1、1、表面變形(外觀)觀測(cè)儀器2、內(nèi)部相對(duì)位移觀測(cè)儀器3、巖土體的傾斜變形觀測(cè)儀器4、沉降變形觀測(cè)5、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)6、壓力測(cè)量?jī)x器7、地下水監(jiān)測(cè)8、TDR監(jiān)測(cè)第三講 監(jiān)測(cè)儀器與工作方法第一節(jié) 表面變形（外觀）觀測(cè)儀器1、表面變形觀測(cè)方法（外觀法）概述： 外觀法是以被觀測(cè)物體的表面變形為觀測(cè)對(duì)象的一種方法。特點(diǎn)：觀測(cè)點(diǎn)在被觀測(cè)物體的表面；測(cè)點(diǎn)或儀器具有可接觸、可更換、非完全埋入等特點(diǎn)。外觀儀器可分通用儀器和專用儀器 。 通用儀器：光學(xué)經(jīng)緯儀、光學(xué)水準(zhǔn)儀、電磁波測(cè)距儀、電子全測(cè)儀、電子水準(zhǔn)儀等。通用儀器主要是工程測(cè)量?jī)x器。 專用儀器：主要應(yīng)用在精密工程測(cè)量領(lǐng)域。其中，包括機(jī)械式、光電式及光機(jī)電(子)

2、結(jié)合式的儀器或測(cè)量系統(tǒng)。特點(diǎn)是：高精度、自動(dòng)化、遙測(cè)和持續(xù)觀測(cè)。 如正、倒錘與垂線觀測(cè)儀、引張線，激光準(zhǔn)直儀、鉛直儀、靜力水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)等。1、表面變形觀測(cè)方法（外觀法）概述： 外觀法中以精密大地測(cè)量技術(shù)最為成熟、精度較高，是目前廣泛使用的最有效的外觀方法。 精密大地測(cè)量技術(shù)是從工程測(cè)量方法發(fā)展起來的。 工程測(cè)量的主要功能為定位：測(cè)點(diǎn)的三維座標(biāo)。 精密大地測(cè)量的主要功能是：測(cè)點(diǎn)三維座標(biāo)隨時(shí)間的變化。其精度要求較高。 對(duì)精度要求較高的變形監(jiān)測(cè)，一般應(yīng)形成變形觀測(cè)控制網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè)，包括水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)和垂直位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)。 變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)由三種點(diǎn)（基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)、變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)）和兩種等級(jí)的網(wǎng)：基準(zhǔn)網(wǎng)、次級(jí)網(wǎng)（由

3、工作基點(diǎn)、變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)形成）。 觀測(cè)方法：測(cè)距、測(cè)角、測(cè)水準(zhǔn)、準(zhǔn)直線等。 視準(zhǔn)線、邊角網(wǎng)、交會(huì)法、導(dǎo)線法等。第一節(jié) 表面變形觀測(cè)儀器2、水準(zhǔn)儀 水準(zhǔn)儀的基本結(jié)構(gòu)及功能（一）水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器水準(zhǔn)測(cè)量用的儀器、工具：1.水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀的作用就是提供一條水平視線(視準(zhǔn)軸)。2、水準(zhǔn)尺和尺墊 水準(zhǔn)尺是水準(zhǔn)測(cè)量中用于高差量度的標(biāo)尺，水準(zhǔn)尺制造用材有優(yōu)質(zhì)木材、合金材和玻璃鋼等幾種，有2m，3m，5m等多種長度和整尺、折尺、塔尺等多種類型。水準(zhǔn)尺按精度高低可分為精密水準(zhǔn)尺和普通水準(zhǔn)尺。(1) 普通水準(zhǔn)尺 材料：用木料、鋁材和玻璃鋼制成。 結(jié)構(gòu)：尺長多為3m，兩根為一副，且為雙面（黑、紅面）刻劃的直尺，每隔1cm印刷

4、有黑白或紅白相間的分劃。每分米處注有數(shù)字，對(duì)一對(duì)水準(zhǔn)尺而言，黑、紅面注記的零點(diǎn)不同。黑面尺的尺底端從零開始注記讀數(shù)，兩尺的紅面尺底端分別從常數(shù)4687mm和4787mm開始，稱為尺常數(shù)K。即K1=4.687 m， K2=4.787 m。設(shè)尺常數(shù)是為了檢核用。2、水準(zhǔn)儀（2）精密水準(zhǔn)尺 材料：框架用木料制成，分劃部分用鎳鐵合金做成帶狀。 結(jié)構(gòu)：尺長多為3m，兩根為一副。在尺帶上有左右兩排線狀分劃，分別稱為基本分劃和輔助分劃，格值1cm。這種水準(zhǔn)尺配合精密水準(zhǔn)儀使用。（3）尺墊（尺臺(tái)） 水準(zhǔn)測(cè)量中有許多地方需要設(shè)置轉(zhuǎn)點(diǎn)(中間點(diǎn))，為防止觀測(cè)過程中尺子下沉而影響讀數(shù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)在轉(zhuǎn)點(diǎn)處放一尺墊。尺墊

5、一般由平面為三角形的鑄鐵制成，下面有三個(gè)尖腳，便于踩入土中，使之穩(wěn)定。上面有一突起的半球形小包，立水準(zhǔn)尺于球頂，尺底部?jī)H接觸球頂最高的一點(diǎn)，當(dāng)水準(zhǔn)尺轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，尺底的高程不會(huì)改變。2、水準(zhǔn)儀按精度水準(zhǔn)儀可分為DS05、DS1、DS3、DS10等幾個(gè)等級(jí)：DS05-每千米水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差為0.5 mm，用于高等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量；DS1-每千米水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差為1.0 mm，用于高等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量；DS3-每千米水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差為3.0 mm，用于一般工程測(cè)量和地形測(cè)量；DS10-每千米水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差為10.0 mm，用于一般工程測(cè)量和地形測(cè)量。DS為“大地”、“水準(zhǔn)儀”的漢語拼音縮寫。2、水準(zhǔn)儀

6、水準(zhǔn)儀由照準(zhǔn)部和基座兩部分組成。 1）基座 用于支撐照準(zhǔn)部，上有三個(gè)腳螺旋，其作用是整平儀器。2)照準(zhǔn)部 照準(zhǔn)部由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器和控制螺旋等組成，能繞水準(zhǔn)儀的豎軸在水平面內(nèi)作全圓轉(zhuǎn)。望遠(yuǎn)鏡:作用是照準(zhǔn)和提供一條水平線(視準(zhǔn)軸)，并在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。水準(zhǔn)器：照準(zhǔn)部上有兩個(gè)水準(zhǔn)器。個(gè)是圓水準(zhǔn)器，其水準(zhǔn)管軸與豎軸平行，水準(zhǔn)器格值82mm，；另一個(gè)是管水準(zhǔn)器(又稱水準(zhǔn)管)，格值為202mm，用于視準(zhǔn)軸精密置平。 控制螺旋：制動(dòng)螺旋，使照準(zhǔn)部固定 水平微動(dòng)螺旋：用于精確瞄準(zhǔn)；微傾螺旋，用于精確整平。 2、水準(zhǔn)儀 水準(zhǔn)儀的使用方法（一）水準(zhǔn)儀的操作步驟在安置儀器之前，應(yīng)選擇合適的地點(diǎn)放好儀器的三腳架，其位置

7、應(yīng)位于兩標(biāo)尺中間。高度適中，架頭大致水平，上架后的儀器要立即用中心螺絲固定于三腳架上，腳架要踩實(shí)。用水準(zhǔn)儀進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量的操作程序如下：粗平瞄準(zhǔn)精平讀數(shù)1、粗平轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中，稱為粗平。2、水準(zhǔn)儀2、瞄準(zhǔn) 松開制動(dòng)螺旋，先用望遠(yuǎn)鏡的外瞄準(zhǔn)器瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，制動(dòng)照準(zhǔn)部，調(diào)焦使水準(zhǔn)尺成像清晰，調(diào)目鏡使十字絲清晰，消除視差，該過程稱粗略瞄準(zhǔn)。在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)找到水準(zhǔn)尺像，再用微動(dòng)螺旋使十字絲的豎絲與水準(zhǔn)尺的一邊重合，稱為精確瞄準(zhǔn)。3、精平 調(diào)節(jié)微傾螺旋，使水準(zhǔn)管觀察孔中的兩半部分氣泡精確吻合，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸精平。2、水準(zhǔn)儀4、讀數(shù) 水準(zhǔn)儀精平后，應(yīng)立即用十字絲的中橫絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。讀數(shù)時(shí)先

8、看估讀的毫米數(shù)，然后以毫米為單位報(bào)出四位讀數(shù)，如2.753米讀成2753，這樣讀數(shù)可防止讀、記及計(jì)算中的錯(cuò)誤和不必要的誤會(huì)。2、水準(zhǔn)儀1、水準(zhǔn)點(diǎn)位：水準(zhǔn)高程的標(biāo)志，有永久和臨時(shí)點(diǎn)兩類。2、兩水準(zhǔn)點(diǎn)間高差測(cè)定的基本方法： 當(dāng)兩水準(zhǔn)點(diǎn)間的距離較近，可設(shè)站一次測(cè)定兩點(diǎn)間的高差，此時(shí)水準(zhǔn)尺應(yīng)直接立于水準(zhǔn)點(diǎn)上。當(dāng)兩水準(zhǔn)點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，需在兩點(diǎn)間設(shè)若干站，分別測(cè)出各站的高差，各測(cè)站高差之和，即為兩水準(zhǔn)點(diǎn)AB間的高差hAB。2、水準(zhǔn)儀索佳自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀 DS30 DS32 等(天津歐波) 蘇光DSZ3水準(zhǔn)儀 高精度水準(zhǔn)儀-美國天寶 徠卡精密水準(zhǔn)儀 精密水準(zhǔn)儀 威爾持N3型精密水準(zhǔn)儀 該儀器物鏡的有效孔徑為50m

9、m，望遠(yuǎn)鏡放大倍率為40倍，水準(zhǔn)器格值為102mm。傾斜螺旋上有分劃盤，其轉(zhuǎn)動(dòng)范圍約七周。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋可使水平視線在厘米范圍內(nèi)平移，測(cè)微器分劃尺相應(yīng)有100格故測(cè)微器分劃尺最小格值為0.1mm。2、水準(zhǔn)儀1望遠(yuǎn)鏡目鏡；2照亮水準(zhǔn)氣泡的反光鏡；3傾斜螺旋；4調(diào)焦螺旋；5平行玻璃板測(cè)微螺旋6平行玻璃板旋轉(zhuǎn)軸；7水平微動(dòng)螺旋；8一水平制動(dòng)螺旋；9腳螺旋；10腳架 蔡司 Ni004型精密水準(zhǔn)儀 主要持點(diǎn)是對(duì)熱影響的感應(yīng)較小，外界溫度變化時(shí)，水準(zhǔn)軸與視準(zhǔn)軸之間的交角i的變化很小，這是因?yàn)橥h(yuǎn)鏡、管狀水準(zhǔn)器和平行玻璃板的傾斜設(shè)備等部件，都裝在一個(gè)附有絕熱層的金屬套筒內(nèi)，這樣就保證了水準(zhǔn)儀上這些部件的溫度迅

10、速達(dá)到平衡。儀器物鏡的有效孔徑為56mm，望遠(yuǎn)鏡放大倍率為44倍。水準(zhǔn)器格值為102mm。 2、水準(zhǔn)儀1望遠(yuǎn)鏡目鏡；2調(diào)焦螺旋；3概略置平水準(zhǔn)器；4傾斜螺旋；5望遠(yuǎn)鏡物鏡；6測(cè)微螺旋；7讀數(shù)放大鏡；8水平微動(dòng)螺旋；9腳螺旋 國產(chǎn)Sl型精密水淮儀該儀器是北京測(cè)繪儀器廠生產(chǎn)的。物鏡的有效孔徑為50mm，望遠(yuǎn)鏡放大倍率為40倍，水準(zhǔn)器格值為102mm。2、水準(zhǔn)儀瑞士Leica公司生產(chǎn)的DN03精密數(shù)字水準(zhǔn)儀 數(shù)字水準(zhǔn)儀 將編碼了的水準(zhǔn)尺影像進(jìn)行處理，由傳感器從望遠(yuǎn)鏡中獲得在刻有二進(jìn)制條碼的專用水準(zhǔn)尺上的測(cè)量信號(hào)，由微處理器自動(dòng)計(jì)算水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)及儀器到水準(zhǔn)尺的水平距離，所測(cè)數(shù)據(jù)可顯示，也可存儲(chǔ)在PC

11、MCIA卡上。3、經(jīng)緯儀按測(cè)角精度分： DJ07 一測(cè)回水平方向中誤差0.7:用于一等三角; DJ1 一測(cè)回水平方向中誤差1.0:用于一、二等三角; DJ2 一測(cè)回水平方向中誤差2.0:用于三、四等三角; DJ6 一測(cè)回水平方向中誤差6.0:用于地形測(cè)圖、一般工程。 DJ為“大地”、“經(jīng)緯儀”的漢語拼音縮寫。 經(jīng)緯儀用于測(cè)角，包括水平角和豎直角測(cè)量。經(jīng)緯儀的分類： 游標(biāo)經(jīng)緯儀、 光學(xué)經(jīng)緯儀 電子經(jīng)緯儀。 2級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀 J2型光學(xué)經(jīng)緯儀有我國蘇州光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的JGJ2經(jīng)緯儀，與J2型同等精度的由德國蔡司廠生產(chǎn)的010經(jīng)緯儀和瑞土威爾持廠生產(chǎn)的T2經(jīng)緯儀等。這些儀器的基本結(jié)構(gòu)和讀數(shù)測(cè)微原理都是

12、相仿的。 威爾特T2經(jīng)緯儀測(cè)微設(shè)備的構(gòu)造原理是采用雙平行玻璃板光學(xué)測(cè)微器。T2經(jīng)緯儀水平度盤格值為20，測(cè)微器格值為1。讀數(shù)方法是使用測(cè)微螺旋使度盤對(duì)徑分劃線重合，然后進(jìn)行讀數(shù)，這種讀數(shù)方法一般稱為重合法讀數(shù)。 3、經(jīng)緯儀光學(xué)經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)與功能1、基座部分 基座構(gòu)成與功能同水準(zhǔn)儀。 2、照準(zhǔn)部 照準(zhǔn)部是經(jīng)緯儀的主要部件，照準(zhǔn)部部分的部件有水準(zhǔn)管、光學(xué)對(duì)點(diǎn)器、支架、橫軸、豎直度盤、望遠(yuǎn)鏡、度盤讀數(shù)系統(tǒng)等。3、度盤部分 光學(xué)經(jīng)緯儀度盤有水平度盤和垂直度盤，均由光學(xué)玻璃制成。水平度盤沿著全圓從0360順時(shí)針刻畫，最小格值一般為1或30。3、經(jīng)緯儀4、度盤讀數(shù)裝置及讀數(shù)方法 光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)系統(tǒng)包括水

13、平和垂直度盤、測(cè)微裝置、讀數(shù)顯微鏡等幾個(gè)部分。水平度盤和垂直度盤上的度盤刻劃的最小格值一般為1或30，在讀取不足一個(gè)格值的角值時(shí)，必須借助測(cè)微裝置，光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)測(cè)微器裝置有測(cè)微尺和平行玻璃測(cè)微器兩種。5、水準(zhǔn)器 光學(xué)經(jīng)緯儀上有23個(gè)水準(zhǔn)器，其作用是使處于工作狀態(tài)的經(jīng)緯儀垂直軸鉛垂、水平度盤水平，水準(zhǔn)器分管水準(zhǔn)器和園水準(zhǔn)器兩種。光學(xué)經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)與功能3、經(jīng)緯儀 34 T2 外形 l垂直度盤照明反光鏡；2望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋；3望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋；4垂直度盤水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋；5水平度盤照明反光鏡；6測(cè)微螺旋；7讀數(shù)顯微鏡目鏡；8換像螺旋；9照準(zhǔn)部微動(dòng)螺旋；10光學(xué)對(duì)準(zhǔn)器。 3、經(jīng)緯儀 威爾特T2經(jīng)緯儀測(cè)微

14、設(shè)備的構(gòu)造原理是采用雙平行玻璃板光學(xué)測(cè)微器。T2經(jīng)緯儀水平度盤格值為20，測(cè)微器格值為1。讀數(shù)方法是使用測(cè)微螺旋使度盤對(duì)徑分劃線重合，然后進(jìn)行讀數(shù)，這種讀數(shù)方法一般稱為重合法讀數(shù)。 圖35(a)是威爾特T2經(jīng)緯儀讀數(shù)顯微鏡視場(chǎng)圖。最近生產(chǎn)的T2經(jīng)緯儀，讀數(shù)顯微鏡視場(chǎng)略有改進(jìn)，旋轉(zhuǎn)測(cè)微螺旋使對(duì)徑分劃線重合后按照三角形標(biāo)志指示直接讀出大數(shù)，如圖35（b）所示大數(shù)為9420，小寬度盤最小分格值半的尾讀數(shù)為244，全部讀數(shù)為94224。 3、經(jīng)緯儀 35 T2的讀書窗3、經(jīng)緯儀 國產(chǎn)JGJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀的外形和部件說明；圖37是JGJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)顯微鏡的視場(chǎng)圖。圖38是蔡司010型光學(xué)經(jīng)緯儀的外

15、形和讀數(shù)顯微鏡的視場(chǎng)圖。它的度盤分劃線是雙線。 J2外形1垂直度盤反光鏡；2垂直度盤指標(biāo)水準(zhǔn)器觀察鏡；3垂直度盤指標(biāo)水準(zhǔn)微動(dòng)螺旋；4光學(xué)對(duì)中器目鏡；5水平度盤反光鏡；6望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋；7光學(xué)粗照準(zhǔn)器；8測(cè)微螺旋；9望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋；10換像螺旋；11照準(zhǔn)部微動(dòng)螺旋；12水平度盤變位螺旋；13縱軸固定螺旋；14照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋；15照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器；16讀書目鏡筒3、經(jīng)緯儀 37 J2經(jīng)緯儀的讀數(shù)窗 38 010型經(jīng)緯儀外形及讀數(shù)窗1 照準(zhǔn)部微動(dòng)螺旋；2度盤換像輪；3望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋；4測(cè)微輪；5望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)鈕；6光學(xué)照準(zhǔn)器；7指標(biāo)水準(zhǔn)器觀察棱鏡；8望遠(yuǎn)鏡焦環(huán)；9讀數(shù)目鏡；10照準(zhǔn)部制動(dòng)鈕3、經(jīng)緯儀 利用激

16、光對(duì)中器可以快速地對(duì)中儀器，且可通過調(diào)激光亮度獲得最理想的光斑。電子氣泡也是一個(gè)非常有用的工具，它使整平變得更簡(jiǎn)單、精確。大顯示屏增加了數(shù)據(jù)的易讀性。親切的圖標(biāo)引導(dǎo)您熟練地操作儀器，輕輕按鍵即可輕松進(jìn)入各設(shè)置界面。內(nèi)置的電子補(bǔ)償器提高了測(cè)量精度。水平垂直方向皆使用先進(jìn)的無限位微動(dòng)螺旋，沒有制動(dòng)螺旋，目標(biāo)照準(zhǔn)更流暢自由。 3、經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀：目前電子經(jīng)緯儀已基本取代了光學(xué)經(jīng)緯儀。名稱使用區(qū)域精度可靠性修理效率外型用途方便程度自動(dòng)化程度價(jià)格電子經(jīng)緯儀較發(fā)達(dá)國家人為誤差少較高容易高美觀應(yīng)用面廣可配成全站儀直接顯示可自動(dòng)采集光經(jīng)、電經(jīng)價(jià)格一樣光學(xué)經(jīng)緯儀國內(nèi)外落后地區(qū)人為誤差大一般光路調(diào)整麻煩一般普通

17、常規(guī)測(cè)量人工判讀手工記錄3、經(jīng)緯儀4、電磁波測(cè)距儀以電磁波(光波或微波)作為載波傳輸測(cè)距信號(hào)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間距離的光電測(cè)距技術(shù)已成為距離測(cè)量的主要手段。電磁波測(cè)距儀測(cè)距具有工作輕便、測(cè)距精度高、測(cè)程遠(yuǎn)、作業(yè)效率高和不受地形影響等優(yōu)點(diǎn)。測(cè)距儀的分類 按測(cè)程分 ：短程 5km以下；中程 515km；遠(yuǎn)程15km以上。按精度分：高精度 5mm/ km；中精度 510 mm/ km； 低精度 1020 mm/ km。 按載波分 ：微波測(cè)距儀；紅外光測(cè)距儀；激光測(cè)距儀。 后兩者又總稱為光電測(cè)距儀。遠(yuǎn)程測(cè)距儀器多采用微波和激光作載波，測(cè)程可達(dá)數(shù)十公里。中、短程測(cè)距一般以紅外光作載波。電磁波測(cè)距儀按測(cè)定電磁波傳播

18、時(shí)間、方法不同，分為脈沖式測(cè)距儀和相位式測(cè)距儀。 測(cè)距原理：在待測(cè)距離AB的兩端分別放置測(cè)距儀和反射鏡，當(dāng)光束從儀器A處發(fā)出開始計(jì)時(shí)，光束抵達(dá)B處反射鏡時(shí)被全反射，然后回到A處計(jì)時(shí)結(jié)束，若光束往返時(shí)間為 t2d, 則AB距離為：D= c*t2d/2. c為光速， c c0/n c0為真空中的光速，n為光在大氣中的折射率，與光源的波長、氣壓和溫度有關(guān)。 實(shí)際測(cè)量是以相位法測(cè)距。4、電磁波測(cè)距儀測(cè)距儀的一般使用方法 測(cè)距儀有組合式、整體式兩種。組合式是指由經(jīng)緯儀、測(cè)距儀主機(jī)、控制鍵盤、電源及其它附件組成。 距離測(cè)量步驟如下： 1、儀器安置：在測(cè)站點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，方法同角度測(cè)量，但應(yīng)比測(cè)角時(shí)儀器安置高

19、度略低。 2、測(cè)前準(zhǔn)備：儀器功能及電源狀態(tài)測(cè)試；設(shè)置單位制式，預(yù)置常數(shù)，包括：儀器加常數(shù)、氣象改正數(shù)等。 3、照準(zhǔn)反射棱鏡，調(diào)節(jié)經(jīng)緯儀的水平和豎直微動(dòng)螺旋使回光信號(hào)最大。 4、根據(jù)測(cè)量精度要求測(cè)量距離若干測(cè)回，同時(shí)觀測(cè)垂直角，量?jī)x器高，鏡高并記錄有關(guān)氣象數(shù)據(jù)，備成果整理之用。4、電磁波測(cè)距儀5、全站儀 全站儀是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。因其一次安置儀器就可完成該測(cè)站上全部測(cè)量工作，所以稱之為全站儀。全站儀的發(fā)展經(jīng)歷了從組合式即光電測(cè)距儀與光學(xué)經(jīng)緯儀組合，或光電測(cè)距儀與電子經(jīng)緯儀組合，到整體式即將光電測(cè)距儀的

20、光波發(fā)射接收系統(tǒng)的光軸和經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸組合為同軸的整體式全站儀等幾個(gè)階段 全站儀幾乎可以用在所有的測(cè)量領(lǐng)域。電子全站儀由電源部分、測(cè)角系統(tǒng)、測(cè)距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤等組成。 同電子經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀相比，全站儀增加了許多特殊部件，因此而使得全站儀具有比其它測(cè)角、測(cè)距儀器更多的功能，使用也更方便。這些特殊部件構(gòu)成了全站儀在結(jié)構(gòu)方面獨(dú)樹一幟的特點(diǎn)。 全站儀具有角度測(cè)量、距離(斜距、平距、高差)測(cè)量、三維坐標(biāo)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、交會(huì)定點(diǎn)測(cè)量和放樣測(cè)量等多種用途。內(nèi)置專用軟件后，功能還可進(jìn)一步拓展。 5、全站儀 全站儀的數(shù)據(jù)通訊 全站儀的數(shù)據(jù)通訊是指全站儀與電子計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行的雙向

21、數(shù)據(jù)交換。全站儀與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊的方式主要有兩種，一種是利用全站儀配置的PCMCIA（personal computer memory card internation association，簡(jiǎn)稱PC卡，也稱存儲(chǔ)卡）卡進(jìn)行數(shù)字通訊，特點(diǎn)是通用性強(qiáng)，各種電子產(chǎn)品間均可互換使用；另一種是利用全站儀的通訊接口，通過電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。豐富的機(jī)載程序開放的用戶自編程序平臺(tái) 5、全站儀 1SET2100電子全站儀的外部構(gòu)件及名稱 圖216所示為SET100 2級(jí)電全子站儀(測(cè)距精度：2mm+2ppM)的外形、各部分構(gòu)件及其名稱。 39 SET2100 全站儀外形1提柄；2提柄固定螺絲；3儀器高標(biāo)志

22、；4電池；5鍵盤；6三角基座制動(dòng)控制桿；7底版；8腳螺旋；9圓水準(zhǔn)器校正螺絲；10圓水準(zhǔn)器；11顯示窗；12物鏡；13管式羅盤插口；14光學(xué)對(duì)中器調(diào)焦環(huán)；15光學(xué)對(duì)中器分劃板護(hù)蓋；16光學(xué)對(duì)中器目鏡；17水平制動(dòng)鈕；18水平微動(dòng)手輪；19數(shù)據(jù)輸出插口；20外接電源插口；21照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器；22照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器校正螺絲；23垂直制動(dòng)鈕；27粗照準(zhǔn)器；28儀器中心標(biāo)志 5、全站儀2SET2100電子全站儀的功能 (1)全站儀功能SET2100電子全站儀為一種智能型電子全站儀，它具有下列一些功能： 1)角度、距離、高差測(cè)量功能：可測(cè)定垂直角、水平角、斜距、平距和高差。 2)特殊測(cè)量功能：可進(jìn)行放樣測(cè)量、三

23、維坐標(biāo)測(cè)量、懸高測(cè)量、對(duì)邊測(cè)量、目標(biāo)偏心測(cè)量、支導(dǎo)線測(cè)量等 3)傾斜角補(bǔ)償功能：設(shè)有雙軸傾斜傳感器，可測(cè)定儀器縱軸在視準(zhǔn)軸方向和橫軸方向的傾角；對(duì)于垂直角的指標(biāo)差，可自行消除。 5、全站儀 4)視準(zhǔn)差改正功能：在高精度測(cè)角中，可計(jì)算出現(xiàn)準(zhǔn)差并自動(dòng)對(duì)方向監(jiān)測(cè)值進(jìn)行改正。 5)后方交會(huì)平差功能：對(duì)具有多余觀測(cè)的邊、角后方交會(huì)，能用最小二乘法計(jì)算測(cè)站坐標(biāo)。 6)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和調(diào)出(輸入/助出)功能：可記錄(存儲(chǔ))和調(diào)出下列數(shù)據(jù)：儀器數(shù)據(jù)，測(cè)量數(shù)據(jù)、測(cè)站數(shù)據(jù)、坐標(biāo)數(shù)據(jù)和特征碼等。 5、全站儀5、全站儀測(cè)量機(jī)器人：能學(xué)習(xí)、會(huì)判斷，自動(dòng)識(shí)別、照準(zhǔn)、跟蹤目標(biāo)，自動(dòng)記錄與計(jì)算，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化無人值守的全站儀。特點(diǎn)

24、：1、觀測(cè)工作的自動(dòng)化 2、數(shù)據(jù)分析處理自動(dòng)化 3、自動(dòng)生成數(shù)據(jù)庫 4、可有線或無線傳輸數(shù)據(jù)。GPS全球定位系統(tǒng)及其在變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 全球定位系統(tǒng)GPS，于1973年由美國政府組織研制，耗費(fèi)巨資，歷經(jīng)約20年，于1993年全部建成。該系統(tǒng)是伴隨現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展而建立起來的新一代精密衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，不僅具有全球性、全天候、連續(xù)的三維測(cè)速、導(dǎo)航、定位與授時(shí)能力，而且具有良好的抗干擾性和保密性。該系統(tǒng)的研制成功已成為美國導(dǎo)航技術(shù)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，被視為20世紀(jì)繼阿波羅登月計(jì)劃和航天飛行計(jì)劃之后的又一重大科技成就。 目前GPS精密定位技術(shù)已經(jīng)廣泛地滲透到了經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域，尤其

25、是在大地測(cè)量學(xué)及其相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域，如地球動(dòng)力學(xué)、海洋大地測(cè)量學(xué)、天文學(xué)、地球物理和資源勘探、航空與衛(wèi)星遙感、精密工程測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)、城市控制測(cè)量等方面的廣泛應(yīng)用，充分顯示了這一衛(wèi)星定位技術(shù)的高精度和高效益。這預(yù)示測(cè)繪界將面臨一場(chǎng)意義深遠(yuǎn)的變革，從而使測(cè)繪領(lǐng)域步入一個(gè)嶄新的時(shí)代。 6、全球定位系統(tǒng)GPS 在我國測(cè)繪行業(yè)，GPS的應(yīng)用起步較晚，但發(fā)展速度很快。測(cè)繪工作者們?cè)贕PS應(yīng)用基礎(chǔ)研究和實(shí)用軟件開發(fā)等方而取得了大量的成果，從而為GPS技術(shù)在我國全面推廣提供了技術(shù)保證。同時(shí)，還對(duì)GPS測(cè)量在適合我國國情的可行性研究方而做了大量的試驗(yàn)。實(shí)踐證明，GPS測(cè)量技術(shù)在許多工作中，比傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)更具有競(jìng)

26、爭(zhēng)力，有著操作簡(jiǎn)便、觀測(cè)時(shí)間短、定位精度高、能全天候作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。 近年來，GPS技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在接收機(jī)體積的減小、觀測(cè)精度的提高及功耗的減少上，接收機(jī)價(jià)格也有明顯的下降并且操作更加方便。另外數(shù)據(jù)處理技術(shù)也有了很大的發(fā)展，從而為GPS技術(shù)的推廣和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 6、全球定位系統(tǒng)GPS 以往，大型工程建筑物(如：碼頭、大壩等)變形監(jiān)測(cè)經(jīng)常采用傳統(tǒng)的方法即建立高精度的監(jiān)測(cè)網(wǎng)。由于受到地形等條件的影響，這種監(jiān)測(cè)網(wǎng)往往網(wǎng)形較差，從而使監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置精度受到較大的影響。另外傳統(tǒng)方法通常觀測(cè)時(shí)問長、勞動(dòng)強(qiáng)度大、難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。利用GPS及計(jì)算機(jī)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集、平差計(jì)算及變形分析的連續(xù)自動(dòng)化，

27、實(shí)踐證明，利用GPS進(jìn)行變形觀測(cè)可獲得+0.52mm的精度。 一、GPS定位系統(tǒng)的特點(diǎn) (1) 不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制 GPS衛(wèi)星能夠覆蓋整個(gè)地球，即在地球上任一位置、任一時(shí)間都至少能同時(shí)見到四顆衛(wèi)星，因此，不論白天還是夜晚，不論是在海上、天空還是在陸地均可隨時(shí)進(jìn)行定位、授時(shí)等服務(wù)。 (2) 不受天氣限制 無論刮風(fēng)、下雨、下雪、下霧均可進(jìn)行GPS定位服務(wù)，因此，在惡劣的氣候環(huán)境下也能進(jìn)行定位，可以保證GPS用戶按時(shí)順利地完成任務(wù)。 6、全球定位系統(tǒng)GPS (3) 實(shí)時(shí)定位 對(duì)導(dǎo)航用戶而言，需實(shí)時(shí)刻知道自己所處位置。利用子午衛(wèi)星系統(tǒng)要觀測(cè)若干段時(shí)間后才能獲得定位結(jié)果；而GPS利用每秒鐘的觀測(cè)數(shù)據(jù)均

28、能馬上獲得定位結(jié)果，具有實(shí)時(shí)性。 (4) 不需通視 對(duì)于測(cè)量而言，點(diǎn)之間只有通視才能進(jìn)行測(cè)量，而GPS用于測(cè)量的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是點(diǎn)之間不需通視，即只要各點(diǎn)能接受到衛(wèi)星信號(hào)，就可以進(jìn)行定位，因此，可以避免許多過渡點(diǎn)，不僅給測(cè)量工作帶來許多方便、節(jié)省許多費(fèi)用，而且能提高測(cè)量精度。 (5) 定位精度高、速度快、自動(dòng)化程度高 在導(dǎo)航及測(cè)量領(lǐng)域，GPS與常規(guī)方法相比，具有精度高、速度快、操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，由此帶來了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 6、全球定位系統(tǒng)GPS Your location is:37o 23.323 N122o 02.162 W衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，應(yīng)用無線電測(cè)距交會(huì)的原理，便可由

29、三個(gè)以上地面已知點(diǎn)(控制站)交會(huì)出衛(wèi)星的位置，反之利用三個(gè)以上衛(wèi)星的已知空間位置又可交會(huì)出地面未知點(diǎn)(用戶接收機(jī))的位置 6、全球定位系統(tǒng)GPSGPS定位原理 二、GPS定位系統(tǒng)的組成 GPS全球定位系統(tǒng)主要由三大部分組成， 即空間部分、控制部分和用戶部分。 GPS系統(tǒng)的空間部分，由24顆衛(wèi)星組成， 均勻地分布在6個(gè)近圓形軌道上，每一軌道上有4顆衛(wèi)星。這些衛(wèi)星的分布，能保證地球上任何地方、任何時(shí)間都能觀測(cè)到511顆衛(wèi)星，從而為全球提供全天候服務(wù)。 空間部分： GPS的空間部分是由24顆GPS工作衛(wèi)星所組成，這些GPS工作衛(wèi)星共同組成了GPS衛(wèi)星星座，其中21顆為可用于導(dǎo)航的衛(wèi)星，3顆為活動(dòng)的備

30、用衛(wèi)星。這24顆衛(wèi)星分布在6個(gè)傾角為55的軌道上繞地球運(yùn)行。衛(wèi)星的運(yùn)行周期約為12恒星時(shí)。每顆GPS工作衛(wèi)星都發(fā)出用于導(dǎo)航定位的信號(hào)。 GPS用戶正是利用這些信號(hào)來進(jìn)行工作的。 6、全球定位系統(tǒng)GPS 控制部分： GPS的控制部分由分布在全球的由若干個(gè)跟蹤站所組成的監(jiān)控系統(tǒng)所構(gòu)成，根據(jù)其作用的不同，這些跟蹤站又被分為主控站、監(jiān)控站和注入站。主控站有一個(gè)，位于美國克羅拉多（Colorado）Springs的法爾孔（Falcon）空軍基地，它的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對(duì)GPS的觀測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入到衛(wèi)星中去；同時(shí)，它還對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行控制，向衛(wèi)星發(fā)布指令，

31、當(dāng)工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時(shí)，調(diào)度備用衛(wèi)星，替代失效的工作衛(wèi)星工作；另外，主控站也具有監(jiān)控站的功能。監(jiān)控站有五個(gè)，除了主控站外，其它四個(gè)分別位于夏威夷（Hawaii）、阿松森群島（Ascencion）、迭哥伽西亞（Diego Garcia）、卡瓦加蘭（Kwajalein），監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號(hào)，監(jiān)測(cè)衛(wèi)星的工作狀態(tài)；注入站有三個(gè)，它們分別位于阿松森群島（Ascencion）、迭哥伽西亞（Diego Garcia）、卡瓦加蘭（Kwajalein），注入站的作用是將主控站計(jì)算出的衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘的改正數(shù)等注入到衛(wèi)星中去。 6、全球定位系統(tǒng)GPS 由于GPS是全球性的定位系統(tǒng)，則其坐標(biāo)也必須是全球性的；

32、為了使用方便，它是通過國際協(xié)議確定的，通常稱為協(xié)議地球坐標(biāo)系(Coventional Terrestrial SystemCTS)。目前，GPS測(cè)量中所使用的協(xié)議地球坐標(biāo)系稱為WGS84世界大地坐標(biāo)系(Word Geodetic System)。WGS84世界大地坐標(biāo)系的幾何定義是：原點(diǎn)是地球質(zhì)心，z軸指向BIHl984.0定義的協(xié)議地球極(CTS)方向，X軸指向BIH1984.0的零子午面和CTS赤道的交點(diǎn)，Y軸與Z軸、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系用戶部分：GPS的用戶部分由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及相應(yīng)的用戶設(shè)備如計(jì)算機(jī)、氣象儀器等所組成。它的作用是接收GPS衛(wèi)星所發(fā)出的信號(hào)，利用這些信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航

33、定位等工作。 以上三部分共同組成了一個(gè)完整的GPS系統(tǒng)。6、全球定位系統(tǒng)GPS 上述CTS是協(xié)議地球極(Coventional Terrestrial Pole)的簡(jiǎn)稱；由于極移現(xiàn)象的存在，地極的位置在地極平面坐標(biāo)系中是一個(gè)連續(xù)的變量，其瞬時(shí)坐標(biāo)(Xp，Yp)由國際時(shí)間局(Bureau International deI Heure簡(jiǎn)稱BIH)定期向用戶公布。WGS84世界大地坐標(biāo)系就是以國際時(shí)間局1984年第一次公布的瞬時(shí)地極(BIHl984.0作為基準(zhǔn)，建立的地球瞬時(shí)坐標(biāo)系，嚴(yán)格來講屬準(zhǔn)協(xié)議地球坐標(biāo)系。 除上述幾何定義外，WGS84還有它嚴(yán)格的物理定義，它擁有自己的重力場(chǎng)模型和重力計(jì)算公式

34、，可以算出相對(duì)于WGS84橢球的大地水準(zhǔn)面差距。現(xiàn)將WGS84世界大地坐標(biāo)系與我國1980年國家大地坐標(biāo)系的基本大地參數(shù)列入表33，以便比較。 6、全球定位系統(tǒng)GPS 表33國家大地坐標(biāo)系的基本大地參數(shù)（1980年） 注：1. a為地球橢球長半徑； 2. 為地球自轉(zhuǎn)角速度； 3. GM為地球總質(zhì)量與萬有引力常數(shù) 的乘積 4. f為地球橢球極扁率。311 協(xié)議地球坐標(biāo)6、全球定位系統(tǒng)GPS 在實(shí)際測(cè)量定位工作中，雖然GPS衛(wèi)星的信號(hào)依據(jù)于WGS84坐標(biāo)系，但求解結(jié)果則是測(cè)站之間的基線向量或三維坐標(biāo)差。在數(shù)據(jù)處理時(shí)，根據(jù)上述結(jié)果，并以現(xiàn)有已知點(diǎn)(三點(diǎn)以上)的坐標(biāo)值作為約束條件，進(jìn)行整體平差計(jì)算，得

35、到各GPS測(cè)站點(diǎn)在當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有坐標(biāo)系中的實(shí)用坐標(biāo)，從面完成GPS測(cè)量結(jié)果向C80或當(dāng)?shù)鬲?dú)立坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。 四、GPS定位 GPS進(jìn)行定位的方法，根據(jù)用戶接收機(jī)天線在測(cè)量中所處的狀態(tài)來分，可分為靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位；若按定位的結(jié)果進(jìn)行分類，則可分為絕對(duì)定位和相對(duì)定位。 所謂絕對(duì)定位，是在WGS-84坐標(biāo)系中，獨(dú)立確定觀測(cè)站相對(duì)地球質(zhì)心絕對(duì)位置的方法。相對(duì)定位同樣在WGS84坐標(biāo)系中，確定的則是觀測(cè)站與某一地面參考點(diǎn)之間的相對(duì)位置，或兩觀測(cè)站之間相對(duì)位置的方法。 6、全球定位系統(tǒng)GPS 所謂靜態(tài)定位，即在定位過程中，接收機(jī)天線(待定點(diǎn))的位置相對(duì)于周圍地面點(diǎn)而言，處于靜止?fàn)顟B(tài)：而動(dòng)態(tài)定位正好與之相反，即

36、在定位過程中，接收機(jī)大線處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也就是說定位結(jié)果是連續(xù)變化的，如用于飛機(jī)、輪船導(dǎo)航定位的方法就屬于動(dòng)態(tài)定位。 各種定位方法還可有不同的組合如靜態(tài)絕對(duì)定位、靜態(tài)相對(duì)定位、動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位、動(dòng)態(tài)相對(duì)定位等。現(xiàn)就測(cè)繪領(lǐng)域中，最常用的靜態(tài)定位方法的原理作一簡(jiǎn)介。 利用GPS進(jìn)行定位的基本原理，是以GPS衛(wèi)星和用戶接收機(jī)天線之間距離(或距離差)的觀測(cè)量為基礎(chǔ)，并根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)來確定用戶接收機(jī)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位，即待定點(diǎn)的三維坐標(biāo)(X，Y，Z)。 6、全球定位系統(tǒng)GPS 1 偽距法單點(diǎn)絕對(duì)定位 GPS衛(wèi)星能夠按照星載時(shí)鐘發(fā)射某一結(jié)構(gòu)為“偽隨機(jī)噪聲碼”的信號(hào)，稱為測(cè)距碼信號(hào)(即粗碼C/A碼或精碼P碼)。

37、該信號(hào)從衛(wèi)星發(fā)射經(jīng)時(shí)間t后，到達(dá)接收機(jī)天線；用上述信號(hào)傳播時(shí)間t乘以電磁波在真空中的速度C，就是衛(wèi)星至接收機(jī)的空間幾何距離，即： =tC 31 實(shí)際上，由于傳播時(shí)間t中包含有衛(wèi)星時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘不同步的誤差，測(cè)距碼在大氣中傳播的延遲誤差等等，由此求得的距離值并非真正的站星幾何距離，習(xí)慣上稱之為“偽距”，用表示，與之相對(duì)應(yīng)的定位方法稱為偽距法定位。 6、全球定位系統(tǒng)GPS 為了測(cè)定上述測(cè)距碼的時(shí)間延遲，即GPS衛(wèi)星信號(hào)的傳播時(shí)間，需要在用戶接收機(jī)內(nèi)復(fù)制測(cè)距碼信號(hào)，并通過接收機(jī)內(nèi)的可調(diào)延時(shí)器進(jìn)行相移，使得復(fù)制的碼信號(hào)與接收到的相應(yīng)碼信號(hào)到達(dá)接收機(jī)天線的傳播時(shí)間，即時(shí)間延遲。 假設(shè)在某一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)問Ta

38、衛(wèi)星發(fā)出個(gè)信號(hào)，該瞬時(shí)衛(wèi)星鐘的時(shí)刻為ta；該信號(hào)在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻Ta到達(dá)接收機(jī)，此時(shí)相應(yīng)接收機(jī)時(shí)鐘的讀數(shù)為tb；于是偽距測(cè)量測(cè)得的時(shí)間延遲，即為tb與ta之差。即： 32 由于衛(wèi)星鐘和接收機(jī)時(shí)鐘與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間存在著誤差，設(shè)信號(hào)發(fā)射和接受時(shí)刻的衛(wèi)星和接收機(jī)鐘差改正數(shù)分別為V a和V b，則有： 33 6、全球定位系統(tǒng)GPS將式33代入32，可得： 34式中TbTd測(cè)距碼從衛(wèi)星到接收機(jī)的實(shí)際傳播時(shí)間T。 由上述分析可知，在T中已對(duì)鐘差進(jìn)行了改正；但由TC所計(jì)算出的距離中，仍包含有測(cè)距碼在大氣中傳播的延遲誤差，必須加以改正。設(shè)定位測(cè)量時(shí)，大氣中電離層折射改正數(shù)為I，對(duì)流層折射改正數(shù)為T，則所求GPS衛(wèi)星至接收

39、機(jī)的真正空間幾何距離應(yīng)為： =TC+I+T 35將式34代入式35，就得到實(shí)際距離與偽距之間的關(guān)系式： =+I+TCVa+CVb 36上式即為偽距測(cè)量的基本觀測(cè)方程。6、全球定位系統(tǒng)GPS 在偽距測(cè)量的觀測(cè)方程中，若衛(wèi)星鐘和接收機(jī)時(shí)鐘改正數(shù)Va和Vb已知；且電離層折射改正和對(duì)流層折射改正均可精確求得；那么測(cè)定偽距就等于測(cè)定了站墾之間的真正幾何距離，而與衛(wèi)星坐標(biāo)(xs，ys，zs)和接收機(jī)天線中心坐標(biāo)(z，y，z)之間有如下關(guān)系： 37 衛(wèi)星的瞬時(shí)坐標(biāo)(xs，ys，zs)可根據(jù)接收到的衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得，故在(37)式中僅有三個(gè)未知數(shù)，即待求點(diǎn)三維坐標(biāo)(x，y，z)。如果接收機(jī)同時(shí)對(duì)三顆衛(wèi)星進(jìn)行偽

40、距測(cè)量，從理論上說，就可解算出接收機(jī)天線相位中心的位置。因此GPS單點(diǎn)定位的實(shí)質(zhì)，就是空間距離后方交會(huì)，如圖312所示。6、全球定位系統(tǒng)GPS 實(shí)際上，在偽距測(cè)量觀測(cè)方程中，由于衛(wèi)星上配有高精度的原子鐘，且信號(hào)發(fā)射瞬間的衛(wèi)星鐘差改正數(shù)Va可由導(dǎo)航電文中給出的有關(guān)時(shí)間信息求得。但用戶接收機(jī)中僅配備一般的石英鐘，在接收信號(hào)的瞬間，接收機(jī)的鐘差改正數(shù)不可能預(yù)先精確求得。 因此，在偽距法定位中，把接收機(jī)鐘差Vb也當(dāng)作未知數(shù)，與待定點(diǎn)坐標(biāo)在數(shù)據(jù)處理時(shí)一并求解。由此可見，在實(shí)際單點(diǎn)定位工作中，在一個(gè)觀測(cè)站上為了實(shí)時(shí)求解四個(gè)未知數(shù)x、y、z和Vb，便至少需要四個(gè)同步偽觀測(cè)值i(i=14)。也就是說，至少必須

41、同時(shí)觀測(cè)四顆衛(wèi)星。 312 GPS單點(diǎn)定位原理 6、全球定位系統(tǒng)GPS 2載波相位測(cè)量法 利用載波相位進(jìn)行單點(diǎn)定位可以達(dá)到比偽距定位更高的精度。載波相位測(cè)量的最主要的應(yīng)用是進(jìn)行相對(duì)定位。相對(duì)定位是目前GPS測(cè)量中精度最高的一種定位方法，它廣泛用于高精度測(cè)量工作中。由于GPS測(cè)量結(jié)果中不可避免地存在著種種誤差；但這些誤差對(duì)觀測(cè)量的影響具有一定的相關(guān)性，所以利用這些觀測(cè)量的不同線性組合進(jìn)行相對(duì)定位，便可能有效地消除或減弱上述誤差的影響，提高GPS定位的精度，同時(shí)消除了相關(guān)的多余參數(shù)，也大大方便了GPS的整體平差工作。實(shí)踐表明，以載波相位測(cè)量為基礎(chǔ)，在中等長度的基線上對(duì)衛(wèi)星連續(xù)觀測(cè)13h，其靜態(tài)相對(duì)

42、定位的精度可達(dá) 1010 。-6-76、全球定位系統(tǒng)GPS 靜態(tài)相對(duì)定位的最基本情況是用兩臺(tái)GPS接收機(jī)分別安置在基線的兩端，固定不動(dòng)；同步觀測(cè)相同的GPS衛(wèi)星，以確定基線端點(diǎn)在WGS84以坐標(biāo)系中的相對(duì)位量或基線向量，參見圖313。由于在測(cè)量過程中，通過重復(fù)觀測(cè)取得了充分的多余觀測(cè)數(shù)據(jù)，從而改善了GPS定位的精度。 考慮到GPS定位時(shí)的誤差來 源，當(dāng)前普遍采用的觀測(cè)量線性組 合力法稱之為差分法，其具體形式 有三種，即所謂的單差法、雙差法 和三差法，現(xiàn)分述如下。 313 GPS相對(duì)定位原理 6、全球定位系統(tǒng)GPS (1)單差法 所謂單差，即不同觀測(cè)站(測(cè)站i和j)同步觀測(cè)相同衛(wèi)星p所得到的觀測(cè)

43、量差。也就是原于兩臺(tái)接收機(jī)之間求一次差。它是GPS相對(duì)定位中觀測(cè)量組合的最基本形式，具體表達(dá)式可簡(jiǎn)寫為： 38 單差法并不能提高GPS絕對(duì)定位的精度，但由于基線長度與衛(wèi)星高度相比，是一個(gè)微小量，因而兩測(cè)站的大氣折光影響和衛(wèi)星星歷誤差的影響，具有良好的相關(guān)性。因此，當(dāng)求一次差時(shí)，必然削弱了這些誤差的影響；同時(shí)消除了衛(wèi)星鐘的誤差(因兩臺(tái)接收機(jī)在同一時(shí)刻接收同一顆衛(wèi)星的信號(hào)，則衛(wèi)星鐘差改正數(shù)Va相等)。由此可見，單差法只能有效地提高相對(duì)定位的精度，其求算結(jié)果應(yīng)為兩測(cè)站點(diǎn)間的坐標(biāo)差，或稱基線向量。 6、全球定位系統(tǒng)GPS (2)雙差法 雙差就是在不同測(cè)地上同步觀測(cè)一組衛(wèi)星所得到的單差之差，即在接收機(jī)和

44、衛(wèi)星間求二次差。仍以圖313為例，在K時(shí)刻測(cè)站i和j兩臺(tái)接收機(jī)同時(shí)觀測(cè)衛(wèi)星P和q；對(duì)于衛(wèi)星q同樣可得形同式(38)的單差觀測(cè)方程，兩式相減使得雙差法模型表達(dá)式： 39 前已敘及，在單差模型中仍包含有接收機(jī)時(shí)鐘誤差，其鐘差改正數(shù)仍是一個(gè)未知量。但是由于進(jìn)行連續(xù)的相關(guān)觀測(cè)，求二次差后，便可有效地消除兩測(cè)站接收機(jī)的相對(duì)鐘差改正數(shù)，這是雙差模型的主要優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)也大大地減小了其它誤差的影響。因此在GPS相對(duì)定位中，廣泛采用雙差法進(jìn)行平差計(jì)算和數(shù)據(jù)處理。 6、全球定位系統(tǒng)GPS (3)三差法 三差法就是不同歷元(tk和tk+1)同步觀測(cè)同一組衛(wèi)星所得觀測(cè)量的雙差之差，即在接收機(jī)、衛(wèi)星和歷元間求三次差，表達(dá)

45、式為： 310 引人三差法的目的，就在于解決前兩種方法中存在的整周未知數(shù)NO和整周跳變待定的問題，這是三差法的主要優(yōu)點(diǎn)。但由于三差法模型中未知參數(shù)的數(shù)目較少，則獨(dú)立的觀測(cè)量方程的數(shù)目也明顯減少這對(duì)未知數(shù)的解算將會(huì)產(chǎn)生不良的影響，使精度降低正是由于這個(gè)原因，通常將消除了整周未知數(shù)的三差法結(jié)果僅用作前兩種方法的初次解(近似值)，而在實(shí)際工作中采用雙差法結(jié)果更加適合。 6、全球定位系統(tǒng)GPS6、全球定位系統(tǒng)GPS GPS測(cè)量實(shí)施過程與常規(guī)測(cè)量一樣，包括方案設(shè)計(jì)、外業(yè)測(cè)量和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理三部分。以載波相觀測(cè)值為主的相對(duì)定位法是當(dāng)前GPS精密測(cè)量中普遍采用的方法。 GPS控制網(wǎng)設(shè)計(jì) GPS控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)

46、是進(jìn)行GPS測(cè)量的基礎(chǔ)。它應(yīng)根據(jù)用戶提交的任務(wù)書或測(cè)量合同所規(guī)定的測(cè)量任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括測(cè)區(qū)范圍、測(cè)量精度、提交成果方式、完成時(shí)間等。設(shè)計(jì)的技術(shù)依據(jù)是國家測(cè)繪局頒發(fā)的全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范及建設(shè)部頒發(fā)的全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程。 1、外業(yè)觀測(cè)計(jì)劃設(shè)計(jì) 編制GPS衛(wèi)星可見性預(yù)報(bào)圖。 編制作業(yè)調(diào)度表。應(yīng)根據(jù)儀器數(shù)量，交通工具狀況，測(cè)區(qū)交通環(huán)境及衛(wèi)星預(yù)報(bào)狀況制定作業(yè)調(diào)度表。 2、野外觀測(cè)野外觀測(cè)應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。安置天線:天線安置是GPS精密測(cè)量的重要保證。要仔細(xì)對(duì)中、整平、量取儀器高。儀器高要用鋼尺在互為120方向量三次，互差小于3 mm。取平均值后輸入GPS接收機(jī)。安

47、置GPS接收機(jī):GPS接收機(jī)應(yīng)安置在距天線不遠(yuǎn)的安全處，連接天線及電源電纜，并確保無誤。按規(guī)定時(shí)間打開GPS接收機(jī)，輸入測(cè)站名，衛(wèi)星截止高度角，衛(wèi)星信號(hào)采樣間隔等。一個(gè)時(shí)段測(cè)量結(jié)束后要查看儀器高和測(cè)站名是否輸入，確保無誤再關(guān)機(jī)、關(guān)電源、遷站。GPS接收機(jī)記錄的數(shù)據(jù)有：GPS衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘差參數(shù)；觀測(cè)歷元的時(shí)刻及偽距觀測(cè)值和載波相位觀測(cè)值；GPS絕對(duì)定位結(jié)果；測(cè)站信息。 6、全球定位系統(tǒng)GPS3觀測(cè)數(shù)據(jù)下載及數(shù)據(jù)預(yù)處理 觀測(cè)成果的外業(yè)檢核是確保外業(yè)觀測(cè)質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)定位精度的重要環(huán)節(jié)。外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)在測(cè)區(qū)時(shí)就要及時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對(duì)外業(yè)預(yù)處理成果，按規(guī)范要求進(jìn)行嚴(yán)格檢查、分析，根據(jù)情況進(jìn)行必要的重測(cè)和

48、補(bǔ)測(cè)，確保外業(yè)成果無誤后方可離開測(cè)區(qū)。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理 1基線解算 對(duì)于兩臺(tái)及兩臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)值進(jìn)行獨(dú)立基線向量(坐標(biāo)差)的平差計(jì)算，稱為基線解算，也稱觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理。 2觀測(cè)成果檢驗(yàn) 每個(gè)時(shí)段同步環(huán)檢驗(yàn):同一時(shí)段多臺(tái)儀器組成的閉合環(huán)，坐標(biāo)增量閉合差應(yīng)為零。由于儀器開機(jī)時(shí)間不完全一致，會(huì)有誤差。在檢核中應(yīng)檢查一切可能的環(huán)閉合差。其閉合差分量要求不超過限差。同步邊檢驗(yàn)：一條基線在不同時(shí)段觀測(cè)多次，有多個(gè)獨(dú)立基線值，這些邊稱為重復(fù)邊。任意兩個(gè)時(shí)段所得基線差應(yīng)小于相應(yīng)等級(jí)規(guī)定精度的22倍。異步環(huán)檢驗(yàn)在構(gòu)成多邊形環(huán)路的基線向量中，只要有非同步觀測(cè)基線，則該多邊形環(huán)路稱為異步環(huán)。異步環(huán)檢驗(yàn)應(yīng)選擇一組完

49、全獨(dú)立的基線構(gòu)成環(huán)進(jìn)行檢驗(yàn)，應(yīng)符合限差要求。3GPS網(wǎng)平差6、全球定位系統(tǒng)GPS 激光準(zhǔn)直儀 激光準(zhǔn)直是激光應(yīng)用最早的技術(shù)之一。在礦井指向、訂樁定位、船體放樣等低精度短距離的應(yīng)用中，國內(nèi)外已有各種激光照準(zhǔn)的商品銷售。但在高精度遠(yuǎn)距離的應(yīng)用領(lǐng)域，如大壩的位移測(cè)量至今尚無專業(yè)生產(chǎn)廠生產(chǎn)定型的激光準(zhǔn)直儀器，一般仍靠科研、院校與使用單位共同研制。激光堆直系統(tǒng)在我國大壩變形監(jiān)測(cè)中已取得了成功經(jīng)驗(yàn)，并通過SDJ33686混凝土大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范的頒布加以推廣。激光準(zhǔn)直儀分為大氣激光準(zhǔn)直儀和真空激光準(zhǔn)直儀兩種。 (一)大氣激光準(zhǔn)直儀 過去大壩水平位移多用經(jīng)緯儀視準(zhǔn)線法進(jìn)行觀測(cè)，由于受到儀器望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)的

50、限制和大氣折光的影響，特別是壩較長，往往觀測(cè)誤差大于2mm，甚至超過壩本身的位移量。7、專用外觀儀器與觀測(cè) 利用激光的方向強(qiáng)、亮度高、單色性及相干性好的特性，以及光電探測(cè)遠(yuǎn)高于人眼分辨率的特性，在光學(xué)視準(zhǔn)線基礎(chǔ)上開發(fā)了激光照準(zhǔn)法技術(shù)用于大壩水平位移的觀測(cè)，增加準(zhǔn)直距離，提高了準(zhǔn)直精度，且實(shí)現(xiàn)全天候觀測(cè)。 大氣激光準(zhǔn)直在壩基準(zhǔn)線兩端分別設(shè)置激光點(diǎn)光源(發(fā)射點(diǎn))和激光探測(cè)器(接收靶)，根據(jù)觀測(cè)需要在位移標(biāo)點(diǎn)上設(shè)置波帶板及其支架(測(cè)點(diǎn))。因此，大氣激光準(zhǔn)直又稱為波帶板激光準(zhǔn)直(如圖314所示)。從點(diǎn)光源發(fā)出的激光束，使它對(duì)準(zhǔn)激光探測(cè)器，在到點(diǎn)l上利用強(qiáng)制對(duì)中裝置插入相應(yīng)焦距的波帶板，激光束在該點(diǎn)波帶

51、板衍射后，便在接收靶上產(chǎn)生一個(gè)十字亮線，按三點(diǎn)驗(yàn)直原理，精確測(cè)定十字亮線的中心位置，即可算出測(cè)點(diǎn)1的位移值。當(dāng)測(cè)點(diǎn)1觀測(cè)結(jié)束后，取下該點(diǎn)波帶板，插上測(cè)點(diǎn)2的被帶板，重復(fù)前述方法觀測(cè)，直到所有測(cè)點(diǎn)全部觀測(cè)完，就可測(cè)得沿壩長方向壩體的水平位移情況。 激光準(zhǔn)直儀7、專用外觀儀器與觀測(cè) 314 波帶板激光準(zhǔn)直示意圖 1激光探測(cè)器；2波帶板；3激光點(diǎn)光源； 4十字亮線；5測(cè)點(diǎn)1；6測(cè)點(diǎn)2 根據(jù)測(cè)SDJ33689規(guī)范的要求： (1)激光器應(yīng)采用發(fā)散角小(13毫弧度)、功率適宜(一般用13MW)的氦氖氣體激光器。 (2)波帶板宜采用圓形。當(dāng)采用目測(cè)激光探測(cè)儀時(shí)，也可采用方形或條形波帶板。7、專用外觀儀器與觀

52、測(cè) 3)激光探測(cè)器應(yīng)盡量采用自動(dòng)探測(cè)，激光探測(cè)儀的量程和精度必須滿足位移觀測(cè)的要求。 波帶板激光準(zhǔn)直的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、觀測(cè)方便，準(zhǔn)直距離遠(yuǎn)(800m)、精度高(106 準(zhǔn)直距離)、適應(yīng)氣候條件好。 (二)真空激光準(zhǔn)直系統(tǒng) 真空激光準(zhǔn)直系統(tǒng)是波帶板激光準(zhǔn)直裝置和真空管道系統(tǒng)的結(jié)合。即將裝有波帶板裝置的測(cè)點(diǎn)箱與適合大壩變形的軟連接的可動(dòng)真空管道聯(lián)成一體。管道內(nèi)氣壓控制在66Pa以下，使激光源發(fā)射的激光在真空中傳輸，減少大氣折光和大氣湍流對(duì)準(zhǔn)直的影響，從而使激光接收裝置上測(cè)得的大壩變形值更接近真實(shí)。該系統(tǒng)能同時(shí)觀測(cè)各測(cè)點(diǎn)的水平位移和垂直位移，具有高精度、高效率、作業(yè)條件好、不受外界溫度濕度和觀測(cè)時(shí)間

53、的限制等特點(diǎn) 7、專用外觀儀器與觀測(cè) 真空激光準(zhǔn)直系統(tǒng)參見圖，該系統(tǒng)中的激光準(zhǔn)直系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與大氣激光淮直相同。真空激光準(zhǔn)直系統(tǒng)示意圖 7、專用外觀儀器與觀測(cè)水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)觀法：將儀器埋入巖土體內(nèi)部，監(jiān)測(cè)巖土體在工程實(shí)施過程中的各種物理量的變化的方法。內(nèi)觀法仍以最直觀的物理量位移（變形）作為主要的觀測(cè)對(duì)象。第二節(jié) 內(nèi)部相對(duì)位移觀測(cè)儀器 A. 用途 差動(dòng)電阻式土位移計(jì)是一種供長期測(cè)量土體或其他結(jié)構(gòu)物間相對(duì)位移的觀測(cè)儀器。在外界提供電源時(shí)，它輸出的電阻比變化量與位移變化量成正比，而輸出的電阻值變化量與溫度變化量成正比。 B結(jié)構(gòu)型式 土位移計(jì)由變位敏感元件、密封殼體、萬向鉸接件和引出電纜四部分組成。變

54、位敏感元件是差動(dòng)電阻式傳感器。儀器兩端萬向鉸接件配有柱銷連接頭和螺栓連接頭。可用于連接錨固板或長桿等。 1螺栓連接頭；2引出電纜；3變形敏感元件； 4密封殼休；5萬向鉸接件；6柱銷連接頭 1、 位移傳感器 1.1 差動(dòng)電阻式土位移計(jì) C工作原理 由于被測(cè)位移量的作用，使差動(dòng)電阻式變位敏感元件的兩組電阻鋼絲產(chǎn)生差動(dòng)變化，即引起電阻比變化。位移量變化S與電阻比變化量Z具有下列線性關(guān)系: S = SiSo = f( Zi-Zo ) = fZ 式中 f儀器最小讀數(shù)，mm(0.01%)； Si位移值； So初始位移值，mm； Zi電阻比； Zo初始電阻比。儀器埋設(shè)點(diǎn)的溫度可按下式計(jì)算 t = （RtRo

55、） 式中 t埋沒點(diǎn)的溫度，； 儀器的溫度系數(shù)，/； Rt儀器實(shí)測(cè)總電阻，； Ro計(jì)算冰點(diǎn)0的電阻值，。 A結(jié)構(gòu)型式 鋼弦式位移計(jì)由位移傳動(dòng)桿、傳動(dòng)彈簧、鋼弦、電磁線圈、鋼弦支架、防水套管、導(dǎo)向環(huán)、內(nèi)外保護(hù)套簡(jiǎn)、兩瑞連接拉桿和萬向節(jié)等部件構(gòu)成。電纜常用二芯屏蔽電纜。 鋼弦式位移計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖 1拉桿接頭；2電纜孔；3鋼弦支架；4電磁線圈；5鋼弦；6防水波紋管；7傳動(dòng)鋼簧；8內(nèi)保護(hù)筒；9導(dǎo)向環(huán)；10外保護(hù)筒；11位移傳動(dòng)桿；12密封圈；13萬向節(jié)（或鉸）1.2 振弦式位移傳感器 B工作原理 當(dāng)位移計(jì)兩端伸長或壓縮時(shí)，傳動(dòng)彈簧7使傳感器鋼弦5處于張拉或松弛狀態(tài)，此時(shí)鋼弦頻率產(chǎn)生變化，受拉時(shí)頻率增高，受

56、壓時(shí)頻率降低。位移與頻率的平方差呈線性關(guān)系。因此，當(dāng)測(cè)出位移后的頻率，即可按下式算出位移量d t，計(jì)算公式為： 313 2式中 d t土體某時(shí)刻的位移量，mm； K儀器靈敏度系數(shù)，mm/Hz ； f o位移為零時(shí)鋼弦頻率，Hz； f t相應(yīng)位移d t時(shí)的鋼弦頻率，Hz。1.2 振弦式位移計(jì) 2、引張線式水平位移計(jì)A用途 引張線式水平位移計(jì)是由受張拉的銦瓦合金鋼絲構(gòu)成的機(jī)械式測(cè)量水平位移的裝置。其優(yōu)點(diǎn)是工作原理簡(jiǎn)單、直觀、耐久，觀測(cè)數(shù)據(jù)可靠，適合于長期觀測(cè)。B結(jié)構(gòu)型式 主要由錨固板(高350長600mm厚6-10mm的矩形鋼板)、銦瓦合金鋼絲(Co54和Cr923mm線膨脹系數(shù)低(每1為67x1

57、0 )，強(qiáng)度高）、鋼絲頭固定盤、分線盤、保護(hù)管、伸縮接頭、固定標(biāo)點(diǎn)臺(tái)和游標(biāo)卡尺等組成.1鋼絲錨固點(diǎn)；2外伸縮管；3外水平保護(hù)管；4游標(biāo)尺；52銦鋼絲；6導(dǎo)向輪盤；7砝碼；8固定標(biāo)尺 保護(hù)管多用鍍鋅鋼管，或高強(qiáng)度的硬PVC塑料管。管徑50.8127mm。每根長14mm。裝錨固板的保護(hù)管應(yīng)車制螺紋，中間管段兩端口要打光銼毛。 鋼絲端頭固定盤和分線盤是同一件用鋁合金制成的圓盤厚度725mm，與伸縮接頭相配，均布打穿線圓孔，孔數(shù)決定測(cè)點(diǎn)數(shù)量。 伸縮接頭是內(nèi)徑比保護(hù)管粗且?guī)Хㄌm盤的短管。可與另一伸縮接頭連接，其間可夾持錨固板、分線盤。與保護(hù)管連接處有壓環(huán)、浸油石棉盤根和壓緊螺帽構(gòu)成的擋泥圈。 固定標(biāo)點(diǎn)臺(tái)

58、就是觀測(cè)臺(tái)，在鐵制鋼性框架上裝設(shè)有固定標(biāo)點(diǎn)，游標(biāo)卡尺，導(dǎo)向輪，拉直引張鋼絲的恒重砝碼。2、引張線式水平位移計(jì)C工作原理 在測(cè)點(diǎn)高程水平鋪設(shè)能自由伸縮、經(jīng)防銹處理的鍍鋅鋼管(或硬質(zhì)高強(qiáng)度塑料管)，從各測(cè)點(diǎn)固定盤引出鋼瓦合金鋼絲至觀測(cè)臺(tái)固定標(biāo)點(diǎn)，經(jīng)導(dǎo)向輪，在其終端系一恒重硅碼，測(cè)點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)鋼絲移動(dòng)，在固定標(biāo)點(diǎn)處用游標(biāo)卡尺量出鋼絲的相對(duì)位移，即可算出測(cè)點(diǎn)的水平位移量。測(cè)點(diǎn)位移大小等于某時(shí)刻t時(shí)讀數(shù)與初始讀數(shù)之差，加相應(yīng)觀測(cè)臺(tái)內(nèi)固定標(biāo)點(diǎn)的位移量。 2、引張線式水平位移計(jì)1 壩體；2伸縮管接頭；3導(dǎo)向輪；4游標(biāo)卡尺；5保護(hù)鋼管；6錨固板；7鋼絲；8恒重砝碼 A 用途 單雙點(diǎn)錨固式變位計(jì)是一種比較經(jīng)濟(jì)

59、、操作簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)牢固、工作可靠、容易安裝的測(cè)量地下形變的監(jiān)測(cè)儀器。廣泛用于礦井、隧洞及巖石開挖周邊的變形測(cè)量，建筑物基礎(chǔ)和橋墩變形觀測(cè)，以及土壩邊坡穩(wěn)定監(jiān)測(cè)等。 B 結(jié)構(gòu)型式 國內(nèi)使用的單點(diǎn)桿式變位計(jì)內(nèi)灌漿錨栓1；測(cè)桿與錨栓接頭2；裝在保護(hù)套管內(nèi)的傳遞桿3；變位計(jì)基準(zhǔn)端4；百分表座(或電測(cè)傳感器)及可調(diào)節(jié)的測(cè)桿5；百分表6等組成。 C 觀測(cè)原理 錨頭與被測(cè)巖土體連成一體，測(cè)桿在護(hù)管內(nèi)是自由的其長度無變化，當(dāng)錨頭與表座間存在相對(duì)位移時(shí)，表座與測(cè)桿間的間距會(huì)發(fā)生變化，用百分表或位移傳感器可測(cè)出其變化值，代表了錨固點(diǎn)與表座處（圍巖表面）之間的相對(duì)位移。 3單雙點(diǎn)錨固式變位計(jì)3單雙點(diǎn)錨固式變位計(jì) A

60、用途 在同一鉆孔中沿其長度方向設(shè)置不同深度的測(cè)點(diǎn)，測(cè)量各測(cè)點(diǎn)沿鉆孔軸線方向的位移，適用于各種建筑物基礎(chǔ)及巖土工程，如隧洞、廠房、洞室、邊坡、壩基等基巖不同深度變形監(jiān)測(cè)。 B 結(jié)構(gòu)型式 多點(diǎn)變位計(jì)主要由錨頭、傳遞桿、護(hù)管、灌漿管、排氣管、傳感器、表筒（Mesuring Head)等組成。傳感器可用人工測(cè)讀的機(jī)械式測(cè)微儀表，也可用遠(yuǎn)程傳輸?shù)碾姕y(cè)傳感器如鋼弦式位移計(jì)等。 一般情況下，測(cè)點(diǎn)數(shù)為36點(diǎn)。4多點(diǎn)位移計(jì) Multyply Position Borehole Extensometer1保護(hù)罩；2傳感器；3預(yù)埋安裝管；4排氣管；5支承板；6護(hù)套管；7傳遞桿；8錨頭；9灌漿管 4鉆孔多點(diǎn)位移計(jì) 錨