1、第一章第一章 高程測量高程測量第一節(jié) 水準(zhǔn)測量原理第二節(jié) 微傾式水準(zhǔn)儀第三節(jié) 水準(zhǔn)測量的實施第四節(jié) 水準(zhǔn)儀的檢驗校正第五節(jié) 水準(zhǔn)測量的主要誤差第六節(jié) 自動安平水準(zhǔn)儀第七節(jié) 電子水準(zhǔn)儀第八節(jié) 跨河水準(zhǔn)測量1-1 水準(zhǔn)測量原理bahABABABhHHHA水平視線前視尺前進(jìn)方向后視尺大地水準(zhǔn)面hABaHiHBbB圖21A于是B點的高程HB為由圖中的幾何關(guān)系可知A、B兩點間的高差為1-2微傾式水準(zhǔn)儀1準(zhǔn)星2水準(zhǔn)管3照門4目鏡5圓水準(zhǔn)器6圓水準(zhǔn)器校正螺絲7腳螺旋 8三角底板9水平制動螺旋10調(diào)焦螺旋11物鏡12水平微動螺旋 13微傾螺旋 圖22 1. 1. 望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡 1物鏡2目鏡3十字絲分劃板4分劃

2、板護(hù)罩5對光透鏡6物鏡對光螺旋7分劃板固定螺絲8十字絲圖23C16543278C2.2.水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器 水準(zhǔn)管上每水準(zhǔn)管上每2mm2mm弧長所對的圓心角稱為水弧長所對的圓心角稱為水準(zhǔn)管分劃值，設(shè)以準(zhǔn)管分劃值，設(shè)以表示，分劃值愈小，表示，分劃值愈小，水準(zhǔn)管的靈敏度也愈高。水準(zhǔn)管的靈敏度也愈高。LLO2mm圖27 圖28 L1L1LLASCBO(管水準(zhǔn)器水準(zhǔn)管管水準(zhǔn)器水準(zhǔn)管一般一般S1、S3型水準(zhǔn)儀的水準(zhǔn)管分劃值分別為型水準(zhǔn)儀的水準(zhǔn)管分劃值分別為10/2mm及及202mm。 用于精平。用于精平。（）（） 圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器一般圓水準(zhǔn)器的分劃值約為一般圓水準(zhǔn)器的分劃值約為8 10。用于粗平。用于粗平。

3、3.附件：三腳架、水準(zhǔn)尺和尺墊尺墊只用于轉(zhuǎn)點尺墊只用于轉(zhuǎn)點圖211圖212（a）（b）（c）.水準(zhǔn)儀的使用安頓圖213 q粗平粗平q瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)q精平精平圖214(a)(b)q讀數(shù)讀數(shù)13141516圖215結(jié)果為：1.464m估讀位禁止改正1-3水準(zhǔn)測量的實施 一、水準(zhǔn)點與水準(zhǔn)路線 水準(zhǔn)點(Bench Mark)：用水準(zhǔn)測量的方法測定的高程達(dá)到一定精度的高程控制點，簡記為BM。圖217(a)(b)圖2181號 樓5號樓21號 樓至 南 湖 新 村水準(zhǔn)點分為永久性和臨時性兩種。水準(zhǔn)路線：閉合水準(zhǔn)路線，附合水準(zhǔn)路線，支水準(zhǔn)路線，水準(zhǔn)網(wǎng)圖2191234BM1BM2BM3BM4BM512BM1BM212

4、BM112343(a)(b)(c)(d)二、水準(zhǔn)測量方法圖220ABIVVTP1TP2TP3TP41.8520.6711.5360.6151.6240.6120.7131.6341.2142.812HA=29.053HB三項檢核：575. 0ba575. 0hhh575. 0ABHH表表22水準(zhǔn)測量記錄手簿表水準(zhǔn)測量記錄手簿表日期 2019年4月8日 儀器型號 DS3 儀器編號 S3-32班級 交00 組別 8 觀測者 李子棋 記錄者 狄緣點號水準(zhǔn)尺讀數(shù)(m)高差h(m)高程H(m)備注后視(a)前視(b)+A1.8321.16129.053(已知)TP11.5360.67130.2140.9

5、21TP21.6240.61531.1351.012TP30.7130.61232.1470.921TP41.2141.63431.2261.598B2.81229.6286.9196.3443.0942.519三、水準(zhǔn)測量檢核1計算檢核 即三項檢核 ABABABABHHhhhhbah2測站檢核測站檢核(1)改變儀器高法：容許值改變儀器高法：容許值5mm，取兩次高差平均，取兩次高差平均值作為該測站高差的最后結(jié)果，否則應(yīng)重測。值作為該測站高差的最后結(jié)果，否則應(yīng)重測。(2)雙面尺法：即在一個測站上，不改變儀器高度，雙面尺法：即在一個測站上，不改變儀器高度，先后用水準(zhǔn)尺的黑紅面兩次測量高差，進(jìn)行校先

6、后用水準(zhǔn)尺的黑紅面兩次測量高差，進(jìn)行校核。核。(3)倒立尺法：倒立尺法： 3成果檢核成果檢核高差閉合差高差閉合差fh觀測值理論值觀測值理論值h測測h理理產(chǎn)生原因：測量中存在各種誤差產(chǎn)生原因：測量中存在各種誤差單一水準(zhǔn)路線的高差閉合差如下表單一水準(zhǔn)路線的高差閉合差如下表水準(zhǔn)路線 支水準(zhǔn) 附合水準(zhǔn) 閉合水準(zhǔn)fh返往hh）（始終測h測h高差閉合差限差fh容用來衡量成果的精度。假設(shè)| f| fh容|，則成果符合精度要求，可進(jìn)行高差閉合差的調(diào)整與高程計算；否則檢查原因，返工重測。 閉合差的調(diào)整方法是：按與距離或測站數(shù)成正比反符號分配。vi=-(fh/L)Li或vi=-(fh/n)ni校核：vifh，若滿

7、足則說明計算無誤。高差平差值:(hi)=hi+vi 檢核： (hi)=h理各點高程計算：經(jīng)檢核無誤，用改正后的高差，便可由起點開始，逐點推算各點高程，直至回到已知點，并與已知高程相等。 )(12BMBMhHHhf =0.030m= 30mmmmnfh3812容附合水準(zhǔn)路線高差閉合差調(diào)整與高程計算附合水準(zhǔn)路線高差閉合差調(diào)整與高程計算 點號測站數(shù)測得高差(m)高差改正數(shù)(m)改正后高差(m)高程(m)備注BM14-0.312+0.012-0.30019.826(已知)B0119.5263+1.793+0.009+1.802B0221.3283-0.751+0.009-0.742BM220.586(

8、已知)100.730+0.0300.760成果合格容hhff1-4水準(zhǔn)儀的檢驗校正水準(zhǔn)儀上的主要軸線應(yīng)滿足的條件水準(zhǔn)管軸LL平行于視準(zhǔn)軸CC應(yīng)滿足的主要條件；圓水準(zhǔn)軸L0L0平行于儀器豎軸VV；十字絲的橫絲應(yīng)垂直于儀器的豎軸VV。圖224CCLLVVL0L01-5水準(zhǔn)測量的主要誤差儀器及工具誤差 觀測誤差外界條件的影響 1-6 1-6 自動安平水準(zhǔn)儀自動安平水準(zhǔn)儀為了使儀器的視線恢復(fù)至水平位置，補償器按以下兩種工作原則設(shè)計 一、自動補償原則： 當(dāng)望遠(yuǎn)鏡傾斜時，儀器內(nèi)部的補償器K使水平視線在望遠(yuǎn)鏡分劃板上所成的像點位置折向望遠(yuǎn)鏡十字絲中心Z，從而使十字絲中心發(fā)出的光線在通過望遠(yuǎn)鏡物鏡中心后成為水

9、平視線。 lZAfs水平光線補償器Ksf二、自動安平原則： 當(dāng)視準(zhǔn)軸稍有傾斜時，儀器內(nèi)部的補償器使得望遠(yuǎn)鏡十字絲中心z自動移向水平視線位置，從而使望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸與水平視線重合，從而可以讀出視線水平時的讀數(shù)。 lfAZ水平光線lfAZ水平光線補償器KS1-7 電子水準(zhǔn)儀電子水準(zhǔn)儀的基本原理電子水準(zhǔn)儀的基本原理 條碼標(biāo)尺十字絲面圖像處理器電子顯示器成像探測譯釋比對處理標(biāo)尺讀數(shù)視距條碼水準(zhǔn)尺圖 235DiNi 12電子水準(zhǔn)儀介紹DINI特點介紹精度高精度高每公里往返測中誤差每公里往返測中誤差 0.3mm先進(jìn)的感光讀數(shù)系統(tǒng)先進(jìn)的感光讀數(shù)系統(tǒng) 感應(yīng)可見白光即可測量感應(yīng)可見白光即可測量測量僅需讀取條碼尺測量

10、僅需讀取條碼尺30cm范圍范圍DINI特性介紹新設(shè)測量快捷鍵集成弧型提手可多角度觀測的水準(zhǔn)氣泡DINI特性寬大圖形液晶顯示屏可輸入字母和數(shù)字標(biāo)配2M內(nèi)存的PCMCIA數(shù)據(jù)存儲卡DiNi特性多種水準(zhǔn)導(dǎo)線測量模式并具平差功能多種水準(zhǔn)導(dǎo)線測量模式并具平差功能全新、快速高程放樣功能全新、快速高程放樣功能可進(jìn)行可進(jìn)行:角度、面積、坐標(biāo)等測量角度、面積、坐標(biāo)等測量DiNi特性快速的測量時間快速的測量時間 3 秒秒 低電耗設(shè)計低電耗設(shè)計,一個電池可使用一個電池可使用3天天 工作溫度：工作溫度：-20+50 重量輕，僅重量輕，僅3.5公斤公斤 電子水準(zhǔn)其實與光學(xué)水準(zhǔn)沒有多少不同電子水準(zhǔn)其實與光學(xué)水準(zhǔn)沒有多少不

11、同的地方。在光學(xué)水準(zhǔn)中用到的許多原理和的地方。在光學(xué)水準(zhǔn)中用到的許多原理和方法在電子水準(zhǔn)中任然需要用到。方法在電子水準(zhǔn)中任然需要用到。電子水準(zhǔn)到底是如何工作的呢？電子水準(zhǔn)到底是如何工作的呢？ 電子水準(zhǔn)儀器的工作原理電子水準(zhǔn)儀工作原理 利用儀器里的十字絲瞄準(zhǔn)的電子圖象感利用儀器里的十字絲瞄準(zhǔn)的電子圖象感應(yīng)器應(yīng)器CCD） 。當(dāng)您按下了。當(dāng)您按下了Measure 測量鍵時，儀器就會把您瞄準(zhǔn)并調(diào)焦好測量鍵時，儀器就會把您瞄準(zhǔn)并調(diào)焦好的尺子上的條碼圖片來一個快照，然后的尺子上的條碼圖片來一個快照，然后把她和儀器內(nèi)存中的同樣的尺子條碼圖把她和儀器內(nèi)存中的同樣的尺子條碼圖片進(jìn)行比較和計算。這樣，一個尺子的片

12、進(jìn)行比較和計算。這樣，一個尺子的讀數(shù)就可以計算出來并且保存在內(nèi)存中讀數(shù)就可以計算出來并且保存在內(nèi)存中了。了。 DiNi 12 圖示水平微動螺旋水平氣泡電池鎖扣鍵盤和顯示面板PCMCIA 卡插槽條碼尺圖例提 把對焦目鏡主測量屏幕Line:水準(zhǔn)路線測量模式IntM: 中間點測量模式SOut: 放樣模式已測量的數(shù)據(jù)信息下一個要測量點的信息鍵盤和按鍵分部電源開/關(guān)背景光開/關(guān)對比度調(diào)節(jié)距離測量(不記錄)測量并記錄鍵盤和按鍵分部 當(dāng)處于主測量顯示屏?xí)r數(shù)字鍵有以下功能:RPT 重復(fù)測量模式INV 倒尺測量INP 輸入尺子讀數(shù)PNr 輸入點號REM 輸入記憶代碼EDIT 編輯功能Menu 儀器設(shè)置等INFO

13、 一般信息DISP 相關(guān)顯示鍵盤 RPT鍵RPT (#1 key):設(shè)置每次測量重復(fù)次數(shù).2) 設(shè)置重復(fù)次數(shù)測量后的最大標(biāo)準(zhǔn)誤差如果測量時的誤差超過您設(shè)置的最大誤差,DINI 會提醒您鍵盤 INV 鍵 INV (#2 key):如果設(shè)置儀器立尺人把尺子倒過來,可以設(shè)置儀器讀數(shù)并獲得尺子上方的高程.注意設(shè)置正常和倒尺模式后儀器上的顯示!鍵盤 INP 鍵 INP (#3 key):允許手工輸入數(shù)據(jù)當(dāng)立尺人扶尺時,操作儀器的人可以自己從照準(zhǔn)部讀出 尺子的讀數(shù)然后估算出距離,和讀數(shù),再向普通儀器手工記錄一樣手工輸入到儀器內(nèi)存中去PNr (#4 key):允許輸入點號.有兩種類型; cPNo &

14、 iPNo.cPNo: 輸入當(dāng)前點號并且可以自動增加點號.iPNo: 輸入點號但是她是獨立點,下一個繼續(xù)CPNo輸入的點號并自動增加.留意 您可以輸入數(shù)字和字母 鍵盤 PNR 鍵REM (#5 key):允許使用者輸入正在測量點的代碼(用于記憶和保存).留意留意:一旦代碼被輸入一旦代碼被輸入,他會一直保持到您修改后他會一直保持到您修改后 !您可以輸入字母和數(shù)字您可以輸入更長的點代碼鍵盤 REM 鍵字母和數(shù)字輸入A keyB keyC keyF keyH keyG keyD keyE key數(shù)字和字母輸入轉(zhuǎn)換不同字母和符號鍵的滾動鍵盤 編輯EDIT (#6 key):一個單一的編輯功能.Esc:

15、 退出這個屏幕Disp: 顯示每行數(shù)據(jù)的信息.Del: 從內(nèi)存中刪除信息Inp: 允許輸入數(shù)據(jù)到內(nèi)存PRJ: 項目鍵 (見下頁)工程 項目設(shè)置使用箭頭到新項目2) 您也可以輸入項目名3) 創(chuàng)建目錄和輸入項目名在項目菜單中的選項:鍵盤 菜單鍵MENU (#7 key):儀器設(shè)置和功能等. 也可以察看下一個項目的詳細(xì)解釋 在菜單中循環(huán):也可以直接輸入數(shù)字鍵來直接進(jìn)入您所想要的選項. 或者使用上下箭頭來滾動選擇后按 YES 鍵菜單項 輸入Max dist: 輸入最大測量距離(當(dāng)測量的距離超過此距離時會警告用戶).Min sight: 輸入最小視高.Max diff: 輸入在線路測量的BFFB模式中一

16、測站最大偏差.Refr coeff: 允許用戶輸入大氣折射率參數(shù).Vt offset: 輸入尺子讀數(shù)的改正數(shù)Date: 設(shè)置日期Time: 設(shè)置時間菜單項 調(diào)理調(diào)節(jié)儀器選項可以讓用戶運行“peg test” .您可以選擇不同的方法來得到正確的改正數(shù),您也不需要自己去改正他,在儀器內(nèi)部他會自動把改正數(shù)加到測量的數(shù)據(jù)里面 !當(dāng)前的“C值菜單項 數(shù)據(jù)傳輸在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪x項下您可以看到設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸有兩個不同的端口. 下面的通訊參數(shù)可以設(shè)置這兩個端口的各種協(xié)議,您可以不需要重新初始化端口直接就可以進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)了.Interface 1: 選擇端口 1 (可能是 PC 電腦)Interface 2: 選擇端

17、口 2 (可能是打印機(jī))PC Demo: 可以和電腦連接電腦顯示屏和儀器顯示將是同步的.Update / service: 軟件更新(必須和特定的監(jiān)控軟件連接).菜單項 記錄 Recording of data2) Parameter settings: 設(shè)置數(shù)據(jù)記錄時通訊參數(shù)(協(xié)議和波特率) .1) Remote Control: 設(shè)置記錄數(shù)據(jù)到外部電腦設(shè)置記錄數(shù)據(jù)到外部電腦.2) Record: 記錄數(shù)據(jù)到哪里記錄數(shù)據(jù)到哪里 3) Rod Readings: 當(dāng)記錄時當(dāng)記錄時,記錄數(shù)據(jù)的那些選項記錄數(shù)據(jù)的那些選項,測量原始數(shù)據(jù)測量原始數(shù)據(jù)(RM) , 或者計算數(shù)據(jù)或者計算數(shù)據(jù)(RMC) .

18、4) Pno Increment: 點號自動增加步長點號自動增加步長5) Time: 測量時時間記錄開關(guān)測量時時間記錄開關(guān)菜單項 儀器設(shè)置Height Unit: 測量的高程的單位和記錄到內(nèi)存的單位.Input Unit: 手工輸入的單位.Display resolution: 最小顯示單位.Shut Off: 自動關(guān)機(jī)時間.Sound: 蜂鳴開關(guān).Language: 語言設(shè)置.Date: 日期格式Time: 時間格式 提示: MOD 鍵可以修改反亮條的選項.菜單項 測段平差路線平差可以對閉合路線和附和路線進(jìn)行平差.在您對一個內(nèi)存中的閉合環(huán)進(jìn)行平差后,被平差過的信息會被保存起來,所以記住在平差

19、之前要下栽下來他的原始數(shù)據(jù).提示：平差后的數(shù)據(jù)會被永久的記錄下來鍵盤 INFO 鍵INFO (#8 key):一些和水準(zhǔn)相關(guān)的信息.電池容量表示日期和時間記錄當(dāng)前儀器設(shè)置到內(nèi)存中,也就意味著在開始測量時可以記錄下儀器的各種參數(shù).提示: 當(dāng)進(jìn)行水準(zhǔn)測量時,要檢查前視和后視的距離相等,她門的差要在一定限差中.鍵盤 DISP 鍵DISP (#9 key):當(dāng)有更多信息要顯示時,您可以按下這個鍵來顯示相關(guān)的不同的信息.DiNi 功能電子水準(zhǔn)主要有 3 個主要功能:Line 進(jìn)行水準(zhǔn)路線測量,儀器會給一直跟蹤測量信息并且如果是測量兩個已知點的路線時,儀器在最后時會自動給出電的閉合差.IntM 中間點或者

20、支點. 這個功能對于監(jiān)控或者對于閉合環(huán)時的測量支點高程時是很有用的.SOut 放樣您設(shè)計的高程.高程可以手工輸入也可以從內(nèi)存中調(diào)出.觀測一條測段開始路線測量:按下在線路測量 Line 屏幕下的箭頭所指的按鍵 按下新建路線 new line輸入路線號一個路線號是項目文件下一個水準(zhǔn)環(huán)的標(biāo)示,在一個項目文件下可以有不同的路線號.觀測一條測段4) 選擇您的測量模式(BF,BFFB,BBFF,BFBF)輸入后視點高程,如果您想另外計算可以輸入 0輸入點號 BM如果您喜歡可以輸入代碼.觀測一條測段您現(xiàn)在可以開始測量 了按下測量鍵 MEASURE(要記住您觀測的是那一邊)測量的結(jié)果下一個要觀測那個方向?Ba

21、ck=后視Fore=前視Tp 我們所處的轉(zhuǎn)點數(shù)Cp 當(dāng)前點號(控制點或者后視)Rb 后視尺子的讀數(shù)HD 測量的距離開始測 BM高程觀測和中斷測段測量當(dāng)您前視觀測結(jié)束后,您就可以換站了您可以把水準(zhǔn)儀關(guān)閉后在換站,當(dāng)您打開儀器后您可以直接就進(jìn)入您剛才所在的地方,并且可以繼續(xù)您的水準(zhǔn)路線測量.當(dāng)您已經(jīng)觀測結(jié)束并且已經(jīng)觀測了最后的閉合點,您就可以按下測段結(jié)束鍵.當(dāng)您已經(jīng)觀測了一整條測段了.在水準(zhǔn)環(huán)測量中顯示按鍵顯示的例子您是否把最后一站閉合到已知點?結(jié)束一條測段通過按下 YES 鍵您可以看到以下的提示信息: 已知點高程 點號 代碼就會獲得一些計算的結(jié)果 !結(jié)束一條測段Sh: 起始點和終點的高程之差.

22、如果您的起始點高程是 635 并且您的終點的高程是 634 那Sh 就是 1.00.Dz: 如果您測量的是閉合環(huán),那這個值就是最后一點的高程(您輸入的)和有儀器測量所得的高程之差.Db: 后視點距離的總和 Df: 前視點的距離的總和INTM 支點測量按 IntM 對應(yīng)的按鍵輸入測點的高程測量后視按下Ok 來確認(rèn)測量設(shè)置完畢.開始測量 !當(dāng)進(jìn)行中間點測量時,測完中間點后這個屏幕可以顯示.并且所有的這些都記錄在內(nèi)存中.注意在屏幕右上方標(biāo)著您正在使用的模式.下一個測量的點號剛剛測量點的高程SOut 放樣按下 Sout 下面對應(yīng)的鍵開始放樣輸入后視點高程照準(zhǔn)后視并測量通過按下對應(yīng)著 OK 的按鍵確認(rèn)S

23、Out 放樣5) 儀器回給您一個標(biāo)準(zhǔn)的高程.這個高程也就是您所設(shè)計和需要測量的點的高程.測量這個點得到結(jié)果 !已經(jīng)測量得到的點的高程這樣要設(shè)計的高程可以通過挖掘或者充填來實現(xiàn)這個數(shù)字就是您所需要挖掘或者充填的數(shù)字一直顯示的模式會一直顯示我門在放樣點的高程 從 PCMCIA 卡中下載數(shù)據(jù)在微軟瀏覽器中,可以通過幫助菜單,您可以發(fā)現(xiàn)儀器的PCMCIA的驅(qū)動設(shè)置,通過做完后他的驅(qū)動器就可以看見了在微軟瀏覽器中.從 PCMCIA 卡下載數(shù)據(jù)當(dāng)您的計算機(jī)安裝完 PCMCIA 卡的驅(qū)動支持后,您就可以從瀏覽器中點擊和拖放到您指定的目錄中了.從 RS232 串口下載數(shù)據(jù)DiNi 到超級終端的設(shè)置和過程到超級

24、終端的設(shè)置和過程:超級終端的設(shè)置超級終端的設(shè)置:連接時使用的端口連接時使用的端口: Com1 (或者通過電纜或者通過電纜 連接其他的端口連接其他的端口)波特率波特率: 9600數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位: 8奇偶檢較奇偶檢較: None停止位停止位: 1流量控制流量控制: Xon-Xoff 建議建議: 最好在您設(shè)置了傳輸參數(shù)后最好在您設(shè)置了傳輸參數(shù)后,創(chuàng)建一個桌面的創(chuàng)建一個桌面的快捷方式快捷方式. 我們也建議創(chuàng)建一個我們也建議創(chuàng)建一個DINI 傳輸?shù)哪夸浡穫鬏數(shù)哪夸浡窂綇?以后數(shù)據(jù)全放在里面以后數(shù)據(jù)全放在里面. 從 RS232 串口下載數(shù)據(jù)DiNi 數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)和過程數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)和過程:在電腦上的在電腦上的:1. 點擊超級終端或者快捷方式點擊超級終端或者快捷方式. 2. 從數(shù)據(jù)傳輸菜單中選擇下載捕獲文本文件的方式從數(shù)據(jù)傳輸菜單中選