第四章_水準(zhǔn)測(cè)量和水準(zhǔn)儀

1、中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美4-1 水準(zhǔn)測(cè)量原理與方法水準(zhǔn)測(cè)量原理與方法4-2水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺4-3水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)施測(cè)水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)施測(cè)4-4水準(zhǔn)測(cè)量的誤差分析水準(zhǔn)測(cè)量的誤差分析4-5水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美高程測(cè)量方法：高程測(cè)量方法：水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量GPS測(cè)高測(cè)高 氣壓計(jì)測(cè)高氣壓計(jì)測(cè)高中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美baBAhab4-1 水準(zhǔn)測(cè)量原理和水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)測(cè)量原理和水準(zhǔn)儀一、水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理一、水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理a-后視讀數(shù)后視讀數(shù)

2、b-前視讀數(shù)前視讀數(shù)則則的含義和符號(hào) ABh前視讀數(shù)后視讀數(shù) bahAB中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美二、水準(zhǔn)測(cè)量方法二、水準(zhǔn)測(cè)量方法P1、P2、P3稱為轉(zhuǎn)點(diǎn)，起傳遞高程的作用，必須保稱為轉(zhuǎn)點(diǎn)，起傳遞高程的作用，必須保持穩(wěn)定不動(dòng)。所以在水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)一般要在轉(zhuǎn)點(diǎn)放置持穩(wěn)定不動(dòng)。所以在水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)一般要在轉(zhuǎn)點(diǎn)放置尺墊。尺墊。bahhhhnAB21ABP3P1P2a1b1a2a3a4b2b3b4中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美轉(zhuǎn)點(diǎn)：轉(zhuǎn)點(diǎn)：如果兩點(diǎn)如果兩點(diǎn)A、B之間的距離較遠(yuǎn)，或高差較大之間的距離較遠(yuǎn)，或高差較大時(shí)僅安置一次儀器不能測(cè)得時(shí)僅安置一次儀器不能

3、測(cè)得A、B的高差，需加設(shè)的高差，需加設(shè)若干臨時(shí)的立尺點(diǎn)，作為傳遞高程的過(guò)渡點(diǎn)。若干臨時(shí)的立尺點(diǎn)，作為傳遞高程的過(guò)渡點(diǎn)。轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)處可以放置尺墊，已知點(diǎn)和待測(cè)點(diǎn)不能放尺墊處可以放置尺墊，已知點(diǎn)和待測(cè)點(diǎn)不能放尺墊測(cè)站：測(cè)站：每安置一次儀器稱為一個(gè)測(cè)站每安置一次儀器稱為一個(gè)測(cè)站中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美三、地球曲率和大氣折光的影響三、地球曲率和大氣折光的影響 RSp22RSRSKf211. 0222中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美)()()()(212111rrbapfbpfahAB當(dāng)前后視距的距離相等時(shí)，地球曲率和大氣折光對(duì)當(dāng)前后視距的距離相等時(shí)

4、，地球曲率和大氣折光對(duì)一個(gè)測(cè)量站的一個(gè)測(cè)量站的 高差沒(méi)有影響。高差沒(méi)有影響。對(duì)向觀測(cè)對(duì)向觀測(cè)中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美 4-3水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺一、水準(zhǔn)儀的基本部件一、水準(zhǔn)儀的基本部件水準(zhǔn)儀的型號(hào)有水準(zhǔn)儀的型號(hào)有DS05、DS1、DS3等等1、水準(zhǔn)儀的構(gòu)造、水準(zhǔn)儀的構(gòu)造A、望遠(yuǎn)鏡、望遠(yuǎn)鏡 B、水準(zhǔn)器、水準(zhǔn)器 C、基座、基座2、水準(zhǔn)儀的軸系及其關(guān)系、水準(zhǔn)儀的軸系及其關(guān)系圓水準(zhǔn)軸圓水準(zhǔn)軸豎軸豎軸 視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸管水準(zhǔn)軸管水準(zhǔn)軸 提供水平視線提供水平視線DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造13276549810141213111516中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院

5、2022-2-24梁梁 新新 美美二、測(cè)量望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造及其成像原理二、測(cè)量望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造及其成像原理a.望遠(yuǎn)鏡成象原理望遠(yuǎn)鏡成象原理物鏡、調(diào)焦透鏡、目鏡、十字絲分劃板、物鏡調(diào)焦螺物鏡、調(diào)焦透鏡、目鏡、十字絲分劃板、物鏡調(diào)焦螺旋、目鏡調(diào)焦螺旋旋、目鏡調(diào)焦螺旋中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美b.十字絲分劃板十字絲分劃板中絲、上絲、下絲，而上絲和下絲又稱為視距絲中絲、上絲、下絲，而上絲和下絲又稱為視距絲D=100(下絲下絲-上絲上絲)視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸：物鏡光心與十字絲分劃中心的連線：物鏡光心與十字絲分劃中心的連線c.望遠(yuǎn)鏡的使用望遠(yuǎn)鏡的使用步驟：步驟：1、目鏡調(diào)焦，使十字絲分劃板最

6、清晰；、目鏡調(diào)焦，使十字絲分劃板最清晰；2、物、物鏡調(diào)焦，使目標(biāo)的像最清晰。鏡調(diào)焦，使目標(biāo)的像最清晰。3、消視差、消視差中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美視差視差眼睛在目鏡處上下移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的像與眼睛在目鏡處上下移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的像與十字絲分劃板相對(duì)移動(dòng)的現(xiàn)象。十字絲分劃板相對(duì)移動(dòng)的現(xiàn)象。產(chǎn)生視差的原因：目標(biāo)的像沒(méi)有成像于十字絲分劃板產(chǎn)生視差的原因：目標(biāo)的像沒(méi)有成像于十字絲分劃板上。上。 視差的消除：視差的消除：1、按正確的操作步驟調(diào)、按正確的操作步驟調(diào)目鏡調(diào)焦螺目鏡調(diào)焦螺旋、物鏡調(diào)焦螺旋旋、物鏡調(diào)焦螺旋；2、控制眼睛本身不作調(diào)焦。、控制眼睛本身不作調(diào)焦。三、水準(zhǔn)器及

7、其靈敏度三、水準(zhǔn)器及其靈敏度a.水準(zhǔn)管（精平）水準(zhǔn)管（精平）上刻有上刻有2mm間隔分劃線，分劃線與中間的零點(diǎn)成對(duì)稱。間隔分劃線，分劃線與中間的零點(diǎn)成對(duì)稱。水準(zhǔn)軸水準(zhǔn)軸過(guò)零點(diǎn)與圓弧相切的切線過(guò)零點(diǎn)與圓弧相切的切線LL1。分劃值分劃值相鄰兩分劃線間弧長(zhǎng)所對(duì)的圓心角值。相鄰兩分劃線間弧長(zhǎng)所對(duì)的圓心角值。中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美水準(zhǔn)管的分劃值與圓弧的半徑水準(zhǔn)管的分劃值與圓弧的半徑R成反比。成反比。水準(zhǔn)管的水準(zhǔn)管的靈敏度靈敏度氣泡準(zhǔn)確而快速移居管中最高位氣泡準(zhǔn)確而快速移居管中最高位置的能力。置的能力。水準(zhǔn)管的靈敏度與水準(zhǔn)管的圓弧的半徑水準(zhǔn)管的靈敏度與水準(zhǔn)管的圓弧的半徑R、

8、內(nèi)表面的、內(nèi)表面的研磨情況、液體的性質(zhì)、氣泡的長(zhǎng)度和溫度等有關(guān)研磨情況、液體的性質(zhì)、氣泡的長(zhǎng)度和溫度等有關(guān)。中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美b.圓水準(zhǔn)器（粗平）圓水準(zhǔn)器（粗平）圓水準(zhǔn)軸圓水準(zhǔn)軸零點(diǎn)與球心的連線零點(diǎn)與球心的連線中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美當(dāng)氣泡符合時(shí)：當(dāng)氣泡符合時(shí)：當(dāng)氣泡不符合時(shí)：當(dāng)氣泡不符合時(shí)：符合水準(zhǔn)器符合水準(zhǔn)器 在水準(zhǔn)管上裝有符合棱鏡在水準(zhǔn)管上裝有符合棱鏡系統(tǒng)，通過(guò)符合棱鏡系統(tǒng)將系統(tǒng)，通過(guò)符合棱鏡系統(tǒng)將氣泡兩端的影像反射到同一氣泡兩端的影像反射到同一平面上，影像底端符合，則平面上，影像底端符合，則氣泡居中。氣泡不符合的位氣

9、泡居中。氣泡不符合的位置正好是符合位置的兩倍，置正好是符合位置的兩倍，可使氣泡居中的精度提高一可使氣泡居中的精度提高一倍。倍。中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美光學(xué)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀光學(xué)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美二、水準(zhǔn)尺二、水準(zhǔn)尺分為黑面與紅面，黑面尺（主尺）底端刻劃為分為黑面與紅面，黑面尺（主尺）底端刻劃為0，而紅面尺（輔，而紅面尺（輔助尺）底端刻劃分別為助尺）底

10、端刻劃分別為4.687或或4.787,黑紅面的零點(diǎn)差為黑紅面的零點(diǎn)差為4.687或或4.787中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美1.71.61.5 中絲讀數(shù)： 1592 中絲讀數(shù)： 0479中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美三、尺墊三、尺墊作用：防止在觀測(cè)過(guò)程中水準(zhǔn)尺下沉和變位。作用：防止在觀測(cè)過(guò)程中水準(zhǔn)尺下沉和變位。四、水準(zhǔn)儀的使用四、水準(zhǔn)儀的使用步驟：步驟：1、安置、安置 2、粗平、粗平 3、瞄準(zhǔn)（消視差）、瞄準(zhǔn)（消視差）4、精平、精平5、讀數(shù)、讀數(shù)中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美4-3 水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)施測(cè)水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)施測(cè)

11、水準(zhǔn)測(cè)量的主要技術(shù)要求等級(jí)每公里 高差中誤差 mm路線長(zhǎng)度 km水準(zhǔn)儀 的型 號(hào)水準(zhǔn)尺觀 測(cè) 次 數(shù)往返較差附合或環(huán)線高差閉合差與已知點(diǎn)聯(lián) 測(cè)附合或環(huán) 線平地mm山地mm二2DS1DiNi12因瓦條碼往返各一次往返各一次三650DS1因瓦往返各一次往一次DS3雙面往返各一次四10 16DS3雙面往返各一次往一次五15DS3單面往返各一次往一次圖根DS3單面往返各一次往一次L4L12L20L30L40n4n6n9n12中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美等級(jí)水準(zhǔn)儀型 號(hào)前后視距不等差mK+黑-紅mm紅黑面所測(cè)高差之差mm視 線最長(zhǎng)距離m中絲最小讀數(shù)值mdm累積差dm二DS11

12、30.50.7500.5三DS13611.51000.3DS32375五DS3大致相等100注：二等水準(zhǔn)視線長(zhǎng)度小于20m時(shí)，其視線高度不應(yīng)低于0.3m； 三、四等水準(zhǔn)采用變儀高法觀測(cè)單面水準(zhǔn)尺時(shí)，所測(cè)兩次高差較差，應(yīng)與黑面、紅面所測(cè)高差之差的要求相同。中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美一、普通水準(zhǔn)測(cè)量一、普通水準(zhǔn)測(cè)量1、第一測(cè)站，安置整平儀器，照準(zhǔn)、第一測(cè)站，安置整平儀器，照準(zhǔn)后尺黑面后尺黑面，消視差，消視差，調(diào)微傾螺旋使符合水準(zhǔn)器嚴(yán)密居中，讀取中絲讀數(shù)，調(diào)微傾螺旋使符合水準(zhǔn)器嚴(yán)密居中，讀取中絲讀數(shù)，2、轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，照準(zhǔn)、轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，照準(zhǔn)前尺黑面前尺黑面，調(diào)微傾螺旋使符合水

13、準(zhǔn)，調(diào)微傾螺旋使符合水準(zhǔn)器嚴(yán)密居中，讀取中絲讀數(shù)，器嚴(yán)密居中，讀取中絲讀數(shù)，3、第二測(cè)站，同上。、第二測(cè)站，同上。 注意：轉(zhuǎn)點(diǎn)處可以放置尺墊，已知點(diǎn)和待測(cè)點(diǎn)不能放尺墊注意：轉(zhuǎn)點(diǎn)處可以放置尺墊，已知點(diǎn)和待測(cè)點(diǎn)不能放尺墊兩次儀器高法兩次儀器高法雙面尺法雙面尺法中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美二、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)步驟二、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)步驟1、安置整平儀器，照準(zhǔn)、安置整平儀器，照準(zhǔn)后尺黑面后尺黑面，消視差，調(diào)微傾螺，消視差，調(diào)微傾螺旋使符合水準(zhǔn)器嚴(yán)密居中，依次讀取上、下絲及中旋使符合水準(zhǔn)器嚴(yán)密居中，依次讀取上、下絲及中絲讀數(shù)，記入（絲讀數(shù)，記入（1）、（）、（2）、（）、

14、（3）欄中。）欄中。2、轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，照準(zhǔn)、轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，照準(zhǔn)前尺黑面前尺黑面，調(diào)微傾螺旋使符合水準(zhǔn)，調(diào)微傾螺旋使符合水準(zhǔn)器嚴(yán)密居中，依次讀取中絲及上、下絲讀數(shù)，記入器嚴(yán)密居中，依次讀取中絲及上、下絲讀數(shù)，記入（4）、（）、（5）、（）、（6）欄中。）欄中。3、前尺變紅面前尺變紅面朝向儀器，使符合水準(zhǔn)器嚴(yán)密居中，讀朝向儀器，使符合水準(zhǔn)器嚴(yán)密居中，讀取中絲讀數(shù)，記入（取中絲讀數(shù)，記入（7）欄。）欄。4、后尺變紅面后尺變紅面，儀器照準(zhǔn)后尺紅面，使符合水準(zhǔn)器嚴(yán)，儀器照準(zhǔn)后尺紅面，使符合水準(zhǔn)器嚴(yán)密居中，讀取中絲讀數(shù)，記入（密居中，讀取中絲讀數(shù)，記入（8）欄。）欄。以上觀測(cè)順序簡(jiǎn)稱為：后前前后，或黑黑以上觀測(cè)順

15、序簡(jiǎn)稱為：后前前后，或黑黑紅紅。紅紅。中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院梁梁 新新 美美三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)限差：三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)限差：65853.05.06.010.02.03.03.05.03.05.0三等三等四等四等等級(jí)等級(jí)儀器類型儀器類型標(biāo)準(zhǔn)視線標(biāo)準(zhǔn)視線長(zhǎng)度長(zhǎng)度(m)后前視后前視距差距差(m)后前視距差后前視距差累計(jì)累計(jì)(m)黑紅面讀黑紅面讀數(shù)差數(shù)差(mm)黑紅面所測(cè)黑紅面所測(cè)高差之差高差之差(mm)檢查間歇點(diǎn)檢查間歇點(diǎn)高差之差高差之差(mm)S3S3中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院梁梁 新新 美美三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)手簿：三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)手簿：標(biāo)尺讀數(shù)黑面紅面高差中數(shù)K+黑減紅方向即尺號(hào)測(cè)

16、站編號(hào)后距前距后尺前尺下絲上絲上絲下絲視距差dd(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)后前后-前115711197138405510739036352396171-1037.437.6-0.2-0.2+1+0833+0932+0832.5后5前6后-前中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院梁梁 新新 美美三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)手簿：三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)手簿：標(biāo)尺讀數(shù)黑面紅面高差中數(shù)K+黑減紅方向即尺號(hào)測(cè)站編號(hào)后距前距后尺前尺下絲上絲上絲下絲視距差dd(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(

17、12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)后前后-前221211747193420082196182167966621-1037.437.5-0.1-0.3+1-0074-0175-0074.5后6前5后-前中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院梁梁 新新 美美三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)手簿：三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)手簿：標(biāo)尺讀數(shù)黑面紅面高差中數(shù)K+黑減紅方向即尺號(hào)測(cè)站編號(hào)后距前距后尺前尺下絲上絲上絲下絲視距差dd(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)后前后-前3191417261866205516786554651

18、3-1037.537.7-0.2-0.5+1-0140-0041-0140.5后前后-前1539 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院梁梁 新新 美美三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)手簿：三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)手簿：標(biāo)尺讀數(shù)黑面紅面高差中數(shù)K+黑減紅方向即尺號(hào)測(cè)站編號(hào)后距前距后尺前尺下絲上絲上絲下絲視距差dd(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)后前后-前419651700183220072141187467936519+1026.526.7-0.2-0.7-1-0175-0274-0174.5后前后-前中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院梁梁

19、 新新 美美三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)手簿：三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)手簿：標(biāo)尺讀數(shù)黑面紅面高差中數(shù)K+黑減紅方向即尺號(hào)測(cè)站編號(hào)后距前距后尺前尺下絲上絲上絲下絲視距差dd(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)后前后-前500890020005400870124005047754842+1-16.97.4-0.5-1.20-0033+0067-0033.5后前后-前中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美BAhababa0b0 x2x1三、水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)中應(yīng)注意的問(wèn)題三、水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)中應(yīng)注意的問(wèn)題（1）

20、轉(zhuǎn)點(diǎn)起著傳遞高程的作用，在相鄰轉(zhuǎn)站過(guò)程）轉(zhuǎn)點(diǎn)起著傳遞高程的作用，在相鄰轉(zhuǎn)站過(guò)程 中，尺位要嚴(yán)格保持不變，一般要放置尺墊。中，尺位要嚴(yán)格保持不變，一般要放置尺墊。（2）前后視距要大致相等，以消除）前后視距要大致相等，以消除i角誤差。角誤差。（3）每個(gè)測(cè)段的測(cè)站數(shù)應(yīng)為偶數(shù)站。）每個(gè)測(cè)段的測(cè)站數(shù)應(yīng)為偶數(shù)站。)(2010 xbxabahAB中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美)(21111xbxahABP3P1P2a1b1a2a3a4b2b3b4)(12222xbxah221121babahh1x2x1x中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美4-4水準(zhǔn)測(cè)量的誤差分

21、析水準(zhǔn)測(cè)量的誤差分析一、儀器誤差一、儀器誤差 1儀器校正后的殘余誤差儀器校正后的殘余誤差 i角校正殘余誤差，這種影響與距離成正比，只要觀角校正殘余誤差，這種影響與距離成正比，只要觀測(cè)時(shí)注意前、后視距離相等，可消除或減弱此項(xiàng)的測(cè)時(shí)注意前、后視距離相等，可消除或減弱此項(xiàng)的影響。影響。 2水準(zhǔn)尺誤差水準(zhǔn)尺誤差 由于水準(zhǔn)尺刻劃不準(zhǔn)確，尺長(zhǎng)變化、彎曲等影響，水由于水準(zhǔn)尺刻劃不準(zhǔn)確，尺長(zhǎng)變化、彎曲等影響，水準(zhǔn)尺必須經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)才能使用。標(biāo)尺的零點(diǎn)差可在一準(zhǔn)尺必須經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)才能使用。標(biāo)尺的零點(diǎn)差可在一水準(zhǔn)段中使測(cè)站為偶數(shù)的方法予以消除。水準(zhǔn)段中使測(cè)站為偶數(shù)的方法予以消除。 )()()()()()(22111222

22、2111babahbabahABAB化簡(jiǎn)得：中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美)(21111xbxahABP3P1P2a1b1a2a3a4b2b3b4)(12222xbxah221121babahh1x2x1x中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美二、觀測(cè)誤差二、觀測(cè)誤差 1精平誤差精平誤差 2調(diào)焦誤差調(diào)焦誤差 3估讀誤差估讀誤差 在水準(zhǔn)尺上估讀毫米數(shù)的誤差，與人眼的分辨能力、在水準(zhǔn)尺上估讀毫米數(shù)的誤差，與人眼的分辨能力、望遠(yuǎn)鏡的放大倍率以及視線長(zhǎng)度有關(guān)望遠(yuǎn)鏡的放大倍率以及視線長(zhǎng)度有關(guān)4水準(zhǔn)尺傾斜誤差水準(zhǔn)尺傾斜誤差 水準(zhǔn)尺傾斜將使尺上讀數(shù)增大。水準(zhǔn)尺傾斜

23、將使尺上讀數(shù)增大。 )cos1 (aaaa中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美aa)cos1)()cos1 ()cos1)()cos1 (coshhhbabahaaaaaa對(duì)讀數(shù)的影響：一個(gè)測(cè)站：一條水準(zhǔn)路線：中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院梁梁 新新 美美2a1a條件： 1、尺子不升沉，儀器下沉 2、和時(shí)間成比例 3、觀測(cè)速度均勻21/bb2()(2)()()22112211babahhhbahbah紅黑紅黑采用后前前后的觀測(cè)程序、作業(yè)很熟練、硬的路面觀測(cè)采用后前前后的觀測(cè)程序、作業(yè)很熟練、硬的路面觀測(cè)可減小誤差可減小誤差三、外界環(huán)境的影響三、外界環(huán)境的影響1儀器下沉儀器下沉 由于

24、儀器下沉，使視線降低，從而引起高差誤差。由于儀器下沉，使視線降低，從而引起高差誤差。中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院梁梁 新新 美美2b1a1b2a)()()(11222211ababhbabah返往）（2返往hhh往返觀測(cè)取平均可減小尺子的升沉誤差往返觀測(cè)取平均可減小尺子的升沉誤差2水準(zhǔn)尺下沉水準(zhǔn)尺下沉 如果在轉(zhuǎn)點(diǎn)發(fā)生尺墊下沉，將使下一站后視讀數(shù)增大。如果在轉(zhuǎn)點(diǎn)發(fā)生尺墊下沉，將使下一站后視讀數(shù)增大。采用往返觀測(cè)，取平均值的方法可以減弱其影響。采用往返觀測(cè)，取平均值的方法可以減弱其影響。中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院梁梁 新新 美美 1）視線高出地面）視線高出地面0.3m， 2）選擇合適的天氣（陰天、無(wú)風(fēng)等）選

25、擇合適的天氣（陰天、無(wú)風(fēng)等） 3）避開(kāi)不利的環(huán)境（日出后、日落前半小時(shí)、中午、大風(fēng)等）避開(kāi)不利的環(huán)境（日出后、日落前半小時(shí)、中午、大風(fēng)等）在晴天，地面溫在晴天，地面溫度高，空氣的密度高，空氣的密度較上面的稀，度較上面的稀，光線向上折射。光線向上折射。3. 大氣折光影響大氣折光影響 對(duì)策是避免用接近地面的視線工作，盡量抬高視對(duì)策是避免用接近地面的視線工作，盡量抬高視線，用前后視等距的方法進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量線，用前后視等距的方法進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量 。中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美4. 日照及風(fēng)力引起的誤差日照及風(fēng)力引起的誤差 溫度會(huì)引起儀器的部件漲縮，從而可能引起視準(zhǔn)溫度會(huì)引起儀器的

26、部件漲縮，從而可能引起視準(zhǔn)軸的構(gòu)件（物鏡，十字絲和調(diào)焦鏡）相對(duì)位置的變化，軸的構(gòu)件（物鏡，十字絲和調(diào)焦鏡）相對(duì)位置的變化，或者引起視準(zhǔn)軸相對(duì)與水準(zhǔn)管軸位置的變化。由于光或者引起視準(zhǔn)軸相對(duì)與水準(zhǔn)管軸位置的變化。由于光學(xué)測(cè)量?jī)x器是精密儀器，不大的位移量可能使軸線產(chǎn)學(xué)測(cè)量?jī)x器是精密儀器，不大的位移量可能使軸線產(chǎn)生幾秒偏差，從而使測(cè)量結(jié)果的誤差增大。生幾秒偏差，從而使測(cè)量結(jié)果的誤差增大。 不均勻的溫度對(duì)儀器的性能影響尤其大。例如從不均勻的溫度對(duì)儀器的性能影響尤其大。例如從前方或后方日光照射水準(zhǔn)管，就能使氣泡前方或后方日光照射水準(zhǔn)管，就能使氣泡“趨向太趨向太陽(yáng)陽(yáng)”-水準(zhǔn)管軸的零位置改變了。水準(zhǔn)管軸的零位

27、置改變了。 溫度的變化不僅引起大氣折光的變化，而且當(dāng)烈溫度的變化不僅引起大氣折光的變化，而且當(dāng)烈日照射水準(zhǔn)管時(shí)，由于水準(zhǔn)管本身和管內(nèi)液體溫度升日照射水準(zhǔn)管時(shí)，由于水準(zhǔn)管本身和管內(nèi)液體溫度升高，氣泡向著溫度高的方向移動(dòng)，影響儀器水平，產(chǎn)高，氣泡向著溫度高的方向移動(dòng)，影響儀器水平，產(chǎn)生氣泡居中誤差，觀測(cè)時(shí)應(yīng)注意撐傘遮陽(yáng)。生氣泡居中誤差，觀測(cè)時(shí)應(yīng)注意撐傘遮陽(yáng)。中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院梁梁 新新 美美4-5 水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件:1、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的主要條件有：、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的主要條件有： 水準(zhǔn)管的水準(zhǔn)軸和望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸平行水準(zhǔn)管的水準(zhǔn)軸和望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸

28、平行 望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸不因調(diào)焦而變動(dòng)位置望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸不因調(diào)焦而變動(dòng)位置2、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的次要條件有：、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的次要條件有： 圓水準(zhǔn)器的水準(zhǔn)軸和儀器的旋轉(zhuǎn)軸平行圓水準(zhǔn)器的水準(zhǔn)軸和儀器的旋轉(zhuǎn)軸平行 十字絲的橫絲應(yīng)當(dāng)與儀器的旋轉(zhuǎn)軸垂直十字絲的橫絲應(yīng)當(dāng)與儀器的旋轉(zhuǎn)軸垂直中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美一、圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器的豎軸的檢驗(yàn)和校正一、圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器的豎軸的檢驗(yàn)和校正1、檢驗(yàn)：、檢驗(yàn)： 轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，然后轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，然后將儀器旋轉(zhuǎn)將儀器旋轉(zhuǎn)180 ，如果氣泡仍居中，則說(shuō)明滿足此條，如果氣泡仍居中，則說(shuō)明滿足此條件，

29、否則，需要校正。件，否則，需要校正。VVLLVLL2中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美2、校正、校正 ：調(diào)動(dòng)三個(gè)校正螺釘使氣泡向中心移動(dòng)偏距：調(diào)動(dòng)三個(gè)校正螺釘使氣泡向中心移動(dòng)偏距的一半，然后用校正針撥圓水準(zhǔn)器底下的三個(gè)校正的一半，然后用校正針撥圓水準(zhǔn)器底下的三個(gè)校正螺絲使氣泡居中。在撥動(dòng)各個(gè)校正螺絲以前，應(yīng)先螺絲使氣泡居中。在撥動(dòng)各個(gè)校正螺絲以前，應(yīng)先松一下松緊螺絲，校正完畢后勿忘把松緊螺絲再旋松一下松緊螺絲，校正完畢后勿忘把松緊螺絲再旋緊。此項(xiàng)檢驗(yàn)和校正應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，直至滿足條件為緊。此項(xiàng)檢驗(yàn)和校正應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，直至滿足條件為止。止。中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24

30、梁梁 新新 美美二、十字絲橫絲應(yīng)垂直于豎軸的檢驗(yàn)和校正二、十字絲橫絲應(yīng)垂直于豎軸的檢驗(yàn)和校正1、檢驗(yàn)、檢驗(yàn) 精平儀器精平儀器后，用十字絲橫絲一端對(duì)準(zhǔn)某一標(biāo)后，用十字絲橫絲一端對(duì)準(zhǔn)某一標(biāo)志志A，擰緊制動(dòng)螺旋擰緊制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋的同時(shí)觀察，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋的同時(shí)觀察A點(diǎn)的點(diǎn)的移動(dòng)軌跡與十字絲橫絲是否重合，如果重合，則說(shuō)明移動(dòng)軌跡與十字絲橫絲是否重合，如果重合，則說(shuō)明滿足此條件，否則，需要校正。滿足此條件，否則，需要校正。2、校正、校正 打開(kāi)十字絲分劃板的護(hù)蓋，松開(kāi)十字絲分劃打開(kāi)十字絲分劃板的護(hù)蓋，松開(kāi)十字絲分劃板座上四個(gè)固定螺絲，輕輕地轉(zhuǎn)動(dòng)分劃板座，使橫絲板座上四個(gè)固定螺絲，輕輕地轉(zhuǎn)動(dòng)分劃板座，

31、使橫絲與與A點(diǎn)的移動(dòng)軌跡重合。此項(xiàng)檢驗(yàn)和校正應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，點(diǎn)的移動(dòng)軌跡重合。此項(xiàng)檢驗(yàn)和校正應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，直到直到A點(diǎn)的移動(dòng)軌跡與十字絲橫絲重合為止。最后，點(diǎn)的移動(dòng)軌跡與十字絲橫絲重合為止。最后，擰緊固定螺絲，旋上十字絲分劃板護(hù)蓋。擰緊固定螺絲，旋上十字絲分劃板護(hù)蓋。AAAA中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美BAhababa0b0a三、水準(zhǔn)軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)和校正三、水準(zhǔn)軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)和校正1、i角誤差的對(duì)讀數(shù)的影響角誤差的對(duì)讀數(shù)的影響2、i角誤差的對(duì)測(cè)高差的影響角誤差的對(duì)測(cè)高差的影響 iSaaaa)()()(baABSSibabbaabah biSaSb中國(guó)地質(zhì)大學(xué)

32、信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美3、 i角誤差的檢驗(yàn)原理角誤差的檢驗(yàn)原理在地面選定兩個(gè)固定點(diǎn)在地面選定兩個(gè)固定點(diǎn)A、B，在不同的位置測(cè)出，在不同的位置測(cè)出A、B的兩次高差的兩次高差)()()()(babaABABbaABABbaABABSSSShhiSSihhSSihh第二次測(cè)量：第一次測(cè)量：中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美4、檢驗(yàn)、檢驗(yàn)（1）在比較平坦的地面上選取距離為）在比較平坦的地面上選取距離為20.6米的米的A、B兩點(diǎn)，然后在兩點(diǎn)，然后在BA 延長(zhǎng)延長(zhǎng)線上選取一點(diǎn)線上選取一點(diǎn)1，使，使1到到A的距離等于的距離等于20.6米，最后在米，最后在AB延長(zhǎng)線上

33、選取延長(zhǎng)線上選取2點(diǎn)，點(diǎn)，使使2點(diǎn)到點(diǎn)到B點(diǎn)的距離也等于點(diǎn)的距離也等于20.6米。米。（2）在）在A、B兩點(diǎn)放上尺墊并在尺墊上豎立水準(zhǔn)尺，在兩點(diǎn)放上尺墊并在尺墊上豎立水準(zhǔn)尺，在1點(diǎn)架設(shè)水準(zhǔn)儀分別點(diǎn)架設(shè)水準(zhǔn)儀分別讀取在讀取在A、B兩點(diǎn)所豎立的水準(zhǔn)尺上的中絲讀數(shù)兩點(diǎn)所豎立的水準(zhǔn)尺上的中絲讀數(shù)a1、b1（為了提高（為了提高a1、b1的的精度，可在精度，可在A、B兩點(diǎn)水準(zhǔn)尺上讀中絲讀數(shù)兩點(diǎn)水準(zhǔn)尺上讀中絲讀數(shù)3至至4次，然后取其平均值）。次，然后取其平均值）。（3）將水準(zhǔn)儀搬至）將水準(zhǔn)儀搬至2點(diǎn)，以同樣的方法分別獲取點(diǎn)，以同樣的方法分別獲取A、B兩點(diǎn)所豎立的水準(zhǔn)尺兩點(diǎn)所豎立的水準(zhǔn)尺上的中絲讀數(shù)上的中絲讀

34、數(shù)a2、b2；測(cè)尺測(cè)尺A測(cè)尺測(cè)尺BAB20.6m20.6m20.6m測(cè)站測(cè)站1測(cè)站測(cè)站2a1b1b2a2中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美 21122bahbahShhiABABABABAB，其中：（4）根據(jù)下式即可計(jì)算出水準(zhǔn)軸與視準(zhǔn)軸之間的夾角）根據(jù)下式即可計(jì)算出水準(zhǔn)軸與視準(zhǔn)軸之間的夾角 i角：角： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 信工學(xué)院2022-2-24梁梁 新新 美美5、校正、校正 此時(shí)儀器在此時(shí)儀器在2點(diǎn)，先計(jì)算出視準(zhǔn)軸水平時(shí)在點(diǎn)，先計(jì)算出視準(zhǔn)軸水平時(shí)在A尺上尺上的正確讀數(shù)的正確讀數(shù)a2= a2 -xA，然后轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使，然后轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使A尺尺上的中絲讀數(shù)變?yōu)樯系闹薪z讀數(shù)變?yōu)閍2，此時(shí)水準(zhǔn)管氣泡必然不居中，此時(shí)水準(zhǔn)管氣泡必然不居中，用校正針撥動(dòng)水準(zhǔn)管上、下兩校正螺絲，使氣泡重用校正針撥動(dòng)水準(zhǔn)管上、下兩校正螺絲，使氣泡重新居中。此項(xiàng)檢驗(yàn)與校正應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，直至新居中。此項(xiàng)檢驗(yàn)與校正應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，直至i角誤差角誤差在規(guī)定的限差之內(nèi)為止。在規(guī)定的限差之內(nèi)為止。四、注意事項(xiàng)四、注意事項(xiàng)1、水準(zhǔn)軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)和校正是水準(zhǔn)儀的主要、水準(zhǔn)軸平行于視準(zhǔn)軸的