測(cè)繪課件第5章高程控制測(cè)量

1、/ /42421 / /42422重點(diǎn)、 難點(diǎn) 返回本章首頁(yè)本章講述高程控制網(wǎng)的布設(shè)，精密水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量。目的是解決高程控制點(diǎn)位置的測(cè)定問(wèn)題。內(nèi)容涉及、/ /42423.1.1 .1.1 高程基準(zhǔn)面高程基準(zhǔn)面.水準(zhǔn)原點(diǎn)水準(zhǔn)原點(diǎn) / /424.1高程基準(zhǔn)面高程基準(zhǔn)面高程基準(zhǔn)面高程基準(zhǔn)面就是地面點(diǎn)高程的統(tǒng)一起算面，由于大地水準(zhǔn)面所形成的體形大地體是與整個(gè)地球最為接近的體形，因此通常采用大地水準(zhǔn)面作為高程基準(zhǔn)面。 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面是假想海洋處于完全靜止的平衡狀態(tài)時(shí)的海水面延伸到大陸地面以下所形成的閉合曲面。事實(shí)上，海洋受著潮汐、風(fēng)力的影響，永遠(yuǎn)不會(huì)處于完全靜

2、止的平衡狀態(tài)，總是存在著不斷的升降運(yùn)動(dòng)，但是可以在海洋近岸的一點(diǎn)處豎立水位標(biāo)尺，成年累月地觀測(cè)海水面的水位升降，根據(jù)長(zhǎng)期觀測(cè)的結(jié)果可以求出該點(diǎn)處海洋水面的平均位置，人們假定大地水準(zhǔn)面就是通過(guò)這點(diǎn)處實(shí)測(cè)的平均海水面。 長(zhǎng)期觀測(cè)海水面水位升降的工作稱(chēng)為驗(yàn)潮驗(yàn)潮，進(jìn)行這項(xiàng)工作的場(chǎng)所稱(chēng)為驗(yàn)潮站驗(yàn)潮站。 根據(jù)各地的驗(yàn)潮結(jié)果表明，不同地點(diǎn)平均海水面之間還存在著差異，因此，對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，只能根據(jù)一個(gè)驗(yàn)潮站所求得的平均海水面作為全國(guó)高程的統(tǒng)一起算面高程基準(zhǔn)面。/ /424251957年確定青島驗(yàn)潮站為我國(guó)基本驗(yàn)潮站，以該站1950年至1956年7年間的潮汐資料推求的平均海水面作為我國(guó)的高程基準(zhǔn)面。以此高程

3、基準(zhǔn)面作為我國(guó)統(tǒng)一起算面的高程系統(tǒng)名謂“19561956年黃海高程系統(tǒng)年黃海高程系統(tǒng)”。 “1956年黃海高程系統(tǒng)”的高程基準(zhǔn)面的確立，對(duì)統(tǒng)一全國(guó)高程有其重要的歷史意義，對(duì)國(guó)防和經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科學(xué)研究等方面都起了重要的作用。但從潮汐變化周期來(lái)看，確立“1956年黃海高程系統(tǒng)”的平均海水面所采用的驗(yàn)潮資料時(shí)間較短，還不到潮汐變化的一個(gè)周期（一個(gè)周期一般為18.61年），同時(shí)又發(fā)現(xiàn)驗(yàn)潮資料中含有粗差，因此有必要重新確定新的國(guó)家高程基準(zhǔn)。 新的國(guó)家高程基準(zhǔn)面是根據(jù)青島驗(yàn)潮站19521979年19年間的驗(yàn)潮資料計(jì)算確定，根據(jù)這個(gè)高程基準(zhǔn)面作為全國(guó)高程的統(tǒng)一起算面，稱(chēng)為“19851985國(guó)家高程基準(zhǔn)國(guó)家高程

4、基準(zhǔn)”。.高程基準(zhǔn)面高程基準(zhǔn)面/ /424.2水準(zhǔn)原點(diǎn)水準(zhǔn)原點(diǎn) 為了長(zhǎng)期、牢固地表示出高程基準(zhǔn)面的位置，作為傳遞高程的起算點(diǎn)，必須建立穩(wěn)固的水準(zhǔn)原點(diǎn)，用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法將它與驗(yàn)潮站的水準(zhǔn)標(biāo)尺進(jìn)行聯(lián)測(cè)，以高程基準(zhǔn)面為零推求水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程，以此高程作為全國(guó)各地推算高程的依據(jù)。 我國(guó)的水準(zhǔn)原點(diǎn)網(wǎng)建于青島附近。在“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”系統(tǒng)中，我國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為我國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為72.260m72.260m。 “1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”已經(jīng)國(guó)家批準(zhǔn)，并從1988年1月1日開(kāi)始啟用，今后凡涉及高程基準(zhǔn)時(shí)，一律由原來(lái)的“1956年黃海高程系統(tǒng)”改用“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”。

5、由于新布測(cè)的國(guó)家一等水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)是以“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”起算的，因此，今后凡進(jìn)行各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量以及各種工程測(cè)量，盡可能與新布測(cè)的國(guó)家一等水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，也即使用國(guó)家一等水準(zhǔn)測(cè)量成果作為傳算高程的起算值，如不便于聯(lián)測(cè)時(shí)，可在“1956年黃海高程系統(tǒng)”的高程值上改正一固定數(shù)值，而得到以“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”為準(zhǔn)的高程值。 返回本章首頁(yè)/ /424275.2.1 5.2.1 國(guó)家高程控制測(cè)量國(guó)家高程控制測(cè)量 5.2.2 5.2.2 城市和工程建設(shè)高程控制測(cè)量城市和工程建設(shè)高程控制測(cè)量 / /424285.2.1 國(guó)家高程控制測(cè)量國(guó)家高程控制測(cè)量國(guó)家高程控制測(cè)量主要是用水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行國(guó)

6、家水準(zhǔn)網(wǎng)的布測(cè)。國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)是全國(guó)范圍內(nèi)施測(cè)各種比例尺地形圖和各類(lèi)工程建設(shè)的高程控制基礎(chǔ)，并為地球科學(xué)研究提供精確的高程資料，如研究地殼垂直形變的規(guī)律，各海洋平均海水面的高程變化，以及其他有關(guān)地質(zhì)和地貌的研究等。 / /42429國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)分4個(gè)等級(jí)布設(shè)，一、二等水準(zhǔn)測(cè)量路線是國(guó)家的精密高程控制網(wǎng)。一等水準(zhǔn)測(cè)量路線構(gòu)成的一等水準(zhǔn)網(wǎng)是國(guó)家高程控制網(wǎng)的骨干，同時(shí)也是研究地殼和地面垂直運(yùn)動(dòng)以及有關(guān)科學(xué)問(wèn)題的主要依據(jù)，每隔1520年沿相同的路線重復(fù)觀測(cè)一次。構(gòu)成一等水準(zhǔn)網(wǎng)的環(huán)線周長(zhǎng)根據(jù)不同地形的地區(qū)，一般在1 0002000km之間。在一等水準(zhǔn)環(huán)內(nèi)布設(shè)的二等水準(zhǔn)網(wǎng)是國(guó)家高程控制的全面基礎(chǔ)，其環(huán)線周長(zhǎng)根據(jù)

7、不同地形的地區(qū)在500750km之間。一、二等水準(zhǔn)測(cè)量統(tǒng)稱(chēng)為精密水準(zhǔn)測(cè)量。國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)采用由高級(jí)到低級(jí)、從整體到局部逐級(jí)控制、逐級(jí)加密的原則。/ /4242105.2.1 國(guó)家高程控制測(cè)量國(guó)家高程控制測(cè)量我國(guó)一等水準(zhǔn)網(wǎng)由289條路線組成，其中284條路線構(gòu)成100個(gè)閉合環(huán)，共計(jì)埋設(shè)各類(lèi)標(biāo)石近2萬(wàn)余座。全國(guó)一等水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)略圖如圖所示。/ /4242115.2.1 國(guó)家高程控制測(cè)量國(guó)家高程控制測(cè)量二等水準(zhǔn)網(wǎng)在一等水準(zhǔn)網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè)。我國(guó)已有1 138條二等水準(zhǔn)測(cè)量路線，總長(zhǎng)為13.7萬(wàn)公里，構(gòu)成793個(gè)二等環(huán)。 三、四等水準(zhǔn)測(cè)量直接提供地形測(cè)圖和各種工程建設(shè)所必須的高程控制點(diǎn)。

8、三等水準(zhǔn)測(cè)量路線一般可根據(jù)需要在高級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)內(nèi)加密，布設(shè)附合路線，并盡可能互相交叉，構(gòu)成閉合環(huán)。單獨(dú)的附合路線長(zhǎng)度應(yīng)不超過(guò)200km；環(huán)線周長(zhǎng)應(yīng)不超過(guò)300km。四等水準(zhǔn)測(cè)量路線一般以附合路線布設(shè)于高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)之間，附合路線的長(zhǎng)度應(yīng)不超過(guò)80km。/ /4242125.2.2 城市和工程建設(shè)高程控制測(cè)量城市和工程建設(shè)高程控制測(cè)量城市和工程建設(shè)高程控制網(wǎng)一般按水準(zhǔn)測(cè)量方法來(lái)建立。為了統(tǒng)一水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)格，考慮到城市和工程建設(shè)的特點(diǎn)，城市測(cè)量和工程測(cè)量技術(shù)規(guī)范規(guī)定：水準(zhǔn)測(cè)量依次分為二、三、四等3個(gè)等級(jí)。首級(jí)高程控制網(wǎng)，一般要求布設(shè)成閉合環(huán)形，加密時(shí)可布設(shè)成附合路線和結(jié)點(diǎn)圖形。各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的精度和國(guó)家水準(zhǔn)

9、測(cè)量相應(yīng)等級(jí)的精度一致。 城市和工程建設(shè)水準(zhǔn)測(cè)量是各種大比例尺測(cè)圖、城市工程測(cè)量和城市地面沉降觀測(cè)的高程控制基礎(chǔ)，又是工程建設(shè)施工放樣和監(jiān)測(cè)工程建筑物垂直形變的依據(jù)。 水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施，其工作程序是：水準(zhǔn)網(wǎng)的圖上設(shè)計(jì)、水準(zhǔn)點(diǎn)的選定、水準(zhǔn)標(biāo)石的埋設(shè)、水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)、平差計(jì)算和成果表的編制。水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)力求做到經(jīng)濟(jì)合理，因此，首先要對(duì)測(cè)區(qū)情況進(jìn)行調(diào)查研究，搜集和分析測(cè)區(qū)已有的水準(zhǔn)測(cè)量資料，從而擬定出比較合理的布設(shè)方案。如果測(cè)區(qū)的面積較大，則應(yīng)先在1：25 000 1：100 000比例尺的地形圖上進(jìn)行圖上設(shè)計(jì)。/ /4242135.2.2 城市和工程建設(shè)高程控制測(cè)量城市和工程建設(shè)高程控制測(cè)量圖上設(shè)計(jì)

10、應(yīng)遵循以下原則： （1）水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量沿坡度小的道路布設(shè)，以減弱前后視折光誤差的影響。盡量避免跨越河流、湖泊、沼澤等障礙物。 （2）水準(zhǔn)路線若與高壓輸電線或地下電纜平行，則應(yīng)使水準(zhǔn)路線在輸電線或電纜50m以外布設(shè)，以避免電磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響。 （3）布設(shè)首級(jí)高程控制網(wǎng)時(shí)，應(yīng)考慮到便于進(jìn)一步加密。 （4）水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)盡可能布設(shè)成環(huán)形網(wǎng)或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)，個(gè)別情況下亦可布設(shè)成附合路線。水準(zhǔn)點(diǎn)間的距離：一般地區(qū)為24km；城市建筑區(qū)和工業(yè)區(qū)為12km。 （5）應(yīng)與國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，以求得高程系統(tǒng)的統(tǒng)一。 （6）注意測(cè)區(qū)已有水準(zhǔn)測(cè)量成果的利用。 / /4242145.2.2 城市和工程建設(shè)高程控制測(cè)量城市和工程

11、建設(shè)高程控制測(cè)量 根據(jù)上述要求，首先應(yīng)在圖上初步擬定水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)方案，再到實(shí)地選定水準(zhǔn)路線和水準(zhǔn)點(diǎn)位置。在實(shí)地選線和選點(diǎn)時(shí)，除了要考慮上述要求外，還應(yīng)注意使水準(zhǔn)路線避開(kāi)土質(zhì)松軟地段，確定水準(zhǔn)點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)考慮到水準(zhǔn)標(biāo)石埋設(shè)后點(diǎn)位的穩(wěn)固安全，并能長(zhǎng)期保存，便于施測(cè)。為此，水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在地質(zhì)上最為可靠的地點(diǎn)，避免設(shè)置在水灘、沼澤、沙土、滑坡和地下水位高的地區(qū)；埋設(shè)在鐵路、公路近旁時(shí)，一般要求離鐵路的距離應(yīng)大于50m，離公路的距離應(yīng)大于20m，應(yīng)盡量避免埋設(shè)在交通繁忙的岔道口；墻上水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選在永久性的大型建筑物上。 水準(zhǔn)點(diǎn)選定后，就可以進(jìn)行水準(zhǔn)標(biāo)石的埋設(shè)工作。我們知道，水準(zhǔn)點(diǎn)的高程就是指嵌設(shè)在水準(zhǔn)標(biāo)石

12、上面的水準(zhǔn)標(biāo)志頂面相對(duì)于高程基準(zhǔn)面的高度，如果水準(zhǔn)標(biāo)石埋設(shè)質(zhì)量不好，容易產(chǎn)生垂直位移或傾斜，那么即使水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)質(zhì)量再好，其最后成果也是不可靠的，因此務(wù)必十分重視水準(zhǔn)標(biāo)石的埋設(shè)質(zhì)量。/ /4242155.2.2 城市和工程建設(shè)高程控制測(cè)量城市和工程建設(shè)高程控制測(cè)量國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)石的制作材料、規(guī)格和埋設(shè)要求，在國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范（以下簡(jiǎn)稱(chēng)水準(zhǔn)規(guī)范）中都有具體的規(guī)定和說(shuō)明。關(guān)于工程測(cè)量中常用的普通水準(zhǔn)標(biāo)石是由柱石和盤(pán)石兩部分組成，如左下圖所示，標(biāo)石可用混凝土澆制或用天然巖石制成。水準(zhǔn)標(biāo)石上面嵌設(shè)有銅材或不銹鋼金屬標(biāo)志，如右下圖所示。/ /4242165.2.2 城市和工程建設(shè)高程控制測(cè)量城市和

13、工程建設(shè)高程控制測(cè)量首級(jí)水準(zhǔn)路線上的結(jié)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)基本水準(zhǔn)標(biāo)石，基本水準(zhǔn)標(biāo)石及其埋設(shè)如左下圖所示。 墻上水準(zhǔn)標(biāo)志如右下圖所示，一般嵌設(shè)在地基已經(jīng)穩(wěn)固的永久性建筑物的基礎(chǔ)部分，水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，水準(zhǔn)標(biāo)尺安放在標(biāo)志的突分。埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石時(shí)，一定要將底部及周?chē)哪嗤梁粚?shí)，標(biāo)石埋設(shè)后，應(yīng)繪制點(diǎn)之記，并辦理托管手續(xù)。 返回本章首頁(yè)/ /424217. . .精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn)精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn). . .精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn)精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn) . . .wild n3wild n3精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀 . . .zeiss ni 004zeiss ni 004精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀. . .國(guó)產(chǎn)國(guó)產(chǎn)s1s1型

14、精密水準(zhǔn)儀型精密水準(zhǔn)儀 / /4242185.3.1 精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn)精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn)對(duì)于精密水準(zhǔn)測(cè)量的精度而言，除一些外界因素的影響外，觀測(cè)儀器水準(zhǔn)儀在結(jié)構(gòu)上的精確性與可靠性是具有重要意義的。為此，對(duì)精密水準(zhǔn)儀必須具備的一些條件提出下列要求。 1.高質(zhì)量的望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng) 為了在望遠(yuǎn)鏡中能獲得水準(zhǔn)標(biāo)尺上分劃線的清晰影像，望遠(yuǎn)鏡必須具有足夠的放大倍率和較大的物鏡孔徑。一般精密水準(zhǔn)儀的放大倍率應(yīng)大于40倍，物鏡的孔徑應(yīng)大于50mm。2.堅(jiān)固穩(wěn)定的儀器結(jié)構(gòu) 儀器的結(jié)構(gòu)必須使視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸之間的聯(lián)系相對(duì)穩(wěn)定，不受外界條件的變化而改變它們之間的關(guān)系。一般精密水準(zhǔn)儀的主要構(gòu)件均用特殊的合金鋼制成，

15、并在儀器上套有起隔熱作用的防護(hù)罩。 3.高精度的測(cè)微器裝置 精密水準(zhǔn)儀必須有光學(xué)測(cè)微器裝置，借以精密測(cè)定小于水準(zhǔn)標(biāo)尺最小分劃線間格值的尾數(shù)，從而提高在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)精度。一般精密水準(zhǔn)儀的光學(xué)測(cè)微器可以讀到0.lmm，估讀到0.olmm/ /424219 4.高靈敏的管水準(zhǔn)器 一般精密水準(zhǔn)儀的管水準(zhǔn)器的格值為10“/2mm。由于水準(zhǔn)器的靈敏度愈高，觀測(cè)時(shí)要使水準(zhǔn)器氣泡迅速置中也就愈困難，為此，在精密水準(zhǔn)儀上必須有傾斜螺旋（又稱(chēng)微傾螺旋）的裝置，借以可以使視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸同時(shí)產(chǎn)生微量變化，從而使水準(zhǔn)氣泡較為容易地精確置中以達(dá)到視準(zhǔn)軸的精確整平。5.高性能的補(bǔ)償器裝置 對(duì)于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀補(bǔ)償元件的質(zhì)

16、量以及補(bǔ)償器裝置的精密度都可以影響補(bǔ)償器性能的可靠性。如果補(bǔ)償器不能給出正確的補(bǔ)償量，或是補(bǔ)償不足，或是補(bǔ)償過(guò)量，都會(huì)影響精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)成果的精度。 我國(guó)水準(zhǔn)儀系列按精度分類(lèi)有s05型,s1型,s3型等。s是“水”字的漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母,s后面的數(shù)字表示每公里往返平均高差的偶然中誤差的毫米數(shù)。 我國(guó)水準(zhǔn)儀系列及基本技術(shù)參數(shù)列于下表。5.3.1 5.3.1 精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn)精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn)/ /424220我國(guó)水準(zhǔn)儀系列及基本技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目水準(zhǔn)儀系列型號(hào)s05s1s3s10每公里往返平均高差中誤差望遠(yuǎn)鏡放大率望遠(yuǎn)鏡有效孔徑管狀水準(zhǔn)器格值測(cè)微器有效量測(cè)范圍測(cè)微器最小分格值0.5mm

17、40倍60mm10/2mm5mm0.1mm1mm40倍50mm10/2mm5mm0.1mm3mm30倍42mm20/mm10mm25倍35mm20/2mm自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀補(bǔ)償性能補(bǔ)償范圍安平精度安平時(shí)間不長(zhǎng)于80.12s80.22s80.52s1022s/ /424221 5.3.2 5.3.2 精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn)精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn) 水準(zhǔn)標(biāo)尺是測(cè)定高差的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，如果水準(zhǔn)標(biāo)尺的長(zhǎng)度有誤差，則對(duì)精密水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)成果帶來(lái)系統(tǒng)性質(zhì)的誤差影響，為此，對(duì)精密水準(zhǔn)標(biāo)尺提出如下要求： （1）當(dāng)空氣的溫度和濕度發(fā)生變化時(shí)，水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃間的長(zhǎng)度必須保持穩(wěn)定，或僅有微小的變化。一般精密水準(zhǔn)尺的分劃是漆在因

18、瓦合金帶上，因瓦合金帶則以一定的拉力引張?jiān)谀举|(zhì)尺身的溝槽中，這樣因瓦合金帶的長(zhǎng)度不會(huì)受木質(zhì)尺身伸縮變形影響。水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的數(shù)字是注記在因瓦合金帶兩旁的木質(zhì)尺身上，如圖（a）、（b）所示。 / /4242225.3.2 5.3.2 精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn)精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn) （2）水準(zhǔn)標(biāo)尺的分劃必須十分正確與精密，分劃的偶然誤差和系統(tǒng)誤差都應(yīng)很小。水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的偶然誤差和系統(tǒng)誤差的大小主要決定于分劃刻度工藝的水平，當(dāng)前精密水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的偶然中誤差一般在8llum。由于精密水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的系統(tǒng)誤差可以通過(guò)水準(zhǔn)標(biāo)尺的平均每米真長(zhǎng)加以改正，所以分劃的偶然誤差代表水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的綜合精度。（3）水準(zhǔn)標(biāo)尺在

19、構(gòu)造上應(yīng)保證全長(zhǎng)筆直，并且尺身不易發(fā)生長(zhǎng)度和彎扭等變形。一般精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的木質(zhì)尺身均應(yīng)以經(jīng)過(guò)特殊處理的優(yōu)質(zhì)木料制作。為了避免水準(zhǔn)標(biāo)尺在使用中尺身底部磨損而改變尺身的長(zhǎng)度，在水準(zhǔn)標(biāo)尺的底面必須釘有堅(jiān)固耐磨的金屬底板。/ /4242235.3.2 精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn)精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn)（4）在精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的尺身上應(yīng)附有圓水準(zhǔn)器裝置，作業(yè)時(shí)扶尺者借以使水準(zhǔn)標(biāo)尺保持在垂直位置。在尺身上一般還應(yīng)有扶尺環(huán)的（5）為了提高對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的照準(zhǔn)精度，水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的形式和顏色與水準(zhǔn)標(biāo)尺的顏色相協(xié)調(diào)，一般精密水準(zhǔn)標(biāo)尺都為黑色線條分劃，如圖5-7所示，和淺黃色的尺面相配合，有利于觀測(cè)時(shí)對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃精確照準(zhǔn)。

20、裝置，以便扶尺者使水準(zhǔn)標(biāo)尺穩(wěn)定在垂直位置。在精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)時(shí)，水準(zhǔn)標(biāo)尺應(yīng)豎立于特制的具有一定重量的尺墊或尺樁上。尺墊和尺樁的形狀如圖所示。 / /424224 線條分劃精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的分格值有l(wèi)0mm和5mm兩種。分格值為10mm的精密水準(zhǔn)標(biāo)尺如圖（a）所示，它有兩排分劃，尺面右邊一排分劃注記從0300cm，稱(chēng)為基本分劃，左邊一排分劃注記從300600cm稱(chēng)為輔助分劃，同一高度的基本分劃與輔助分劃讀數(shù)相差一個(gè)常數(shù)，稱(chēng)為基輔差，通常又稱(chēng)尺常數(shù)，水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)時(shí)可以用以檢查讀數(shù)的正確性。分格值為5mm的精密水準(zhǔn)尺如圖（b）所示，它也有兩排分劃，但兩排分劃彼此錯(cuò)開(kāi)5mm ,所以實(shí)際上左邊是單數(shù)分劃，右

21、邊是雙數(shù)分劃，也就是單數(shù)分劃和雙數(shù)分劃各占一排，而沒(méi)有輔助分劃。木質(zhì)尺面右邊注記的是米數(shù)，左邊注記的是分米數(shù)，整個(gè)注記從0.15.9m，實(shí)際分格值為5mm，分劃注記比實(shí)際數(shù)值大了一倍，所以用這種水準(zhǔn)標(biāo)尺所測(cè)得的高差值必須除以2才是實(shí)際的高差值。 5.3.2 精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn)精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的構(gòu)造特點(diǎn)/ /4242255.3.3 wild n3精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀 wildn3精密水準(zhǔn)儀的外形如下圖a所示。望遠(yuǎn)鏡物鏡的有效孔徑為50mm，放大倍率為40倍，管狀水準(zhǔn)器格值為10“/2mm。n3精密水準(zhǔn)儀與分格值為l0mm的精密因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺配套使用，標(biāo)尺的基輔差為301.55cm。在望遠(yuǎn)鏡目鏡的左

22、邊上下有兩個(gè)小目鏡（在下圖a中沒(méi)有表示出來(lái)），它們是符合氣泡觀察目鏡和測(cè)微器讀數(shù)目鏡，在3個(gè)不同的目鏡中所見(jiàn)到的影像如下圖b所示。 轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜螺旋，使符合氣泡觀察目鏡的水準(zhǔn)氣泡兩端符合，則視線精確水平，此時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋使望遠(yuǎn)鏡目鏡中看到的楔形絲夾準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺上的148分劃線，也就是使148分劃線平分楔角，再在測(cè)微器目鏡中讀出測(cè)微器讀數(shù)653(即6.53mm)，故水平視線在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的全部讀數(shù)為148.653cm。/ /424226圖awild n3精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀 / /424227 圖b圖cwild n3精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀 / /4242281. n3精密水準(zhǔn)儀的傾料螺旋裝置 上圖c所示

23、是n3型精密水準(zhǔn)儀傾斜螺旋裝置及其作用示意圖。它是一種杠桿結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜螺旋時(shí)，通過(guò)著力點(diǎn)可以帶動(dòng)支臂繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使其對(duì)望遠(yuǎn)鏡的作用點(diǎn)產(chǎn)生微量升降，從而使望遠(yuǎn)鏡繞轉(zhuǎn)軸作微量?jī)A斜。由于望遠(yuǎn)鏡與水準(zhǔn)器是緊密相聯(lián)的，于是傾斜螺旋的旋轉(zhuǎn)就可以使水準(zhǔn)軸和視準(zhǔn)軸同時(shí)產(chǎn)生微量的變化，借以迅速而精確地將視準(zhǔn)軸整平。在傾斜螺旋上一般附有分劃盤(pán)，可借助于固定指標(biāo)進(jìn)行讀數(shù)，由傾斜螺旋所轉(zhuǎn)動(dòng)的格數(shù)可以確定視線傾角的微小變化量，其轉(zhuǎn)動(dòng)范圍約為7周。借助于這種裝置，可以測(cè)定視準(zhǔn)軸微傾的角度值，在進(jìn)行跨越障礙物的精密水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)具有重要作用。/ /424229 必須指出，由上圖c可見(jiàn)儀器轉(zhuǎn)軸并不位于望遠(yuǎn)鏡的中心，而是位于靠近

24、物鏡的一端。由圓水準(zhǔn)器整平儀器時(shí)，垂直軸并不能精確在垂直位置，可能偏離垂直位置較大。此時(shí)使用傾斜螺旋精確整平視準(zhǔn)軸時(shí)，將會(huì)引起視準(zhǔn)軸高度的變化，傾斜螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)量愈大，視準(zhǔn)軸高度的變化也就愈大。如果前后視精確整平視準(zhǔn)軸時(shí)，傾斜螺旋的轉(zhuǎn)動(dòng)量不等，就會(huì)在高差中帶來(lái)這種誤差的影響。 因此，在實(shí)際作業(yè)中規(guī)定：只有在符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像的分離量小于lcm時(shí)（這時(shí)儀器的垂直軸基本上在垂直位置），才允許使用傾斜螺旋來(lái)進(jìn)行精確整平視準(zhǔn)軸。但有些儀器轉(zhuǎn)軸的裝置，位于過(guò)望遠(yuǎn)鏡中心的垂直幾何軸線上。1. n3精密水準(zhǔn)儀的傾料螺旋裝置/ /424230 下圖是n3精密水準(zhǔn)儀的光學(xué)測(cè)微器的測(cè)微工作原理示意圖。由圖可見(jiàn)，光學(xué)

25、測(cè)微器由平行玻璃板、測(cè)微器分劃尺、傳動(dòng)桿和測(cè)微螺旋等部件組成。平行玻璃板傳動(dòng)桿與測(cè)微分劃尺相連。測(cè)微分劃尺上有100個(gè)分格，它與10mm相對(duì)應(yīng)，即每分格為0.lmm，可估讀至0.0lmm。每10格有較長(zhǎng)分劃線并注記數(shù)字，每?jī)砷L(zhǎng)分劃線間的格值為lmm。當(dāng)平行玻璃板與水平視線正交時(shí)，測(cè)微分劃尺上初始讀數(shù)為5mm。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋時(shí)，傳動(dòng)桿就帶動(dòng)平行玻璃板相對(duì)于物鏡作前俯后仰，并同時(shí)帶動(dòng)測(cè)微分劃尺作相應(yīng)的移動(dòng)。平行玻璃板相對(duì)于物鏡作前俯后仰，水平視線就會(huì)向上或向下作平行移動(dòng)。若逆轉(zhuǎn)測(cè)微螺旋，使平行玻璃板前俯到測(cè)微分劃尺移至10mm處，則水平視線向下平移5mm，反之，順轉(zhuǎn)測(cè)微螺旋使平行玻璃板后仰到測(cè)微分劃

26、尺移至0mm處，則水平視線向上平移5mm。 2. n3精密水準(zhǔn)儀的測(cè)微器裝置/ /424231在下圖中，當(dāng)平行玻璃板與水平視線正交時(shí)，水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)應(yīng)為在兩相鄰分劃148與149之間，此時(shí)測(cè)微分劃上讀數(shù)為5mm，而不是0。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋，平行玻璃板作前俯，使水平視線向下平移與就近的148分劃重合，這時(shí)測(cè)微分劃尺上的讀數(shù)為6.50mm,而水平視線的平移量應(yīng)為6.505mm，最后讀數(shù)為 =148cm+6.50mm-5mm即 =148.650cm-5mm 由上述可知，每次讀數(shù)中應(yīng)減去常數(shù)（初始讀數(shù)) 5mm,但因在水準(zhǔn)測(cè)量中計(jì)算高差時(shí)能自動(dòng)抵消這個(gè)常數(shù)，所以在水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)時(shí)，讀數(shù)、記錄、計(jì)算過(guò)程中都可

27、以不考慮這個(gè)常數(shù)。但在單向讀數(shù)時(shí)就必須減去這個(gè)初始讀數(shù)。 aan3精密水準(zhǔn)儀的測(cè)微器裝置/ /4242325.3.4 zeiss ni 004精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀 該儀器的主要特點(diǎn)是對(duì)熱影響的感應(yīng)較小，即當(dāng)外界溫度變化時(shí)，水準(zhǔn)軸與視準(zhǔn)軸之間的交角的變化很小，這是因?yàn)橥h(yuǎn)鏡、管狀水準(zhǔn)器和平行玻璃板的傾斜設(shè)備等部件，都裝在一個(gè)附有絕熱層的金屬套筒內(nèi)，這樣就保證了水準(zhǔn)儀上這些部件的溫度迅速達(dá)到平衡。 / /424233儀器物鏡的有效孔徑為56mm，望遠(yuǎn)鏡放大倍率為44倍，望遠(yuǎn)鏡目鏡視場(chǎng)內(nèi)有左右兩組楔形絲，如右圖所示，右邊一組楔形絲的交角較小，在視距較遠(yuǎn)時(shí)使用，左邊一組楔形絲的交角較大，在視距較近時(shí)使

28、用，管狀水準(zhǔn)器格值為10/2mm。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋可使水平視線在10mm范圍內(nèi)平移，測(cè)微器的分劃鼓直接與測(cè)微螺旋相連（見(jiàn)右圖），通過(guò)放大鏡在測(cè)微鼓上進(jìn)行讀數(shù)，測(cè)微鼓上有100個(gè)分格，所以測(cè)微鼓最小格值為0.1mm。從望遠(yuǎn)鏡目鏡視場(chǎng)中所看到的影像如右圖所示，視場(chǎng)下部是水準(zhǔn)器的符合氣泡影像。ni 004精密水準(zhǔn)儀與分格值為5mm的精密因瓦水準(zhǔn)尺配套使用。在右圖中，使用測(cè)微螺旋使楔形絲夾準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺上197分劃，在測(cè)微分劃鼓上的讀數(shù)為340，即3.40mm，水準(zhǔn)標(biāo)尺上的全部讀數(shù)為197.340cm。zeiss ni 004精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀/ /4242345.3.5 國(guó)產(chǎn)國(guó)產(chǎn)s1型精密水準(zhǔn)儀型精密水準(zhǔn)

29、儀 s1型精密水準(zhǔn)儀由北京測(cè)繪儀器廠生產(chǎn)。儀器物鏡的有效孔徑為50mm，望遠(yuǎn)鏡放大倍率為40倍，管狀水準(zhǔn)器格值為10/2mm。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋可使水平視線在10mm范圍內(nèi)作平移，測(cè)微器分劃尺有100個(gè)分格，故測(cè)微器分劃尺最小格值為0.1mm。 / /424235國(guó)產(chǎn)s1型精密水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡目鏡視場(chǎng)中所看到的影像如右圖所示，視場(chǎng)左邊是水準(zhǔn)器的符合氣泡影像，測(cè)微器讀數(shù)顯微鏡在望遠(yuǎn)鏡目鏡的右下方。 該儀器與分格值為5mm的精密水準(zhǔn)標(biāo)尺配套使用。 在右圖中，使用測(cè)微螺旋使楔形絲夾準(zhǔn)198分劃，在測(cè)微器讀數(shù)顯微鏡中的讀數(shù)為150，即1.50mm，水準(zhǔn)標(biāo)尺上的全部讀數(shù)為198.150cm。 5.3.5 國(guó)產(chǎn)國(guó)產(chǎn)

30、s1型精密水準(zhǔn)儀型精密水準(zhǔn)儀 / /4242365.4 精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差來(lái)源及其影響5.4.1 視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差 5.4.2 水準(zhǔn)標(biāo)尺長(zhǎng)度誤差的影響水準(zhǔn)標(biāo)尺長(zhǎng)度誤差的影響 5.4.3 儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）垂直位移的影響儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）垂直位移的影響 5.4.4 大氣垂直折光的影響大氣垂直折光的影響 5.4.5 電磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響電磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響5.4.6觀測(cè)誤差的影響觀測(cè)誤差的影響 / /4242371. i角的誤差影響 雖然經(jīng)過(guò) 角的檢驗(yàn)校正，但要使兩軸完全保持平行是困難的，因此，當(dāng)水準(zhǔn)氣泡居中時(shí)，視準(zhǔn)軸仍不能保持水平，

31、使水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)產(chǎn)生誤差，并且與視距成正比。 i5.4.1 視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差/ /424238 上圖中， ， 為前后視距，由于存在 角，并假設(shè) 角不變的情況下，在前后水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)誤差分別為 和 ，對(duì)高差的誤差影響為對(duì)于兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)之間一個(gè)測(cè)段的高差總和的誤差影響為前s后sii 1前si 1.后si 1)(前后ssis 1)(前后ssis1. i角的誤差影響/ /424239 設(shè) ，要求 對(duì)高差的影響小到可以忽略不計(jì)的程度，如 =0.lmm，那么前后視距之差的容許值為為了顧及觀測(cè)時(shí)各種外界因素的影響，所以規(guī)定，二等水準(zhǔn)測(cè)量前后視距差應(yīng)1m。為了使各種誤差不

32、致累積起來(lái)，還規(guī)定由測(cè)段第一個(gè)測(cè)站開(kāi)始至每一測(cè)站前后視距累積差，對(duì)于二等水準(zhǔn)測(cè)量而言應(yīng)3m。51 issmisss4 . 1)( 前后由此可見(jiàn)，在 角保持不變的情況下，一個(gè)測(cè)站上的前后視距相等或一個(gè)測(cè)段的前后視距總和相等，則在觀測(cè)高差中由于 角的誤差影響可以得到消除。但在實(shí)際作業(yè)中，要求前后視距完全相等是困難的。下面討論前后視距不等差的容許值問(wèn)題。ii5.4.1 視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差/ /4242402. 角誤差的影響當(dāng)儀器不存在 角，則在儀器的垂直軸嚴(yán)格垂直時(shí)，交叉誤差 并不影響在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)，因?yàn)閮x器在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸在垂直面上的投影仍保持

33、互相平行，因此對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量并無(wú)不利影響。但當(dāng)儀器的垂直軸傾斜時(shí)，如與視準(zhǔn)軸正交的方向傾斜一個(gè)角度，那么這時(shí)視準(zhǔn)軸雖然仍在水平位置，但水準(zhǔn)軸兩端卻產(chǎn)生傾斜，從而水準(zhǔn)氣泡偏離居中位置，儀器在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水準(zhǔn)氣泡將移動(dòng)，當(dāng)重新調(diào)整水準(zhǔn)氣泡居中進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，視準(zhǔn)軸就會(huì)偏離水平位置而傾斜，顯然它將影響在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)。為了減少這種誤差對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量成果的影響，應(yīng)對(duì)水準(zhǔn)儀上的圓水準(zhǔn)器進(jìn)行檢驗(yàn)與校正和對(duì)交叉誤差 進(jìn)行檢驗(yàn)與校正。 5.4.1 視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差i/ /4242413.溫度變化對(duì)i角的影響 精密水準(zhǔn)儀的水準(zhǔn)管框架是同望遠(yuǎn)鏡筒固連的，為了使水準(zhǔn)軸與視準(zhǔn)軸的聯(lián)系比較

34、穩(wěn)固，這些部件是采用因瓦合金鋼制造的，并把鏡筒和框架整體裝置在一個(gè)隔熱性能良好的套筒中，以防止由于溫度的變化，使儀器有關(guān)部件產(chǎn)生不同程度的膨脹或收縮，而引起角的變化。 但是當(dāng)溫度變化時(shí)，完全避免i角的變化是不可能的。例如儀器受熱的部位不同，對(duì)角的影響也顯著不同，當(dāng)太陽(yáng)射向物鏡和目鏡端影響最大，旁射水準(zhǔn)管一側(cè)時(shí)，影響較小，旁射與水準(zhǔn)管相對(duì)的另一側(cè)時(shí)，影響最小。因此，溫度的變化對(duì)i角的影響是極其復(fù)雜的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)儀器周?chē)臏囟染鶆虻孛孔兓?oc時(shí)，i角將平均變化約為0.5，有時(shí)甚至更大些，有時(shí)竟可達(dá)到12 。 / /424242由于i角受溫度變化的影響很復(fù)雜，因而對(duì)觀測(cè)高差的影響是難以用改變

35、觀測(cè)程序的辦法來(lái)完全消除，而且，這種誤差影響在往返測(cè)不符值中也不能完全被發(fā)現(xiàn)，這就使高差中數(shù)受到系統(tǒng)性的誤差影響，因此，減弱這種誤差影響最有效的辦法是減少儀器受輻射熱的影響，如觀測(cè)時(shí)要打傘，避免日光直接照射儀器，以減小i角的復(fù)雜變化，同時(shí)，在觀測(cè)開(kāi)始前應(yīng)將儀器預(yù)先從箱中取出，使儀器充分地與周?chē)諝鉁囟纫恢隆?如果我們認(rèn)為在觀測(cè)的較短時(shí)間段內(nèi)，由于受溫度的影響，i角與時(shí)間成比例地均勻變化，則可以采取改變觀測(cè)程序的方法在一定程度上來(lái)消除或削弱這種誤差對(duì)觀測(cè)高差的影響。 兩相鄰測(cè)站、對(duì)于基本分劃如按下列、程序觀測(cè)，即 在測(cè)站上： 后視 前視 在測(cè)站上： 前視 后視 3.溫度變化對(duì)i角的影響/ /42

36、4243則由下圖可知，對(duì)測(cè)站、觀測(cè)高差的影響分別為 為視距， 為每次讀數(shù)變化了的i角。 siisiis),()(3412和4321iiii、3.溫度變化對(duì)i角的影響/ /424244 由于我們認(rèn)為在觀測(cè)的較短時(shí)間段內(nèi)，i角與時(shí)間成比例地均勻變化，所以，由此可見(jiàn)，在測(cè)站、的觀測(cè)高差之和中就抵消了由于i角變化的誤差影響，但是，由于i角的變化不完全按照與時(shí)間成比例地均勻變化，因此，嚴(yán)格地說(shuō)，不一定完全相等，再說(shuō)相鄰奇偶測(cè)站的視距也不一定相等，所以按上述程序進(jìn)行觀測(cè)，只能說(shuō)基本上消除由于i角變化的誤差影響。 根據(jù)同樣的道理，對(duì)于相鄰測(cè)站、輔助分劃的觀測(cè)程序應(yīng)為 在測(cè)站上： 前視 后視 在測(cè)站上： 后視

37、 前視 綜上所述，在相鄰兩個(gè)測(cè)站上，對(duì)于基本分劃和輔助分劃的觀測(cè)程序可以歸納為奇數(shù)站的觀測(cè)程序 后（基）前（基）前（輔）后（輔）偶數(shù)站的觀測(cè)程序 前（基）后（基）后（輔）前（輔） 所以，將測(cè)段的測(cè)站數(shù)安排成偶數(shù)，對(duì)于削減由于角變化對(duì)觀測(cè)高差的誤差影響也是必要的。 3.溫度變化對(duì)i角的影響/ /4242455.4.2 水準(zhǔn)標(biāo)尺長(zhǎng)度誤差的影響水準(zhǔn)標(biāo)尺長(zhǎng)度誤差的影響 1.水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度誤差的影響 在精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)中必須使用經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的水準(zhǔn)標(biāo)尺。設(shè)f為水準(zhǔn)標(biāo)尺每米間隔平均真長(zhǎng)誤差，則對(duì)一個(gè)測(cè)站的觀測(cè)高差h應(yīng)加的改正數(shù)為 hff對(duì)于一個(gè)測(cè)段來(lái)說(shuō)，應(yīng)加的改正數(shù)為 hff式中 為一個(gè)測(cè)段各測(cè)站觀測(cè)高差之和

38、。h/ /4242462.兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響 兩水準(zhǔn)標(biāo)尺的零點(diǎn)誤差不等，設(shè)a,b水準(zhǔn)標(biāo)尺的零點(diǎn)誤差分別為a和b,它們都會(huì)在水準(zhǔn)標(biāo)尺上產(chǎn)生誤差。如下圖所示，在測(cè)站上顧及兩水準(zhǔn)標(biāo)尺的零點(diǎn)誤差對(duì)前后視水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)b1,a1的影響，則測(cè)站的觀測(cè)高差為bababbaah)()()(111112/ /424247 在測(cè)站上，顧及兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)誤差對(duì)前后視水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)a2,b2的影響，則測(cè)站的觀測(cè)高差為ababaabbh)()()(222223則13點(diǎn)的高差，即i、測(cè)站所測(cè)高差之和為 由此可見(jiàn)，盡管兩水準(zhǔn)標(biāo)尺的零點(diǎn)誤差 , 但在兩相鄰測(cè)站的觀測(cè)高差之和中，抵消了這種誤差的影響，故在實(shí)際水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)中

39、各測(cè)段的測(cè)站數(shù)目應(yīng)安排成偶數(shù)，且在相鄰測(cè)站上使兩水準(zhǔn)標(biāo)尺輪流作為前視尺和后視尺。)()(2211231213abbahhhba2.兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響/ /4242485.4.3 儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）垂直位移的影響儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）垂直位移的影響 儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺在垂直方向位移所產(chǎn)生的誤差，是精密水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)誤差的重要來(lái)源。如圖 按圖中的觀測(cè)程序，當(dāng)儀器的腳架隨時(shí)間而逐漸下沉?xí)r，在讀完后視基本分劃讀數(shù)轉(zhuǎn)向前視基本分劃讀數(shù)的時(shí)間內(nèi)，由于儀器的下沉，視線將有所下降，而使前視基本分劃讀數(shù)偏小。同理，由于儀器的下沉，后視輔助分劃讀數(shù)偏小，如果前視基本分劃和后視輔助分劃的讀數(shù)偏小的量相

40、同，則采用“后前前后”的觀測(cè)程序所測(cè)得的基輔高差的平均值中，可以較好地消除這項(xiàng)誤差影響。/ /424249 水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）的垂直位移，主要是發(fā)生在遷站的過(guò)程中，由原來(lái)的前視尺轉(zhuǎn)為后視尺而產(chǎn)生下沉，于是總使后視讀數(shù)偏大，使各測(cè)站的觀測(cè)高差都偏大，成為系統(tǒng)性的誤差影響。這種誤差影響在往返測(cè)高差的平均值中可以得到有效的抵償，所以水準(zhǔn)測(cè)量一般都要求進(jìn)行往返測(cè)。 在實(shí)際作業(yè)中，我們要盡量設(shè)法減少水準(zhǔn)標(biāo)尺的垂直位移，如立尺點(diǎn)要選在中等堅(jiān)實(shí)的土壤上；水準(zhǔn)標(biāo)尺立于尺臺(tái)后至少要半分鐘后才進(jìn)行觀測(cè)，這樣可以減少其垂直位移量，從而減少其誤差影響。 有時(shí)儀器腳架和尺臺(tái)（或尺樁）也會(huì)發(fā)生上升現(xiàn)象，就是當(dāng)我們用力

41、將腳架或尺臺(tái)壓入地下之后，在我們不再用力的情況下，土壤的反作用有時(shí)會(huì)使腳架或尺臺(tái)逐漸上升，如果水準(zhǔn)測(cè)量路線沿著土壤性質(zhì)相同的路線敷設(shè)，而每次都有這種上升的現(xiàn)象發(fā)生，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)性質(zhì)的誤差影響，根據(jù)研究，這種誤差可以達(dá)到相當(dāng)大的數(shù)值。5.4.3 儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）垂直位移的影響儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）垂直位移的影響/ /4242505.4.4 大氣垂直折光的影響大氣垂直折光的影響 近地面大氣層的密度分布一般隨離開(kāi)地面的高度而變化，因此，光線通過(guò)在不斷按梯度變化的大氣層時(shí)，會(huì)在垂直方向產(chǎn)生彎曲，并且彎向密度較大的一方，這種現(xiàn)象叫做大氣垂直折光。 在地勢(shì)較為平坦的地區(qū)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，

42、前后視距相等，視線彎曲的程度也相同，因此，在觀測(cè)高差中就可以消除這種誤差影響。但是，由于越接近地面的大氣層，密度的梯度越大，前后視線離地面的高度不同，視線所通過(guò)大氣層的密度也不同，折光影響也就不同，所以前后視線在垂直面內(nèi)的彎曲程度也不同。如水準(zhǔn)測(cè)量通過(guò)一個(gè)較長(zhǎng)的坡度時(shí)，由于前視視線離地面的高度總是大于（或小于）后視視線離地面的高度，當(dāng)上坡時(shí)前視所受的折光影響比后視要大，視線彎曲凸向下方，這時(shí)，垂直折光對(duì)高差將產(chǎn)生系統(tǒng)性質(zhì)誤差影響。 為了減弱垂直折光對(duì)觀測(cè)高差的影響，應(yīng)使前后視距盡量相等，并使視線離地面有足夠的高度，在坡度較大的水準(zhǔn)路線上進(jìn)行作業(yè)時(shí)應(yīng)適當(dāng)縮短視距。 / /424251 垂直折光的

43、影響，還與一天內(nèi)的不同時(shí)間有關(guān)，在日出后半小時(shí)左右和日落前半小時(shí)左右這兩段時(shí)間內(nèi)，由于地表面的吸熱和散熱，使近地面的大氣密度和折光差變化迅速而無(wú)規(guī)律，故不宜進(jìn)行觀測(cè)；在中午一段時(shí)間內(nèi)，由于太陽(yáng)強(qiáng)烈照射，使空氣對(duì)流劇烈，致使目標(biāo)成像不穩(wěn)定也不宜進(jìn)行觀測(cè)。為了減弱垂直折光對(duì)觀測(cè)高差的影響，水準(zhǔn)規(guī)范還規(guī)定每一測(cè)段的往測(cè)和返測(cè)應(yīng)分別在上午或下午，這樣在往返測(cè)觀測(cè)高差的平均值中可以減弱垂直折光的影響。 5.4.4 大氣垂直折光的影響大氣垂直折光的影響/ /4242525.4.5 電磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響電磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響 根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)輸電線經(jīng)過(guò)的地帶所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，對(duì)光線，其中包括對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量視準(zhǔn)線位置

44、的正確性有系統(tǒng)性的影響，并與電流強(qiáng)度有關(guān)。輸電線所形成的電磁場(chǎng)對(duì)平行于電磁場(chǎng)和正交于電磁場(chǎng)的視準(zhǔn)線將有不同影響 。 為了避免這種系統(tǒng)性的影響，在布設(shè)與輸電線平行的水準(zhǔn)路線時(shí)，必須使水準(zhǔn)線路離輸電線50m以外，如果水準(zhǔn)線路與輸電線相交，則其交角應(yīng)為直角，并且應(yīng)將水準(zhǔn)儀嚴(yán)格地安置在輸電線的下方，標(biāo)尺點(diǎn)與輸電線成對(duì)稱(chēng)布置，這樣，照準(zhǔn)后視和前視水準(zhǔn)標(biāo)尺的視準(zhǔn)線直線性的變形可以互相抵消。 / /4242535.4.6 觀測(cè)誤差的影響觀測(cè)誤差的影響 精密水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)誤差，主要有水準(zhǔn)器氣泡居中的誤差，照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺上分劃的誤差和讀數(shù)誤差，這些誤差都是屬于偶然性質(zhì)的。由于精密水準(zhǔn)儀有傾斜螺旋和符合水準(zhǔn)器，并有

45、光學(xué)測(cè)微器裝置，可以提高讀數(shù)精度，同時(shí)用楔形絲照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺上的分劃線，這樣可以減小照準(zhǔn)誤差，因此，這些誤差影響都可以有效地控制在很小的范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，這些誤差在每測(cè)站上由基輔分劃所得觀測(cè)高差的平均值中的影響還不到0.lmm。/ /4242545.5 精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施5.5.1 5.5.1 精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定5.5.2 5.5.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè) 精密水準(zhǔn)測(cè)量一般指國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量，在各項(xiàng)工程的不同建設(shè)階段的高程控制測(cè)量中，極少進(jìn)行一等水準(zhǔn)測(cè)量，故在工程測(cè)量技術(shù)規(guī)范中，將水準(zhǔn)測(cè)量分為二、三、四等三個(gè)等級(jí)，其精度指標(biāo)與國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量

46、的相應(yīng)等級(jí)一致。/ /4242555.5.1 精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定 根據(jù)各種誤差的性質(zhì)及其影響規(guī)律，水準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施作出了各種相應(yīng)的規(guī)定 ：（1）觀測(cè)前30分鐘，應(yīng)將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致；觀測(cè)時(shí)應(yīng)用測(cè)傘遮蔽陽(yáng)光；遷站時(shí)應(yīng)罩以?xún)x器罩。（2）儀器距前、后視水準(zhǔn)標(biāo)尺的距離應(yīng)盡量相等，其差應(yīng)小于規(guī)定的限值：二等水準(zhǔn)測(cè)量中規(guī)定，一測(cè)站前、后視距差應(yīng)小于1.0m，前、后視距累積差應(yīng)小于3m。這樣，可以消除或削弱與距離有關(guān)的各種誤差對(duì)觀測(cè)高差的影響，如角誤差和垂直折光等影響。（3）對(duì)氣泡式水準(zhǔn)儀，觀測(cè)前應(yīng)測(cè)出傾斜螺旋的置平零點(diǎn)，并作標(biāo)記，

47、隨著氣溫變化，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整置平零點(diǎn)的位置。對(duì)于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的圓水準(zhǔn)器，須嚴(yán)格置平。（4）同一測(cè)站上觀測(cè)時(shí)，不得兩次調(diào)焦；轉(zhuǎn)動(dòng)儀器的傾斜螺旋和測(cè)微螺旋，其最后旋轉(zhuǎn)方向均應(yīng)為旋進(jìn)，以避免傾斜螺旋和測(cè)微器隙動(dòng)差對(duì)觀測(cè)成果的影響。/ /4242565.5.1 精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定（5）在兩相鄰測(cè)站上，應(yīng)按奇、偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)于往測(cè)奇數(shù)測(cè)站按“后前前后”、偶數(shù)測(cè)站按“前后后前”的觀測(cè)程序在相鄰測(cè)站上交替進(jìn)行。返測(cè)時(shí)，奇數(shù)測(cè)站與偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序與往測(cè)時(shí)相反，即奇數(shù)測(cè)站由前視開(kāi)始，偶數(shù)測(cè)站由后視開(kāi)始。這樣的觀測(cè)程序可以消除或減弱與時(shí)間成比例均勻變化的誤差對(duì)觀測(cè)

48、高差的影響，如角的變化和儀器的垂直位移等影響。（6）在連續(xù)各測(cè)站上安置水準(zhǔn)儀時(shí)，應(yīng)使其中兩腳螺旋與水準(zhǔn)路線方向平行，而第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側(cè)與右側(cè)。（7）每一測(cè)段的往測(cè)與返測(cè)，其測(cè)站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)，由往測(cè)轉(zhuǎn)向返測(cè)時(shí)，兩水準(zhǔn)標(biāo)尺應(yīng)互換位置，并應(yīng)重新整置儀器。在水準(zhǔn)路線上每一測(cè)段儀器測(cè)站安排成偶數(shù)，可以削減兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等差等誤差對(duì)觀測(cè)高差的影響。（8）每一測(cè)段的水準(zhǔn)測(cè)量路線應(yīng)進(jìn)行往測(cè)和返測(cè)，這樣，可以消除或減弱性質(zhì)相同、正負(fù)號(hào)也相同的誤差影響，如水準(zhǔn)標(biāo)尺垂直位移的誤差影響。 / /4242575.5.1 精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定（9）一個(gè)測(cè)段的水準(zhǔn)測(cè)量路線的

49、往測(cè)和返測(cè)應(yīng)在不同的氣象條件下進(jìn)行，如分別在上午和下午觀測(cè)。（10)使用補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀觀測(cè)的操作程序與水準(zhǔn)器水準(zhǔn)儀相同。觀測(cè)前對(duì)圓水準(zhǔn)器應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)與校正，觀測(cè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。（11）水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)工作間歇時(shí)，最好能結(jié)束在固定的水準(zhǔn)點(diǎn)上，否則，應(yīng)選擇兩個(gè)堅(jiān)穩(wěn)可靠、光滑突出、便于放置水準(zhǔn)標(biāo)尺的固定點(diǎn)，作為間歇點(diǎn)加以標(biāo)記，間歇后，應(yīng)對(duì)兩個(gè)間歇點(diǎn)的高差進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如符合限差要求（對(duì)于二等水準(zhǔn)測(cè)量，規(guī)定檢測(cè)間歇點(diǎn)高差之差應(yīng)1.omm），就可以從間歇點(diǎn)起測(cè)。若僅能選定一個(gè)固定點(diǎn)作為間歇點(diǎn)，則在間歇后應(yīng)仔細(xì)檢視，確認(rèn)沒(méi)有發(fā)生任何位移，方可由間歇點(diǎn)起測(cè)。/ /4242585.5.2 精

50、密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)1.測(cè)站觀測(cè)程序測(cè)站觀測(cè)程序 往測(cè)時(shí)，奇數(shù)測(cè)站照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的順序?yàn)?后視標(biāo)尺的基本分劃； 前視標(biāo)尺的基本分劃； 前視標(biāo)尺的輔助分劃； 后視標(biāo)尺的輔助分劃； 往測(cè)時(shí)，偶數(shù)測(cè)站照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的順序?yàn)?前視標(biāo)尺的基本分劃； 后視標(biāo)尺的基本分劃； 后視標(biāo)尺的輔助分劃； 前視標(biāo)尺的輔助分劃。 返測(cè)時(shí)，奇、偶數(shù)測(cè)站照準(zhǔn)標(biāo)尺的順序分別與往測(cè)偶、奇數(shù)測(cè) 站相同。 / /4242595.5.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)以往測(cè)奇數(shù)測(cè)站為例，一測(cè)站的操作程序如下：以往測(cè)奇數(shù)測(cè)站為例，一測(cè)站的操作程序如下： （一）置平儀器。氣泡式水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡繞垂直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，水準(zhǔn)氣泡兩端影像

51、的分離，不得超過(guò)lcm，對(duì)于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，要求圓氣泡位于指標(biāo)圓環(huán)中央。 （二）將望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)后視水準(zhǔn)標(biāo)尺，使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像近于符合（雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀應(yīng)置于第擺位）。隨后用上、下絲分別照準(zhǔn)標(biāo)尺基本分劃進(jìn)行視距讀數(shù)（如下表中的（1）和（2）。視距讀取4位，第四位數(shù)由測(cè)微器直接讀得。然后，使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合，使用測(cè)微螺旋用楔形平分線精確照準(zhǔn)標(biāo)尺的基本分劃，并讀取標(biāo)尺基本分劃和測(cè)微分劃的讀數(shù)（3）。測(cè)微分劃讀數(shù)取至測(cè)微器最小分劃。 （三）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)前視標(biāo)尺，并使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合（雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀仍在第擺位），用楔形平分線照準(zhǔn)標(biāo)尺基本分劃，并讀取標(biāo)尺基本分劃和測(cè)

52、微分劃的讀數(shù)（4）。然后用上、下絲分別照準(zhǔn)標(biāo)尺基本分劃進(jìn)行視距讀數(shù)（5）和（6）。 / /424260 （四）用水平微動(dòng)螺旋使望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)前視標(biāo)尺的輔助分劃，并使符合氣泡兩端影像精確符合（雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀置于第擺位），用楔形平分線精確照準(zhǔn)并進(jìn)行標(biāo)尺輔助分劃與測(cè)微分劃讀數(shù)（7）。 （五）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，照準(zhǔn)后視標(biāo)尺的輔助分劃，并使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合（雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀仍在第擺位），用楔形平分線精確照準(zhǔn)并進(jìn)行輔助分劃與測(cè)微分劃讀數(shù)（8）。下表中第（1）至（8）欄是讀數(shù)的記錄部分，（9）至（18）欄是計(jì)算部分。5.5.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)/ /424261 測(cè)自 至 20

53、年 月 日 時(shí)間 始 時(shí) 分 末 時(shí) 分 成 像 溫度 云量 風(fēng)向風(fēng)速 天氣 土質(zhì) 太陽(yáng)方向 5.5.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)測(cè)站編號(hào)后尺下絲前尺下絲方 尺及向 號(hào)標(biāo)尺讀數(shù)基+k減輔（一減二）備考上絲上絲后距d前距d基本分劃（一次）輔助分劃（二次）（1）（5）后（3）（8）（14）（2）（6）前（4）（7）（13）（9）（10）后-前（15）（16）（17）（11）（12） h（18）后前后-前/ /424262現(xiàn)以往測(cè)奇數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序?yàn)槔?，?lái)說(shuō)明計(jì)算內(nèi)容與計(jì)算步驟現(xiàn)以往測(cè)奇數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序?yàn)槔?，?lái)說(shuō)明計(jì)算內(nèi)容與計(jì)算步驟 視距部分的計(jì)算 （9）=（1）-（2） （10）=（5）-

54、（6） （11）=（9）-（10） （12）=（11）+前站（12） 高差部分的計(jì)算與檢核 （14）（3）+ k -（8）式中k為基輔差（對(duì)于n3水準(zhǔn)標(biāo)尺而言k=3.0155m) （13）=（4）+ k -（7） （15）=（3）-（4） （16）=（8）-（7） （17）=（14）-（13）=（15）-（16）檢核 （18）= （15）+（16）以上即一測(cè)站全部操作與觀測(cè)過(guò)程。 215.5.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)/ /4242635.5.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)一、二等精密水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)計(jì)算尾數(shù)取位規(guī)定如下表：項(xiàng)目等級(jí)往（返）測(cè)距離總和km測(cè)段距離中數(shù)km各測(cè)站高差m

55、m往（返）測(cè)高差總和mm測(cè)段高差中數(shù)mm水準(zhǔn)點(diǎn)高程mm一二0.010.010.010.010.010.10.111一、二等水準(zhǔn)測(cè)量限差規(guī)定如下表：/ /424264 測(cè)段路線往返測(cè)高差不符值、附合路線和環(huán)線閉合差以及檢測(cè)已測(cè)測(cè)段高差之差的限值如下表： 5.5.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)k2k4l2l4f2f4r3r6項(xiàng)目等級(jí)測(cè)段路線往返測(cè)高差不符值mm附合路線閉合差mm環(huán)線閉合差mm檢測(cè)已測(cè)測(cè)段高差之差mm一等二等 若測(cè)段路線往返測(cè)不符值超限，應(yīng)先就可靠程度較小的往測(cè)或返測(cè)進(jìn)行整測(cè)段重測(cè)；附合路線和環(huán)線閉合差超限，應(yīng)就路線上可靠程度較小，往返測(cè)高差不符值較大或觀測(cè)

56、條件較差的某些測(cè)段進(jìn)行重測(cè)，如重測(cè)后仍不符合限差，則需重測(cè)其他測(cè)段。 / /424265 3.水準(zhǔn)測(cè)量的精度水準(zhǔn)測(cè)量的精度 由個(gè)測(cè)段往返測(cè)的高差不符值計(jì)算每公里單程高差的偶然中誤差（相當(dāng)于單位權(quán)觀測(cè)中誤差）的公式為 5.5.2 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)nr21 往返測(cè)高差平均值的每公里偶然中誤差為 4121rnm式中，是各測(cè)段往返測(cè)的高差不符值，取mm為單位；r是各測(cè)段的距離，取km為單位；n是測(cè)段的數(shù)目。 / /424266 按水準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定，一、二等水準(zhǔn)路線須以測(cè)段往返高差不符值計(jì)算每公里水準(zhǔn)測(cè)量往返高差中數(shù)的偶然中誤差。當(dāng)水準(zhǔn)路線構(gòu)成水準(zhǔn)網(wǎng)的水準(zhǔn)環(huán)超過(guò)20個(gè)時(shí)，還需按水準(zhǔn)環(huán)閉合差計(jì)

57、算每公里水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的全中誤差。 計(jì)算每公里水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的全中誤差的公式為nwqwmtw1式中， 是水準(zhǔn)環(huán)線經(jīng)過(guò)正常水準(zhǔn)面不平行改正后計(jì)算的水準(zhǔn)環(huán)閉合差矩陣， 的轉(zhuǎn)置矩陣 為環(huán)的閉合差，以mm為單位； 為水準(zhǔn)環(huán)的數(shù)目，協(xié)因數(shù)矩陣 中對(duì)角線元素為各環(huán)線的周長(zhǎng) ，非對(duì)角線元素，如果圖形不相鄰，則一律為零，如果圖形相鄰，則為相鄰邊長(zhǎng)度（公里數(shù)）的負(fù)值。wwintwwwww),(21nqnfff,213.水準(zhǔn)測(cè)量的精度水準(zhǔn)測(cè)量的精度/ /424267每公里水準(zhǔn)測(cè)量往返高差中數(shù)偶然中誤差和全中誤差的限值列于下表中。mwm等級(jí)一等mm二等mm0.451.01.02.0偶然中誤差 ，全中誤差 超限時(shí)

58、，應(yīng)分析原因，重測(cè)有關(guān)測(cè)段或路線。 mwm3.水準(zhǔn)測(cè)量的精度水準(zhǔn)測(cè)量的精度/ /4242685.6 5.6 正常水準(zhǔn)面不平行性及其改正數(shù)計(jì)算正常水準(zhǔn)面不平行性及其改正數(shù)計(jì)算 5.6.1 水準(zhǔn)面不平行性 / /424269隨著位置和重力加速度大小而變化的位能稱(chēng)為重力位能，即 ghw 式中，g為重力加速度；h為單位質(zhì)點(diǎn)所處的高度。 5.6.1 水準(zhǔn)面不平行性水準(zhǔn)面不平行性 在同一水準(zhǔn)面上各點(diǎn)的重力位能相等，因此，水準(zhǔn)面稱(chēng)為重力等位面，或稱(chēng)重力位水準(zhǔn)面。如果將單位質(zhì)點(diǎn)從一個(gè)水準(zhǔn)面提高到相距 的另一個(gè)水準(zhǔn)面，其所做功就等于兩水準(zhǔn)面的位能差，即 。在右圖中，設(shè) 、 分別表示兩個(gè)非常接近的水準(zhǔn)面在 兩點(diǎn)的

59、垂直距離， 、 為 兩點(diǎn)的重力加速度。由于水準(zhǔn)面具有重力位能相等的性質(zhì)，因此 兩點(diǎn)所在水準(zhǔn)面的位能差 應(yīng)有下列關(guān)系 bbaahghgwhhgwahbhba,agbgba,ba,w/ /424270在同一水準(zhǔn)面上的不同點(diǎn)重力加速度g值是不同的，ha與hb必定不相等，也就是說(shuō)，水準(zhǔn)面不是相互平行的，這是水準(zhǔn)面的一個(gè)重要特性，稱(chēng)為水準(zhǔn)面不平行性。重力加速度值g是隨緯度的不同而變化的，在緯度較低的赤道處有較小的值，而在兩極處值較大，因此，水準(zhǔn)面是相互不平行的、且為向兩極收斂的、接近橢圓形的曲面。水準(zhǔn)面的不平行性，對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響水準(zhǔn)面的不平行性，對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響 5.6.1 水準(zhǔn)面不平行性水準(zhǔn)面不平行

60、性水準(zhǔn)測(cè)量所測(cè)定的高程是由水準(zhǔn)路線上各測(cè)站所得高差求和而得到的。在下圖中，地面點(diǎn)的高程可以按水準(zhǔn)路線各測(cè)站測(cè)得高差之和求得，即oabbhh測(cè)/ /4242715.6.1 水準(zhǔn)面不平行性水準(zhǔn)面不平行性如果沿另一條水準(zhǔn)路線onb 施測(cè)，則b點(diǎn)的高程應(yīng)為水準(zhǔn)路線onb各測(cè)站測(cè)得高差 之和，即,21hhonbbhh測(cè)由水準(zhǔn)面的不平行性可知 ，因此 也必定不等，也就是說(shuō)，用水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)得兩點(diǎn)間高差的結(jié)果隨測(cè)量所循水準(zhǔn)路線的不同而有差異。onboabhhbh測(cè)如果將水準(zhǔn)路線構(gòu)成閉合環(huán)形 ，既然 ，可見(jiàn)，即使水準(zhǔn)測(cè)量完全沒(méi)有誤差，這個(gè)水準(zhǔn)環(huán)形路線的閉合差也不為零。在閉合環(huán)形水準(zhǔn)路線中，由于水準(zhǔn)面不平行所產(chǎn)生的