一等水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)與電子記錄規(guī)定課件

1、水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)與電子記錄規(guī)定工程中心二部 林爽 20120409 QQ：66210683主要內(nèi)容引用文件1水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)2水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)常見(jiàn)誤差及應(yīng)對(duì)措施3電子記錄規(guī)定41 引用文件計(jì)量法規(guī)GB類(lèi)規(guī)范行業(yè)規(guī)定參考文獻(xiàn)水準(zhǔn)標(biāo)尺檢定規(guī)程一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范水準(zhǔn)測(cè)量電子記錄規(guī)定相關(guān)書(shū)籍、論文、文章等順便闡述這樣排列的道理？強(qiáng)制性規(guī)范和推薦性規(guī)范。1* 水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范的各個(gè)版本CompanyLOGO1974-19911991-20062006 -一，二，三，四等水準(zhǔn)測(cè)量細(xì)則國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范GB12897-91 國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范GB12897-2006 國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范1958-19741* 一等水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)視

2、線(xiàn)長(zhǎng)度規(guī)定的演變水準(zhǔn)規(guī)范版本一等水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)視線(xiàn)長(zhǎng)度 m備注58年版50雙線(xiàn)路水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)74年版35單線(xiàn)路水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)91年版30單線(xiàn)路水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)68年前勘測(cè)處規(guī)定40單線(xiàn)路水準(zhǔn)觀(guān)測(cè) 折光差對(duì)視線(xiàn)豎向彎曲的影響是與視線(xiàn)長(zhǎng)度的平方成比例的結(jié)論。由原來(lái)的35m減為30米后，預(yù)計(jì)將減少其誤差影響的37%。國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)縱橫向長(zhǎng)度為4000至5000公里的線(xiàn)路影響是很大的，為此增加約20%觀(guān)測(cè)工作量。1* 一等水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)視線(xiàn)長(zhǎng)度規(guī)定的演變 1958年國(guó)家測(cè)繪總局和總參測(cè)繪局編定的一、二、三、四等水準(zhǔn)測(cè)量細(xì)則規(guī)定：一等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)視線(xiàn)長(zhǎng)度50米，特殊情況下在5025米之間變通；由中絲決定的視線(xiàn)高不小于08米，特殊情況下在08

3、- 05米之間變通。 1974年國(guó)家測(cè)繪局審定的國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范對(duì)I958年的規(guī)范做了若干重大改進(jìn)，其中包括：一等水準(zhǔn)視距由50米減至35米；由中絲決定的視線(xiàn)高大于20米時(shí)不小于08米，視距小于2O米時(shí)，不小于05米。 1991年國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范又對(duì)I974年的規(guī)范做了重大改進(jìn)：一等水準(zhǔn)視距由35米減至30米；由下絲決定的視線(xiàn)高度不小于05米。 2006年國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范又對(duì)1991年的規(guī)范做了重大改進(jìn)：一等水準(zhǔn)由下絲決定的視線(xiàn)高度不小于055米。1* 一等水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)視線(xiàn)長(zhǎng)度規(guī)定的演變 新規(guī)范已大大降低了折光差的影響。在11O0的坡度下，如

4、果梯度為一0.5度，每站折光改正不大于+0.O0039mm，則100公里的折光改正總和不大于+0.7mm，此時(shí)無(wú)須進(jìn)行改正。當(dāng)坡度在2100,3100時(shí)，1O0公里的折光改正總和最大可達(dá)+11.Omm和+47.5mm，這已明顯地增大了。我國(guó)絕大部分地區(qū)坡度不會(huì)有持續(xù)大于1的情況，因此絕大多數(shù)路線(xiàn)均不須加此改正。 對(duì)個(gè)別路線(xiàn)，若線(xiàn)路坡度持續(xù)接近或大于2，則應(yīng)在成果處理時(shí)，加折光改正1991年新規(guī)范有關(guān)視線(xiàn)高度的規(guī)定,在大坡度的情況下，折光差就更不能忽視。 新規(guī)范已考慮到了折光改正的問(wèn)題,記錄程序都已保留了每個(gè)測(cè)站的信息。采用公式*可以方便地進(jìn)行計(jì)算 重要的是要找出需要進(jìn)行改正的路線(xiàn)，以進(jìn)行必要的

5、資料準(zhǔn)備。2 水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)1.觀(guān)測(cè)方式7.觀(guān)測(cè)中的注意事項(xiàng)2.觀(guān)測(cè)的時(shí)間和氣象條件8.各類(lèi)高程點(diǎn)的觀(guān)測(cè)3.設(shè)置測(cè)站9.結(jié)點(diǎn)的觀(guān)測(cè)4.測(cè)站觀(guān)測(cè)的順序和方法10.新舊線(xiàn)路連測(cè)或接測(cè)時(shí)的檢測(cè)5.間歇與檢測(cè)11.往返高差不符值環(huán)閉合差6.測(cè)站觀(guān)測(cè)限差與設(shè)置12.成功的重測(cè)和取舍3 水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)常見(jiàn)誤差及應(yīng)對(duì)措施1.溫度對(duì)I角的影響2.大氣折光的影響3.儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺墊或尺樁）垂直位移的影響1.視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差2.水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度誤差的影響3.兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響1.水準(zhǔn)氣泡居中的誤差儀器誤差外界條件觀(guān)測(cè)誤差3.1 儀器誤差11.視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差2.水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度誤差的影響3.兩水準(zhǔn)

6、標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響1i角誤差（視準(zhǔn)軸與水平軸不平行）應(yīng)對(duì)措施：限定前后視距差限定前后視距累計(jì)差4零點(diǎn)不等差應(yīng)對(duì)措施：A.測(cè)段測(cè)站數(shù)為偶數(shù)B.相鄰測(cè)站上使兩水準(zhǔn)標(biāo)尺輪流作為前后尺2交叉誤差（垂直軸傾斜）應(yīng)對(duì)措施：A.對(duì)水準(zhǔn)器上的圓水準(zhǔn)器進(jìn)行檢驗(yàn)和校正B.對(duì)交叉誤差進(jìn)行檢驗(yàn)和校正3條碼標(biāo)尺每米真長(zhǎng)我們?cè)谝巴獠僮鳠o(wú)檢查設(shè)備.應(yīng)對(duì)措施：野外作業(yè)預(yù)防標(biāo)尺變形和不規(guī)范存放3.2 外界條件誤差1溫度變化對(duì)I角的影響儀器周?chē)鷾囟让孔兓?度，i角平均變化約為0.5秒。應(yīng)對(duì)措施：A.打傘觀(guān)測(cè)B.觀(guān)測(cè)前將儀器從箱中取出，使儀器與周?chē)諝鉁囟纫恢翪.快尺法（奇：后前前后，偶（前后后前）2大氣折光應(yīng)對(duì)措施：A.坡度較大時(shí)

7、，縮短視距B.日出前半小時(shí)和日落前半小時(shí)，不宜觀(guān)測(cè)C.太陽(yáng)強(qiáng)烈照射，空氣對(duì)流劇烈，不宜觀(guān)測(cè)D.對(duì)每一測(cè)段的往測(cè)和返測(cè)分別在上下午進(jìn)行（觀(guān)測(cè)高差的平均值）3儀器和標(biāo)尺沉降（系統(tǒng)誤差重要來(lái)源）應(yīng)對(duì)措施：A.消除腳架的沉降，一個(gè)測(cè)站上采用后前前后或前后后前順序觀(guān)測(cè)B.往返測(cè)可以削弱標(biāo)尺沉降的影響C.立尺位置在中等堅(jiān)實(shí)的土地上；立尺后至少半分鐘后觀(guān)測(cè)3.3 觀(guān)測(cè)誤差1電子水準(zhǔn)儀觀(guān)測(cè)誤差的削弱主要在于團(tuán)隊(duì)合作的默契和每個(gè)人員的高度責(zé)任心。3.2.2* 大氣折光1.實(shí)際的折光差除與視距的平方、高差和溫度梯度成正比外，還與儀器高有密切練習(xí)（這一點(diǎn)和測(cè)水準(zhǔn)選用身材比較高的人觀(guān)測(cè)符合）。假設(shè)視距為50m的情況下

8、，坡度分別為1%和2%：A.只考慮視距的平方、高差和溫度梯度的情況下： 折光差（2%）2折光差（1%） B.兼顧儀器高的情況下： 折光差（2%）19折光差（1%） 2.充分利用樹(shù)蔭、背陰、陰天的條件觀(guān)測(cè)3.充分使用一天中空氣垂直溫度梯度較小的時(shí)刻進(jìn)行觀(guān)測(cè),成像清晰，易于照準(zhǔn)觀(guān)測(cè)。3* 水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)主要誤差來(lái)源與作業(yè)措施1視準(zhǔn)軸誤差2水準(zhǔn)尺每米長(zhǎng)度誤差3標(biāo)尺零點(diǎn)不等差4溫度引起的視準(zhǔn)誤差5大氣折光影響6儀器腳架升沉7準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)尺垂直運(yùn)動(dòng)8水準(zhǔn)尺不垂直9調(diào)焦運(yùn)行誤差1234567891011前后視距差小于規(guī)定的限差水準(zhǔn)尺每米真長(zhǎng)改正測(cè)段測(cè)站數(shù)位偶數(shù)快尺法奇偶數(shù)站觀(guān)測(cè)順序相反打傘觀(guān)測(cè)視線(xiàn)離地面足夠高度利用

9、有利觀(guān)測(cè)時(shí)間往返測(cè)檢校圓水準(zhǔn)器用桿子支撐水準(zhǔn)尺4 電子記錄規(guī)定5* 知識(shí)擴(kuò)展地質(zhì)構(gòu)造的重建，在地質(zhì)斷裂帶處形成地震，這對(duì)處于地震區(qū)域范圍內(nèi)的一等水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)和成果將造成如何的影響？板塊運(yùn)動(dòng)5* 知識(shí)擴(kuò)展 改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，公路交通建設(shè)得到飛速發(fā)展。20世紀(jì)50，60年代修建的公路，基本上都已進(jìn)行了拓寬或改線(xiàn)。修建公路以及其他原因使公路沿線(xiàn)埋設(shè)的水準(zhǔn)標(biāo)石毀壞或丟失十分嚴(yán)重。根據(jù)國(guó)家測(cè)繪局在15個(gè)省、市一等水準(zhǔn)路線(xiàn)踏勘補(bǔ)埋工作中統(tǒng)計(jì)，平均毀壞、丟失率達(dá)40左右，嚴(yán)重地段達(dá)到50。也就是說(shuō)我國(guó)高程基準(zhǔn)框架有近一半的點(diǎn)位已不存在。經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)一等水準(zhǔn)的影響5* 知識(shí)擴(kuò)展 地下礦產(chǎn)、地下水的開(kāi)采使

10、許多地區(qū)、城市的地面出現(xiàn)了大范圍的沉降。例如天津市平均每年下沉57 cm，沿海一些地區(qū)每年下沉量達(dá)到10 cm以上。地下開(kāi)采全國(guó)地下水質(zhì)量分布圖5* 國(guó)家一等水準(zhǔn)第三期誤差分析1.作用力（尺樁下沉；土壤彈性上升；扶尺者握力及標(biāo)尺重量；談?wù)劯鞣N土質(zhì)之間的作用力）2.作用過(guò)程_隨著儀器越來(lái)越先進(jìn)和數(shù)據(jù)記錄工具的更新，觀(guān)測(cè)速度明顯提高。這樣的情況下會(huì)產(chǎn)生，立尺的時(shí)間在5秒左右，這個(gè)時(shí)候標(biāo)尺可能并未完全垂直；扶“快尺”者由于快速遷站，體力消耗增大，會(huì)使標(biāo)尺受到劇烈震動(dòng)，導(dǎo)致標(biāo)尺長(zhǎng)度變化。1 尺樁垂直位移5* 國(guó)家一等水準(zhǔn)第三期誤差分析 一是往返測(cè)閉合差較大，可能是上錯(cuò)點(diǎn)或是把標(biāo)尺照反產(chǎn)生的； 二是觀(guān)測(cè)

11、過(guò)程中出現(xiàn)的成果分群現(xiàn)象(同一測(cè)段往返測(cè)超限數(shù)次，數(shù)測(cè)段往返閉合差較大或閉合差符號(hào)相同出現(xiàn)的概率過(guò)大的情況)。目前學(xué)界統(tǒng)一的觀(guān)點(diǎn)：轉(zhuǎn)點(diǎn)尺樁的上升2 測(cè)段閉合差不符值同號(hào)累積嚴(yán)重5* 國(guó)家一等水準(zhǔn)第三期誤差分析 東西走向水準(zhǔn)路線(xiàn)誤差同號(hào)積累的研究。東西走向的水準(zhǔn)路線(xiàn)，在晴天觀(guān)測(cè)時(shí)由于標(biāo)尺明暗程度不同，測(cè)段往返閉合差誤差同號(hào)積累的情況明顯，區(qū)段或路線(xiàn)閉合差往往較大，甚至超限。當(dāng)陽(yáng)光照射到物鏡時(shí)，直接影響作業(yè)員的讀數(shù)(即使用上自制的遮光筒)。有人提出：早上觀(guān)測(cè)時(shí)，所得尺上讀數(shù)有逐漸減小的趨勢(shì)，下午觀(guān)測(cè)時(shí)所得尺上讀數(shù)有逐漸加大的趨勢(shì)，同時(shí)存在標(biāo)尺單面熱力作用的影響，但影響大小不得而知，無(wú)法采取有效措施

12、消除。3 東西走向水準(zhǔn)路線(xiàn)誤差同號(hào)積累5* 國(guó)家一等水準(zhǔn)第三期誤差分析 施測(cè)二等以上的精密水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，若不考慮大氣折光改正，觀(guān)測(cè)結(jié)果將可能呈現(xiàn)明顯的系統(tǒng)誤差，從而使測(cè)量精度達(dá)不到規(guī)定的要求，或使所獲取的信息產(chǎn)生失真。 近百年來(lái)，學(xué)術(shù)界對(duì)于水準(zhǔn)測(cè)量折光改正的問(wèn)題一直相當(dāng)重視，研究出很多優(yōu)秀的改正模型，如庫(kù)卡梅基、沃倫、AngusLeppan和Holdahl等。我國(guó)學(xué)者李延興也導(dǎo)出了嚴(yán)密的公式。但應(yīng)用時(shí)都要求前視與后視方向的地面坡度基本一致，而蔣利龍推倒出的一種不論前、后視坡度是否一致都能適用的、基于水準(zhǔn)視線(xiàn)折光角改正模型 。雖然立論正確，但其可靠性還需通過(guò)規(guī)模試驗(yàn)加以論證。4 山區(qū)或起伏較大地區(qū)5* 國(guó)家一等水準(zhǔn)第三期誤差分析 對(duì)同一水準(zhǔn)路線(xiàn)最好在相同季節(jié)觀(guān)測(cè)。這是因?yàn)橥凰疁?zhǔn)路線(xiàn)，不但上下午觀(guān)測(cè)結(jié)果不同(包括室內(nèi)短水準(zhǔn))，而且有明顯的周日季節(jié)性擺動(dòng)，在一個(gè)大的環(huán)內(nèi)，這些影響很顯著。水準(zhǔn)標(biāo)石除去周日和季節(jié)性擺動(dòng)外，全部處于垂直運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中，包括地殼的垂直運(yùn)動(dòng)，表層的