連續水準測量2/1/20237:57PM

2/1/20237:57PM

表2-1

圖2-3照準部基座三角架望遠鏡水準器基座

2/1/20237:57PM物鏡水平微動螺旋目鏡腳螺旋圓水準器水平制動螺旋2/1/20237:57PM水準儀2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM圖2—4望遠鏡的構造1—物鏡；2—物鏡調焦螺旋；3—物鏡調焦透鏡；4—十字絲分劃板；5—目鏡組；6—十字絲放大像望遠鏡的成象原理（一）

透鏡及其成象（二）

望遠鏡成象原理（三）

像差的消除（四）

十字絲視準軸外調焦望遠鏡內調焦望遠鏡望遠鏡的特性

放大率視場

分辯率望遠鏡的使用（一）操作程序

先目鏡調焦，后物鏡調焦（二）視差及其消除2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM望遠鏡視場上絲中絲下絲豎絲視距絲2/1/20237:57PM視差消除2/1/20237:57PM2）水準器

水準管水準軸、分劃值圓水準器符合水準器2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM2.2.2水準標尺和尺墊

折、塔與直尺尺墊2/1/20237:57PM因瓦尺2/1/20237:57PM2/1/20237:57PMAB2/1/20237:57PMAB2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM5）讀數2/1/20237:57PM圖2—11水準尺瞄準與讀數2/1/20237:57PM建筑工程水準點2/1/20237:57PM(a)(b)(c)

圖2—16水準路線（a）附合水準路線；（b）閉合水準路線；（c）支水準路線2.3.3普通水準測量外業2/1/20237:57PM測

站點

號

水準尺讀數/m

高差/m高

程/m

備注后視前視1BM.A1.520

20.000已知TP1

1.014+0.50620.5062TP11.562

TP2

1.347+0.21520.7213TP21.722

TP3

1.923-0.20120.5204TP31.435

BM.B

0.965+0.47020.990計算檢核6.2395.249+0.990

2/1/20237:57PM表2—2水準測量記錄手簿日期

儀器型號

觀測者

天氣

地點

記錄者

算例

2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM表2—3附合水準路線測量成果計算表點

號路線長度（km）觀測高度（m）高差改正數（m）改正后高差（m）高

程（m）備

注BM.A1.8+1.223+0.009+1.23215.000已知116.232

1.0-1.655+0.005-1.650214.5822.3-1.592+0.012-1.580313.0020.9+1.421+0.004+1.425BM.B14.427已知∑6.0-0.603+0.030-0.573

2.4水準儀檢校

2.4.1水準儀軸線應滿足的條件（１）圓水準器的水準軸應與水準儀旋轉軸平行（２）十字絲橫絲應垂直于儀器的旋轉軸（３）水準管的水準軸應與望遠鏡的視準軸平行2/1/20237:57PM照準軸水準軸2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM2.4.2水準儀檢驗與校正

1）圓水準器軸平行于儀器的旋轉軸

2）十字絲中絲垂直儀器的旋轉軸

3）水準管軸平行于視準軸

2/1/20237:57PM1）圓水準器軸平行于儀器的旋轉軸檢驗方法2/1/20237:57PM校正方法2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM檢驗原理2/1/20237:57PM2）十字絲橫絲應垂直于儀器的檢驗方法：

整平儀器，用橫絲的一端瞄準墻上的一固定點，轉動水平微動螺旋，觀察點子是否離開橫絲。

2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM校正方法如圖2-23。需旋下目鏡端的十字絲環外罩，用螺絲刀松開十字絲環的四個固定螺絲，按中絲傾斜的反方向小心地轉動十字絲環，直至中絲水平。

2/1/20237:57PMi

角誤差SiXaABX=Stani2/1/20237:57PM3）水準管軸平行于視準軸檢驗方法2/1/20237:57PM①在平坦的地面上選擇相距80米的A、B兩點，放置尺墊，定出A、B的中點O。

將水準儀安置在O點，在A、B兩點豎立水準尺，讀數a1、b1。則

hAB=(a1－Δ1)－(b1－Δ1)=a1－b1，

變動儀高觀測兩次。

②將水準儀搬到靠近B點處（3～5米）整平儀器觀測，讀數分別是a2、b2，則高差hAB’=a2－b2，變動儀高觀測兩次。若hAB=hAB

’，則表明水準管軸平行于視準軸。否則需要校正。

i大于20秒需要校正。

2/1/20237:57PM校正方法水準儀不動，A尺上的正確讀數是a2‘=b2＋hAB=b2＋(a1－b1)，瞄準A尺，轉動微傾螺旋使十字絲中絲對準a2’，此時符合氣泡不再居中，用校正針撥動水準管的上下兩個校正螺絲，使符合氣泡居中。

當a2>a2'時，視線向上傾斜，a2<a2'，視線向下傾斜。

2/1/20237:57PM

2/1/20237:57PM2.5水準測量誤差分析及注意事項2.5.1儀器誤差I角誤差2.5.2觀測誤差精平調焦估讀水準尺立尺不垂直的誤差2.5.3外界環境的影響儀器與尺子升沉的誤差

大氣折光影響

日照風力

2/1/20237:57PM2.5水準測量誤差分析

及注意事項2/1/20237:57PM水準測量誤差包括：

儀器誤差

觀測誤差

外界環境影響2.5.1儀器誤差1）儀器校正后的殘余誤差水準管軸不完全平行于視準軸的誤差（又稱i角殘余誤差）。2）水準尺誤差水準尺刻劃不準確，尺長變化、彎曲等。水準尺的零點位置2/1/20237:57PM2.5.2觀測誤差

1）水準尺讀數誤差在水準尺上估讀毫米數的誤差，與人眼的分辨能力、望遠鏡的放大倍率以及視線長度有關，通常按下式計算：

2/1/20237:57PM2）管水準氣泡居中誤差2/1/20237:57PM水準尺讀數產生的誤差按下式計算3）水準尺傾斜的誤差4）

4）視差影響2.5.3外界條件的影響1）水準儀與尺墊下沉誤差2）地球曲率和大氣折光的影響3）溫度的影響2/1/20237:57PM2.5.4水準測量注意事項2/1/20237:57PM

（一）觀測：

⒈觀測前應認真按要求檢驗水準儀和水準尺；

⒉儀器應安置在土質堅實處，并踩實三角架；

⒊前后視距應盡可能相等；

⒋每次讀數前要消除視差，只有當符合水準氣泡居中后才能讀數；

⒌注意對儀器的保護，做到“人不離儀器”；

⒍只有當一測站記錄計算合格后才能搬站，搬站時先檢查儀器連接螺旋是否固緊，一手托住儀器，一手握住腳架穩步前進。

（二）記錄：

⒈認真記錄，邊記邊回報數字，準確無誤的記入記錄手簿相應欄中，嚴禁偽造和傳抄；

⒉字體要端正、清楚、不準連環涂改，不準用橡皮擦，如按規定可以改正時，應在原數字上劃線后再在上方重寫；

⒊每站應當場計算，檢查符合要求后，才能通知觀測者搬站。

（三）扶尺：

⒈扶尺人員認真豎立水準尺；

⒉轉點應選擇土質堅實處，并踩實尺墊；

⒊水準儀搬站時，應注意保護好原前視點尺墊位置不移動。

2.6自動安平水準儀2/1/20237:57PM1—物鏡；2—物鏡調焦螺旋；3—瞄準器；4—目鏡調焦螺旋；5—目鏡；6—圓水準器；7—圓水準器校正螺絲；8—圓水準器反光鏡；9—微動螺旋；10—補償器檢測按鈕；11—水平度盤；12—腳螺旋2/1/20237:57PM如圖2-27所示,當視準軸水平時在水準尺讀數為p.當視線傾斜一微小的角度a，此時讀數為q,為了補償這段偏距,可在十字絲之前d處的光路上,安置一個光學補償器,水平光線經過補償器偏轉一角β,仍舊成像于十字絲中心,由于β的值很小,若滿足下列條件：

f·a=d·β

則達到補償的目的.我國生產的DSZ3型自動安平水準軸就是根據這一原理設計制造的。

2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM2.7精密水準儀簡介

2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM精密水準儀常用于國家一、二等水準測量，以及大型工程建筑物施工測量和建筑物的沉降觀測等。圖2-29為國產DS1

型精密水準儀，其望遠鏡放大率為40倍，水準管分劃值為10“/2mm，轉動水準儀測微螺旋可以使水平視線在5mm范圍內作平行移動，測微器的分劃值為0.05mm,共有100格。望遠鏡目鏡視場中見到的水準尺影像如圖2-29,視場左側為水準管氣泡的影像,目鏡右下方為測微器讀數顯微鏡。作業時,先轉動微傾螺旋視符合氣泡居中，再轉動測微螺旋用契型絲精確地夾住水準尺上某一分劃，如圖2-30視場中，讀出水準尺上整分劃讀數為197（197cm）然后從測微器讀數顯微鏡中讀出尾數值為152（0.152cm）其末位2為估讀數（即0.02mm），全部讀數為197.152cm。由于國產DS1型水準儀配套的是5mm分劃的水準尺，為了便于讀數，尺上注字和觀測時的讀數均比實際擴大一倍，因此實際讀數為197.152÷2＝98.576＝0.98576m。

2/1/20237:57PM數字水準儀簡介

基本結構：光學和機械部件水準尺處理圖象信號原理的概念

理論基礎：相關法(徠卡NA3002/3003)

幾何法(蔡司DiNi10/20)

相位法(拓普康DL-101C/102C)

信號相關（距離和視線高）粗相關精相關

2/1/20237:57PM相關法

將測量信號與事先已存儲好的代表水準標尺偽隨機碼的參考信號進行比較

探測器----電荷藕合器件

CCD(ChargeCoupledDevice)

CCD----是由按照一定規律排列的MOS(金屬--氧化物--半導體)電容器陣列組成的移位寄存器2/1/20237:57PM2/1/20237:57PM幾何法利用中絲上下各15