大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)-6-1概論

1、幻燈片1第6章篇程控制測(cè)建大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)§6-1國家高程基準(zhǔn)與國家高程控制網(wǎng)的建立一、國家高程基準(zhǔn)1、高程基準(zhǔn)面通常采用大地水準(zhǔn)面作為高程基準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面1956年黃海高程系統(tǒng)，1985年國家高程基準(zhǔn)。2、水準(zhǔn)原點(diǎn)青島1956年黃海高程系統(tǒng)，水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程值72. 289m1985年國家高程基準(zhǔn)，水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程值72. 2604m兩系統(tǒng)相差-0. 0286m圖5-1幻燈片2二、國家高程控制網(wǎng)建立的基本原理1、國家高程控制網(wǎng)布設(shè)的基本原則1）從高到低、逐級(jí)控制2）水準(zhǔn)點(diǎn)分布應(yīng)滿足一定的密度3）水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)達(dá)到足夠的精度4） 一等水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)定期復(fù)測(cè)2、國家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)方案及精度要求大地測(cè)量

2、學(xué)基礎(chǔ)a 5-2水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)等二等三等四等.Ms的限值C ±0. 45mmC ± 1. 0mmC ± 3. 0mm< ± S. 0mmM的限值< ± i. OmmS ± 2.0 mm嗔上6.0mmW ± 10. 0mm幻燈片33、水準(zhǔn)路線的設(shè)計(jì)、選點(diǎn)和埋石4、我國國家水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)概況分三期：1976年以前完成，以1956年黃海高程系統(tǒng)為基準(zhǔn)。1976年至1990年完成，以1985年國家高程基準(zhǔn)為基準(zhǔn)的一二等網(wǎng)。1990年后進(jìn)行的國家一等水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測(cè)和局部地區(qū)二等水準(zhǔn)。國家一等水準(zhǔn)網(wǎng)共布設(shè)289條路線，總長度9336

3、0km,全網(wǎng)有100個(gè)閉合環(huán)和5條單獨(dú) 路線，共埋設(shè)固定水準(zhǔn)標(biāo)石2萬多座。國家二等水準(zhǔn)網(wǎng)共布設(shè)1139條路線，總長度136368km,全網(wǎng)有822個(gè)閉合環(huán)和101條 附合路線和支線，共埋設(shè)固定水準(zhǔn)標(biāo)石33000多座。大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)幻燈片4國家一二等水準(zhǔn)網(wǎng)分等級(jí)平差，一等水準(zhǔn)網(wǎng)先將大陸的進(jìn)行平差，再求海南島的 結(jié)果。二等是以一等水準(zhǔn)環(huán)為控制進(jìn)行平差計(jì)算的。一等水準(zhǔn)網(wǎng)每隔1520年復(fù)測(cè)一次。 三四等水準(zhǔn)，加密，布設(shè)成附合路線，并盡可能互相交叉，構(gòu)成閉合環(huán)。三、城市和工程建設(shè)高程控制網(wǎng)大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)幻燈片5§ 6-2精密水池僅用水抽尺一、精密水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺的特點(diǎn)1、精密水準(zhǔn)儀及分類大地測(cè)量

4、學(xué)基礎(chǔ)配重器o拓"水準(zhǔn)儀 O幻燈片6大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)尼康S1水準(zhǔn)儀幻燈片7大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)國產(chǎn)S1水準(zhǔn)儀幻燈片8大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)測(cè)微器幻燈片92、精密水準(zhǔn)儀的主要特點(diǎn)1）結(jié)構(gòu)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(cè)微器裝置。高靈敏的管水準(zhǔn)器。高性能的補(bǔ)償器裝置。2）精密水準(zhǔn)尺特點(diǎn)當(dāng)空氣的溫度和濕度發(fā)生變化時(shí)，水準(zhǔn)尺分劃之間的長度必須保持穩(wěn)定，或僅有微小的 變化。水準(zhǔn)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)尺在構(gòu)造上應(yīng)保證全長筆直，并且尺身不易發(fā)生長度和彎曲等變形.在精密水準(zhǔn)尺的尺身上應(yīng)附有圓水準(zhǔn)器裝置。為了提高對(duì)水準(zhǔn)尺分劃的照準(zhǔn)精度，水準(zhǔn)尺分劃的

5、形式和顏色與水準(zhǔn)尺的顏色相協(xié)調(diào)， 一般精密水準(zhǔn)尺都為黑色條分劃，和淺黃色尺面相配合，有利于觀測(cè)時(shí)對(duì)水準(zhǔn)尺分劃精確 照準(zhǔn)。精密水準(zhǔn)尺上的分劃注記形式一般有兩種:一種是尺身上刻有左右兩排分劃，右邊為基本分劃，左邊為輔助分劃?；痉謩?的注記從零開始，輔助分劃的注記從某一常數(shù)K開始，K稱為基輔差。K=301.55 幻燈片13大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)幻燈片14另一種是尺身上兩排均為基本劃分，其最小分劃為10皿，但彼此錯(cuò)開5mm。尺身 一側(cè)注記米數(shù)，另一種側(cè)注記分米數(shù)。這種水準(zhǔn)尺上的注記數(shù)字比實(shí)際長度增大了一倍， 即5cm注記為1加。因此使用這種水準(zhǔn)尺進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要將觀測(cè)高差除以2才是實(shí)際高差。大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)幻燈

6、片15精密水準(zhǔn)儀測(cè)微器的讀數(shù)大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)拓普康水準(zhǔn)儀測(cè)微器幻燈片16大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)尼康水準(zhǔn)儀測(cè)微器幻燈片17二、數(shù)字水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介1、發(fā)展概況為實(shí)現(xiàn)水準(zhǔn)儀讀數(shù)的數(shù)字化，人們進(jìn)行了近30年嘗試，如蔡司廠的RENI 002A已 使測(cè)微器讀數(shù)能自動(dòng)完成，但粗讀數(shù)還需人工讀出并按鍵輸入，與精讀數(shù)一起存入存儲(chǔ)器, 因此還算不上真正的電子水準(zhǔn)儀。大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)幻燈片181990年威特廠首先研制出數(shù)字水準(zhǔn)儀NA2000?？梢哉f，從1990年起，大地測(cè)量 儀器已經(jīng)完成了從精密光機(jī)儀器向光機(jī)電測(cè)一體化的高技術(shù)產(chǎn)品的過渡，攻克了大地測(cè)量 儀器中水準(zhǔn)儀數(shù)字化讀數(shù)的這一最后難關(guān)。大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)到1994年蔡司廠研制出了

7、電子水準(zhǔn)儀DiNil0/20,同年拓普康廠也研制出了電子 水準(zhǔn)儀DL101/102。這意味著電子水準(zhǔn)儀也將普及，并開始了激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)?；脽羝?9電子水準(zhǔn)儀具有測(cè)量速度快、讀數(shù)客觀、能減輕作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度、精度高、測(cè)量數(shù) 據(jù)便于輸入計(jì)算機(jī)和容易實(shí)現(xiàn)水準(zhǔn)測(cè)量內(nèi)外業(yè)一體化的特點(diǎn)，因此它投放市場(chǎng)后很快受到 用戶青睞。大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)2、電子水準(zhǔn)儀的基本原理它采用條碼標(biāo)尺，各廠家標(biāo)尺編碼的條碼圖案不相同，不能互換使用。目前照準(zhǔn) 標(biāo)尺和調(diào)焦仍需目視進(jìn)行?；脽羝?0人工完成照準(zhǔn)和調(diào)焦之后，標(biāo)尺條碼一方面被成像在望遠(yuǎn)鏡分化板上，供目視觀 測(cè)，另一方面通過望遠(yuǎn)鏡的分光鏡，標(biāo)尺條碼又被成像在光電傳感（又稱探測(cè)器）上，

8、 即線陣CCD器件上，供電子讀數(shù)。因此，如果使用傳統(tǒng)水準(zhǔn)標(biāo)尺，電子水準(zhǔn)儀又可以象普 通自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀一樣使用。不過這時(shí)的測(cè)量精度低于電子測(cè)量的精度。特別是精密電子 水準(zhǔn)儀，由于沒有光學(xué)測(cè)微器，當(dāng)成普通自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀使用時(shí)，其精度更低。大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)幻燈片21當(dāng)前電子水準(zhǔn)儀采用了原理上相差較大的三種自動(dòng)電子讀數(shù)方法：1）相關(guān)法（襪卡NA3002/3003）2）幾何法（蔡司DiNil0/20）3）相位法（拓普康DL101C/102C）4）比例調(diào)制載碼相位測(cè)量（武漢大學(xué)，葉曉明）大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)幻燈片22CCD的含義：中文譯為電子耦合組件（charged coupled device）,它就像傳統(tǒng)相機(jī)

9、 的底片一樣，是感應(yīng)光線的電路裝置，你可以將它想象成一顆顆微小的感應(yīng)粒子，鋪滿在光學(xué)鏡頭后方，當(dāng)光線與圖像從鏡頭透過、投射到ccd表面時(shí)，ccd就會(huì)產(chǎn)生電流，將感應(yīng) 到的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成數(shù)碼資料儲(chǔ)存起來° ccd像素?cái)?shù)目越多、單一像素尺寸越大，收集到的圖像 就會(huì)越清晰。大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)幻燈片230.116m參考信號(hào)（存儲(chǔ)在數(shù)字水準(zhǔn)儀中的 水準(zhǔn)標(biāo)尺圖像）2二二測(cè)盤信號(hào) 二一：（在水準(zhǔn)標(biāo)尺上 匚一的目視片斷）圖541相關(guān)法原理大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)補(bǔ)償器分光鏡分劃板圖510幻燈片24三、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀1、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的補(bǔ)償原理光學(xué)補(bǔ)償器大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)圖 5-20fa = gP = a0 = Lag由于

10、視準(zhǔn)軸傾角a和偏轉(zhuǎn)角B都很小，所以：如果，則也就是說，如果光學(xué)補(bǔ)償器安置在望遠(yuǎn)鏡像方光路上的f/2處，當(dāng)偏轉(zhuǎn)角B等于兩 倍視準(zhǔn)軸傾斜角a時(shí)，補(bǔ)償器能得到正確的補(bǔ)償。p -2a幻燈片25同樣，若補(bǔ)償器能使來自水平的光線平移量a=fa,則平移后的光線也將正確地進(jìn)入十字絲 分劃01處，從而得到正確補(bǔ)償?shù)哪康?。大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)幻燈片262、Ni002自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)1一日鏡；2一調(diào)焦加'田；3一測(cè)微 器旋鈕；4表示擺位置的標(biāo)志；5水平微動(dòng)螺旋；6一腳螺旋；7一三腳架頭；8一調(diào)節(jié)三角架腿松 緊的六角形螺絲；9一夾緊三腳架木理 的六角形螺絲；10 一涔接遮日邛的槽； 11 一楔形密封玻璃

11、；12一用于測(cè)微踹 分劃尺照明的能優(yōu)蕤沱二棱鏡；13照 準(zhǔn)裝置；14一能旋轉(zhuǎn)、造到的采光反射鏡1 一楔形卷封玻璃；2一物鏡;3平面反射搜債:4一十字絲分劃板:5- 擺鉞旋轉(zhuǎn)鈕；6照明三棱鏡；7溶微器指標(biāo)；8發(fā)合透鏡（測(cè)微器的指 標(biāo)映象）；9一反射鏡；10測(cè)微器分劃尺；“一采光反射鏡；12圓形水 準(zhǔn)器；13-目儻焦平而；14一望遠(yuǎn)系統(tǒng)透儻組；15-瀏微螺旋幻燈片27圖 5-271)光學(xué)測(cè)微器NiOO2精密自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的測(cè)微器，是使物鏡在與視線嚴(yán)格正交的直線導(dǎo)軌中移 動(dòng)，則視線作平移而達(dá)到測(cè)微目的。如圖521。2)光學(xué)補(bǔ)償器大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)作為視線傾斜補(bǔ)償?shù)脑覓煸谖挥谖镧R焦距的二分之一處。補(bǔ)償

12、元件是兩面都 鍍有反射膜的平面反射擺鏡3(見圖5-21),當(dāng)儀器傾斜時(shí)，平面反射擺鏡可以作自由擺動(dòng), 最終靜止在垂直位置上?；脽羝?8大地測(cè)錄學(xué)基礎(chǔ)由圖523(a)可見，當(dāng)視準(zhǔn)軸水平時(shí)，來自水平方向的光線，通過物鏡，經(jīng)處于 垂直位置的平面反射擺鏡的反射，而正確投射在物鏡前端的十字絲分劃板上，也就是水平 視線在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)的分劃線，構(gòu)像在十字絲分劃板上。當(dāng)儀器的視準(zhǔn)軸傾斜時(shí)，平面反射擺鏡經(jīng)擺動(dòng)后最后靜止在位置S,如圖5-23(b) 所示。對(duì)來自水平方向的光線經(jīng)平面反射擺鏡的反射正確投射在十字絲分劃板上，即將水 平視線在水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)的分劃線構(gòu)像在十字絲分劃板上©由圖523(b)看出

13、，傾斜光線 經(jīng)過物鏡，由靜止在位置S的平面反射擺鏡的反射，將不能投射在物鏡前的十字絲分劃板 上?；脽羝?9由于補(bǔ)償器的構(gòu)造和裝配不夠完善，平面反射擺鏡最終不能完全精確地靜止在垂 直位置上，因而會(huì)引起平面反射擺鏡傾斜的誤差影響。為了有效地消除這種誤差影響，平 面反射擺鏡可以繞軸旋轉(zhuǎn)180。，在作業(yè)時(shí)可以使用平面反射擺鏡的兩個(gè)位置進(jìn)行觀測(cè)，在 兩個(gè)擺位觀測(cè)的平均值中可以消除這種誤差影響，如圖5-24所示。這種方法實(shí)際上和經(jīng)緯 儀使用盤左盤右去消除視準(zhǔn)差是同一性質(zhì)的»大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)幻燈片30四、普通精密水準(zhǔn)儀E Wild N3精密水準(zhǔn)儀大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)圖 5-28i-望遠(yuǎn)鏡目僦；2水準(zhǔn)氣泡反

14、光鏡；3-便斜螺 旋；4一兩焦蠟旋：5平行玻璃板測(cè)限螺旋,6-平 行玻璃板旋轉(zhuǎn)軸；7水平做動(dòng)螺旋；8水平制動(dòng)螺 旋，9一腳螺旋；10一腳蟹ffl 5 -26圖527凹標(biāo)尺幻燈片312、Zeiss Ni004精密水準(zhǔn)儀S 5-29大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)I 一望遠(yuǎn)鏡目鏡；2一兩靠螺旋；3一概略平水準(zhǔn)4一幢斜螺 tt; 5望遠(yuǎn)鏡物蝴；7一讀數(shù)放大憤；8水平微動(dòng) 螺旋；9一腳螺旋B 5 32幻燈片323、國產(chǎn)S1水準(zhǔn)儀一9 -O-一 大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)三二6幻燈片33§ 6-3精密水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢驗(yàn)一、精密水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)作業(yè)前應(yīng)檢驗(yàn)的項(xiàng)目：檢視概略水準(zhǔn)器的檢校光學(xué)測(cè)微器隙動(dòng)差和分劃值的測(cè)定氣泡式水準(zhǔn)儀

15、交叉誤差的測(cè)定氣泡式水準(zhǔn)儀i角檢校(6)雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀擺差2C的測(cè)定新購儀器，望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦透鏡運(yùn)行誤差的測(cè)定；傾斜螺旋隙動(dòng)差、分劃誤差和分劃 值的測(cè)定；自動(dòng)安平儀器補(bǔ)償誤差和磁致(磁性感應(yīng))誤差的測(cè)定。1、光學(xué)測(cè)微器隙動(dòng)差和分劃值的測(cè)定測(cè)定光學(xué)測(cè)微器分劃值的基本思想：利用一根分劃值經(jīng)過精密檢定的特制分劃尺 和測(cè)微器分劃尺進(jìn)行比較求得。測(cè)定測(cè)微器分劃值的具體方法：首先在選定相距56m的兩點(diǎn)處，分別安置水準(zhǔn)儀和樹立特制分劃尺。特制標(biāo)尺 在水準(zhǔn)尺上可以上下移動(dòng)，水準(zhǔn)尺應(yīng)置于穩(wěn)固的尺樁和尺臺(tái)上。本項(xiàng)檢驗(yàn)應(yīng)選在成像清晰 的時(shí)間段進(jìn)行，往返觀測(cè)，5個(gè)測(cè)回組成一個(gè)觀測(cè)組，共觀測(cè)3組。具體步驟：1）整置儀

16、器，瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺，使用傾斜螺旋使氣泡居中，在一個(gè)測(cè)回中嚴(yán)格保持 傾斜螺旋的位置不變；2）旋轉(zhuǎn)測(cè)微螺旋，使測(cè)微器讀數(shù)在10小格附近，指揮扶尺者將特制尺上下移動(dòng), 直到楔形絲夾準(zhǔn)一個(gè)分格，然后固定特制分劃尺，并在一個(gè)測(cè)回中保持不變；3）進(jìn)行往測(cè)：旋進(jìn)測(cè)微螺旋，用楔形絲先后夾準(zhǔn)特制分劃尺兩相鄰分劃線，讀取 并記錄分劃線編號(hào)和相應(yīng)測(cè)微器讀數(shù)；4）進(jìn)行返測(cè)：返測(cè)應(yīng)在往測(cè)后立即進(jìn)行，按相反的次序旋出測(cè)微器螺旋使楔形絲 夾準(zhǔn)往測(cè)時(shí)所用的相鄰的分劃線，讀取并記錄分劃線編號(hào)和相應(yīng)的測(cè)微器讀數(shù)。每完成兩個(gè)測(cè)回，應(yīng)將特制分劃尺稍加移動(dòng)，或變更儀器高度，以便削減特制分 劃尺分劃線系統(tǒng)誤差的影響。按規(guī)范要求，實(shí)測(cè)格值與

17、名義格值之差，即測(cè)微器分劃線偏 差應(yīng)小于0. 001mm,否則應(yīng)送廠檢修。光學(xué)測(cè)微器隙動(dòng)差的測(cè)定：比較旋進(jìn)和旋出測(cè)微螟旋，照準(zhǔn)特制分劃尺上同一分 劃線在測(cè)微器分劃尺的讀數(shù)，如果讀數(shù)差A(yù)超過2格時(shí)，表明測(cè)微器效用不正確，其主要 原因是由于測(cè)微器裝置不完善。所以為了避免這種誤差的影響，一般規(guī)定在作業(yè)時(shí)只采用 旋進(jìn)方向進(jìn)行讀數(shù)。2、視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸相互關(guān)系的檢驗(yàn)與校正視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸必須滿足相互平行這一重要條件，但一般視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸既不在 同一平面內(nèi)，也不互相平行，而是二條空間直線，在垂直平面上投影的交角，稱為i角誤 差，在水平平面上投影的交角，稱為。角誤差，也叫交叉誤差。（Di角誤差檢驗(yàn)與校正圖 5-

18、33幻燈片37測(cè)定方法:P232大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)% = % _ b _ A)(優(yōu) 2A)= _ b、+ = + A h? = Qp b? (a, 2A)_ (/?2 ) = Q? _ b? _ = h2 A=：(人2 -Z) = i"sl p要求r <i5"幻燈片38規(guī)范規(guī)定的檢驗(yàn)方法:大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)f角按式(B11)計(jì)算i - /(5 一。- 1.61 X IO-1 (D, + Dt) (Bll )=IC(at-6t)-(a1-6in/2 按 l.ABI.和 AIxltB 設(shè)站時(shí)'1%4一(/一仇按AIxBlt次站時(shí)式中3 i，ftfft.Di爐206265i

19、4在乙處觀測(cè)A標(biāo)尺的讀數(shù)平均值.mm. 與一在乙處觀潴B標(biāo)尺的讀數(shù)平均值,mm, 5SZ.處觀測(cè)A標(biāo)尺的讀數(shù)平均值,mm, 仇一在八處觀測(cè)8標(biāo)尺的讀數(shù)平均值.mmi D1儀器距近標(biāo)尺距離.mms D>儀器距遠(yuǎn)標(biāo)尺距離.mm.B13.4校正對(duì)于，角大于20”的儀器必須進(jìn)行校正對(duì)于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀,應(yīng)送有關(guān)修理部門進(jìn)行校正.對(duì)于氣 泡式水準(zhǔn)儀.按下述方法校正.在/：處,用慎斜螺旋將型近儻視線對(duì)準(zhǔn)A標(biāo)尺上應(yīng)有的正確讀數(shù)按式(B12)計(jì)算：幻燈片39交叉誤差的檢驗(yàn)步驟：1)儀器安置(如圖)圖 5-34大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)2)整平，旋轉(zhuǎn)微傾螺旋是符合氣泡符合。3)將照準(zhǔn)方向一側(cè)的腳螺旋1升高2周，2作等量

20、降低，此時(shí)觀察并記錄水準(zhǔn)氣泡的偏移 方向和大?。?)旋轉(zhuǎn)1、2復(fù)位，氣泡兩端恢復(fù)符合位置；5)將照準(zhǔn)方向一側(cè)的腳螺旋2升高2周，1作等量降低，此時(shí)觀察并記錄水準(zhǔn)氣泡的偏移 方向和大小。結(jié)果分析：當(dāng)垂直軸向兩側(cè)傾斜時(shí)，水準(zhǔn)氣泡的影像仍保持符合，則儀器不存在i角誤差和 交叉諄差；若水準(zhǔn)氣泡同向偏移且偏移量相等，則僅有i角誤差，而沒有交叉誤差；若同 向偏移但偏移量不相等，則i角誤差大于交叉誤差；若異向偏移且偏移量不相等，則交叉 誤差大于i角誤差；若異向偏移且偏移量相等，則僅有交叉誤差，而沒有i角誤差。根據(jù)上面的分析，若儀器垂直軸向兩側(cè)傾斜，水準(zhǔn)氣泡有異向偏移情況，則有交 叉誤差存在，水準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定偏移

21、量大于2mm時(shí)，須進(jìn)行交叉誤差的校正。校正的方法是：先將水準(zhǔn)器側(cè)方的一個(gè)改正螺旋松開，再擰緊另一側(cè)的一個(gè)改 正螺旋，使水準(zhǔn)氣泡向左右移動(dòng)，直至氣泡影像符合為止。3、傾斜螺旋隙動(dòng)差和分劃值的測(cè)定測(cè)定傾斜螺旋分劃值的基本思想：大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)幻燈片41室內(nèi)進(jìn)行，在距離D處豎立水準(zhǔn)標(biāo)尺，氣泡符合，旋轉(zhuǎn)傾斜螺旋，當(dāng)水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)由移至 之間的距離為1時(shí)傾斜螺旋轉(zhuǎn)了g格，大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)而傾斜螺旋一個(gè)分格的值P為aAZgKgD "4、調(diào)焦透鏡運(yùn)行誤差的測(cè)定場(chǎng)地的選擇：以A為圓心30m為半徑作圓，在圓瓠上依次布設(shè)0、1、2、3、4、5 點(diǎn)，使各點(diǎn)至0的弦長分別為10m、20m、30m、40m、50m

22、<,在各點(diǎn)打入木樁，以便立尺。 幻燈片42A圖 5-35圖 5-36大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)觀測(cè)過程：1)在A點(diǎn)上整置儀器，觀測(cè)各點(diǎn)以求各點(diǎn)對(duì)。點(diǎn)的高差，往返觀測(cè)構(gòu)成一測(cè)回，要求觀 測(cè)4測(cè)回，各測(cè)回要求用腳螺旋變更儀器高，4測(cè)回中不能變動(dòng)焦距.2)在。點(diǎn)上整置儀器，觀測(cè)各點(diǎn)，往返觀測(cè)4個(gè)測(cè)回，方法同上?；脽羝?3計(jì)算方法：計(jì)算各點(diǎn)(1,2, 3,4,5)對(duì)于。點(diǎn)的高差Hi (i=l, 2, 3, 4, 5)大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)Hi=LO-LiL0和Li是儀器在A點(diǎn)時(shí)照準(zhǔn)點(diǎn)0和其余各點(diǎn)4測(cè)回(各點(diǎn)共8個(gè))讀數(shù)的中數(shù)。計(jì)算0點(diǎn)儀器視線高度hihi=Hi+MiMi是儀器在。點(diǎn)時(shí)照準(zhǔn)其余各點(diǎn)4測(cè)回（各點(diǎn)共8個(gè)）

23、讀數(shù)的中數(shù)。計(jì)算0點(diǎn)儀器視線的平均高度hm1 5= - 2 hi如果調(diào)焦時(shí)，視準(zhǔn)軸方向保持不變且與水準(zhǔn)軸平行，則用 二2 二二%幻燈片44如果視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行,而存在i角,則各hi與hm不等,其差數(shù)Ai=hi-hm；如果調(diào) 焦透鏡運(yùn)行正確，則Ai將由兩部份誤差影響組成：一是i角的影響，當(dāng)距離為si時(shí)，其誤 差為sitgi或siK；另一部是觀測(cè)誤差和其它誤差的影響6。對(duì)于各點(diǎn)可列出下列方程式一八.I，=s2K + 6s 3K + 6s 4K + 6=s5K + 6大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)l345法方程式s2 K +=卜八sK + 55 =A由于,解得卜1000HsA=30KM=o幻燈片45篦（用于一二

24、等儀制y. < 5'1加皿用于三四等儀器）規(guī)范規(guī)定：大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)5、雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀擺差2c的測(cè)定雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀N1004,觀測(cè)時(shí)如果擺鏡不能完全精確地靜止在垂直位置, 則會(huì)引起由于擺鏡傾斜而對(duì)觀測(cè)產(chǎn)生影響。要求2cW40"R2a為擺2位置時(shí)A標(biāo)尺讀數(shù)（5次）的平均值；Ria為擺1位置時(shí)A標(biāo)尺讀數(shù)（5次）的 平均值；R2b為擺2位置時(shí)B標(biāo)尺讀數(shù)（5次）的平均值；Rib為擺1位置時(shí)B標(biāo)尺讀數(shù)（5 次）的平均值。2c = Ra-RjDa+Rb-R。DbP"/ 2幻燈片466、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀補(bǔ)償誤差的測(cè)定檢驗(yàn)步驟：垂直軸傾斜視線 /水平視線貂垂方向大地測(cè)

25、量學(xué)基礎(chǔ)二、精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢驗(yàn)作業(yè)前檢驗(yàn)項(xiàng)目：1、水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃面彎曲差的測(cè)定2、標(biāo)尺名義米長及分劃偶然中誤差的測(cè)定3、一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等差及基輔分劃讀數(shù)差的測(cè)定§ 6. 4精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差來源及其影響水準(zhǔn)測(cè)量誤差一般可分：視準(zhǔn)軸與水洪軸不平行的影叫”水小標(biāo)尺捋米氏度的i姆 兩水 決標(biāo)尺 零點(diǎn)圣 的景加1儀器誤差:2外界因素:溫度變化對(duì)i角的影響大氣垂直折光的影響儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺尺臺(tái)或尺均垂直位移的影響電磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的哪磁場(chǎng)對(duì)補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的影響3觀測(cè)誤差：一、視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差1、i角的誤差影響與視距成正比。一個(gè)測(cè)站的影響:大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)一個(gè)測(cè)段的影響Ze =，

26、"（2?后-前）：r視距差的規(guī)定，視距累積差的規(guī)定： 設(shè)i=15”，6s=0lmm由上式可得:§（S 后-S 前）加2、。角誤差的影響3、溫度變化對(duì)i角的影響在觀測(cè)的較短時(shí)間內(nèi)，由于受溫度的影響，i角與時(shí)間成比例地均勻變化，采用觀 測(cè)方法：奇數(shù)站：后（基）一一前（基）一一前（輔）后（輔）偶數(shù)站：前（基）一一后（基）一一后（輔）前（輔）大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)圖539二、水準(zhǔn)標(biāo)尺長度誤差的影響1、水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度誤差的影響f水準(zhǔn)標(biāo)尺每米間隔平均真長誤差3 f =hf對(duì)一個(gè)測(cè)站高差應(yīng)加的改正數(shù)f J對(duì)一個(gè)測(cè)段高差應(yīng)加的改正數(shù)£再=出幻燈片502、兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響大地測(cè)量學(xué)

27、基礎(chǔ)a標(biāo)尺零點(diǎn)差為A a, b標(biāo)尺零點(diǎn)差為Ab.設(shè)偶數(shù)站hl 2 =(% _) (/? - Ab) = (a, -bJ-Aa + Abh> a = (b) A/?) (q? Af/) = a J A/? a三、儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺(尺臺(tái)或尺班)垂直位移的影響1、儀器下沉2、水準(zhǔn)標(biāo)尺(尺臺(tái)或尺樁)下沉進(jìn)行往返測(cè)，高差取平均后水準(zhǔn)標(biāo)尺(尺臺(tái)或尺樁)下沉的誤差影響可大大減少。往返測(cè)盡 可能路線相同.§ 6. 5精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施 一、精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(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)傘遮蔽陽光；遷站時(shí)應(yīng)罩以儀器罩。(2)儀器距前

28、、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。(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，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。(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)站由前視開始，偶數(shù)測(cè)站由后視開 始。這樣的觀測(cè)程序

29、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)高差的影響，如i 角的變化和儀器垂直位移等影響。(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。(9)一個(gè)測(cè)段的水準(zhǔn)測(cè)量路線的往測(cè)和返測(cè)應(yīng)在不同的氣象條件

30、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)(1.0皿)，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)沒有發(fā)生任何位移，方可由間歇點(diǎn)起測(cè)。二、精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)1.測(cè)站觀測(cè)程序往測(cè)時(shí)，奇數(shù)

31、測(cè)站照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的順序?yàn)椋汉笠晿?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)椋呵耙晿?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。按光學(xué)測(cè)微法進(jìn)行觀測(cè)，以往測(cè)奇數(shù)測(cè)站為例，一測(cè)站的操作程序如下：(1)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)氣泡兩端影像的分離， 不得超過1cm,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。(2)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1擺

32、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)(如表 5-4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) o測(cè)微分劃讀數(shù)取至測(cè)微器最小分劃。(3)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1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)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)和(6)。(4)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

33、確符合(雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀置于第H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)。(5)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H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)。視距部分的計(jì)算(9) = (1) - (2)(10) = (5) - (6)(11) = (9) - (10)(12) = (11) + 前站(12)高差部分的計(jì)算與檢核(14) = (3)式中K為基輔差(對(duì)于N3水準(zhǔn)標(biāo)尺而言K =3. 015 5m)(13) = (4) +K-(7)(15) = (3) - (4)(16) = (8) - (7)(17) = (14) - (13) = (15) - (16)檢核(18) « "(15) + (16)表5d測(cè)自 至19 年 月 日時(shí)間始 時(shí) 分末 時(shí) 分 成 像溟度 云讓風(fēng)向風(fēng)速天氣