水準(zhǔn)測(cè)量理論知識(shí)與實(shí)踐操作

1、水準(zhǔn)測(cè)量理論知識(shí)與實(shí)踐操作朱前維 2015年4月目錄123456高程的基本常識(shí)高程的基本常識(shí)水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正誤差分析誤差分析和注意事項(xiàng)和注意事項(xiàng)精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用 指的是某點(diǎn)沿鉛垂線方向到絕指的是某點(diǎn)沿鉛垂線方向到絕對(duì)基面的距離，稱絕對(duì)高程。某點(diǎn)對(duì)基面的距離，稱絕對(duì)高程。某點(diǎn)沿鉛垂線方向到某假定水準(zhǔn)基面的沿鉛垂線方向到某假定水準(zhǔn)基面的距離，稱假定高程。距離，稱假定高程。n 絕對(duì)高程BAHH ,AB大地水準(zhǔn)面AHBH假定水準(zhǔn)面AHBHn 相對(duì)高程BAHH ,n 高差A(yù)

2、BABABHHHHh高 程高程的基本常識(shí) 假想假想靜止不動(dòng)的水面延伸穿過(guò)陸地，包圍整個(gè)地球，形靜止不動(dòng)的水面延伸穿過(guò)陸地，包圍整個(gè)地球，形成一個(gè)封閉曲面，這個(gè)封閉曲面稱為水準(zhǔn)面。水準(zhǔn)面是受地成一個(gè)封閉曲面，這個(gè)封閉曲面稱為水準(zhǔn)面。水準(zhǔn)面是受地球重力影響形成的重力等位面，由于水準(zhǔn)面的高度可變，因球重力影響形成的重力等位面，由于水準(zhǔn)面的高度可變，因此符合該定義的此符合該定義的水準(zhǔn)水準(zhǔn)面有無(wú)數(shù)面有無(wú)數(shù)個(gè)，其中個(gè)，其中與與平均海水面平均海水面相吻合相吻合的的水準(zhǔn)面水準(zhǔn)面稱為大地稱為大地水準(zhǔn)水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面面。大地水準(zhǔn)面是是惟惟一一的。的。大地水準(zhǔn)面高程的基本常識(shí) 通常通常理論上采用大地水準(zhǔn)面。實(shí)際上

3、確定水準(zhǔn)基面則是理論上采用大地水準(zhǔn)面。實(shí)際上確定水準(zhǔn)基面則是取驗(yàn)潮站長(zhǎng)期觀測(cè)結(jié)果計(jì)算出來(lái)的平均海面。我國(guó)以青島港取驗(yàn)潮站長(zhǎng)期觀測(cè)結(jié)果計(jì)算出來(lái)的平均海面。我國(guó)以青島港驗(yàn)潮站的長(zhǎng)期觀測(cè)資料推算出的黃海平均海面作為中國(guó)的水驗(yàn)潮站的長(zhǎng)期觀測(cè)資料推算出的黃海平均海面作為中國(guó)的水準(zhǔn)基面，即零高程面。中國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)建立在青島驗(yàn)潮站附近，準(zhǔn)基面，即零高程面。中國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)建立在青島驗(yàn)潮站附近，并構(gòu)成原點(diǎn)網(wǎng)。用精密水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定水準(zhǔn)原點(diǎn)相對(duì)于黃海平并構(gòu)成原點(diǎn)網(wǎng)。用精密水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定水準(zhǔn)原點(diǎn)相對(duì)于黃海平均海面的高差，即水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程，定為全國(guó)高程控制網(wǎng)的均海面的高差，即水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程，定為全國(guó)高程控制網(wǎng)的起算高程。起算高

4、程。 是是推算國(guó)家統(tǒng)一高程控制網(wǎng)中所有水準(zhǔn)高程的起算依據(jù)，推算國(guó)家統(tǒng)一高程控制網(wǎng)中所有水準(zhǔn)高程的起算依據(jù)，它包括一個(gè)水準(zhǔn)基面和一個(gè)永久性水準(zhǔn)原點(diǎn)它包括一個(gè)水準(zhǔn)基面和一個(gè)永久性水準(zhǔn)原點(diǎn)。 高程基準(zhǔn) 水準(zhǔn)基面高程的基本常識(shí)1956年黃海高程系、1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)高程的基本常識(shí)吳淞高程系統(tǒng)高程的基本常識(shí) 光緒三十二年（1906 年）利用18711900 年黃浦江潮水位資料，以最低水位值最低水位值確定為“吳淞海關(guān)零點(diǎn)” 。這是我國(guó)境內(nèi)確立的第一個(gè)零高程面。民國(guó)十年（1921 年）埋設(shè)“張華浜基點(diǎn)”，作為吳淞高程起算點(diǎn)；次年（1922 年）又在佘山埋設(shè)基巖點(diǎn)，并從張華浜基點(diǎn)引測(cè)，從此建立了地區(qū)“吳淞

5、高程系統(tǒng)” 19221936 年間，依據(jù)美國(guó)海岸及大地測(cè)量局規(guī)程（1922 年）和自訂施測(cè)方法（1927 年起），先后5 次對(duì)長(zhǎng)江、太湖地區(qū)進(jìn)行精密水準(zhǔn)測(cè)量，積累了大量資料。1922 年揚(yáng)子江技術(shù)委員會(huì)第一次從張華浜基點(diǎn)引測(cè)至湖口（計(jì)827 km）后，即確定在長(zhǎng)江流域采用吳淞高程起算點(diǎn)。吳淞高程系統(tǒng)高程的基本常識(shí) 19511955年水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)發(fā)現(xiàn)張華浜基點(diǎn)下沉嚴(yán)重，而從1924年起寧（南京）鎮(zhèn)（鎮(zhèn)江）測(cè)段往返觀測(cè)四次的較差不超過(guò)4 mm，證明鎮(zhèn)江308基點(diǎn)穩(wěn)定；在全國(guó)統(tǒng)一高程沒(méi)有建立之前，長(zhǎng)委對(duì)20 世紀(jì)50 年代在長(zhǎng)江中下游地區(qū)施測(cè)的精密水準(zhǔn)成果進(jìn)行了整體平差，于1956 年正式公布長(zhǎng)江流域統(tǒng)

6、一改用鎮(zhèn)江Y.R.C.B.M308號(hào)標(biāo)作為起算點(diǎn)，稱為“資用吳淞高程”。1959 年長(zhǎng)委出版長(zhǎng)江流域二、三、四等水準(zhǔn)成果表后，雖然成果表已采用1956 年黃海高程，但在實(shí)際工作中仍與“資用吳淞高程”并用。吳淞高程系統(tǒng)高程的基本常識(shí) 長(zhǎng)委在2002-2003 年對(duì)長(zhǎng)江中下游二等水準(zhǔn)復(fù)測(cè)后，為解決長(zhǎng)江上中游距離下游鎮(zhèn)江308點(diǎn)很遠(yuǎn)的問(wèn)題，根據(jù)長(zhǎng)期水準(zhǔn)觀測(cè)資料和水準(zhǔn)點(diǎn)地質(zhì)情況，又選擇了一組（7 個(gè)）點(diǎn)位穩(wěn)定的水準(zhǔn)點(diǎn)作為長(zhǎng)江中下游干流二等水準(zhǔn)復(fù)測(cè)成果平差的高程起算點(diǎn)，新稱為“資用吳淞（2003 年）基準(zhǔn)”，并將長(zhǎng)期使用這些起算點(diǎn)。水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量氣壓氣壓高程測(cè)量高程測(cè)量GPS高

7、程測(cè)量高程測(cè)量 確定點(diǎn)地面高程的方法有：確定點(diǎn)地面高程的方法有： 是是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，借助于帶有分劃的水準(zhǔn)尺，利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，借助于帶有分劃的水準(zhǔn)尺，直接測(cè)定地面上兩點(diǎn)間的高差，然后根據(jù)已知點(diǎn)高程和測(cè)得的直接測(cè)定地面上兩點(diǎn)間的高差，然后根據(jù)已知點(diǎn)高程和測(cè)得的高差，推算出未知點(diǎn)高程。高差，推算出未知點(diǎn)高程。高程測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量高程的基本常識(shí)ABabhAB前進(jìn)方向大地水準(zhǔn)面HA（已知）HB=？后視前視水準(zhǔn)測(cè)量基本原理baHhHHAABAB 注意：注意：高差的符號(hào)有正有負(fù)。當(dāng)高差為正值時(shí)，表示前視點(diǎn)高差的符號(hào)有正有負(fù)。當(dāng)高差為正值時(shí)，表示前視點(diǎn)B B高高于后視點(diǎn)于后視點(diǎn)A A；當(dāng)高差

8、為負(fù)時(shí)，表示前視點(diǎn)；當(dāng)高差為負(fù)時(shí)，表示前視點(diǎn)B B低于后視點(diǎn)低于后視點(diǎn)A A。高程的基本常識(shí)水準(zhǔn)測(cè)量基本原理111bah各測(cè)站所得高差：各測(cè)站所得高差：222bahnnnbahbabababahhnnAB)()()(2211hHHAB高程的基本常識(shí)目錄123456高程的基本常識(shí)高程的基本常識(shí)水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正誤差分析誤差分析和注意事項(xiàng)和注意事項(xiàng)精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺尺 墊三角架水準(zhǔn)測(cè)量工具水準(zhǔn)儀的使用和線路布設(shè)水準(zhǔn)儀的分類按精度分：按精度分：即每公里往返測(cè)即每

9、公里往返測(cè)量高差中數(shù)的中誤差。量高差中數(shù)的中誤差。按性能分：按性能分：即水準(zhǔn)儀的基本特即水準(zhǔn)儀的基本特征或基本功能。征或基本功能。DS1DS05DS10DS3微傾式水準(zhǔn)儀1自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀2精密水準(zhǔn)儀3電子水準(zhǔn)儀4水準(zhǔn)儀的使用和線路布設(shè)微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造 目鏡微傾螺旋物鏡調(diào)焦螺旋物鏡水平微動(dòng)螺旋水平制動(dòng)螺旋腳螺旋準(zhǔn)星望遠(yuǎn)鏡水準(zhǔn)器基 座水準(zhǔn)儀的使用和線路布設(shè)安置粗平瞄準(zhǔn)精平讀數(shù)水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用和線路布設(shè)水準(zhǔn)儀的使用 1、先、先固定腳架兩條腿，用另外一條大致調(diào)整水平，固定腳架兩條腿，用另外一條大致調(diào)整水平，然后將三腳架踩實(shí)，使儀器穩(wěn)定。然后將三腳架踩實(shí)，使儀器穩(wěn)定。水準(zhǔn)儀的使用和線路布設(shè)左手

10、拇指規(guī)則左手拇指規(guī)則：“左手拇指旋轉(zhuǎn)腳螺旋的運(yùn)動(dòng)方向，就左手拇指旋轉(zhuǎn)腳螺旋的運(yùn)動(dòng)方向，就是氣泡移動(dòng)的方向是氣泡移動(dòng)的方向” 。2、粗略整、粗略整平：用平：用雙手同時(shí)向內(nèi)或向外雙手同時(shí)向內(nèi)或向外(即以相反方向即以相反方向)旋轉(zhuǎn)腳旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使一個(gè)升高、一個(gè)降低。當(dāng)氣泡未居中而處于螺旋，使一個(gè)升高、一個(gè)降低。當(dāng)氣泡未居中而處于a處；同處；同時(shí)按圖上箭頭所示向內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)按圖上箭頭所示向內(nèi)旋轉(zhuǎn)1、2兩個(gè)腳螺旋，使氣泡由兩個(gè)腳螺旋，使氣泡由a移動(dòng)移動(dòng)到到b處；再轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋處；再轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋3，使氣泡居中。這項(xiàng)工作要反復(fù)進(jìn)行，使氣泡居中。這項(xiàng)工作要反復(fù)進(jìn)行，直至儀器旋轉(zhuǎn)到任何方向，氣泡都居中為止。直至儀器旋轉(zhuǎn)

11、到任何方向，氣泡都居中為止。水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用和線路布設(shè)水準(zhǔn)儀的使用3、瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)調(diào)目鏡（十字絲）粗略瞄準(zhǔn)（準(zhǔn)星）調(diào)焦精確瞄準(zhǔn)（微動(dòng)螺旋）水準(zhǔn)儀的使用和線路布設(shè)水準(zhǔn)儀的使用4、精平：、精平：使使長(zhǎng)水準(zhǔn)管氣泡居中長(zhǎng)水準(zhǔn)管氣泡居中微傾螺旋微傾螺旋A、每次每次讀中絲讀數(shù)前都要精平讀中絲讀數(shù)前都要精平B、讀數(shù)時(shí)、讀數(shù)時(shí)從從小數(shù)往小數(shù)往大數(shù)大數(shù)讀讀，并估讀至毫米。必須讀出四個(gè)，并估讀至毫米。必須讀出四個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)字C、讀數(shù)讀數(shù)完畢后應(yīng)再檢查一下水準(zhǔn)管氣泡是否仍然居中完畢后應(yīng)再檢查一下水準(zhǔn)管氣泡是否仍然居中。水準(zhǔn)儀的使用和線路布設(shè) 精平后，十字絲的精平后，十字絲的橫橫絲絲在水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)在水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)正

12、像尺子讀數(shù)；黑面正像尺子讀數(shù)；黑面1608，紅面紅面6295，相差，相差 4687倒像尺子讀數(shù)；黑面倒像尺子讀數(shù)；黑面0216，紅面紅面4903，相差，相差 4687水準(zhǔn)儀的讀數(shù)水準(zhǔn)儀的使用和線路布設(shè)水準(zhǔn)測(cè)量記錄視距部分視距部分高差部分高差部分15711197739374363-2376-2138461715239932+833551-10+832.5+1水準(zhǔn)儀的使用和線路布設(shè)目錄123456高程的基本常識(shí)高程的基本常識(shí)水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正誤差分析誤差分析和注意事項(xiàng)和注意事項(xiàng)精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字

13、水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用 在水準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量所經(jīng)過(guò)的路線，稱水準(zhǔn)路線。在水準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量所經(jīng)過(guò)的路線，稱水準(zhǔn)路線。水準(zhǔn)路線1、閉合水準(zhǔn)路線：、閉合水準(zhǔn)路線：從某一已知高程的從某一已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過(guò)若干待定的水準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過(guò)若干待定的水準(zhǔn)點(diǎn)1、2、3、4進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，最后仍回到原進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，最后仍回到原水準(zhǔn)點(diǎn)，稱閉合水準(zhǔn)路線。水準(zhǔn)點(diǎn)，稱閉合水準(zhǔn)路線。（各相鄰點(diǎn)間高差的總和理論為零，（各相鄰點(diǎn)間高差的總和理論為零，可以作為觀測(cè)正確性的檢核）可以作為觀測(cè)正確性的檢核） 2A431常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)路線 2、附和水準(zhǔn)路線：、附和水準(zhǔn)路線：從一已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，

14、沿各從一已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，沿各高程待定的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，最后附和到另一個(gè)已高程待定的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，最后附和到另一個(gè)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)。知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)。A321B（高差總和理論等于兩端已知點(diǎn)間的高差）（高差總和理論等于兩端已知點(diǎn)間的高差） 常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)3、支水準(zhǔn)路線：、支水準(zhǔn)路線：從一個(gè)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，沿從一個(gè)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，沿各高程待定的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，其路線既不閉合各高程待定的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，其路線既不閉合也不附和，稱支水準(zhǔn)路線。也不附和，稱支水準(zhǔn)路線。A3214（往返測(cè)量，往測(cè)高差與返測(cè)高差的總和絕對(duì)值相等，（往返測(cè)量，往測(cè)高差與返測(cè)高差的總和絕

15、對(duì)值相等，符號(hào)相反。可以通過(guò)往返測(cè)量來(lái)檢核）符號(hào)相反?？梢酝ㄟ^(guò)往返測(cè)量來(lái)檢核）水準(zhǔn)路線常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)測(cè)量的檢核1、計(jì)算檢核：、計(jì)算檢核： h abHBHA2、成果檢核（水準(zhǔn)路線）、成果檢核（水準(zhǔn)路線）附和水準(zhǔn)路線：附和水準(zhǔn)路線： 理論理論：h H終終H起起 實(shí)際實(shí)際： hH終終H起起 高程閉合差：高程閉合差： fhh（ H終終H起起 ）閉合水準(zhǔn)路線：閉合水準(zhǔn)路線： 理論理論：h 0； 實(shí)際：實(shí)際： h0 高程高程閉合差：閉合差： fhh支水準(zhǔn)路線：支水準(zhǔn)路線： 理論理論：h往往 h返返 實(shí)際實(shí)際： h往往 h返返 高程高程閉合差：閉合差：fhh往往 h返返 （往返測(cè)量（往返測(cè)量）

16、 fhh1 h2 （并行測(cè)量）（并行測(cè)量）常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)高程閉合差計(jì)算2A431hfhA321B)(起終HHhfh返往hhfhA3214常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)規(guī)范相關(guān)規(guī)定常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)規(guī)范相關(guān)規(guī)定常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)規(guī)范相關(guān)規(guī)定常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)規(guī)范相關(guān)規(guī)定測(cè)站觀測(cè)限差測(cè)站觀測(cè)限差常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)規(guī)范相關(guān)規(guī)定往返測(cè)高差不符值與環(huán)線閉合差的限差往返測(cè)高差不符值與環(huán)線閉合差的限差常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)路線平差h1=+2.785h2= -4.369h3= +1.980h4= +2.345HA=56.345HB=59.069例：一條附合水準(zhǔn)路線的野外觀測(cè)數(shù)

17、據(jù)如下fhh（ HBHA ）2.741(59.06956.345)=+0.017m 計(jì)。水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，以:241.41212FkmLmmmmmmLh常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)路線平差改正數(shù)改正數(shù)(v)(v)：由于存在誤差，所以對(duì)高差進(jìn)行改正，即進(jìn)行改正數(shù)的計(jì)算。 計(jì)算原則：反符號(hào)、按比例段路線長(zhǎng)。第路線總長(zhǎng)；段測(cè)站數(shù)；第總測(cè)站數(shù)；illinnllfvnnfviiihiihi注注 意：意： 改正數(shù)為整數(shù)；（有效位數(shù)與已知數(shù)據(jù)一致） 改正數(shù)的和與閉合差大小相等符號(hào)相反。常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)mmnnfvmmnnfvmmnnfvmmnnfvihihihih31154174135417618541

18、7412541744332211h1=+2.785h2= -4.369h3= +1.980h4= +2.345HA=56.345HB=59.069水準(zhǔn)路線平差fhh（ HBHA ） =+0.017m 常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)路線平差高程計(jì)算（列表）1234A123B0.81.31.10.73.91218131154+2.785-4.369+1.980+2.345+2.741-4-6-4-3-17+2.781-4.375+1.976+2.342+2.72456.34559.12654.75156.72759.069輔助計(jì)算輔助計(jì)算fh+17mm n=54 Fh容容=24mm測(cè)段測(cè)段編號(hào)編號(hào)點(diǎn)

19、名點(diǎn)名距離距離測(cè)站測(cè)站數(shù)數(shù)實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)高差高差改正改正數(shù)數(shù)改正后改正后高差高差高程高程備注備注常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)網(wǎng)平差常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)網(wǎng)平差常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo) 以未知點(diǎn)高程值作為未知參數(shù)，以高差作為觀測(cè)值，以觀測(cè)路線長(zhǎng)度的倒數(shù)作為觀測(cè)值的權(quán)，采用間接平差模型進(jìn)行平差計(jì)算。其平差的一般步驟如下其平差的一般步驟如下： 1.根據(jù)平差問(wèn)題選定未知參數(shù)； 2.根據(jù)觀測(cè)值與未知參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系建立誤差方程式，若誤差方程是非線性方程，還要引入?yún)?shù)近似值，將誤差方程線性化； 3.由誤差方程組成法方程； 4.解算法方程，求取未知參數(shù)； 5.精度評(píng)定。水準(zhǔn)網(wǎng)平差常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)目

20、錄123456高程的基本常識(shí)高程的基本常識(shí)水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正誤差分析誤差分析和注意事項(xiàng)和注意事項(xiàng)精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的幾何條件 圓水準(zhǔn)器軸LL應(yīng)平行于儀器的豎軸VV； 十字絲的中絲應(yīng)垂直于儀器的豎軸VV； 水準(zhǔn)管軸LL 應(yīng)平行于視準(zhǔn)軸CC 。CCLLLLVV水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正n檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)方法：l轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，然后將望遠(yuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，然后將望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)180，如果仍然居中，說(shuō)明滿足此條件。如果，如果仍然居中，

21、說(shuō)明滿足此條件。如果氣泡偏離中央位置，則需校正。氣泡偏離中央位置，則需校正。圓水準(zhǔn)器的檢校水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正n校正方法：校正方法：l1 1、擰腳螺旋，使氣泡向圓水準(zhǔn)器中心移動(dòng)偏距的一半；、擰腳螺旋，使氣泡向圓水準(zhǔn)器中心移動(dòng)偏距的一半；l2 2、用校正針撥圓水準(zhǔn)器底下的三個(gè)校正螺絲，氣泡符、用校正針撥圓水準(zhǔn)器底下的三個(gè)校正螺絲，氣泡符合合。水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正圓水準(zhǔn)器的檢校十字絲的檢校n檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)方法：l1 1、整平儀器，十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)明顯、整平儀器，十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)明顯點(diǎn)點(diǎn)M M，擰緊制動(dòng)螺擰緊制動(dòng)螺旋；旋；l 2 2、轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，、轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，如果如果M M點(diǎn)點(diǎn)相對(duì)望遠(yuǎn)鏡左右移動(dòng)時(shí)相對(duì)望

22、遠(yuǎn)鏡左右移動(dòng)時(shí)離開(kāi)橫絲，表示縱軸鉛垂時(shí)橫絲不水平。離開(kāi)橫絲，表示縱軸鉛垂時(shí)橫絲不水平。 MMM水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正n校正方法：校正方法：l旋下靠目鏡處的十字絲環(huán)外罩，用螺絲刀松開(kāi)十字絲旋下靠目鏡處的十字絲環(huán)外罩，用螺絲刀松開(kāi)十字絲組的四個(gè)固定螺絲，按橫絲傾斜反方向轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲組。組的四個(gè)固定螺絲，按橫絲傾斜反方向轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲組。水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正十字絲的檢校水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢校n檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)方法：l1 1、平坦地面選定、平坦地面選定68-80m68-80m的的A A、B B兩點(diǎn)，立水準(zhǔn)尺；兩點(diǎn)，立水準(zhǔn)尺；l2 2、將水準(zhǔn)儀置于中點(diǎn)，精平后測(cè)高差；、將水準(zhǔn)儀置于中點(diǎn)，精平后測(cè)高差；l3 3、水

23、準(zhǔn)儀搬到、水準(zhǔn)儀搬到B B點(diǎn)相距點(diǎn)相距2m2m處，精平后測(cè)高差。處，精平后測(cè)高差。l4 4、如果兩高差相等或在誤差范圍內(nèi)，說(shuō)明水準(zhǔn)管軸平、如果兩高差相等或在誤差范圍內(nèi)，說(shuō)明水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸，否則不平行。行于視準(zhǔn)軸，否則不平行。水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正b2b1A Ba2a1a2222111bahbah ABDaaibha22212水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢校n校正方法：校正方法：l1 1、轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使橫絲在水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)、轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使橫絲在水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)正確；正確；（視準(zhǔn)軸水平，但水準(zhǔn)管氣泡不居中）（視準(zhǔn)軸水平，但水準(zhǔn)管氣泡不居中）l2 2、用校正針撥動(dòng)水準(zhǔn)管位于目鏡一端的

24、上下兩個(gè)校正、用校正針撥動(dòng)水準(zhǔn)管位于目鏡一端的上下兩個(gè)校正螺絲，使水準(zhǔn)管兩端的影像符合，則水準(zhǔn)管軸亦處于螺絲，使水準(zhǔn)管兩端的影像符合，則水準(zhǔn)管軸亦處于水平位置。水平位置。水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢校 數(shù)字?jǐn)?shù)字水準(zhǔn)儀器內(nèi)水準(zhǔn)儀器內(nèi)置置i i角檢測(cè)程序，直角檢測(cè)程序，直接檢測(cè)，不需要計(jì)算。接檢測(cè)，不需要計(jì)算。水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢校ABhABabiiabab當(dāng)視線水平時(shí)，A、B兩點(diǎn)間高差hAB=a-b當(dāng)儀器存在i角誤差時(shí)，A、B兩點(diǎn)高差hAB=(a+a)-(b+b)=(a- b)-(a -b)。前后視距相等前后視距相等則， a =b，此時(shí)， a-b= (a- b

25、)，所以可以消除儀器視準(zhǔn)軸不水平引起的誤差可以消除儀器視準(zhǔn)軸不水平引起的誤差。 i角誤差及消除方法水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢校自動(dòng)安平光學(xué)水準(zhǔn)儀每天檢校一次自動(dòng)安平光學(xué)水準(zhǔn)儀每天檢校一次i i角角氣泡式水準(zhǔn)儀每天上、下午各檢校一次氣泡式水準(zhǔn)儀每天上、下午各檢校一次i i角角作業(yè)開(kāi)始后的作業(yè)開(kāi)始后的7 7個(gè)工作日內(nèi)，若個(gè)工作日內(nèi)，若i i角較為穩(wěn)定，以角較為穩(wěn)定，以后每隔后每隔1515天檢校一次天檢校一次數(shù)字水準(zhǔn)儀器，整個(gè)作業(yè)期間應(yīng)在每天開(kāi)測(cè)前進(jìn)數(shù)字水準(zhǔn)儀器，整個(gè)作業(yè)期間應(yīng)在每天開(kāi)測(cè)前進(jìn)行行i i角測(cè)定。角測(cè)定。一一、二等二等i i角小于角小于1515；三、四等；三、四等i i角

26、小于角小于20“20“自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀器、數(shù)字水準(zhǔn)儀器必須送廠家校正。自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀器、數(shù)字水準(zhǔn)儀器必須送廠家校正。i角的規(guī)范要求水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢校目錄123456高程的基本常識(shí)高程的基本常識(shí)水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正誤差分析誤差分析和注意事項(xiàng)和注意事項(xiàng)精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用誤差分析v儀器誤差儀器誤差：水準(zhǔn)儀在使用前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，但由于檢驗(yàn) 不完善或其他方面的影響，使儀器存在殘差。 例如:水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸不平行的殘余誤差，可采用等距離觀測(cè)可以消除。此外

27、水準(zhǔn)尺誤差如尺長(zhǎng)、彎曲、零點(diǎn)誤差等，可采用采用前后視交替放置尺子，湊成偶數(shù)站等方法加以消除。誤差分析和注意事項(xiàng)測(cè)量誤差測(cè)量誤差是不可避免的，但誤差應(yīng)在限差范圍內(nèi)。是不可避免的，但誤差應(yīng)在限差范圍內(nèi)。誤差大小隨線路長(zhǎng)度或測(cè)站數(shù)的增加而誤差大小隨線路長(zhǎng)度或測(cè)站數(shù)的增加而增加。增加。v 誤差特誤差特點(diǎn)點(diǎn)：誤差分析v 觀測(cè)誤差觀測(cè)誤差：n水準(zhǔn)管氣泡的居中誤差： 水準(zhǔn)管居中誤差主要與水準(zhǔn)管分劃值及人眼的分辨率有關(guān)。實(shí)踐證明D=100米時(shí)，則：n估讀水準(zhǔn)尺的誤差：估讀毫米數(shù)的誤差與十字絲粗細(xì)、望遠(yuǎn)鏡放大率、視線長(zhǎng)度有關(guān)。一般認(rèn)為在100米內(nèi)。m估 = 1.2 mm。mm73.010000020626520

28、215.0D215.0居 m誤差分析和注意事項(xiàng)v 觀測(cè)誤差觀測(cè)誤差：n照準(zhǔn)誤差：照準(zhǔn)誤差與人眼的分辨能力、望遠(yuǎn)鏡的放大率、視線長(zhǎng)度有關(guān)。 V28，D100米，則：n水準(zhǔn)尺傾斜的影響誤差 ：由于扶尺不直引起讀數(shù)變大。n視差對(duì)讀數(shù)的影響：必須消除視差。n水準(zhǔn)儀與尺墊下沉和反彈誤差：可采用“后前前后”的觀測(cè)順序。誤差分析mm05.15206261000002806DV06照 m誤差分析和注意事項(xiàng)誤差分析v 外界環(huán)境的影響外界環(huán)境的影響大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面BAbababarfcHAHB地球曲率和大氣折光的共同影響 RDrcf243.0 減少及消除方法：1）視線高出地面0.3m；2）選擇合適的天氣（陰天

29、、晚上、無(wú)風(fēng)等）；3）避開(kāi)不利的環(huán)境（日出后、日落前半小時(shí)、中午、大風(fēng)等）4）最主要的是要求前后視距離應(yīng)相等。誤差分析和注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)4水準(zhǔn)測(cè)量是一項(xiàng)集體活動(dòng)，需要講究團(tuán)隊(duì)合作精神，才能提高效率；4所使用的儀器必須每年送檢；4觀測(cè)前應(yīng)認(rèn)真按要求檢驗(yàn)水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺；4儀器應(yīng)安置在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)處，并踩實(shí)三角架；4前后視距應(yīng)盡可能相等；4每次讀數(shù)前要消除視差，只有當(dāng)符合水準(zhǔn)氣泡居中后才能讀數(shù)；4注意對(duì)儀器的保護(hù)，做到“人不離儀器”；4只有當(dāng)一測(cè)站記錄計(jì)算合格后才能搬站。誤差分析和注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)4認(rèn)真記錄，邊記邊回報(bào)數(shù)字，準(zhǔn)確無(wú)誤的記入記錄手簿相應(yīng)欄中，嚴(yán)禁偽造和傳抄；4字體要端正、清楚、不準(zhǔn)連環(huán)涂改

30、，不準(zhǔn)用橡皮擦，如按規(guī)定可以改正時(shí)，應(yīng)在原數(shù)字上劃線后再在上方重寫；4每站應(yīng)當(dāng)場(chǎng)計(jì)算，檢查符合要求后，才能通知觀測(cè)者搬站。4扶尺人員認(rèn)真豎立水準(zhǔn)尺；4轉(zhuǎn)點(diǎn)應(yīng)選擇土質(zhì)堅(jiān)實(shí)處，并踩實(shí)尺墊；4水準(zhǔn)儀搬站時(shí)，應(yīng)注意保護(hù)好原前視點(diǎn)尺墊位置不移動(dòng)。誤差分析和注意事項(xiàng)目錄123456高程的基本常識(shí)高程的基本常識(shí)水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)常用的水準(zhǔn)線路及規(guī)范指標(biāo)水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正誤差分析誤差分析和注意事項(xiàng)和注意事項(xiàng)精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用精密水準(zhǔn)測(cè)量一、精密水準(zhǔn)儀一、精密水準(zhǔn)儀lDS05、DS1均屬于精密水準(zhǔn)儀，精密水準(zhǔn)儀主要用于國(guó)家一、

31、二等水準(zhǔn)測(cè)量 以及建筑物沉降觀測(cè)、大型橋梁施工的高程控制、精密機(jī)械設(shè)備安裝等精密工程；l精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造：與DS3水準(zhǔn)儀基本相同，也有微傾式和自動(dòng)安平式之分。l不同之處：有光學(xué)測(cè)微器進(jìn)行尺讀數(shù)。精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用精密水準(zhǔn)測(cè)量特點(diǎn)特點(diǎn)1)設(shè)有精密可靠的測(cè)微設(shè)施。2)精確整平的靈敏度高。3)抗干擾能力強(qiáng)。精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用精密水準(zhǔn)測(cè)量二、銦瓦水準(zhǔn)尺二、銦瓦水準(zhǔn)尺l尺是在標(biāo)尺的中間槽內(nèi)，裝有一2m或3 m長(zhǎng)的銦瓦合金帶尺，銦瓦帶上刻有左右兩排相互錯(cuò)開(kāi)的刻劃，數(shù)字注在木尺上。精密水準(zhǔn)儀的分劃值有1 cm和5 mm兩種，而數(shù)字注記因生產(chǎn)廠家不同有很多形式。l例：以3 m尺為例，一般地

32、，右邊一排數(shù)字注記自0300 cm，稱為基本分劃；左邊一排數(shù)字注記自300600 cm，稱為輔助分劃?；痉謩澟c輔助分劃相差一常數(shù)K，稱基輔差（K值因廠家不同而異），以供檢核讀數(shù)之用。精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用精密水準(zhǔn)測(cè)量三、精密水準(zhǔn)儀的使用及讀數(shù)方法三、精密水準(zhǔn)儀的使用及讀數(shù)方法l精密水準(zhǔn)儀的操作方法與DS3水準(zhǔn)儀基本相同，只在讀數(shù)方法上有所差異。l讀數(shù)時(shí)，用微傾螺旋使目鏡視場(chǎng)左邊的符合水準(zhǔn)氣泡的兩個(gè)半像吻合后，儀器即已精確整平。這時(shí)望遠(yuǎn)鏡十字絲橫絲往往不恰好對(duì)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺上的某一分劃線，需轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋調(diào)整視線上下移動(dòng)，使十字絲的楔形絲精確夾住水準(zhǔn)尺上一個(gè)整分劃線，再在讀數(shù)顯微鏡內(nèi)讀出厘米以下

33、的讀數(shù)。精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用精密水準(zhǔn)測(cè)量（a）圖 1.981 58m （b）圖讀數(shù)：1.486 500 m 精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用工作工作原理：原理： 它是利用儀器里的十字絲瞄準(zhǔn)的電子照相機(jī)。當(dāng)您按下了測(cè)量鍵時(shí)，儀器就會(huì)把您瞄準(zhǔn)并調(diào)焦好的尺子上的條碼圖片來(lái)一個(gè)快照，然后把她和儀器內(nèi)存中的同樣的尺子條碼圖片進(jìn)行比較和計(jì)算。這樣，一個(gè)尺子的讀數(shù)就可以計(jì)算出來(lái)并且保存在內(nèi)存中了。 數(shù)字水準(zhǔn)儀特點(diǎn)：特點(diǎn)：v讀數(shù)客觀讀數(shù)客觀.不存在誤讀、誤記問(wèn)題不存在誤讀、誤記問(wèn)題,沒(méi)有人為沒(méi)有人為讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差.v精度高。精度高。v速度快速度快。測(cè)量時(shí)間與傳統(tǒng)儀器相比可以節(jié)省。測(cè)量時(shí)間與傳統(tǒng)儀器相比可

34、以節(jié)省1/3左右。左右。v效率高。效率高?？蓪?shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化。可實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化。精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用 DiNi型電子水準(zhǔn)儀圖示360水平測(cè)角環(huán)水平測(cè)角環(huán)水平氣泡水平氣泡顯示面板顯示面板帶提把粗瞄準(zhǔn)器的弧型提把帶提把粗瞄準(zhǔn)器的弧型提把目鏡對(duì)焦目鏡對(duì)焦“雙動(dòng)雙動(dòng)”調(diào)焦旋鈕調(diào)焦旋鈕水平微動(dòng)螺旋水平微動(dòng)螺旋鍵盤鍵盤傳輸接口傳輸接口快捷鍵快捷鍵數(shù)字水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用DINI面板開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)測(cè)量鍵測(cè)量鍵大小字母、數(shù)字切換鍵大小字母、數(shù)字切換鍵測(cè)量程序測(cè)量程序數(shù)字和字母鍵盤數(shù)字和字母鍵盤方向鍵方向鍵取消取消確定確定數(shù)字英文顯示數(shù)字英文顯示天寶程序菜單天寶程序菜單刪除刪除精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字

35、水準(zhǔn)儀的使用文件 項(xiàng)目管理1) 使用方向箭選擇文件圖標(biāo)2) 確認(rèn)在項(xiàng)目管理中的選項(xiàng):精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用文件數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出、存儲(chǔ)器精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用配置 輸入1、大氣折光系數(shù)大氣折光系數(shù). .2 2、輸入尺子讀數(shù)的改正數(shù)、輸入尺子讀數(shù)的改正數(shù) （尺讀數(shù)加常數(shù)）（尺讀數(shù)加常數(shù)）3 3、日期、日期4、時(shí)間、時(shí)間精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用配置 限差/測(cè)試 1 1、 最大允許視距長(zhǎng)度最大允許視距長(zhǎng)度( (當(dāng)當(dāng)測(cè)量的距離超過(guò)此距測(cè)量的距離超過(guò)此距離時(shí)會(huì)警告用戶離時(shí)會(huì)警告用戶) ). .2 2 、最小視高、最小視高.(.(尺子離地高尺子離地高 度度3 3、 最大視高最大視高. .（尺子離

36、地尺子離地高度高度1 1、設(shè)置單次測(cè)量和一測(cè)站限差、設(shè)置單次測(cè)量和一測(cè)站限差2 2、檢測(cè)測(cè)量時(shí)所用的、檢測(cè)測(cè)量時(shí)所用的3030cmcm尺面尺面1 1、設(shè)置單站前后視距差、設(shè)置單站前后視距差2 2、整條水準(zhǔn)線路前后視距差、整條水準(zhǔn)線路前后視距差精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用配置 校正左向左向選擇選擇調(diào)節(jié)儀器選項(xiàng)可以有四種方法檢校儀器調(diào)節(jié)儀器選項(xiàng)可以有四種方法檢校儀器 i i 角角 . .您可以選擇不同的方法來(lái)得到正確的您可以選擇不同的方法來(lái)得到正確的改正數(shù)改正數(shù). .您不需要自己去改正他您不需要自己去改正他, ,在儀器內(nèi)在儀器內(nèi)部他會(huì)自動(dòng)改正測(cè)量數(shù)據(jù)部他會(huì)自動(dòng)改正測(cè)量數(shù)據(jù) ! !精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的使用配置 儀器設(shè)置1、單位、單位2、顯示小數(shù)位、顯示小數(shù)位