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第2章-同济大学测量学教材资料水准测量_图文

第2章-同济大学测量学教材资料水准测量_图文

§2-1 高程测量概述
一.高程原点 一.高程原点 我国采用黄海平均海水面作为全国高 程系统的基准面,在青岛设立验潮站和 “青岛水准原点”, “青岛水准原点”,其高程为 72.2604m 这个高程基准面和水准原点称为: “1985国家高程基准” 1985国家高程基准”
79 1

青岛观象山水准原点

79

2

二.高程测量的方法
水准测量—用水准仪进行高差测量, 水准测量—用水准仪进行高差测量, 是高程测量的主要方法。 三角高程测量 三角高程测量 -用经纬仪、测距 仪或全站仪测定两点间的高差。 GNSS高程测量 -用GNSS接收机, GNSS高程测量 -用GNSS接收机, 收取卫星信号,测定点的高程。
79 3

三. 地面点的高程
高程(绝对高程、海拔)高程(绝对高程、海拔)- 地面点到大地水准面的铅垂距离 假定高程(相对高程 假定高程(相对高程 )- 地面点到假定水准面的铅垂距离

B

准 点水

hAB
A
HA

B

HB
HB

面 水准 A点
站 验潮
面 海水 平均

HA
假定
高程

大地
A 点 铅 垂 线

B 点 铅 垂 线

起算 面 水准 面

高差 - 两点间的高程之差(无论绝对高程或相对高程) 无论绝对高程或相对高程)
79 4

四. 水准测量的等级
分一、二、三、四等(按精度要求或控制范围) 一等水准测量:
作为国家的高程控制,建立统一的高程基准, 作为国家的高程控制,建立统一的高程基准, 科学研究( 科学研究(地壳形变、地面沉降、精密测量)

二等水准测量:
作为大城市的高程控制;地面沉降; 精密工程测量

三、四等水准测量:
作为小地区高程控制;普通工程测量;地形测量 79
5

§ 2-2

水准测量原理

测量A 测量A、B 两点间的高差h,在A、B 上竖立水准尺, 两点间的高差h,在A 用水准仪构成一条水平视线,该视线在两尺上取得读数 a 和 b 。则 A与 B 的高程之差:hAB = a – b(高差 h 的高程之差:h 有正有负)如已知A 有正有负)如已知A点 前进方向 水准尺 高程为 HA ,则B点 ,则B
水准尺

的高程:
水平视线(后视)

水准仪 水平视线(前视)

b

HB= HA+ hAB

a Hi

B

hAB A HB HA 大地水准面
79 6

水准测量原理 (消除水准面曲率影响)
h′ = a'?b'= a ? aa′ ? (b ? bb′) = a ? b ? (aa′ ? bb′) AB
当 D a= D b时 ,
a
通 过水 准仪

aa′ = bb′

h′ = a ? b = hab AB
b
的水准面

水 平 视 线

a

b

通过 B

点水 准面

B
通过A点水准面

A

DA
大地水 准面

DB

h
HB
AB

HA

水准仪至两支水准尺等距

中间法水准测量
79 7

在山坡地段进行水准测量

79

8

连续水准测量(连续安置水准仪的测量方法)
两点间距离较长或高差较大时,在两点间设若 干个转点 干个转点,分段测量高差,取各分段高差的总和。 转点,分段测量高差,取各分段高差的总和。
R1 R2
5

R2

R1
3

4

a5 b 3 a4 h4 b4 h5 b5
BM.B h AB

R2
2

a3 b2 h3

R1
1

a2 b1

a1 h2
TP2

TP4

TP3

h1
TP1

MB.A HB
HA

大地水准面

hAB = h1 + h2 + …. + hn = (a1-b1)+(a2-b2)+….+(an-bn) = Σa - Σb )+….+(a
79

9

一.水准测量的仪器与 水准测量的仪器与 工具

§2-3 水准尺和水准仪 水准尺和尺垫
单面尺-水准尺仅一面有分划 单面尺-水准尺仅一面有分划 双面尺- 黑面, 双面尺-(黑面,红面,尺常数 4.687m 或 4.787m ) 用于三等以下水准测量。 塔尺-可伸缩,伸足为3 塔尺-可伸缩,伸足为3米、 5米,用于一般工程测量。 尺垫-在转点上立尺用。 尺垫-在转点上立尺用。
79 10

转点处立水准尺, 转点处立水准尺,用生铁铸成中间突起的 三角形基座, 三角形基座,防止立尺沉降和高程变动

尺垫



79

11

2.水准仪 水准仪

二.水准仪
水准仪等级(精度系列) 水准仪等级(精度系列):
S05 S1 S3 S10 型号下标:毫米数,表示 1公里往、返测量的高差平 均值的中误差。 水准仪构造(主要部分) 水准仪构造(主要部分): 望远镜 水准器 支架 基座
79

S3 水准仪外型
12

S3水准仪 -
主要用于地形测量和普通工程测量

79

13

S3水准仪属于微倾式水准仪
按圆水准器初步置平仪器→旋转微倾螺旋→ → 微倾螺旋→ 管水准器气泡居中→ 管水准器气泡居中→视线水平

微倾置平系统:
微倾螺旋 管水准器 符合棱镜 水准气泡观察镜

79

14

水准管及符合棱镜结构图

15
79 15

符合棱镜系统使水准气泡 两端成象在一起便于观察。 若直接用肉眼观察则因为 玻璃有厚度,斜视时会产 生视差,并要同时观察气 泡的两端才能判断气泡是 否居中。 用符合棱镜系统观察,可 以避免上述缺点。判断 “气泡居中”的精度约可 提高一倍。

符合棱镜的设置

符合棱镜的观察窗口

气泡居中
79

气泡未居中
16

三. 水准仪的使用
安置水准仪, 安置水准仪,用连接螺旋把仪器固定在三脚架上。

(一)粗平
根据圆水准器气泡,用脚螺旋粗略置平仪器;

(二)瞄准
将望远镜对准水准尺,进行目镜和物镜调焦, 使十字丝和尺像清晰;

(三)精平
旋转微倾螺旋,使水准管气泡严格居中;

(四)读数
按十字丝的中横丝在水准尺上读数。
79 17

水准尺读数方法:
18

用十字丝的横丝在 水准尺上读数: 米,分米,厘米,毫米 分米,厘米, 每次读四位数, 每次读四位数,首位 米数是“0”也必须 米数是“0”也必须 读数和记录,例如:

17

16

15

14

13

尺上读数 1575

0875
表示是 0.875米,或 875毫米。 0.875米,或 875毫米。
79 18

(一)粗平
用连接螺旋把仪器固定 在三脚架上,固定两个 架腿,动第三个架腿, 使三脚架架头大致水平; 转动脚螺旋,使圆水准 器的气泡居中。 圆水准器

水准管的校 正螺丝像片

脚螺旋
79 19

根据圆水准器用脚螺旋整平仪器
(左手拇指法则) 3 3

2
79

1

2

1
使气泡向前移动
20

使气泡向右移动

(二)瞄准
物镜的作用:使目标成象。 目镜的作用:使十字丝和目标象放大。 十字丝固定。为了使仪器适用于不同视力的人旋转目镜可 以使其前后移动,称为 目镜调焦。 目镜调焦。 转动物镜调焦螺旋,使远近不同的目标都能成象于十字丝 平面上,称为 物镜调焦。 物镜调焦。 视差:如果目标象没有落在十字丝面上,则当观测员的眼 睛上下左右移动时,会感到目标象与十字丝之间有相对错 动。这种现象称为视差,视差影响瞄准的精度。重新进行 目镜调焦和物镜调焦,使其都十分清晰,可以 消除视差。 消除视差。

79

21

缺口和准星 目镜调焦环 气泡符合观察镜 物镜调焦螺旋 水准管 水平方向微动螺旋 圆水准器 微倾螺旋

水准管的校 正螺丝像片

脚螺旋
79 22

视差现象:改变眼睛与目镜的相对位置,
视差

十字丝与目标的像有相对移动

视差产生原因:望远镜内目标像与十字丝
分划板未重合。
1 2 3 3 2 1 1 3

(a)

(b)

消除视差的步骤: 目镜调焦,使十字丝最清晰; 物镜调焦,使目标像最清晰,消除视差。
79 23

(三)精平(用微倾螺旋使水准管气泡符合)
符合棱镜系统 把水准气泡两 端成象在一起 便于观察。

气泡未居中 气泡居中

(a)

(b)

(c)

微倾螺旋转动方向

用符合棱镜系统观察,判断“气泡居中”的精度 可以提高。 可以提高
79 24

( (四)读数 用区格式水准尺)
18

水准尺的分 划不是线划 式而是区格 式的。 区格的边缘 是分划的位 置,区格内 的毫米数用 “估读”方 法。
79

17

16

15

14

13

水准尺读数:1.575(1575) 水准尺读数
25

瞄准与读 数

对水准尺的瞄准与读数
(望远镜正像)

a
读数

0745

b

c

读数

6254

79

读数

1535

26

读数:正像望远镜,在水准尺上“从下往上”读; 正像望远镜,在水准尺上“从下往上”

倒像望远镜, 从上向下” 倒像望远镜,“从上向下”读: 米(m) 位与分米位(dm)位直读标尺上的数字, 位与分米位(dm)位直读标尺上的数字, 厘米位(cm) 为数格子,毫米(mm)位为估读。 厘米位(cm) 为数格子,毫米(mm)位为估读。 而水准尺读数精度关键在毫米位! 水准尺读数精度关键在毫米位! 双面尺红黑面读数差为 6295 -1608 = 4687, 4687, 称为“尺常数” 称为“尺常数”。

倒像望远镜 对 双面尺读数

79

27

在区格式水准尺上的各种读数 (倒像双面尺配合水准仪倒像望远镜)

79

28

四.

自动安平水准仪

(一)自动安平水准仪的特点

1. 没有水准管和微倾螺旋,望远镜和支 架连成一体; 2. 测量时,只需根据圆水准器粗平仪器, 视线的精平由补偿器完成。
79 29

(二)自动安平水准仪基本原理
(利用重力的补偿器使视线精平)
(a)

a

b c

水准尺 (b)

物镜

补偿器

十字丝

b c a α β a d f

补偿条件: f ?α = d ? β
79 30

DSZ2 自动安平水准仪

79

31

Zeiss Koni007自动安平水准仪 Koni007自动安平水准仪
补偿器结构

79

32

Zeiss Reni 002A精密自动安平水准仪

79

33

002A自动安平水准仪内部结构 002A自动安平水准仪内部结构 (光学部件的光路和补偿器)
目镜 圆水准器

物镜 重力 补偿器

79

34

用自动安平水准仪 沿山区道路进行精密水准测量

79

35

§2-4 水准测量的方法及成果处理
一. 水准点和水准路线
(一)水准点
永久性水准点埋设要求:
50 30 20

地基稳固 地点隐蔽 能长期保存 又便于观测
40

20

40 70 cm

79

10

36

(二)水准路线 (高程已知点和待定点的各种布置形式)
1. 支水准路线

2. 闭合水准路线

3. 附合水准路线

79

37

二.

水准测量方法

(一)两次仪器高法 (安置两次仪器,高差 > 10cm) 已知 HA,求 HB, a2 b2 两次测得高差:

h1 = a1 - b1 h2 = a2 - b2
容许高差之差:

a1

b1

h1- h2 = f ≤±5mm
79

1 高差取平均 h = (h1 + h2 ) 2
38

两次仪器高法
每站观测两次高差, 每站观测两次高差,以检核观测数据的 正确性, 正确性,两次不同仪器高度的水平视线 ,对 后视和前视水准尺读数。 后视和前视水准尺读数 。 ( 改变仪器高度应 在10cm以上) 10cm以上) 两次高差之差应小于5mm, 两次高差之差应小于5mm,否则应重测; 观测成果合格, 则取两次高差之平均数 , 观测成果合格 , 则取两次高差之平均数, 观测步骤(顺序) 观测步骤(顺序): 后视 - 前视 - (改变仪器高) 改变仪器高) 前视 - 后视 上述观测顺序简称为: 上述观测顺序简称为 : “ 后 — 前 — 前 — 后 ”
79 39

表 2-2
测站 点号

水准测量记录(两次仪器高法) 水准测量记录(两次仪器高法)
水准尺读数 高 差 平距高差 改正后 高差 高程 13.428

后 视 BM.A 1 TP1 1134 1011

前 视

1677 1554

-0.543 -0.543 -0.543

TP1 2 TP2

1444 1624 1324 1508 +0.120 +0.116 +0.118

40 79

二.水准测量方法 (二)双面尺法(用黑红双面水准尺,在尺子两面读数)
已知H ,求H 已知HA,求HB
a2 a1 b2 b1

h1= a1- b1 h2= a2- b2 h1- h2 = f ≤±5mm
79

1 h = (h1 + h2 ) 2
41

双面尺法
读取每一支水准尺的黑面和红面分划读数, 读取每一支水准尺的黑面和红面分划读数, 前、后视尺的黑面读数计算出一个高差, 后视尺的黑面读数计算出一个高差, 前、后视尺的红面读数计算出另一个高差, 后视尺的红面读数计算出另一个高差, 两次高差之差应小于5mm,否则应重测。 两次高差之差应小于5mm,否则应重测。 观测成果合格,则取其平均数。 观测成果合格,则取其平均数。 观测步骤(顺序) 观测步骤(顺序): ① 瞄准后视点水准尺黑面分划→精平→读数; 瞄准后视点水准尺黑面分划→精平→ ② 瞄准前视点水准尺黑面分划→精平→读数; 瞄准前视点水准尺黑面分划→精平→ ③ 瞄准前视点水准尺红面分划→精平→读数。 瞄准前视点水准尺红面分划→精平→读数。 ④ 瞄准后视点水准尺红面分划→精平→读数; 瞄准后视点水准尺红面分划→精平→ 上述观测顺序简称为:“后—前—前—后”
79 42

表2-3
测站 点号 后 视 BM.A 1 TP1 1125 5911

水准测量记录(双面尺法)
水准尺读数 高 差 前 视 平均高 差 改正后高 差 高 程 3.688 (4785) 0876 5661 +0.249 +0.250 +0.250

(4786)

TP1 2

1318 6103 (4786) 1006 5792
79

BM.B (4785)

+0.312 +0.311 +0.312 4.253
43

三. 水准测量成果整理
(一)高差闭合差计算

fh = Σh测 ? Σh理
0
(闭合水准)

Σh理 =

HB –HA=H终-H始 (附合水准) 无

(支水准)

支水准路线无闭合差,所以采用往、返观测
79

fh = Σh往 + Σh返

44

高差闭合差计算数例:
HA=45.286m 1 A 2 3 B HB=49.579m

Σh理 = HB ? HA = 49.579 ? 45.286 = +4.293(m) fh = Σh ? (HB ? HA ) = +4.330 ? 4.293 = +0.037(m)
高差闭合差的允许值

fh容 = ±40 L (L以公里为单位)
45

fh容 = ±40 L = ±109(mm)
79

(二)高差闭合差的分配 按水准路线测段长度为比例分配 高差闭合差:
fh ? 37 vo = ? = = ?5(mm/ km) 每公里分配值 L 7.4 Vi = vo ×li 测段分配值,l i为测段长(km) 测段分配值,l 为测段长(km)
79 46

水准测量成果整理数例:
点号 BM.A 1.6 BM.1 2.1 BM.2 1.7 BM.3 2.0 BM.B Σ 7.4 +1.430 +4.330 -0.010 -0.037 +1.420 49.579 +4.293 -2.244 -0.008 -2.252 48.159 +2.813 -0.011 + 2.802 50.411 +2.331 -0.008 +2.323 47.609 距 离 测得高差 改 正 值 改正后高 (km ) ( m ) ( m ) 差(m) 高 程 ( m ) 45.286

Σh理 = HB ? HA = 49.579 ? 45.286 = +4.293(m) fh = Σh ? (HB ? HA ) = +4.330 ? 4.293 = +0.037(m) 79

fh容 = ±40 L = ±109(mm)
47

§2-5

水准仪的检验和校正

一. 水准仪的轴线及其应满足的条件:
水准仪的轴线:
望远镜视准轴
C L V L C1 L1

水准管轴 纵轴 圆水准轴
V1
79

L1
48

水准仪的轴线: 水准仪的轴线:
视准轴:十字丝分划中心 视准轴:十字丝分划中心 与物镜光心的连线 CC1 水准管轴:经过水准管 水准管轴:经过水准管 C L 零点的切线 L L1 纵轴: 纵轴:仪器旋转轴 V V1 圆水准轴: 圆水准轴: 经过圆水准管 零点的法线 L' L‘1
79

C1 L1 V L

V1

L1

49

水准仪应满足的条件: 水准仪应满足的条件:
(1)圆水准器轴平行 于仪器纵轴: L?L?1∥ V V1 1 (2)十字丝的横丝 垂直于纵轴 (3)水准管轴平行 于视准轴:

C L V L

C1 L1

L L1 ∥ C C1
V1 L1

(水准仪主要条件) 水准仪主要条件)
79 50

二. 水准仪检验和校正
(一)圆水准器的检验与校正

1.圆水准器检验:(如何发现误差?) 圆水准器检验:
(1)将圆水准器气泡居中;(2)将仪器绕纵轴旋转180度。如 )将圆水准器气泡居中;(2)将仪器绕纵轴旋转180度。如 果气泡仍然居中,则圆水准器轴平行仪器纵轴。否则,圆水准 器轴不平行仪器纵轴。
L V V L V L VL

α



α

(a)

79

(b)

(c)

(d)

51

2.圆水准器校正: 2.圆水准器校正: 圆水准器校正
1

转动校正螺丝,使气泡 返回移动量的一半。 (气泡移动量一半代表 纵轴的倾斜度。)
重复上述检验和校正一 二次,使误差尽可能小。 二次,使误差尽可能
1

2

4

3

4
52

圆水准器校正螺丝(4) 圆水准器校正螺丝(4)
79

(二)十字丝的检验和校正
1.检验: 1.检验 检验:
用圆水准器使纵轴垂直后,用十字丝的横丝照准某一 清晰目标P。用微动螺旋左右转动望远镜, 清晰目标P。用微动螺旋左右转动望远镜,如果十字丝 的横丝一直不离开目标,则横丝水平。否则需要校正。

2.校正: 2.校正: 校正
十字丝环固定螺丝
1

松开十字丝环 的固定螺丝, 转动十字丝环, 使横丝水平。

P 4 2

3

十字丝环校正螺丝

79

(a) (b)

53

(三)水准管轴平行于视准轴的检验和校正
影响: 影响: 如果水准管轴不平行视准轴(其夹角为i ),则读数误差:

?i = S ? tan i 则此误差对高差的影响为 ?hi = (Sa ? Sb ) ? tan i

检验:在正常视线长2 倍的两端固定两根水准尺,其间距为2S。 在正常视线长2 倍的两端固定两根水准尺,其间距为2S。
仪器架于中点,测量两端点的高差作为标准值 把仪器移至一个端点,再测量两端点的高差

h1 = a1 ? b1 h2 = a2 ? b2

i i x
1 a2 a2 a1

2

i x
b1 b2

B C h A
2m
D AB = 60 80 m

79

54

水准管轴不平行视准轴的校正
如果 h2=h1 表明水准管轴不平行视准轴,引起远尺 读数 h2 有误差。而近尺上的读数,由于距离很近,受水 有误差。而近尺上的读数,由于距离很近, 准管轴不平行视准轴误差的影响很小,因此h 是正确的。 准管轴不平行视准轴误差的影响很小,因此h1是正确的
水准管轴的校正:
转动微倾螺旋, 转动微倾螺旋,使望远镜中横丝对准远尺正确的读数:

′ a2 = h + b2 1
3 1

这时水准管轴随着倾斜, 2 用水准管的上下校正螺 丝使气泡重新居中。 或不用微倾螺旋,而拨动十字丝上下校正螺丝使横丝 对准正确读数。 79 55

4 5

水准管校正
方法1 方法1:校正水准管
① ② ③ ④ 计算A尺水平视线读数: a2′= h 1 + b2 计算A 转动微倾螺旋,使横丝瞄准读数:a2′ 转动微倾螺旋,使横丝瞄准读数:a 校正水准管气泡居中,LL水平(LL // CC) 校正水准管气泡居中,LL水平(LL CC) 重复检验直至符合要求。
i i x
1 a2 a2 a1 b1 b2 2

i x

B C h A
2m
D AB = 60
79

80 m
56

水准管的校 正螺丝像片

水准管的校正
用校正针拨动 上下一对水准 管的校正螺丝 水准管 的一端

79

57

水准管的校 正螺丝像片

需要校正十字丝时, 逆时针转动而卸下 望远镜目镜罩,即 可看到十字丝校正 螺丝。

79

58

方法2 方法2:校正十字丝
①保持水准管气泡居中,即 LL水平;卸下望 远镜目镜罩; 目镜罩; ②调整十字丝环上、下校正螺丝,使横丝对 准读数 a2′,使 CC水平,从而使 LL // CC。 ′,使 CC水平, CC。
1 4
a2 a2

上十字丝 校正螺丝
i i x
1 b1 b2 a1 2

i x

2 3

B C h A
2m

十字丝环

下十字丝 校正螺丝
79

D AB = 60

80 m

59

4 306 6 308

0

1

8 310 10 312 12 314

0

2
14 316 16 318 18 320 20 322 22 324

0

3 4

0

586

5

7 8

286 588 288 590 290 592 292 594 294 596

5

9

296 598 298 300 600

一.精密水准仪和水准尺

(一)精密水准尺

5

§2-6 精密水准仪和电子水准仪

精密水准尺特点: 木质尺身 因瓦钢带 分划式长度刻划 左右两列注字

24

79

(a)

(b)

60

(二)精密水准仪
水准管格值小(τ= 水准管格值小(τ= 7~10″),气泡长,符合精度高; 10″),气泡长, 望远镜放大倍率大: V= 30×~40× 30× 40× 瞄准精度高: (≈15″/ V) 测微器精细, 测微器精细,读数 精度高:
1 2 3 4 5 6 10 11 12

7 8 9

高倍率放大 + 楔形丝夹准分划 + 平行玻璃测微

79

61

WILD N3 精密水准仪
精 密 水 准 尺

WILD N3、精 、 密水准尺

79

62

WILD N3 精密水准仪的内部结构

79

63

1 8

精密水准仪 和水准尺
水准尺:因瓦钢带 + 分划式刻划 读数:高倍瞄准 + 平行玻璃板测微分划尺
1 2 3 4

1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2
4 3

1 9 2 0

水准尺读数:194 测微器读数: 368 完整读数: 194368
5 6 7

140

138

136

134

10

5

0

132

79 14 13

12

11

10

9

8

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二. 电子水准仪和条码水准尺
(电子水准仪 电子水准仪又称数字水准仪)

电子水准仪功能:
①具有自动安平功能; ②自动显示水平视线读数和视距; 通过物镜获取水准尺图象,通过 仪器的图像处理系统,将图象信息 转换成数字显示,和数据记录; ③能与计算机实现数据通讯。 因此,基本避免了人为的观测误差 (视差、水准器精平误差、瞄准误 差、读数误差和记录差错)。
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电子水准仪- SDL30M
条 码 尺

电子水准仪图

测量键
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电子水准仪对条码尺的瞄准

要求竖丝 位于条码 带上

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条码水准尺 的竖立、支 撑和尺垫放 置。

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天宝 Dini12 精密电子水准仪

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Dinil2 的主要特点: 的主要特点:
水准测量精度 0.3mm / km ~ 0.7mm / km; km; PCMCIA 数据存贮或在线数据存贮,静态的30cm 数据存贮或在线数据存贮,静态的30cm 电子视场; 电子视场; 补偿器置平精度: 0.2″/ 0.5″ 望远镜放大倍率: 32× / 26× 32× 26× 字母与数字键盘; 能进行线路平差 计算。
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Topcon DL-101/102电子水准仪 DL-101/102电子水准仪
主要特点:
0.4mm ~ 1.0mm/km PCMCIA 卡数据存贮 和内部数据存贮 1°20′的电子视场 补偿器置平精度: 0.3″/ 0.5″ 放大倍率: 32× / 30× 字母数字输入键盘 5m 标尺 1°20′的视场角
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索佳 SDL30 电子水准仪
主要特点 测量精度: 0.6mm ~1.0mm/km 内部数据存贮: 2000个点观测数据 2000个点观测数据 电子视场: 1°20′ 补偿器置平精度: 0.3″ 放大倍率: 32× 32×
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其改进型号为SDL1X 其改进型号为SDL1X
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SDL1X在进行遥控观测 SDL1X在进行遥控观测

遥控器

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电子水准仪SDL1 电子水准仪SDL1X的测量屏幕
(与传统的水准测量记录格式相似) 与传统的水准测量记录格式相似)
B-后视 F-前视

BFFB 后,前,前,后

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§2-7 水准测量的误差分析
水准测量测量误差主要有四种:
①仪器轴系误差影响;②仪器置平误差影响; ③水准仪下沉影响;④水准尺倾斜和下沉影响。

水准仪的轴系误差影响
主要是准管轴与视准轴不平行( 角误差) 主要是准管轴与视准轴不平行(i角误差) LL ∥ CC C 观测时尽量使前后 L 视距相等。

C1 L1 V L

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V1

L1

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水准仪置平误差的影响
设 m 为气泡不居中误差,引起读数误差: 气 泡

m读数 = S ?

m气泡

ρ

m气泡 ≈ (水准管分划的半格) 2 当视线长S = 100米,气泡格值τ = 20秒 则m读数泡 ≈ ±5毫米

τ

必须精平仪器,使水准管气泡严格居中。对于 自动安平水准仪,必须注意补偿器的自由悬挂。
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水准尺倾斜和下沉影响
水准尺必须竖直,水准尺在视线方向 倾斜,观测者不会发觉。视线越高,影响 越大。当观测者瞄准水准尺时,尺上的圆 水准器气泡必须居中。

水准尺下沉,使尺上读数增大,产生 读数误差。水准测量的转点需用尺垫,尺 垫必须踩实,才能避免沉降。
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外界环境对水准测量的影响
1 .日光和风力的影响
日光照射到水准仪时,使仪器部件受热 不匀,产生不规则膨胀,破坏仪器轴线的 正常关系,使置平、读数产生误差。因此, 必须撑伞防晒。 2 .大气折光的影响 日光照射地面,使近地空气升温产生对 流,视线通过时产生折射,使望远镜中成 像不稳定。成像晃动时,应停止观测。
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《测量学》 测量学》
第二章 水准测量与水准仪

放映结束

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