5.1精密水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺解析課件

1、GPS測量定位技術(shù)第五節(jié) 衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)處理過程一、野外數(shù)據(jù)檢核 對(duì)野外觀測資料首先要進(jìn)行復(fù)查，內(nèi)容包括：成果是否符合調(diào)度命令和規(guī)范的要求；進(jìn)行的觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量分析是否符合實(shí)際。然后進(jìn)行下列項(xiàng)目的檢核： 1.每個(gè)時(shí)段同步邊觀測數(shù)據(jù)的檢核 兩端點(diǎn)的接收機(jī)，通過多歷元同步觀測，經(jīng)平差計(jì)算的基線邊稱為同步邊。同步邊檢核的內(nèi)容有：第1頁，共34頁。內(nèi)容提要本章主要內(nèi)容：1.精密水準(zhǔn)測量所使用的儀器及觀測方法2.外業(yè)觀測資料的檢查與處理3.精密光電測距三角高程 本章重點(diǎn)難點(diǎn)：1.精密水準(zhǔn)測量的誤差來源及分析2.水準(zhǔn)網(wǎng)的精度估算第2頁，共34頁。精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺一、我國水準(zhǔn)儀的系列標(biāo)準(zhǔn)我國水準(zhǔn)儀的系列標(biāo)準(zhǔn)，

2、是以水準(zhǔn)儀所能達(dá)到的每公里往返測高差中數(shù)偶然中誤差這一精度指標(biāo)為依據(jù)制定的例如：S05、S1、S3、S10等S：水準(zhǔn)儀；下標(biāo)表示該類儀器所能達(dá)到的每公里往返測高差中數(shù)的偶然中誤差，是以mm為單位的數(shù)值第3頁，共34頁。精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺第4頁，共34頁。精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺精密水準(zhǔn)儀一般指S3以上的各種水準(zhǔn)儀，常見的可分為常規(guī)、自動(dòng)安平、數(shù)字編碼精密水準(zhǔn)儀第5頁，共34頁。精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺第6頁，共34頁。精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn)高質(zhì)量的望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)堅(jiān)固穩(wěn)定的儀器結(jié)構(gòu)高精度的測微器裝置高靈敏度的管水準(zhǔn)器高性能的補(bǔ)償器裝置第7頁，共34頁。81. 高靈敏度的管水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器的作用：

3、建立水平視線。格值： 5 10/2mm；具有微傾螺旋，用于精確整平。第8頁，共34頁。遼寧省交通高等?？茖W(xué)校 92. 高精度的測微裝置用于測量小于水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的讀數(shù)；測微器100格，對(duì)應(yīng)標(biāo)尺一個(gè)分劃：10mm；直讀到0.1mm，估讀至0.01mm。154152150148146144142 45445245044844644444210 9 8水準(zhǔn)標(biāo)尺物鏡平行玻璃板十字絲面測微螺旋測微分劃尺指標(biāo)線水 準(zhǔn) 儀讀數(shù)：147 cm+0.960 cm= 147.960 cm第9頁，共34頁。103. 高質(zhì)量望遠(yuǎn)鏡孔徑：大于50mm；放大倍率大于40倍；十字絲設(shè)計(jì)為楔形。第10頁，共34頁。114. 堅(jiān)

4、固穩(wěn)定的儀器結(jié)構(gòu)視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸關(guān)系穩(wěn)定；因鋼制造，溫度系數(shù)小；加隔熱層。第11頁，共34頁。125、高性能的補(bǔ)償裝置具有精準(zhǔn)的補(bǔ)償量。第12頁，共34頁。精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺精密水準(zhǔn)儀的結(jié)構(gòu)原理與普通水準(zhǔn)儀相比，精密水準(zhǔn)儀不但在金屬和光學(xué)材料、零部件等方面要求更高，而且裝備了一些特殊的構(gòu)件常見的特殊部件有1.傾斜螺旋裝置 迅速調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸2.光學(xué)測微裝置 提高讀數(shù)精度（mm為精確讀數(shù)）第13頁，共34頁。精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺常見的部件有：3.光學(xué)補(bǔ)償裝置 快速整平儀器4.數(shù)字編碼與自動(dòng)記錄裝置 擺脫人工讀數(shù)和記錄第14頁，共34頁。151. 威特N3精密水準(zhǔn)儀（ S1級(jí)）標(biāo)尺分劃間隔：10mm

5、，測微范圍：10mm；讀數(shù)=標(biāo)尺讀數(shù)+測微器讀數(shù)； （米分米厘米）+毫米0.1毫米1）微傾裝置用于精平儀器，使用前提：符合氣泡端距1cm2）測微器100分格，測量范圍：10mm，第15頁，共34頁。16N3水準(zhǔn)儀讀數(shù)視場15014814614414214013813645245044844644444244043867物鏡視場符合水準(zhǔn)氣泡測微器讀數(shù)十字絲刻劃十字絲卡準(zhǔn)刻劃第16頁，共34頁。172. 蔡司Ni004水準(zhǔn)儀（S05級(jí)）標(biāo)尺分劃間隔：5mm，測微范圍：5mm；測微器100格，分格值0.05mm；第17頁，共34頁。183. 國產(chǎn)S1水準(zhǔn)儀（ S1級(jí)）北京光學(xué)儀器廠生產(chǎn)基本參數(shù)與Ni

6、004相似。第18頁，共34頁。精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn)1.溫度發(fā)生變化時(shí)，水準(zhǔn)尺長度穩(wěn)定或變化極小2.分劃正確、精密3.構(gòu)造上正直，不易發(fā)生彎曲4.裝有靈敏的圓水準(zhǔn)器，便于將水準(zhǔn)尺垂直豎尺5.尺底裝有堅(jiān)固的鋼板，不易磨損第19頁，共34頁。常見精密水準(zhǔn)尺基本分劃、輔助分劃基輔分劃讀數(shù)常數(shù)差第20頁，共34頁。精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺光學(xué)測微讀數(shù)方法（Wild N3）148cm6.52mm1.48652m可以直接讀到0.1mm估讀到0.01mm第21頁，共34頁。精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺197cm3.41mm1.97341m高差需除2Zeiss Ni004第22頁，共34頁。精密水準(zhǔn)儀與水

7、準(zhǔn)尺國產(chǎn)S1198cm2.50mm1.98250m高差需除2第23頁，共34頁。也稱“數(shù)字水準(zhǔn)儀”具有自動(dòng)安平功能。自動(dòng)顯示水平視線讀數(shù)和視距。通過物鏡獲取水準(zhǔn)尺圖象，通過儀器的理系統(tǒng)，將圖象信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字顯示。能與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。基本避免了人為的觀測誤差（視差、水準(zhǔn)器精平誤差、瞄準(zhǔn)誤差、估讀數(shù)誤差。電子水準(zhǔn)儀 第24頁，共34頁。條碼尺測量鍵電子水準(zhǔn)儀 第25頁，共34頁。拓普康DL-111C電子水準(zhǔn)儀 采用最先進(jìn)地圖像處理技術(shù)，自動(dòng)觀測、自動(dòng)記錄，每公里往返測高差中誤差為0.3mm。 全中文顯示，方便了普通測量工操作。 高精度測量 全自動(dòng)測量和數(shù)字顯示可以避免讀數(shù)誤差，記錄錯(cuò)誤及其它可

8、能出現(xiàn)地人為錯(cuò)誤。 測量方法 符合國家水準(zhǔn)測量規(guī)范要求，可以判別多種限差 測量效率提高50 數(shù)據(jù)通訊功能 標(biāo)準(zhǔn)地RS-232接口可供水準(zhǔn)儀與數(shù)據(jù)采集之間地實(shí)時(shí)通訊或數(shù)據(jù)直接輸出到計(jì)算機(jī)。 CF卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 配備CF卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，可擴(kuò)充海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。 拓普康電子水準(zhǔn)儀DL-111C（國家DS1級(jí)）電子水準(zhǔn)儀 第26頁，共34頁。型號(hào) DXY67-DSZ2-D 放大倍數(shù) 32X 標(biāo)準(zhǔn)偏差 1.5mm 有效孔徑 40mm 成像 正像 Erect 視場角 126 乘常數(shù) 100 加常數(shù) 0 最短視距 1.6m 補(bǔ)償工作范圍 15 補(bǔ)償安平精度 0.3 圓水準(zhǔn)器角值 8/2mm 度盤 360(400go

9、n) 度盤分度值 1(1gon) 儀器重量 3kg自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀 國產(chǎn) 達(dá)到DS1一級(jí)水準(zhǔn)（需DS2+測繪器） 電子水準(zhǔn)儀 第27頁，共34頁。要求豎絲位于條碼帶上，否則不能讀數(shù)要求尺子立直（以圓氣泡為準(zhǔn)），否則拒絕工作。電子水準(zhǔn)儀 第28頁，共34頁。大屏幕的液晶顯示屏數(shù)據(jù)安全雙重保護(hù)：現(xiàn)在，除了將您的工作自動(dòng)存儲(chǔ)在儀器內(nèi)存里，您還能在測量完成后，把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到一張PC卡上。這時(shí)候測量數(shù)據(jù)可以非常方便地下載到計(jì)算機(jī)上去 操作方便倍感舒適 與傳統(tǒng)水準(zhǔn)儀相比，采用徠卡數(shù)字水準(zhǔn)儀可以節(jié)省將近50%的工作時(shí)間 測量輕松又準(zhǔn)確 利用隨機(jī)贈(zèng)送的徠卡SurveyOffice軟件可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、參數(shù)設(shè)置、建

10、立編碼表以及更新儀器系統(tǒng)軟件。一個(gè)特別的功能是能將數(shù)據(jù)輸出格式設(shè)成象外業(yè)手簿那樣顯示 選購的專業(yè)水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)處理軟件LevelPak-Pro功能包括線路計(jì)算、平差以及報(bào)表生成。通過數(shù)據(jù)庫對(duì)數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行管理 Level-Adj中文水準(zhǔn)測量平差軟件，可以配合徠卡DNA中文電子水準(zhǔn)儀使用徠卡高精度數(shù)字水準(zhǔn)儀DNA03 第29頁，共34頁。電子水準(zhǔn)儀 第30頁，共34頁。技術(shù)規(guī)格型號(hào)DNA03DNA10每公里往返測高程精度標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺 1.0mm，銦鋼尺 0.3mm 標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺1.5mm，銦鋼尺 0.9mm放大倍率24x測量范圍標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺1.8m to 110m，銦鋼尺 1.8m to 60m最小讀數(shù)

11、0.01mm 0.1mm單次測量時(shí)間3s測量程序測量和記錄水準(zhǔn)儀高程/距離，BF, aBF, BFFB, aBFFB數(shù)據(jù)記錄內(nèi)存6 000個(gè)測量數(shù)據(jù)或1650組測站數(shù)據(jù)(BF) / PCMCIA卡（ATA-Flash/SRAM）/ RS232輸出數(shù)據(jù)格式GSI8/GSI16/XML/用戶定義格式電子水準(zhǔn)儀 第31頁，共34頁。顯示屏液晶，中文8行，每行15個(gè)漢字或30個(gè)字母GEB111 / GEB121使用時(shí)間可供操作12h / 24h補(bǔ)償器磁性阻尼補(bǔ)償器補(bǔ)償范圍10補(bǔ)償精度0.30.8電源NiMh電池 / 適配 6 節(jié) 1,5V (AA)電池工作溫度-20到 +50貯藏溫度-40到 +70電子水準(zhǔn)儀 第32頁，共34頁。 相關(guān)法測量原理：由傳感器識(shí)別條形碼水準(zhǔn)標(biāo)尺上的條形碼分劃，經(jīng)信息轉(zhuǎn)換處理獲取觀測值，并以數(shù)字形式顯示或存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)。電子水準(zhǔn)儀 第