191.187

TP31.2420.984

TP41.2671.347

BMB

0.871

∑

計(jì)算檢核表2-1水準(zhǔn)測量記錄手簿7/20/202338點(diǎn)號水準(zhǔn)尺讀數(shù)高差高程備注后視前視+－BMA1.339

51.903已知高程點(diǎn)TP11.4181.402

0.063

TP21.5191.1870.231

TP31.2420.9840.535

TP41.2671.347

0.105

BMB

0.8710.396

52.897

∑6.7855.7911.1620.168

計(jì)算檢核∑a—∑b=+0.994∑h=+0.994HB—HA=+0.994表2-1水準(zhǔn)測量記錄手簿7/20/202339水準(zhǔn)測量的檢核 為了保證水準(zhǔn)測量成果的正確可靠，必須進(jìn)行檢核。檢核的方法主要有以下幾種：1.計(jì)算檢核2.測站檢核3.成果檢核7/20/202340計(jì)算檢核

在每一測段結(jié)束后或手簿上每一頁之末，必須進(jìn)行計(jì)算檢核。表2-1中:

（1）ab=h=0.994 說明高差的計(jì)算是正確的。

（2）HBHA=h 說明高程的計(jì)算也是正確的。 如不相等，則計(jì)算中必有錯誤，應(yīng)進(jìn)行檢查。7/20/2023412.測站檢核

通常采用以下兩種方法：

（1）變動儀器高法：在一個測站上兩次置鏡(變動儀高?0.1m)所得高差之差不超過容許值（例如圖根水準(zhǔn)測量容許值為±6mm），則認(rèn)為符合要求，并取其平均值作為最后結(jié)果，否則，必須重測。

（2）雙面尺法

利用同一水準(zhǔn)尺紅面與黑面兩次測得高差，扣除一對尺常數(shù)差后，較差均在容許值范圍內(nèi),則取其平均值作為該測站觀測高差。否則，需要檢查原因，重新觀測。7/20/2023423.成果檢核l

將整個水準(zhǔn)路線的成果與理論值進(jìn)行比較：能檢測出多個測站的累計(jì)誤差如：溫度、風(fēng)力、儀器、大氣折光、尺子傾斜及轉(zhuǎn)點(diǎn)位置移動等誤差的影響。l

方法：是按水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式求出高差閉合差并與限差比較：高差閉合差=實(shí)測高差－理論高差<限差7/20/202343路線校核

（1）閉合水準(zhǔn)路線理論上高差代數(shù)和：高差閉合差：高差閉合差允許值：其中L為路線長度，km；n為測站數(shù)。7/20/202344路線校核（2）附合水準(zhǔn)路線高差閉合差為：高差閉合差允許值：（3）支水準(zhǔn)路線

高差閉合差為：高差閉合差允許值：7/20/202345檢校的時間：購進(jìn)儀器之后長途運(yùn)輸之后項(xiàng)目開工之后出現(xiàn)問題之后檢校目的：使儀器各種軸系關(guān)系處于正常狀態(tài)。

§2-5水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正

7/20/202346一、微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)儀的主要軸、線：視準(zhǔn)軸CC水準(zhǔn)管軸LL儀器豎軸VV圓水準(zhǔn)器軸LL十字絲橫絲（中絲）軸線之間應(yīng)滿足的幾何條件LL∥VV橫絲⊥VVLL∥CC（最重要）圖2-247/20/202347（一）圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸的檢驗(yàn)和校正

目的使LL∥VV

，圓水準(zhǔn)器氣泡居中時，豎軸位于鉛垂位置。檢驗(yàn)（1）旋轉(zhuǎn)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中（2）將望遠(yuǎn)鏡水平方向繞豎軸旋轉(zhuǎn)180°，若氣泡仍居中，則LL∥VV

，若氣泡偏離，則需進(jìn)行校正。7/20/202348校正

先用腳螺旋使氣泡向中央方向移動偏離量的一半；稍松中間的固定螺絲（有的儀器無此螺絲）；再用校正針撥動圓水準(zhǔn)器的三個校正螺絲使氣泡居中。重復(fù)上述的檢驗(yàn)和校正，使儀器上部旋轉(zhuǎn)到任何位置氣泡都能居中為止。最后應(yīng)注意旋緊固定螺絲。圖2-257/20/202349（二）十字絲橫絲垂直于儀器豎軸的檢驗(yàn)和校正目的

使橫絲⊥VV

，當(dāng)儀器粗略整平后，橫絲基本水平，用橫絲上任意位置所得讀數(shù)均相同。檢驗(yàn)水準(zhǔn)儀整平后，先用十字絲橫絲的一端切準(zhǔn)一個點(diǎn)狀目標(biāo)P

，若P點(diǎn)始終在橫絲上移動，說明橫絲已與豎軸垂直；若P點(diǎn)移動的軌跡離開了橫絲，則說明橫絲與豎軸不垂直，需要校正。圖2-277/20/202350校正

打開十字絲分劃板的護(hù)罩，可見到三個或四個分劃板的固定螺絲松開這些固定螺絲用手轉(zhuǎn)動十字絲分劃板座，使橫絲的另一端與目標(biāo)相切。反復(fù)試驗(yàn)使橫絲的兩端都能與目標(biāo)相切，則校正完成。最后旋緊所有固定螺絲。

圖2-287/20/202351（三）i角誤差的檢驗(yàn)和校正

l

i角：水準(zhǔn)管軸和視準(zhǔn)軸在垂直面上的投影的夾角。

l交叉誤差：上述兩軸在水平面上投影的夾角。在等外水準(zhǔn)

測量中可忽略其影響

為使LL∥CC，兩軸在水平面和垂直面的投影都應(yīng)平行。l

i角檢驗(yàn)：是水準(zhǔn)儀檢校中最重要的一項(xiàng)，l

i角檢驗(yàn)?zāi)康?/p>

當(dāng)水準(zhǔn)管氣泡符合時，視準(zhǔn)軸就處于水平位置，使讀數(shù)正確。7/20/202352

圖2-29

a2

a2′

a17/20/202353檢驗(yàn)方法：（圖2-29）

l

在平坦之地選相距60～80m的A、B兩點(diǎn)，在兩點(diǎn)打入木樁；l

水準(zhǔn)儀置于I點(diǎn)（A、B兩點(diǎn)的中點(diǎn)），用雙儀高法測得A

B兩點(diǎn)的高差h1=a1-b1l

把將儀器搬至II點(diǎn)（距B點(diǎn)略大于2米），測得A、B兩點(diǎn)高差h2=a2-b2l

如果h2=h1，說明水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸平行，即i=0。如果h2≠h1則說明存在i角誤差：式中Δ=h2-h1=a2-a2′兩點(diǎn)所測高差之差；

DAB——A、B兩點(diǎn)間的距離； ρ″——206265″。當(dāng)Δ或i角為正時，視線向上傾斜，反之向下傾斜。對于DS3水準(zhǔn)儀，要求i角不大于20，否則應(yīng)進(jìn)行校正。

a2

a2′

a17/20/202354l

如果h2=h1，說明水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸平行，即i=0。如果h2≠h1則說明存在i角誤差：式中Δ=h2-h1=a2-a2′兩點(diǎn)所測高差之差；

DAB——A、B兩點(diǎn)間的距離； ρ″——206265″。當(dāng)Δ或i角為正時，視線向上傾斜，反之向下傾斜。對于DS3水準(zhǔn)儀，要求i角不大于20，否則應(yīng)進(jìn)行校正。

a2

a2′

a17/20/202355儀器在II處，用微傾螺旋使遠(yuǎn)點(diǎn)A的讀數(shù)從a2改變到a2′=b2+h1

。此時視準(zhǔn)軸處于水平位置，但水準(zhǔn)管也因隨之變動而氣泡不再符合。用校正針撥動水準(zhǔn)管一端的校正螺絲使氣泡符合，(圖2-30)則水準(zhǔn)管軸也處于水平位置，從而使水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸。水準(zhǔn)管的校正螺絲，校正時先松動左右兩校正螺絲，然后撥上下兩校正螺絲使氣泡符合。撥動上下校正螺絲時，應(yīng)先松一個再緊另一個逐漸改正，當(dāng)最后校正完畢時，所有校正螺絲都應(yīng)適度旋緊。以上檢驗(yàn)校正要反復(fù)進(jìn)行，直到i角小于20″為止。校正方法（圖2-29）7/20/202356圖2-30用校正針撥動水準(zhǔn)管一端的校正螺絲使氣泡符合，(圖2-30)則水準(zhǔn)管軸也處于水平位置，從而使水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸。水準(zhǔn)管的校正螺絲，校正時先松動左右兩校正螺絲，然后撥上下兩校正螺絲使氣泡符合。撥動上下校正螺絲時，應(yīng)先松一個再緊另一個逐漸改正，當(dāng)最后校正完畢時，所有校正螺絲都應(yīng)適度旋緊。以上檢驗(yàn)校正要反復(fù)進(jìn)行，直到i角小于20″為止。7/20/202357二、自動安平水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正自動安平水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件圓水準(zhǔn)器軸平行儀器的豎軸；十字絲橫絲垂直豎軸；水準(zhǔn)儀在補(bǔ)償范圍內(nèi)，應(yīng)能起到補(bǔ)償作用；視準(zhǔn)軸經(jīng)過補(bǔ)償后應(yīng)與水平線一致。7/20/2023582、自動安平水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正前兩項(xiàng)的檢校

與微傾式水準(zhǔn)儀的檢校方法完全相同。第三項(xiàng)（補(bǔ)償器）的檢驗(yàn)

離水準(zhǔn)儀約50m處豎立水準(zhǔn)尺，儀器安置成如下位置：即使其中兩個腳螺旋的連線垂直于儀器到水準(zhǔn)尺連線的方向；用圓水準(zhǔn)器整平儀器，讀取水準(zhǔn)尺上讀數(shù)；四種情況（豎軸向前、后、左、右傾斜）下讀數(shù)：旋轉(zhuǎn)視線方向上的第三個腳螺旋，讓氣泡中心偏離圓水準(zhǔn)器零點(diǎn)少許，使豎軸向前稍傾斜；然后再次旋轉(zhuǎn)這個腳螺旋，使氣泡中心向相反方向重新整平儀器，用位于垂直于視線方向的兩個腳螺旋，先后使儀器向左右兩側(cè)傾斜7/20/202359儀器豎軸向前后左右傾斜時所得讀數(shù)與儀器整平時所得讀數(shù)之差不超過2mm，則可認(rèn)為補(bǔ)償器工作正常，否則應(yīng)檢查原因或送工廠修理。第四項(xiàng)（視準(zhǔn)軸經(jīng)過補(bǔ)償后應(yīng)與水平線一致）的檢校若視準(zhǔn)軸經(jīng)補(bǔ)償后不能與水平線一致，則也構(gòu)成i角，產(chǎn)生讀數(shù)誤差。檢驗(yàn)方法與微傾式水準(zhǔn)儀i角的檢驗(yàn)方法相同校正

校正十字絲。撥十字絲的校正螺絲，使A點(diǎn)的讀數(shù)從a2改變到a2′。對于DS3水準(zhǔn)儀也應(yīng)使i角不大于20″7/20/202360§2-6水準(zhǔn)測量的誤差分析

為了保證測量成果的精度，需要分析研究產(chǎn)生誤差的原因，并采取措施消除或減小誤差的影響。主要的誤差來源：儀器觀測者外界條件7/20/202361一、儀器誤差

l

儀器校正后的殘余誤差（i角誤差

）

此項(xiàng)誤差與儀器至立尺點(diǎn)的距離成正比。l

在測量中，保持前視和后視的距離相等，可消除該項(xiàng)誤差。

l

因某種原因某一測站的前視（或后視）距離較大，那么就在下一測站上使后視（或前視）距離較大，可使誤差得到補(bǔ)償。l

水準(zhǔn)尺的誤差

l

尺長誤差

：尺長變化、彎曲引起的誤差，通常限制彎曲度、施加改正數(shù)消除。

l

刻劃誤差：刻劃不準(zhǔn)確引起的誤差，可施加改正數(shù)消除。

l零點(diǎn)誤差：尺底的刻劃值與理論值之差，可采用偶數(shù)站或使用一根水準(zhǔn)尺消除。7/20/202362二、觀測誤差讀數(shù)誤差 估讀的誤差與人眼的分辨能力、望遠(yuǎn)鏡的放大率以及視線的長度有關(guān)。水準(zhǔn)尺傾斜誤差水準(zhǔn)尺傾斜會使讀數(shù)增大：裝有水準(zhǔn)器的水準(zhǔn)尺、搖尺法可消除。7/20/202363三、外界條件的影響儀器下沉和水準(zhǔn)尺下沉儀器下沉：“后、前、前、后”的觀測程序，可減弱其影響。水準(zhǔn)尺下沉：“往返測”可以減弱水準(zhǔn)尺下沉的影響。氣候的影響溫度的變化引起大氣折光變化造成尺像跳動；烈日直曬儀器和大風(fēng)影響水準(zhǔn)管氣泡的整平。盡量選擇無風(fēng)的陰天進(jìn)行測量。7/20/202364地球曲率的影響水準(zhǔn)測量應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)面來求出兩點(diǎn)的高差，但視準(zhǔn)軸是一直線，因此使讀數(shù)中含有由地球曲率引起的誤差“p”。

P=D2(2R)

大氣折光的影響在一般大氣情況下，大氣折光誤差“”是地球曲率誤差“p”的1/7;=D2