1、第五章第五章 高程控制測量高程控制測量5.5 5.5 精密水準儀和水準尺的檢驗精密水準儀和水準尺的檢驗作業前應檢驗的項目：作業前應檢驗的項目：水準儀的檢視水準儀的檢視概略水準器的檢校概略水準器的檢校光學測微器隙動差和分劃值的測定光學測微器隙動差和分劃值的測定氣泡式水準儀交叉誤差的測定氣泡式水準儀交叉誤差的測定氣泡式水準儀氣泡式水準儀i i角檢校角檢校雙擺位自動安平水準儀擺差雙擺位自動安平水準儀擺差2C2C的測定的測定 新構儀器，望遠鏡調焦透鏡運行誤差的測定；傾斜螺新構儀器，望遠鏡調焦透鏡運行誤差的測定；傾斜螺旋隙動差、分劃誤差和分劃值的測定；自動安平儀器補償旋隙動差、分劃誤差和分劃值的測定；自

2、動安平儀器補償誤差和磁致（磁性感應）誤差的測定。誤差和磁致（磁性感應）誤差的測定。5.5 精密水準儀和水準尺的檢驗精密水準儀和水準尺的檢驗5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗1.1.精密水準儀的檢驗精密水準儀的檢驗（1）光學測微器隙動差和分劃值的測定）光學測微器隙動差和分劃值的測定（了解）（了解）（2）視準軸與水準軸相互關系的檢驗與校正）視準軸與水準軸相互關系的檢驗與校正（重點）（重點）（1）光學測微器隙動差和分劃值的測定）光學測微器隙動差和分劃值的測定（了解）（了解） 光學測微器分劃值光學測微器分劃值：利用一根分劃值經過精密檢定的特：利用一根分劃值經過精密檢定的特

3、制分劃尺和測微器分劃尺進行比較求得。制分劃尺和測微器分劃尺進行比較求得。 方法：方法：將特制分劃尺豎立在與儀器等高的一定距離處，將特制分劃尺豎立在與儀器等高的一定距離處，旋轉測微螺旋，使楔形絲先后對準特制分劃尺上兩相鄰的旋轉測微螺旋，使楔形絲先后對準特制分劃尺上兩相鄰的分劃線，這時測微器分劃尺移動了分劃線，這時測微器分劃尺移動了L L格，若特制分劃尺分劃格，若特制分劃尺分劃線間隔值為線間隔值為d d，則測得的測微器分劃尺一個分格值為，則測得的測微器分劃尺一個分格值為g g，則，則有：有：dgL0.001gmm名5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗 光學測微器隙動差的

4、測定方法：光學測微器隙動差的測定方法：比較旋進比較旋進測微螺旋和旋出測微螺旋照準特制分劃尺上同測微螺旋和旋出測微螺旋照準特制分劃尺上同一分劃線在測微器分劃尺上的讀數之差一分劃線在測微器分劃尺上的讀數之差（理（理論上應該相等），論上應該相等），不應超過不應超過2 2格格。5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗p視準軸與水準軸視準軸與水準軸必須滿足相互平行這一重要條件，但一般視必須滿足相互平行這一重要條件，但一般視準軸與水準軸既不在同一平面內，也不互相平行，而是二條準軸與水準軸既不在同一平面內，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，稱為空間直線，在垂直平

5、面上投影的交角，稱為i i角誤差角誤差，在水，在水平平面上投影的交角，稱為平平面上投影的交角，稱為角誤差角誤差，也叫，也叫交叉誤差交叉誤差. . （2）視準軸與水準軸相互關系的檢驗與校正）視準軸與水準軸相互關系的檢驗與校正（重點）（重點）i角誤差檢驗與校正角誤差檢驗與校正5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗 2222222211111111hbab2abahhba2babah12hh 1221hh /si si 10i要求要求 。校正在校正在j2測站上進測站上進行，先求出行，先求出A標尺標尺上的正確讀數上的正確讀數a2=a22，調節，調節測微螺旋和傾斜螺測微螺旋和傾

6、斜螺旋，使水準標尺旋，使水準標尺A上的讀數為上的讀數為a2，此，此時氣泡影象不重合，時氣泡影象不重合，再校正氣泡兩端校再校正氣泡兩端校正螺旋使其符合。正螺旋使其符合。15i精密若若s=20.6m5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗注意注意：1 1、測定、測定i i角過程中考慮到溫度變化對角過程中考慮到溫度變化對i i角的影響，所以角的影響，所以最好選在陰天測定。最好選在陰天測定。 2 2、按上述方法測定、按上述方法測定i i角時，若考慮到調焦透鏡運行誤差角時，若考慮到調焦透鏡運行誤差對測定對測定i i角的影響，應使儀器距近尺的距離角的影響，應使儀器距近尺的距離s=5

7、-7ms=5-7m，距遠尺，距遠尺的距離的距離S=40-50mS=40-50m為宜，此時計算為宜，此時計算i i角的公式如下：角的公式如下：()BABAissss21221111()()22hhabab 5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗角誤差的檢驗與校正角誤差的檢驗與校正 檢驗方法：整平儀器后使儀器繞視準軸左右傾斜檢驗方法：整平儀器后使儀器繞視準軸左右傾斜(2周），根據水準氣泡周），根據水準氣泡移動的方向和大小來判斷是否有交叉誤差存在。移動的方向和大小來判斷是否有交叉誤差存在。 若氣泡現兩端保持符合，則無若氣泡現兩端保持符合，則無i角誤差和交叉誤差；角誤差和交叉

8、誤差； 若同向離開相同距離，則表示有若同向離開相同距離，則表示有i角誤差無交叉誤差角誤差無交叉誤差 若同向離開距離不相同，則表示有若同向離開距離不相同，則表示有i角誤差大于交叉誤差角誤差大于交叉誤差 若兩端異向離開，則表示交叉誤差大于若兩端異向離開，則表示交叉誤差大于i角誤差，異向離開大于角誤差，異向離開大于2cm，必須進行校正必須進行校正 。50m5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗(3) (3) 傾斜螺旋隙動差和分劃值的測定傾斜螺旋隙動差和分劃值的測定 傾斜螺旋分劃值傾斜螺旋分劃值：室內進行，在距離：室內進行，在距離D D處豎立水準標尺，處豎立水準標尺，氣泡符合

9、，旋轉傾斜螺旋，當水準標尺上讀數由氣泡符合，旋轉傾斜螺旋，當水準標尺上讀數由L1L1移至移至L5L5之之間的距離為間的距離為ll時傾斜螺旋轉了時傾斜螺旋轉了gg格，格， 而傾斜螺旋一個分格的值而傾斜螺旋一個分格的值為為 DlgDlg5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗 檢驗的時候分劃值和隙動差同時進行，檢驗的時候分劃值和隙動差同時進行，由于上述方法不太可靠，用于跨越障礙物水由于上述方法不太可靠，用于跨越障礙物水準測量的儀器規范中有專門的檢測儀進行。準測量的儀器規范中有專門的檢測儀進行。 傾斜螺旋旋進和旋出在分劃鼓上的讀書之傾斜螺旋旋進和旋出在分劃鼓上的讀書之差，為傾

10、斜螺旋的差，為傾斜螺旋的隙動差隙動差，用以判斷傾斜螺旋，用以判斷傾斜螺旋效用的正確性。水準規范規定，傾斜螺旋效用的正確性。水準規范規定，傾斜螺旋隙動隙動差差對于一、二等精密水準測量應小于對于一、二等精密水準測量應小于2.0“2.0“。作業中應嚴格的作業中應嚴格的只用旋進只用旋進。5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗計算視線高計算視線高計算高差計算高差(4)(4)調焦透鏡運行誤差的測定調焦透鏡運行誤差的測定5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗觀測方法觀測方法在在A A觀測各點對觀測各點對0 0點的高差。點的高差。一測回一測回 共測共測4 4

11、個測回。個測回。在在0 0點觀測各點點觀測各點012345012345返測往測1234512345返測往測計算各點對于計算各點對于0 0點的高差點的高差Hi(i=1,2,3,4,5)Hi(i=1,2,3,4,5)：Hi=LHi=L0 0-L-Li i計算計算0 0點儀器視線高度點儀器視線高度hihi：h hi i=H=Hi i+M+Mi i 計算計算0 0點儀器視線的平均高度點儀器視線的平均高度h hm m ： 如果視準軸與水準軸不平行，而存在如果視準軸與水準軸不平行，而存在i i角，則各角，則各hihi與與h hm m不等，不等，其差數其差數i=hi-hmi=hi-hm；如果調焦透鏡運行正確

12、，則如果調焦透鏡運行正確，則ii將由兩部份誤差影響組成：一是將由兩部份誤差影響組成：一是i i角的影角的影響，當距離為響，當距離為sisi時，其誤差為時，其誤差為s si itgitgi或或siKsiK；另一部是觀測誤差和其它；另一部是觀測誤差和其它誤差的影響誤差的影響。對于各點可列出下列方程式對于各點可列出下列方程式 (13)(13)5151imhhmhhh21KsKsKsKsKs55443322115.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗法方程式法方程式由于由于 解得解得 將將K K，代入代入(13)(13)得，而調焦透鏡運行誤差得，而調焦透鏡運行誤差規范規定任一規

13、范規定任一 52KsssKs KssssssssK3051000552222Ksviiiii)30()(1)(5 . 0用于三四等儀器用于一二等儀器mmmmvi5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗 0 消除系統誤差：定人法整平圓水準器。（奇數站照準后視，偶數站照準前視整平） 。補償誤差的檢驗是通過比較的方法進行的。hhhhhhhhhhhh DhDh41. (5)(5)自動安平水準儀補償誤差的測定自動安平水準儀補償誤差的測定5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗補償誤差以補償誤差以分為單位。分為單位。2.精密水準尺的檢驗（了解）精密水準尺的檢

14、驗（了解）水準標尺分劃面彎曲差的測定水準標尺分劃面彎曲差的測定水準標尺名義米長及分劃偶然中誤差的測定水準標尺名義米長及分劃偶然中誤差的測定一對水準標尺零點不等差及基輔分劃讀數差的測定一對水準標尺零點不等差及基輔分劃讀數差的測定5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗水準標尺分劃面彎曲差的測定水準標尺分劃面彎曲差的測定尺面如有彎曲，觀測時將使讀數偏大，該誤差呈系統性。尺面如有彎曲，觀測時將使讀數偏大，該誤差呈系統性。如圖：彎曲的尺長如圖：彎曲的尺長l l伸直可認為伸直可認為BCBC，而正確的長度，而正確的長度L L。 2224flL283fLll 283fllLl 如如L

15、=3m,f=4mm,l=0.014mm5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗水準標尺名義米長及分劃偶然中誤差的測定水準標尺名義米長及分劃偶然中誤差的測定平均米真長偏差平均米真長偏差f(mm/m)，f=平均每米真長平均每米真長-1m 當一對水準標尺的平均米真長偏差大于當一對水準標尺的平均米真長偏差大于0.02mm，則應對水準測量的觀測高差施加每米真長改正則應對水準測量的觀測高差施加每米真長改正，則改正后的高差則改正后的高差h=h+ =h+fh分劃偶然中誤差分劃偶然中誤差5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗一對水準標尺零點不等差及基輔分劃讀數差

16、的測定一對水準標尺零點不等差及基輔分劃讀數差的測定如：對于分格值為如：對于分格值為10mm的精密因瓦水準尺，如果從的精密因瓦水準尺，如果從底面至第一分劃線的中線的距離不是底面至第一分劃線的中線的距離不是1dm，其差數就，其差數就叫零點誤差。兩支水準標尺的零點誤差之差，叫做一叫零點誤差。兩支水準標尺的零點誤差之差，叫做一對水準標尺的零點不等差。對水準標尺的零點不等差。其對高差的影響可通過布設其對高差的影響可通過布設偶數站偶數站來消除。來消除。基輔分劃讀數差的測定：同一視線高度，水準尺上的基基輔分劃讀數差的測定：同一視線高度，水準尺上的基本分劃與輔助分劃的讀數差，稱為基輔差或尺常數。本分劃與輔助分

17、劃的讀數差，稱為基輔差或尺常數。5.55.5精密水準儀和水準標尺的檢驗精密水準儀和水準標尺的檢驗 5.6 5.6 精密水準測量的主要誤差來源及其影響精密水準測量的主要誤差來源及其影響5.6.1 視準軸與水準軸不平行的誤差視準軸與水準軸不平行的誤差 5.6.2 水準標尺長度誤差的影響水準標尺長度誤差的影響 5.6.3 儀器和水準標尺（尺臺或尺樁）垂直位移的影響儀器和水準標尺（尺臺或尺樁）垂直位移的影響 5.6.4 大氣垂直折光的影響大氣垂直折光的影響 5.6.5 電磁場對水準測量的影響電磁場對水準測量的影響5.6.6 觀測誤差的影響觀測誤差的影響 對于兩個水準點之間一個測段的高差總和的誤差影響為

18、對于兩個水準點之間一個測段的高差總和的誤差影響為 1)(前后ssis 1)(前后ssis1. i角的誤差影響角的誤差影響5.6.1 視準軸與水準軸不平行的誤差視準軸與水準軸不平行的誤差 設設 ，要求，要求 對高差的影響小到可以忽略不計的程度，對高差的影響小到可以忽略不計的程度，如如 =0.lmm，那么前后視距之差的容許值為，那么前后視距之差的容許值為為了顧及觀測時各種外界因素的影響，所以規定，二等水準為了顧及觀測時各種外界因素的影響，所以規定，二等水準測量前后視距差應測量前后視距差應1m。為了使各種誤差不致累積起來，還規。為了使各種誤差不致累積起來，還規定由定由測段測段第一個測站開始至每一測站

19、前后視距累積差，對于第一個測站開始至每一測站前后視距累積差，對于二等水準測量而言不應超過二等水準測量而言不應超過3m。51 issmisss4 . 1)( 前后 在實際作業中，要求前后視距完全相等是困難的。下面討在實際作業中，要求前后視距完全相等是困難的。下面討論前后視距不等差的容許值問題。論前后視距不等差的容許值問題。5.6.1 視準軸與水準軸不平行的誤差視準軸與水準軸不平行的誤差 2. 2.角誤差的影響角誤差的影響 若儀器不存在若儀器不存在i角誤差，則在儀器的角誤差，則在儀器的垂直軸嚴格垂直軸嚴格垂直時垂直時，交叉誤差并不影響在水準標尺上的讀數。，交叉誤差并不影響在水準標尺上的讀數。 若垂

20、直軸有傾斜時若垂直軸有傾斜時，則會對測量成果產生影響，則會對測量成果產生影響，應對水準儀的圓水準軸和交叉誤差進行檢校。應對水準儀的圓水準軸和交叉誤差進行檢校。 所以應該嚴格整平儀器，檢校儀器。所以應該嚴格整平儀器，檢校儀器。5.6.1 視準軸與水準軸不平行的誤差視準軸與水準軸不平行的誤差3.溫度變化對溫度變化對i角的影響角的影響 當太陽射向物鏡和目鏡端影響最大，當太陽射向物鏡和目鏡端影響最大， 旁射水準管一側時，影響較小，旁射水準管一側時，影響較小， 旁射與水準管相對的另一側時，影響最小。旁射與水準管相對的另一側時，影響最小。 溫度的變化對溫度的變化對i角的影響是極其復雜的，實驗結果表明，角的

21、影響是極其復雜的，實驗結果表明，當儀器周圍的溫度均勻地每變化當儀器周圍的溫度均勻地每變化1oC時，時，i角將平均變化約為角將平均變化約為0.5，有時甚至更大些，有時竟可達到，有時甚至更大些，有時竟可達到12 。 措施：措施： 1.1.最有效的辦法是減少儀器受輻射熱的影響，如觀測時最有效的辦法是減少儀器受輻射熱的影響，如觀測時要打傘，同時，在觀測開始前應將儀器預先從箱中取出，使要打傘，同時，在觀測開始前應將儀器預先從箱中取出，使儀器充分地與周圍空氣溫度一致。儀器充分地與周圍空氣溫度一致。 2.2.采取一定的觀測程序。采取一定的觀測程序。 5.6.1 視準軸與水準軸不平行的誤差視準軸與水準軸不平行

22、的誤差則由下圖可知，對測站則由下圖可知，對測站、觀測高差的影響分別為觀測高差的影響分別為 為視距，為視距， 為每次讀數變化為每次讀數變化了的了的i角。角。 siisiis),()(3412和4321iiii、3.溫度變化對溫度變化對i角的影響角的影響兩相鄰測站兩相鄰測站、對于對于基本分劃基本分劃如按下列如按下列、程序觀測，即程序觀測，即 在測站在測站上：上： 后視后視 前視前視 在測站在測站上：上： 前視前視 后視后視 5.6.1 視準軸與水準軸不平行的誤差視準軸與水準軸不平行的誤差 根據同樣的道理，對于根據同樣的道理，對于相鄰測站相鄰測站、輔助分劃輔助分劃的觀測程序應的觀測程序應為為 在測站

23、在測站上：上： 前視前視 后視后視 在測站在測站上：上： 后視后視 前視前視 綜上所述，在相鄰兩個測站上，對于基本分劃和輔助分劃的觀測綜上所述，在相鄰兩個測站上，對于基本分劃和輔助分劃的觀測程序可以歸納為程序可以歸納為奇數站奇數站的觀測程序的觀測程序 后（基）后（基）前（基）前（基）前（輔）前（輔）后（輔）后（輔）偶數站偶數站的觀測程序的觀測程序 前（基）前（基）后（基）后（基）后（輔）后（輔）前（輔）前（輔） 所以，將所以，將測段的測站數安排成偶數測段的測站數安排成偶數，對于削減由于角變化對觀測，對于削減由于角變化對觀測高差的誤差影響也是必要的。高差的誤差影響也是必要的。 3.溫度變化對溫度

24、變化對i角的影響角的影響5.6.1 視準軸與水準軸不平行的誤差視準軸與水準軸不平行的誤差5.6.2 水準標尺長度誤差的影響水準標尺長度誤差的影響 1.水準標尺每米長度誤差的影響水準標尺每米長度誤差的影響 在精密水準測量作業中必須使用經過檢驗的水準標尺。在精密水準測量作業中必須使用經過檢驗的水準標尺。設設f為水準標尺每米間隔平均真長誤差，則對一個測站的觀為水準標尺每米間隔平均真長誤差，則對一個測站的觀測高差測高差h應加的改正數為應加的改正數為 hff對于一個測段來說，應加的改正數為對于一個測段來說，應加的改正數為 hff式中式中 為一個測段各測站觀測高差之和。為一個測段各測站觀測高差之和。h這項

25、誤差可以消除嗎？這項誤差可以消除嗎？2.兩水準標尺零點差的影響兩水準標尺零點差的影響 兩水準標尺的零點誤差不等，設兩水準標尺的零點誤差不等，設a，b水準標尺的零點誤差分別為水準標尺的零點誤差分別為a 和和bb,它們都會在水準標尺上產生誤差。它們都會在水準標尺上產生誤差。 如下圖所示，則如下圖所示，則bababbaah)()()(111112ababaabbh)()()(222223)()(2211231213abbahhh 故：各測段的測站數目應安排成偶數； 在相鄰測站上兩水準標尺輪流作為前視尺和后視尺。5.6.2 水準標尺長度誤差的影響水準標尺長度誤差的影響 儀器垂直位移的影響儀器垂直位移的

26、影響 這是精密水準測量系統誤差的重要來這是精密水準測量系統誤差的重要來源。源。 采用采用“后前前后后前前后”的觀測程序所測得的觀測程序所測得的基輔高差的平均值中，可以較好地消的基輔高差的平均值中，可以較好地消除這項誤差影響。除這項誤差影響。 該誤差主要是發生在該誤差主要是發生在遷站的過程遷站的過程中，于是總使中，于是總使后視讀數偏大后視讀數偏大，使各測站，使各測站的觀測高差都偏大，成為系統性的誤差影響。這種誤差影響在往返測高差的的觀測高差都偏大，成為系統性的誤差影響。這種誤差影響在往返測高差的平均值中可以得到有效的抵償，所以水準測量一般都要求進行平均值中可以得到有效的抵償，所以水準測量一般都要

27、求進行往返測往返測。立尺點要在堅實的土壤上；立尺后至少要半分鐘后才進行觀測。立尺點要在堅實的土壤上；立尺后至少要半分鐘后才進行觀測。 有時儀器腳架和尺臺（或尺樁）也會發生上升現象，這種誤差可以達到有時儀器腳架和尺臺（或尺樁）也會發生上升現象，這種誤差可以達到相當大的數值。相當大的數值。5.6.3 儀器和水準標尺（尺臺或尺樁）儀器和水準標尺（尺臺或尺樁）垂直位移的影響垂直位移的影響 水準標尺（尺臺或尺樁）垂直位移的影響水準標尺（尺臺或尺樁）垂直位移的影響 5.6.4 大氣垂直折光的影響大氣垂直折光的影響 水準測量通過一個較長的坡度時，由于前視視線離地水準測量通過一個較長的坡度時，由于前視視線離地

28、面的高度總是大于（或小于）后視視線離地面的高度，當面的高度總是大于（或小于）后視視線離地面的高度，當上坡時前視所受的折光影響比后視要大，視線彎曲凸向下上坡時前視所受的折光影響比后視要大，視線彎曲凸向下方，這時，垂直折光對高差將產生系統性質誤差影響。方，這時，垂直折光對高差將產生系統性質誤差影響。削弱方法：削弱方法： 使前后視距相等；使前后視距相等； 使視線離地面具有足夠的高度；使視線離地面具有足夠的高度； 避免在日出后半小時、日落前半小時和正午進行避免在日出后半小時、日落前半小時和正午進行觀測觀測。 為了減弱垂直折光對觀測高差的影響，水準規范還規定為了減弱垂直折光對觀測高差的影響，水準規范還規

29、定每一測段的往測和返測應分別在上午或下午每一測段的往測和返測應分別在上午或下午這樣在往返測這樣在往返測觀測高差的平均值中可以減弱垂直折光的影響。觀測高差的平均值中可以減弱垂直折光的影響。5.6.5 電磁場對水準測量的影響電磁場對水準測量的影響電磁場的性質：電磁場的性質：電磁場對光線，其中包括對水準測量電磁場對光線，其中包括對水準測量視準線位置視準線位置的正確性的正確性有系統性的影響，并與電流強度有關。有系統性的影響，并與電流強度有關。輸電線所形成的電磁場對平行于電磁場和正交于電磁場的輸電線所形成的電磁場對平行于電磁場和正交于電磁場的視準線將有不同影響視準線將有不同影響 。避免影響的措施：避免影

30、響的措施：在布設與輸電線平行的水準路線時，必須使水準線路離輸在布設與輸電線平行的水準路線時，必須使水準線路離輸電線電線50m以外。以外。如果水準線路與輸電線相交，則其交角應為如果水準線路與輸電線相交，則其交角應為直角直角，并且應，并且應將水準儀嚴格地安置在輸電線的下方，標尺點與輸電線成將水準儀嚴格地安置在輸電線的下方，標尺點與輸電線成對稱布置。對稱布置。 5.6.6 磁場對補償式自動安平水磁場對補償式自動安平水準儀的影響準儀的影響磁場的影響：磁場的影響：補償器受到地磁場的影響，會在磁場中產生嚴重偏轉，補償器受到地磁場的影響，會在磁場中產生嚴重偏轉，而對水準測量的觀測成果產生系統性質的磁感應誤差

31、的影而對水準測量的觀測成果產生系統性質的磁感應誤差的影響。響。誤差的性質與水準路線的方向有關，在南北方向每公里誤差的性質與水準路線的方向有關，在南北方向每公里可達可達0.7-1.4mm0.7-1.4mm，與距離成正比。東西方向沒有影響。，與距離成正比。東西方向沒有影響。消弱影響：消弱影響：補償器裝磁屏蔽，或將懸掛帶改用合金抗磁補償擺補償器裝磁屏蔽，或將懸掛帶改用合金抗磁補償擺用精密水準器水準儀用精密水準器水準儀5.6.7 觀測誤差的影響觀測誤差的影響 精密水準測量的觀測誤差，主要有：精密水準測量的觀測誤差，主要有：水準器氣泡居中的誤差，水準器氣泡居中的誤差，照準水準標尺上分劃的誤差照準水準標尺

32、上分劃的誤差讀數誤差讀數誤差 這些誤差都是屬于偶然性質的。由于精密水準儀有這些誤差都是屬于偶然性質的。由于精密水準儀有傾斜螺旋和符合水準器，并有光學測微器裝置，可以提傾斜螺旋和符合水準器，并有光學測微器裝置，可以提高讀數精度，同時用楔形絲照準水準標尺上的分劃線，高讀數精度，同時用楔形絲照準水準標尺上的分劃線，這樣可以減小照準誤差，因此，這些誤差影響都可以有這樣可以減小照準誤差，因此，這些誤差影響都可以有效地控制在很小的范圍內。實驗結果分析表明，這些誤效地控制在很小的范圍內。實驗結果分析表明，這些誤差在每測站上由基輔分劃所得觀測高差的平均值中的影差在每測站上由基輔分劃所得觀測高差的平均值中的影響

33、還不到響還不到0.lmm。5.7 精密水準測量的實施5.7.1 5.7.1 精密水準測量作業的一般規定精密水準測量作業的一般規定5.7.2 5.7.2 精密水準測量觀測精密水準測量觀測 精密水準測量一般指國家一、二等水準測量，在各項精密水準測量一般指國家一、二等水準測量，在各項工程的不同建設階段的高程控制測量中，極少進行一等水工程的不同建設階段的高程控制測量中，極少進行一等水準測量，故在工程測量技術規范中，將水準測量分為二、準測量，故在工程測量技術規范中，將水準測量分為二、三、四等三個等級，其精度指標與國家水準測量的相應等三、四等三個等級，其精度指標與國家水準測量的相應等級一致。級一致。5.7

34、.1 精密水準測量作業的一般規定精密水準測量作業的一般規定 根據各種誤差的性質及其影響規律，水準規范中對精密水準測量根據各種誤差的性質及其影響規律，水準規范中對精密水準測量的實施作出了各種相應的規定的實施作出了各種相應的規定 ：（1）觀測前）觀測前30分鐘，應將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨分鐘，應將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致；觀測時應用測傘遮蔽陽光；遷站時應罩以儀器罩。于一致；觀測時應用測傘遮蔽陽光；遷站時應罩以儀器罩。（2）儀器距前、后視水準標尺的距離應盡量相等，其差應小于規定的）儀器距前、后視水準標尺的距離應盡量相等，其差應小于規定的限值：二等水準測量中規定，一

35、測站前、后視距差應小于限值：二等水準測量中規定，一測站前、后視距差應小于1.0m，前、，前、后視距累積差應小于后視距累積差應小于3m。這樣，可以消除或削弱與距離有關的各種誤。這樣，可以消除或削弱與距離有關的各種誤差對觀測高差的影響，如角誤差和垂直折光等影響。差對觀測高差的影響，如角誤差和垂直折光等影響。（3）對氣泡式水準儀，觀測前應測出傾斜螺旋的置平零點，并作標記，對氣泡式水準儀，觀測前應測出傾斜螺旋的置平零點，并作標記，隨著氣溫變化，應隨時調整置平零點的位置。對于自動安平水準儀的隨著氣溫變化，應隨時調整置平零點的位置。對于自動安平水準儀的圓水準器，須嚴格置平。圓水準器，須嚴格置平。（4）同一

36、測站上觀測時，不得兩次調焦；轉動儀器的傾斜螺旋和測微）同一測站上觀測時，不得兩次調焦；轉動儀器的傾斜螺旋和測微螺旋，其最后旋轉方向均應為旋進，以避免傾斜螺旋和測微器隙動差螺旋，其最后旋轉方向均應為旋進，以避免傾斜螺旋和測微器隙動差對觀測成果的影響。對觀測成果的影響。5.7 精密水準測量的實施5.7.1 精密水準測量作業的一般規定精密水準測量作業的一般規定（5）在兩相鄰測站上，應按奇、偶數測站的觀測程序進行觀測，對于）在兩相鄰測站上，應按奇、偶數測站的觀測程序進行觀測，對于往測奇數測站按往測奇數測站按“后前前后后前前后”、偶數測站按、偶數測站按“前后后前前后后前”的觀測程序在的觀測程序在相鄰測站

37、上交替進行。返測時，奇數測站與偶數測站的觀測程序與往測相鄰測站上交替進行。返測時，奇數測站與偶數測站的觀測程序與往測時相反，即奇數測站由前視開始，偶數測站由后視開始。這樣的觀測程時相反，即奇數測站由前視開始，偶數測站由后視開始。這樣的觀測程序可以消除或減弱與時間成比例均勻變化的誤差對觀測高差的影響，如序可以消除或減弱與時間成比例均勻變化的誤差對觀測高差的影響，如角的變化和儀器的垂直位移等影響。角的變化和儀器的垂直位移等影響。（6）在連續各測站上安置水準儀時，應使其中兩腳螺旋與水準路線方在連續各測站上安置水準儀時，應使其中兩腳螺旋與水準路線方向平行，而第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側與右側向平行

38、，而第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側與右側。（7）每一測段的往測與返測，其測站數均應為偶數，由往測轉向返測）每一測段的往測與返測，其測站數均應為偶數，由往測轉向返測時，兩水準標尺應互換位置，并應重新整置儀器。在水準路線上每一測時，兩水準標尺應互換位置，并應重新整置儀器。在水準路線上每一測段儀器測站安排成偶數，可以削減兩水準標尺零點不等差等誤差對觀測段儀器測站安排成偶數，可以削減兩水準標尺零點不等差等誤差對觀測高差的影響。高差的影響。（8）每一測段的水準測量路線應進行往測和返測，這樣，可以消除或）每一測段的水準測量路線應進行往測和返測，這樣，可以消除或減弱性質相同、正負號也相同的誤差影響，如水準

39、標尺垂直位移的誤差減弱性質相同、正負號也相同的誤差影響，如水準標尺垂直位移的誤差影響。影響。 5.7 精密水準測量的實施5.7.1 精密水準測量作業的一般規定精密水準測量作業的一般規定（9）一個測段的水準測量路線的往測和返測應在不同的氣象條件下）一個測段的水準測量路線的往測和返測應在不同的氣象條件下進行，如分別在上午和下午觀測。進行，如分別在上午和下午觀測。（10)使用補償式自動安平水準儀觀測的操作程序與水準器水準儀相使用補償式自動安平水準儀觀測的操作程序與水準器水準儀相同。觀測前對圓水準器應嚴格檢驗與校正，觀測時應嚴格使圓水準器同。觀測前對圓水準器應嚴格檢驗與校正，觀測時應嚴格使圓水準器氣泡

40、居中。氣泡居中。（11）水準測量的觀測工作間歇時，最好能結束在固定的水準點上，）水準測量的觀測工作間歇時，最好能結束在固定的水準點上，否則，應選擇兩個堅穩可靠、光滑突出、便于放置水準標尺的固定點，否則，應選擇兩個堅穩可靠、光滑突出、便于放置水準標尺的固定點，作為間歇點加以標記，間歇后，應對兩個間歇點的高差進行檢測，檢作為間歇點加以標記，間歇后，應對兩個間歇點的高差進行檢測，檢測結果如符合限差要求（對于二等水準測量，規定檢測間歇點高差之測結果如符合限差要求（對于二等水準測量，規定檢測間歇點高差之差應差應1.0mm），就可以從間歇點起測。若僅能選定一個固定點作為），就可以從間歇點起測。若僅能選定一

41、個固定點作為間歇點，則在間歇后應仔細檢視，確認沒有發生任何位移，方可由間間歇點，則在間歇后應仔細檢視，確認沒有發生任何位移，方可由間歇點起測。歇點起測。5.7 精密水準測量的實施5.7.1 精密水準測量作業的一般規定精密水準測量作業的一般規定5.7 精密水準測量的實施 往測p奇數站：后（基）前（基）前（輔）后（輔）p偶數站：前（基）后（基）后（輔）前（輔） 返測p奇數站：前（基）后（基）后（輔）前（輔）p 偶數站：后（基）前（基）前（輔）后（輔）1 1 觀測程序觀測程序5.7.2 精密水準測量觀測精密水準測量觀測以往測奇數測站為例，一測站的操作程序如下：以往測奇數測站為例，一測站的操作程序如下

42、： （一）置平儀器。水準氣泡兩端影像的分離，不得超過（一）置平儀器。水準氣泡兩端影像的分離，不得超過lcm，對于，對于自動安平水準儀，要求圓氣泡位于指標圓環中央。自動安平水準儀，要求圓氣泡位于指標圓環中央。 （二）將望遠鏡照準后視水準標尺，使符合水準氣泡兩端影像近于（二）將望遠鏡照準后視水準標尺，使符合水準氣泡兩端影像近于符合（雙擺位自動安平水準儀應置于第符合（雙擺位自動安平水準儀應置于第擺位）。隨后用上、下絲分擺位）。隨后用上、下絲分別照準標尺基本分劃進行視距讀數（如下表中的（別照準標尺基本分劃進行視距讀數（如下表中的（1）和（）和（2）。視）。視距讀取距讀取4位，第四位數由測微器直接讀得。

43、然后，使符合水準氣泡兩位，第四位數由測微器直接讀得。然后，使符合水準氣泡兩端影像精確符合，使用測微螺旋用楔形平分線精確照準標尺的基本分端影像精確符合，使用測微螺旋用楔形平分線精確照準標尺的基本分劃，并讀取標尺基本分劃和測微分劃的讀數（劃，并讀取標尺基本分劃和測微分劃的讀數（3）。測微分劃讀數取）。測微分劃讀數取至測微器最小分劃。至測微器最小分劃。 （三）旋轉望遠鏡照準前視標尺，并使符合水準氣泡兩端影像精確（三）旋轉望遠鏡照準前視標尺，并使符合水準氣泡兩端影像精確符合（雙擺位自動安平水準儀仍在第符合（雙擺位自動安平水準儀仍在第擺位），用楔形平分線照準標擺位），用楔形平分線照準標尺基本分劃，并讀取

44、標尺基本分劃和測微分劃的讀數（尺基本分劃，并讀取標尺基本分劃和測微分劃的讀數（4）。然后用）。然后用上、下絲分別照準標尺基本分劃進行視距讀數（上、下絲分別照準標尺基本分劃進行視距讀數（5）和（）和（6）。）。 5.7 精密水準測量的實施 （四）用水平微動螺旋使望遠鏡照準前視標尺的輔助分劃，并（四）用水平微動螺旋使望遠鏡照準前視標尺的輔助分劃，并使符合氣泡兩端影像精確符合（雙擺位自動安平水準儀置于第使符合氣泡兩端影像精確符合（雙擺位自動安平水準儀置于第擺擺位），用楔形平分線精確照準并進行標尺輔助分劃與測微分劃讀數位），用楔形平分線精確照準并進行標尺輔助分劃與測微分劃讀數（7）。）。 （五）旋轉望

45、遠鏡，照準后視標尺的輔助分劃，并使符合水準氣（五）旋轉望遠鏡，照準后視標尺的輔助分劃，并使符合水準氣泡兩端影像精確符合（雙擺位自動安平水準儀仍在第泡兩端影像精確符合（雙擺位自動安平水準儀仍在第擺位），用擺位），用楔形平分線精確照準并進行輔助分劃與測微分劃讀數（楔形平分線精確照準并進行輔助分劃與測微分劃讀數（8）。下表）。下表中第（中第（1）至（）至（8）欄是讀數的記錄部分，（）欄是讀數的記錄部分，（9）至（）至（18）欄是計算）欄是計算部分。部分。5.7.2 精密水準測量觀測精密水準測量觀測5.7 精密水準測量的實施 測自 至 20 年 月 日 時間 始 時 分 末 時 分 成 像 溫度 云量

46、 風向風速 天氣 土質 太陽方向 5.7.2 精密水準測量觀測精密水準測量觀測-285028 h1.11.12-285029-285027后-前10.511.67376725376732前371108559091696091705后381609711（18） h（12）（11）（17）（16）（15）后-前（10）（9）（13）（7）（4）前（6）（2）（14）（8）（3）后（5）（1）d視距差d輔助分劃（二次）基本分劃（一次）前距后距上絲上絲備考基+K減輔（一減二）標尺讀數方向及尺號下絲前尺下絲后尺測站編號5.7 精密水準測量的實施現以往測奇數測站的觀測程序為例，來說明計算內容與計算步驟現以

47、往測奇數測站的觀測程序為例，來說明計算內容與計算步驟 視距部分的計算視距部分的計算 （9）=（1）-（2） （10）=（5）-（6） （11）=（9）-（10） （12）=（11）+前站（前站（12） 高差部分的計算與檢核高差部分的計算與檢核 （14）（）（3）+ K -（8）式中式中K為基輔差（對于為基輔差（對于N3水準標尺而言水準標尺而言K=3.0155m) （13）=（4）+ K -（7） （15）=（3）-（4） （16）=（8）-（7） （17）=（14）-（13）=（15）-（16）檢核）檢核 （18）= （15）+（16）以上即一測站全部操作與觀測過程。以上即一測站全部操作與觀測過程。 215.7.2 精密水準測量觀測精密水準測量觀測5.7.2 精密水準測量觀測精密水準測量觀測一、二等精密水準測量外業計算尾數取位規定如下表：一、二等精密水準測量外業計算尾數取位規定如下表：項目項目等級等級往（返）測往（返）測距離總和距離