數(shù)字地形測量學(xué)課件第四章-水準(zhǔn)測量與水準(zhǔn)儀

《數(shù)字地形測量學(xué)》編寫小組第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量主講老師：聯(lián)系電話：電子郵件：《數(shù)字地形測量學(xué)》《數(shù)字地形測量學(xué)》編寫小組第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量主講老師第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀§4.3數(shù)字水準(zhǔn)儀§4.4水準(zhǔn)測量方法§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析§4.6水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法

水準(zhǔn)測量是測定地面點(diǎn)高程的主要方法之一。水準(zhǔn)測量是使用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺，根據(jù)水平視線測定兩點(diǎn)之間的高差，從而由已知點(diǎn)的高程推求未知點(diǎn)的高程。為什么要進(jìn)行水準(zhǔn)測量？§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法水準(zhǔn)測量是測定地面點(diǎn)高程的主要方法之一。水準(zhǔn)測量一、水準(zhǔn)測量原理若已知A點(diǎn)的高程HA

，求未知點(diǎn)B的高程HB。首先測出A點(diǎn)與B

點(diǎn)之間的高差hAB

，于是B點(diǎn)的高程為HB

:§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法一、水準(zhǔn)測量原理若已知A點(diǎn)的高程HA，求未知點(diǎn)B的高程注意事項(xiàng)：1、高差符號a>b，B點(diǎn)高于A點(diǎn)，hAB正a<b，B點(diǎn)低于A點(diǎn)，hAB負(fù)2、下標(biāo)含義hAB表示A點(diǎn)至B點(diǎn)的高差§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法注意事項(xiàng)：1、高差符號2、下標(biāo)含義視線高法：

B點(diǎn)的高程也可以利用水準(zhǔn)儀的視線高程hi（也稱為儀器高程）來計(jì)算。當(dāng)安置一次水準(zhǔn)儀根據(jù)一個已知高程的后視點(diǎn)，需求出若干個未知點(diǎn)的高程時，用上式計(jì)算較為方便，此法稱為視線高法，它在建筑工程施工中經(jīng)常應(yīng)用?！?.1水準(zhǔn)測量原理與方法視線高法：當(dāng)安置一次水準(zhǔn)儀根據(jù)一個已知高程的后視點(diǎn)，需求出若當(dāng)A、B兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，或高差較大時，僅安置一次儀器便不能測得它們的高差，這時需要加設(shè)若干個臨時的立尺點(diǎn)，作為傳遞高程的過渡點(diǎn)，稱為轉(zhuǎn)點(diǎn)。每安置一次儀器，稱為一個測站，而1、2、3、···、n等點(diǎn)即為轉(zhuǎn)點(diǎn)。一、水準(zhǔn)測量方法§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法當(dāng)A、B兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，或高差較大時，僅安置一次儀計(jì)算檢核：在實(shí)際作業(yè)中可先算出各測站的高差，然后取它們的總和而得。再用后視讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)之和來計(jì)算高差，檢核計(jì)算是否正確?！?.1水準(zhǔn)測量原理與方法計(jì)算檢核：三、地球曲率和大氣折光的影響將地球曲率與大氣折光對一根水準(zhǔn)尺讀數(shù)的聯(lián)合影響用表示，稱之為球氣差改正，簡稱兩差改正。當(dāng)前、后視距離和相等時，則球氣差改正互相抵消。一般可根據(jù)水準(zhǔn)測量的精度，將前后視距離之差限制在某一范圍內(nèi)，使球氣差改正忽略不計(jì)?！?.1水準(zhǔn)測量原理與方法三、地球曲率和大氣折光的影響將地球曲率與大氣折光對一第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀§4.3數(shù)字水準(zhǔn)儀§4.4水準(zhǔn)測量方法§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析§4.6水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法水準(zhǔn)儀——能夠提供水平視線的儀器。按精度分為四個等級：DS05、DS1、DS3、DS10。S3級和S10級水準(zhǔn)儀稱為普通水準(zhǔn)儀，用于國家三、四等水準(zhǔn)及普通水準(zhǔn)測量S05級和S1級水準(zhǔn)儀稱為精密水準(zhǔn)儀，用于國家一、二等精密水準(zhǔn)測量?！?.2光學(xué)水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀——能夠提供水平視線的儀器。按精度分為四個等級：DS水準(zhǔn)儀系列型號DS05DS1DS3DS10每千米往返測高差中數(shù)偶然中誤差主要用途國家一等水準(zhǔn)測量及地震監(jiān)測國家二等水準(zhǔn)測量及其他精密水準(zhǔn)測量國家三、四等水準(zhǔn)測量及一般工程水準(zhǔn)測量一般工程水準(zhǔn)測量§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀系列型號DS05DS1DS3DS10每千米往返測高差中一、水準(zhǔn)儀的基本部件S3型水準(zhǔn)儀微傾螺旋微動螺旋S3微傾式水準(zhǔn)儀的外形和各部件名稱，主要有望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座三部分組成。§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀一、水準(zhǔn)儀的基本部件S3型水準(zhǔn)儀微傾螺旋微動螺旋S31、望遠(yuǎn)鏡-Telescope物鏡調(diào)焦中絲上絲下絲視準(zhǔn)軸——物鏡光心與十字絲交點(diǎn)的連線CC1?！?.2光學(xué)水準(zhǔn)儀1、望遠(yuǎn)鏡-Telescope物鏡調(diào)焦中絲視準(zhǔn)軸——物鏡光心視差:如果目標(biāo)像與十字絲平面不重合，觀測者的眼睛作上下（或左右）移動時，就會發(fā)覺目標(biāo)像與十字絲之間有相對移動，這種現(xiàn)象稱為“視差”。消除視差的方法：先目鏡—使十字絲清晰后物鏡—使目標(biāo)像清晰§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀視差:如果目標(biāo)像與十字絲平面不重合，觀測者的眼睛作上2、水準(zhǔn)器為了置平儀器，必須用水準(zhǔn)器。水準(zhǔn)器分為水準(zhǔn)管和圓水準(zhǔn)器兩種。在水準(zhǔn)管表面刻有2mm間隔的分劃線，分劃線與水準(zhǔn)管的圓弧中點(diǎn)O成對稱，O點(diǎn)稱為水準(zhǔn)管的零點(diǎn)，通過零點(diǎn)作圓弧的縱向切線，稱為水準(zhǔn)管軸。當(dāng)氣泡的中點(diǎn)與水準(zhǔn)管的零點(diǎn)重合時，稱為氣泡居中。通常，根據(jù)水準(zhǔn)氣泡兩端與水準(zhǔn)管分劃線的位置對稱來判斷水準(zhǔn)管氣泡是否精確居中?！?.2光學(xué)水準(zhǔn)儀2、水準(zhǔn)器為了置平儀器，必須用水準(zhǔn)器。水準(zhǔn)器分為水準(zhǔn)圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器是將一圓柱形的玻璃盒裝嵌在金屬框內(nèi)，如圖所示。與水準(zhǔn)管一樣，盒內(nèi)裝有酒精或乙醚，玻璃盒頂面內(nèi)壁被磨成圓球面，中央刻有一個小圓圈，它的圓心O是圓水準(zhǔn)器的零點(diǎn)，通過零點(diǎn)和球心的連線（O點(diǎn)的法線），稱為圓水準(zhǔn)軸。當(dāng)氣泡居中時，圓水準(zhǔn)軸就處于鉛垂位置。靈敏度較低，用于粗略整平儀器，可使水準(zhǔn)儀的縱軸大致處于鉛垂位置，便于用微傾螺旋使水準(zhǔn)管的氣泡精確居中?！?.2光學(xué)水準(zhǔn)儀圓水準(zhǔn)器§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀二、自動安平水準(zhǔn)儀自動安平水準(zhǔn)儀上沒有水準(zhǔn)管和微傾螺旋，使用時只需將水準(zhǔn)儀上的圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，在十字絲交點(diǎn)上讀得的便是視線水平時應(yīng)該得到的讀數(shù)。因此，使用這種自動安平水準(zhǔn)儀可以大大縮短水準(zhǔn)測量的工作時間。同時由于水準(zhǔn)儀整置不當(dāng)、地面有微小的震動或腳架的不規(guī)則下沉等等造成的視線不水平，可以由補(bǔ)償器迅速調(diào)整而得到正確的讀數(shù)。DSZ3自動安平水準(zhǔn)儀

§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀二、自動安平水準(zhǔn)儀自動安平水準(zhǔn)儀上沒有水準(zhǔn)管和微傾螺旋三、水準(zhǔn)尺和尺墊常用三、四等水準(zhǔn)測量的水準(zhǔn)尺為木質(zhì)3m的、雙面水準(zhǔn)尺，黑面尺（主尺）底端刻劃為0，而紅面尺（輔助尺）底端刻劃分別為4687mm、4787mm。放在過渡點(diǎn)上即轉(zhuǎn)點(diǎn)上，傳遞高程。§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀三、水準(zhǔn)尺和尺墊常用三、四等水準(zhǔn)測量的水準(zhǔn)尺為木質(zhì)3m的、雙三、水準(zhǔn)尺和尺墊一、二等水準(zhǔn)測量使用尺長更穩(wěn)定的銦瓦水準(zhǔn)尺，這種水準(zhǔn)尺的分劃是漆在銦瓦合金帶上，銦瓦合金帶則以一定的拉力引張?jiān)谀举|(zhì)尺身的溝槽中。這樣銦瓦合金帶的長度不會受木質(zhì)尺身伸縮變形的影響?！?.2光學(xué)水準(zhǔn)儀三、水準(zhǔn)尺和尺墊一、二等水準(zhǔn)測量使用尺長更穩(wěn)定的銦瓦水準(zhǔn)尺，四、水準(zhǔn)儀的使用安置粗平瞄準(zhǔn)精平讀數(shù)“五步走，十個字”§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀四、水準(zhǔn)儀的使用安置“五步走，十個字”§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀1、安置水準(zhǔn)儀——安置

（1）在測站上松開三腳架架腿的固定螺旋，按需要的高度調(diào)整架腿長度，再擰緊固定螺旋，張開三腳架將架腿踩實(shí)，并使三腳架架頭大致水平。（2）從儀器箱中取出水準(zhǔn)儀，用連接螺旋將水準(zhǔn)儀固定在三腳架架頭上?！?.2光學(xué)水準(zhǔn)儀四、水準(zhǔn)儀的使用1、安置水準(zhǔn)儀——安置§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀四、水準(zhǔn)儀的使用2、粗略整平——粗平左手拇指旋轉(zhuǎn)螺旋的運(yùn)動方向，就是氣泡移動的方向?！笫帜粗敢?guī)則四、水準(zhǔn)儀的使用§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀2、粗略整平——粗平左手拇指旋轉(zhuǎn)螺旋的運(yùn)動方向，就是氣泡移動3、瞄準(zhǔn)目鏡調(diào)焦松開制動螺旋，將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)向明亮的背景，轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋，使十字絲成像清晰。

初步瞄準(zhǔn)

通過望遠(yuǎn)鏡筒上方的缺口和準(zhǔn)星，瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，旋緊制動螺旋。物鏡調(diào)焦

轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋，使水準(zhǔn)尺的成像清晰。精確瞄準(zhǔn)

轉(zhuǎn)動微動螺旋，使十字絲的豎絲瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺邊緣或中央。消除視差

若望遠(yuǎn)鏡內(nèi)已經(jīng)看到水準(zhǔn)尺但成像不清晰，注意消除視差。§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀四、水準(zhǔn)儀的使用3、瞄準(zhǔn)目鏡調(diào)焦松開制動螺旋，將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)向明亮的背景，轉(zhuǎn)4、精確整平——精平讀數(shù)之前，眼睛觀察水準(zhǔn)氣泡觀察窗內(nèi)的氣泡影像，用右手緩慢地轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使氣泡兩端的影像嚴(yán)密吻合。

§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀四、水準(zhǔn)儀的使用4、精確整平——精平讀數(shù)之前，眼睛觀察水準(zhǔn)氣泡觀察窗內(nèi)的氣泡最后用微動螺旋轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡使十字絲的豎絲對準(zhǔn)水準(zhǔn)尺的中間稍偏一點(diǎn)以便讀數(shù)。首先看好厘米的估讀數(shù)（即毫米數(shù)），然后再將全部讀數(shù)報(bào)出。一般習(xí)慣上是報(bào)四個數(shù)字，即米、分米、厘米、毫米，并且以毫米為單位。5、讀數(shù)？？四、水準(zhǔn)儀的使用§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀最后用微動螺旋轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡使十字絲的豎絲對準(zhǔn)水準(zhǔn)尺的中注意！讀數(shù)后再檢查符合水準(zhǔn)器氣泡是否居中，若不居中，應(yīng)再次精平，重新讀數(shù)。

§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀注意！讀數(shù)后再檢查符合水準(zhǔn)器氣泡是否居中，若不居中，第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀§4.3數(shù)字水準(zhǔn)儀§4.4水準(zhǔn)測量方法§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析§4.6水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法徠卡DNA03天寶DiNi03拓普康DL101/102索佳SDL1X§4.3

數(shù)字水準(zhǔn)儀國產(chǎn)數(shù)字水準(zhǔn)儀徠卡DNA03天寶拓普康DL101/102索佳SDL1X§4

一、改進(jìn)數(shù)字水準(zhǔn)儀區(qū)別于水準(zhǔn)管水準(zhǔn)儀和補(bǔ)償器水準(zhǔn)儀（自動安平水準(zhǔn)儀）的主要不同點(diǎn)是在望遠(yuǎn)鏡中安置了一個由光敏二極管構(gòu)成的線陣探測器，儀器采用數(shù)字圖像識別處理系統(tǒng)，并配用條碼水準(zhǔn)標(biāo)尺。優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字水準(zhǔn)儀具有光學(xué)水準(zhǔn)儀無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，與光學(xué)水準(zhǔn)儀相比，它具有速度快、精度高、自動讀數(shù)、使用方便、能減輕作業(yè)勞動強(qiáng)度、可自動記錄存儲測量數(shù)據(jù)、易于實(shí)現(xiàn)水準(zhǔn)測量內(nèi)外業(yè)一體化的優(yōu)點(diǎn)。§4.3

數(shù)字水準(zhǔn)儀一、改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字水準(zhǔn)儀具有光學(xué)水準(zhǔn)儀無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，與光二、結(jié)構(gòu)數(shù)字水準(zhǔn)儀的望遠(yuǎn)鏡光學(xué)部分和機(jī)械結(jié)構(gòu)與光學(xué)自動安平水準(zhǔn)儀基本相同。圖為徠卡NA2002望遠(yuǎn)鏡光學(xué)和主要部件的結(jié)構(gòu)略圖。圖中的部件較自動安平水準(zhǔn)儀多了調(diào)焦發(fā)送器、補(bǔ)償器監(jiān)視、分光鏡和線陣探測器4個部件?！?.3

數(shù)字水準(zhǔn)儀二、結(jié)構(gòu)§4.3數(shù)字水準(zhǔn)儀三、測量原理§4.3

數(shù)字水準(zhǔn)儀三、測量原理§4.3數(shù)字水準(zhǔn)儀三、測量原理§4.3

數(shù)字水準(zhǔn)儀三、測量原理§4.3數(shù)字水準(zhǔn)儀三、測量原理

：相關(guān)法§4.3

數(shù)字水準(zhǔn)儀三、測量原理：相關(guān)法§4.3數(shù)字水準(zhǔn)儀天寶水準(zhǔn)儀的測量原理(幾何法)§4.3

數(shù)字水準(zhǔn)儀天寶水準(zhǔn)儀的測量原理(幾何法)§4.3數(shù)字水準(zhǔn)儀四、條碼水準(zhǔn)尺與電子水準(zhǔn)儀相配套的條碼水準(zhǔn)尺，其條碼設(shè)計(jì)隨電子讀數(shù)方法不同而不同。目前，采用的條紋編碼方式有二進(jìn)制碼條碼、幾何位置測量條碼、相位差法條碼。用于精密水準(zhǔn)測量的電子水準(zhǔn)儀，其配用的條碼標(biāo)尺有兩種，一種為銦瓦尺，另一種為玻璃鋼尺?！?.3

數(shù)字水準(zhǔn)儀四、條碼水準(zhǔn)尺用于精密水準(zhǔn)測量的電子水準(zhǔn)儀，其配用的條碼標(biāo)尺五、應(yīng)用數(shù)字水準(zhǔn)儀與傳統(tǒng)光學(xué)水準(zhǔn)儀相比有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）讀數(shù)客觀（2）精度高（3）速度快（4）效率高（5）操作簡單線路水準(zhǔn)測量變形監(jiān)測水文基準(zhǔn)測量高精度的工業(yè)測量...§4.3

數(shù)字水準(zhǔn)儀五、應(yīng)用數(shù)字水準(zhǔn)儀與傳統(tǒng)光學(xué)水準(zhǔn)儀相比有以下優(yōu)點(diǎn)：線路水準(zhǔn)測第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀§4.3數(shù)字水準(zhǔn)儀§4.4水準(zhǔn)測量方法§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析§4.6水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法一、水準(zhǔn)路線：在水準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)行水準(zhǔn)測量所經(jīng)過的路線

1、單一水準(zhǔn)路線因線路中已知點(diǎn)的個數(shù)不同又分為三種：附合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線AB123A12132附合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線A3§4.4水準(zhǔn)測量方法一、水準(zhǔn)路線：在水準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)行水準(zhǔn)測量所經(jīng)過的路線1、單一2、水準(zhǔn)網(wǎng)由幾條單一水準(zhǔn)路線相互連接構(gòu)成網(wǎng)形，網(wǎng)中單一水準(zhǔn)路線相聯(lián)接的水準(zhǔn)點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。根據(jù)水準(zhǔn)網(wǎng)中已知點(diǎn)個數(shù)的不同又分為：附合水準(zhǔn)網(wǎng)獨(dú)立水準(zhǔn)網(wǎng)DA132C4BE附合水準(zhǔn)網(wǎng)§4.4水準(zhǔn)測量方法2、水準(zhǔn)網(wǎng)DA132C4BE附合水準(zhǔn)網(wǎng)§4.4水準(zhǔn)測量方獨(dú)立水準(zhǔn)網(wǎng)A3617542§4.4水準(zhǔn)測量方法獨(dú)立水準(zhǔn)網(wǎng)A3617542§4.4水準(zhǔn)測量方法二、普通水準(zhǔn)測量

一般情況下，從一已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，要用連續(xù)水準(zhǔn)測量的方法，才能算出另一待定水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。轉(zhuǎn)點(diǎn)：測站：§4.4水準(zhǔn)測量方法二、普通水準(zhǔn)測量轉(zhuǎn)點(diǎn)：§4.4水準(zhǔn)測量方法施測程序如下：將水準(zhǔn)尺立于已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)上作為后視，水準(zhǔn)儀置于施測路線附近合適位置，在施測路線的前進(jìn)方向上取儀器至后視大致相等的距離放置尺墊，在尺墊上豎立水準(zhǔn)尺作為前視。觀測員將儀器用圓水準(zhǔn)器粗平后瞄準(zhǔn)后視標(biāo)尺，用微傾螺旋將水準(zhǔn)管氣泡居中，用中絲讀后視讀數(shù)至毫米。掉轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)前視標(biāo)尺，再次將水準(zhǔn)管氣泡居中，用中絲讀前視讀數(shù)至毫米。記錄員根據(jù)觀測員的讀數(shù)在手薄中記錄相應(yīng)數(shù)字，并立即計(jì)算高差。此為第一測站的全部工作。二、普通水準(zhǔn)測量§4.4水準(zhǔn)測量方法施測程序如下：二、普通水準(zhǔn)測量§4.4水準(zhǔn)測量方法測站點(diǎn)號水準(zhǔn)尺讀數(shù)高差h高程H備注后視前視

1A0347

46.215

轉(zhuǎn)點(diǎn)1

1631-1284

2轉(zhuǎn)點(diǎn)10306

轉(zhuǎn)點(diǎn)2

2624-2318

3轉(zhuǎn)點(diǎn)20833

轉(zhuǎn)點(diǎn)3

1516-0683

4轉(zhuǎn)點(diǎn)31528

轉(zhuǎn)點(diǎn)4

0501+1027

5轉(zhuǎn)點(diǎn)42368

B

0694+167444.631表4-2普通水準(zhǔn)測量手簿

測自

A

至

B

年

月

日

觀測

記錄

？§4.4水準(zhǔn)測量方法測站點(diǎn)號水準(zhǔn)尺讀數(shù)高差高程備注后視前視

A0347

46.

在進(jìn)行連續(xù)水準(zhǔn)測量時，若其中任何一個后視讀數(shù)或前視讀數(shù)有錯誤，都要影響高差的正確性。因此，在每一測站的水準(zhǔn)測量中，為了能及時發(fā)現(xiàn)觀測中的錯誤，通常采用雙面尺法或兩次儀器高法進(jìn)行觀測，以檢查高差測定中可能發(fā)生的錯誤。

雙面尺法為每一測站上用兩組不同的水平尺面的讀數(shù)來測定相鄰兩點(diǎn)間的高差，兩次儀器高法為每一測站上用兩次不同儀器高度的水平視線來測定相鄰兩點(diǎn)間的高差。按理，兩次測得的高差應(yīng)相等，據(jù)此檢查觀測中是否存在錯誤。

§4.4水準(zhǔn)測量方法在進(jìn)行連續(xù)水準(zhǔn)測量時，若其中任何一個后視讀數(shù)或前視讀三、國家三、四等水準(zhǔn)測量

三、四等水準(zhǔn)測量在一測站上水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)雙面水準(zhǔn)尺的順序?yàn)椋赫諟?zhǔn)后視標(biāo)尺黑面，進(jìn)行視距絲、中絲讀數(shù)；照準(zhǔn)前視標(biāo)尺黑面，進(jìn)行中絲、視距絲讀數(shù)；照準(zhǔn)前視標(biāo)尺紅面，進(jìn)行中絲讀數(shù)；照準(zhǔn)后視標(biāo)尺紅面，進(jìn)行中絲讀數(shù)；

這樣的順序簡稱為“后前前后”（黑、黑、紅、紅）。四等水準(zhǔn)測量每站觀測順序也可為“后后前前”（黑、紅、黑、紅）。

無論何種順序，視距絲和中絲的讀數(shù)均應(yīng)在水準(zhǔn)管氣泡居中時讀取。§4.4水準(zhǔn)測量方法三、國家三、四等水準(zhǔn)測量§4.4水準(zhǔn)測量方法測站編號后尺下絲前尺下絲方向及尺號

標(biāo)尺讀數(shù)K+黑減紅高差中數(shù)備考上絲上絲后距前距黑面紅面視距差d∑d(1)(5)后(3)(8)(10)(2)(6)前(4)(7)(9)(12)(13)后-前(16)(17)(11)(14)(15)115710739后513846171011970363前605515239-1374376后-前+0833+0932+1+0832.5-0.2-0.2221212196后619346621017471821前520086796-1374375后-前-0074-0175+1-0074.5-0.1-0.3三（四）等水準(zhǔn)測量觀測手簿§4.4水準(zhǔn)測量方法后尺下絲前尺下絲備上絲上絲后距前距黑面紅面視距第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀§4.3數(shù)字水準(zhǔn)儀§4.4水準(zhǔn)測量方法§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析§4.6水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法水準(zhǔn)測量誤差包括儀器誤差、觀測誤差和外界條件的影響三個方面一、儀器誤差1、視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行的誤差視準(zhǔn)軸（CC）水準(zhǔn)管軸（LL）水準(zhǔn)管軸（LL）平行于視準(zhǔn)軸（CC）i角：視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸在豎直面上投影的夾角§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析水準(zhǔn)測量誤差包括儀器誤差、觀測誤差和外界條件的影響三個方面一AB向上傾斜i角的符號為正§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析AB向上傾斜i角的符號為正§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析2、水準(zhǔn)尺誤差

（1）水準(zhǔn)尺刻劃不準(zhǔn)確，尺長變化、彎曲等影響，都會影響水準(zhǔn)測量的精度，水準(zhǔn)尺必須經(jīng)過檢驗(yàn)才能使用。012012z（2）水準(zhǔn)尺零點(diǎn)差：水準(zhǔn)尺零點(diǎn)與底面應(yīng)重合，但由于使用時的磨損和制造的關(guān)系，零點(diǎn)和尺底可能不一致?？稍谝粶y段中使測站數(shù)為偶數(shù)的方法予以消除?！?.5水準(zhǔn)測量的誤差分析2、水準(zhǔn)尺誤差（1）水準(zhǔn)尺刻劃不準(zhǔn)確，尺長二、觀測誤差1、精平誤差2、估讀誤差

與十字絲橫絲的粗細(xì)、望遠(yuǎn)鏡的放大倍率、人眼的局限性，視距長度等有關(guān)。所以各級水準(zhǔn)測量規(guī)定了望遠(yuǎn)鏡的放大率、并限制了最大視距長度?！?.5水準(zhǔn)測量的誤差分析二、觀測誤差1、精平誤差2、估讀誤差與十字絲橫3、水準(zhǔn)尺傾斜誤差一個測站：一條水準(zhǔn)路線：對讀數(shù)的影響：和高差的大小有關(guān)?-=D-=--=D-D=D-=-=D=)cos1)(()cos1()cos1)(()cos1(cos'''''ggggghhhbabaha’aaaaa§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析3、水準(zhǔn)尺傾斜誤差一個測站：一條水準(zhǔn)路線：對讀數(shù)的影響：和高三、外界環(huán)境的影響儀器下沉：條件：1、尺子不升沉，儀器下沉

2、和時間成比例

3、觀測速度均勻采用后前前后的觀測程序、作業(yè)很熟練、硬的路面觀測可減小誤差1、水準(zhǔn)尺和水準(zhǔn)儀下沉誤差

水準(zhǔn)尺下沉的影響，采用往返測，取高差平均值減弱§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析三、外界環(huán)境的影響儀器下沉：條件：1、尺子不升沉，采用后前2、大氣折光的影響

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）在晴天，地面溫度高，空氣的密度較上面的稀，光線向上折射。3、日照及風(fēng)力引起的誤差§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析2、大氣折光的影響1）視線高出地面0.3m，在晴天，地面誤差類型誤差來源消弱方法儀器誤差i角誤差視準(zhǔn)軸與管水準(zhǔn)軸不平行在豎直面內(nèi)投影所形成的夾角前后視距相等水準(zhǔn)尺刻劃誤差刻劃不準(zhǔn)確、尺長變化及標(biāo)尺彎曲檢驗(yàn)加改正水準(zhǔn)尺零點(diǎn)差水準(zhǔn)尺零點(diǎn)偏差偶數(shù)測站觀測誤差精平誤差氣泡不居中帶來的視準(zhǔn)軸不水平所引起的誤差仔細(xì)使氣泡居中調(diào)焦誤差同一測站調(diào)焦引起的視準(zhǔn)軸變化帶來的誤差一測站不進(jìn)行二次調(diào)焦估讀誤差mm位的估讀誤差多次讀數(shù)、限制視距長度水準(zhǔn)標(biāo)尺傾斜誤差水準(zhǔn)尺若豎立不直引起的誤差確保水準(zhǔn)尺豎直（安裝圓水準(zhǔn)器）搖尺法外界環(huán)境誤差球氣差大氣折光和地球曲率引起的誤差前后視距相等水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺升沉誤差水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺升沉造成水平視線變化引起的誤差采用后前前后的順序觀測、往返測天氣引起的誤差風(fēng)力、溫度等引起的誤差選擇合適的天氣§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析誤差類型誤差來源消弱方法儀器誤差i角誤差視準(zhǔn)軸與管水準(zhǔn)軸不平第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法§4.2光學(xué)水準(zhǔn)儀§4.3數(shù)字水準(zhǔn)儀§4.4水準(zhǔn)測量方法§4.5水準(zhǔn)測量的誤差分析§4.6水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正第四章水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)測量§4.1水準(zhǔn)測量原理與方法一、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件1、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的主要條件有：(2)望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸不因調(diào)焦而變動位置視準(zhǔn)軸（CC）水準(zhǔn)管軸（LL）(1)水準(zhǔn)管軸（LL）平行于視準(zhǔn)軸（CC）§4.6水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正一、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件1、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的主要條件有：(2)望圓水準(zhǔn)軸（L’L’）豎軸（VV）(1)圓水準(zhǔn)器軸（L’L’）平行于豎軸（VV）2、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的次要條件有：(2)十字絲的橫絲應(yīng)當(dāng)與儀器的旋轉(zhuǎn)軸垂直§4.6水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正圓水準(zhǔn)軸（L’L’）豎軸（VV）(1)圓水準(zhǔn)器軸（L’L’）二、圓水準(zhǔn)器的水準(zhǔn)軸與儀器的旋轉(zhuǎn)軸平行的檢驗(yàn)與校正檢驗(yàn)：先用腳螺旋將圓水準(zhǔn)器氣泡居中，然后旋轉(zhuǎn)180o，檢查氣泡是否居中?！?.6水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正二、圓水準(zhǔn)器的水準(zhǔn)軸與儀器的旋轉(zhuǎn)軸平行的檢驗(yàn)與校正檢驗(yàn)：先用校正：用三個校正螺釘使氣泡向居中位置移動偏離長度的一半。反復(fù)檢查，反復(fù)校正?！?.6水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正校正：用三個校正螺釘使氣泡向居中位置移動偏離長度的一半。反復(fù)