5.1精密水準儀、水準尺解析課件

1、GPS測量定位技術第五節(jié) 衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)處理過程一、野外數(shù)據(jù)檢核 對野外觀測資料首先要進行復查，內(nèi)容包括：成果是否符合調(diào)度命令和規(guī)范的要求；進行的觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量分析是否符合實際。然后進行下列項目的檢核： 1.每個時段同步邊觀測數(shù)據(jù)的檢核 兩端點的接收機，通過多歷元同步觀測，經(jīng)平差計算的基線邊稱為同步邊。同步邊檢核的內(nèi)容有：第1頁，共34頁。內(nèi)容提要本章主要內(nèi)容：1.精密水準測量所使用的儀器及觀測方法2.外業(yè)觀測資料的檢查與處理3.精密光電測距三角高程 本章重點難點：1.精密水準測量的誤差來源及分析2.水準網(wǎng)的精度估算第2頁，共34頁。精密水準儀與水準尺一、我國水準儀的系列標準我國水準儀的系列標準，

2、是以水準儀所能達到的每公里往返測高差中數(shù)偶然中誤差這一精度指標為依據(jù)制定的例如：S05、S1、S3、S10等S：水準儀；下標表示該類儀器所能達到的每公里往返測高差中數(shù)的偶然中誤差，是以mm為單位的數(shù)值第3頁，共34頁。精密水準儀與水準尺第4頁，共34頁。精密水準儀與水準尺精密水準儀一般指S3以上的各種水準儀，常見的可分為常規(guī)、自動安平、數(shù)字編碼精密水準儀第5頁，共34頁。精密水準儀與水準尺第6頁，共34頁。精密水準儀與水準尺精密水準儀的構造特點高質(zhì)量的望遠鏡光學系統(tǒng)堅固穩(wěn)定的儀器結構高精度的測微器裝置高靈敏度的管水準器高性能的補償器裝置第7頁，共34頁。81. 高靈敏度的管水準器水準器的作用：

3、建立水平視線。格值： 5 10/2mm；具有微傾螺旋，用于精確整平。第8頁，共34頁。遼寧省交通高等?？茖W校 92. 高精度的測微裝置用于測量小于水準標尺分劃的讀數(shù)；測微器100格，對應標尺一個分劃：10mm；直讀到0.1mm，估讀至0.01mm。154152150148146144142 45445245044844644444210 9 8水準標尺物鏡平行玻璃板十字絲面測微螺旋測微分劃尺指標線水 準 儀讀數(shù)：147 cm+0.960 cm= 147.960 cm第9頁，共34頁。103. 高質(zhì)量望遠鏡孔徑：大于50mm；放大倍率大于40倍；十字絲設計為楔形。第10頁，共34頁。114. 堅

4、固穩(wěn)定的儀器結構視準軸與水準軸關系穩(wěn)定；因鋼制造，溫度系數(shù)?。患痈魺釋?。第11頁，共34頁。125、高性能的補償裝置具有精準的補償量。第12頁，共34頁。精密水準儀與水準尺精密水準儀的結構原理與普通水準儀相比，精密水準儀不但在金屬和光學材料、零部件等方面要求更高，而且裝備了一些特殊的構件常見的特殊部件有1.傾斜螺旋裝置 迅速調(diào)節(jié)望遠鏡視準軸2.光學測微裝置 提高讀數(shù)精度（mm為精確讀數(shù)）第13頁，共34頁。精密水準儀與水準尺常見的部件有：3.光學補償裝置 快速整平儀器4.數(shù)字編碼與自動記錄裝置 擺脫人工讀數(shù)和記錄第14頁，共34頁。151. 威特N3精密水準儀（ S1級）標尺分劃間隔：10mm

5、，測微范圍：10mm；讀數(shù)=標尺讀數(shù)+測微器讀數(shù)； （米分米厘米）+毫米0.1毫米1）微傾裝置用于精平儀器，使用前提：符合氣泡端距1cm2）測微器100分格，測量范圍：10mm，第15頁，共34頁。16N3水準儀讀數(shù)視場15014814614414214013813645245044844644444244043867物鏡視場符合水準氣泡測微器讀數(shù)十字絲刻劃十字絲卡準刻劃第16頁，共34頁。172. 蔡司Ni004水準儀（S05級）標尺分劃間隔：5mm，測微范圍：5mm；測微器100格，分格值0.05mm；第17頁，共34頁。183. 國產(chǎn)S1水準儀（ S1級）北京光學儀器廠生產(chǎn)基本參數(shù)與Ni

6、004相似。第18頁，共34頁。精密水準儀與水準尺精密水準標尺的構造特點1.溫度發(fā)生變化時，水準尺長度穩(wěn)定或變化極小2.分劃正確、精密3.構造上正直，不易發(fā)生彎曲4.裝有靈敏的圓水準器，便于將水準尺垂直豎尺5.尺底裝有堅固的鋼板，不易磨損第19頁，共34頁。常見精密水準尺基本分劃、輔助分劃基輔分劃讀數(shù)常數(shù)差第20頁，共34頁。精密水準儀與水準尺光學測微讀數(shù)方法（Wild N3）148cm6.52mm1.48652m可以直接讀到0.1mm估讀到0.01mm第21頁，共34頁。精密水準儀與水準尺197cm3.41mm1.97341m高差需除2Zeiss Ni004第22頁，共34頁。精密水準儀與水

7、準尺國產(chǎn)S1198cm2.50mm1.98250m高差需除2第23頁，共34頁。也稱“數(shù)字水準儀”具有自動安平功能。自動顯示水平視線讀數(shù)和視距。通過物鏡獲取水準尺圖象，通過儀器的理系統(tǒng)，將圖象信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字顯示。能與計算機實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊?；颈苊饬巳藶榈挠^測誤差（視差、水準器精平誤差、瞄準誤差、估讀數(shù)誤差。電子水準儀 第24頁，共34頁。條碼尺測量鍵電子水準儀 第25頁，共34頁。拓普康DL-111C電子水準儀 采用最先進地圖像處理技術，自動觀測、自動記錄，每公里往返測高差中誤差為0.3mm。 全中文顯示，方便了普通測量工操作。 高精度測量 全自動測量和數(shù)字顯示可以避免讀數(shù)誤差，記錄錯誤及其它可

8、能出現(xiàn)地人為錯誤。 測量方法 符合國家水準測量規(guī)范要求，可以判別多種限差 測量效率提高50 數(shù)據(jù)通訊功能 標準地RS-232接口可供水準儀與數(shù)據(jù)采集之間地實時通訊或數(shù)據(jù)直接輸出到計算機。 CF卡數(shù)據(jù)存儲 配備CF卡數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，可擴充海量數(shù)據(jù)存儲。 拓普康電子水準儀DL-111C（國家DS1級）電子水準儀 第26頁，共34頁。型號 DXY67-DSZ2-D 放大倍數(shù) 32X 標準偏差 1.5mm 有效孔徑 40mm 成像 正像 Erect 視場角 126 乘常數(shù) 100 加常數(shù) 0 最短視距 1.6m 補償工作范圍 15 補償安平精度 0.3 圓水準器角值 8/2mm 度盤 360(400go

9、n) 度盤分度值 1(1gon) 儀器重量 3kg自動安平水準儀 國產(chǎn) 達到DS1一級水準（需DS2+測繪器） 電子水準儀 第27頁，共34頁。要求豎絲位于條碼帶上，否則不能讀數(shù)要求尺子立直（以圓氣泡為準），否則拒絕工作。電子水準儀 第28頁，共34頁。大屏幕的液晶顯示屏數(shù)據(jù)安全雙重保護：現(xiàn)在，除了將您的工作自動存儲在儀器內(nèi)存里，您還能在測量完成后，把數(shù)據(jù)存儲到一張PC卡上。這時候測量數(shù)據(jù)可以非常方便地下載到計算機上去 操作方便倍感舒適 與傳統(tǒng)水準儀相比，采用徠卡數(shù)字水準儀可以節(jié)省將近50%的工作時間 測量輕松又準確 利用隨機贈送的徠卡SurveyOffice軟件可以進行數(shù)據(jù)交換、參數(shù)設置、建

10、立編碼表以及更新儀器系統(tǒng)軟件。一個特別的功能是能將數(shù)據(jù)輸出格式設成象外業(yè)手簿那樣顯示 選購的專業(yè)水準測量數(shù)據(jù)處理軟件LevelPak-Pro功能包括線路計算、平差以及報表生成。通過數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)和結果進行管理 Level-Adj中文水準測量平差軟件，可以配合徠卡DNA中文電子水準儀使用徠卡高精度數(shù)字水準儀DNA03 第29頁，共34頁。電子水準儀 第30頁，共34頁。技術規(guī)格型號DNA03DNA10每公里往返測高程精度標準水準尺 1.0mm，銦鋼尺 0.3mm 標準水準尺1.5mm，銦鋼尺 0.9mm放大倍率24x測量范圍標準水準尺1.8m to 110m，銦鋼尺 1.8m to 60m最小讀數(shù)

11、0.01mm 0.1mm單次測量時間3s測量程序測量和記錄水準儀高程/距離，BF, aBF, BFFB, aBFFB數(shù)據(jù)記錄內(nèi)存6 000個測量數(shù)據(jù)或1650組測站數(shù)據(jù)(BF) / PCMCIA卡（ATA-Flash/SRAM）/ RS232輸出數(shù)據(jù)格式GSI8/GSI16/XML/用戶定義格式電子水準儀 第31頁，共34頁。顯示屏液晶，中文8行，每行15個漢字或30個字母GEB111 / GEB121使用時間可供操作12h / 24h補償器磁性阻尼補償器補償范圍10補償精度0.30.8電源NiMh電池 / 適配 6 節(jié) 1,5V (AA)電池工作溫度-20到 +50貯藏溫度-40到 +70電子水準儀 第32頁，共34頁。 相關法測量原理：由傳感器識別條形碼水準標尺上的條形碼分劃，經(jīng)信息轉(zhuǎn)換處理獲取觀測值，并以數(shù)字形式顯示或存儲在計算機內(nèi)。電子水準儀 第