控制测量之高程控制网建立

1、水准仪部件之间应满足下列条件:视准轴与水准器轴应该平行水准器轴与垂直轴应该垂直当仪器按水准器整平之后，视准轴在各个方向上就都水平了。二、对水准标尺的要求及其类型水准标尺是高差的量具，是水准测量的重要工具，尺长误差必然影 响测量精度，水准标尺应满足以下要求：水准标尺长度稳定，尺长受温度和湿度变化影响小。水准标尺分划间隔准确，分划系统误差和偶然误差小。水准标尺的尺面应为平面，不易变形、弯曲。标尺应安装有足够精度的圆水准器，以便将标尺垂直竖立。底部安装坚固的金属板，使标尺底部不易因磨损而改变尺长。水准标尺分为两类：精密水准（因瓦）标尺和普通（木质）标尺。水准标尺类型30 cm30 cm2 mGWCL

2、60 I nmimimii m m 11 mu60 cmGWCL92 niiRtiinn hi hi ii hiiiihi i iiti92 cmGWCL182 ii in ir nmna i mu m m ibii i mi i mi i1.82 mGPCL230 cm30 cmGBNL4C eUFSFsFsFsErTSFUErrsmgtvrnFsFsFsFsFsnf 一 F3f sf 士円4 mGNLE4C叫心九“河加旷心“佝尹也心毋一沂叫旷心尸也旷“:叫旷也旷口也也诃B爲寫m二鳥二:二鑒二.1雹二二二二二.寫.二，二二二:寫寫:;:;:寫:jl3 mGPLE3N.0.，.m.om2mGP

3、LE2NGWL J82N1.82 mGWL92N存:曲监林口pg环：92 cmGWL60 :：當:二：.：60 cm30 cm394 -)2392)0390-)8388：)6386 384,2382 -380-76376：F4374-2372-370-p8368t366：364：62362：同一水平位f 本分划（右边 助分划（左边 一个常数，成j 差，通过常数E 可以发现和防 粗差。水准标尺身后两 侧都装有扶尺环、， 尺台供扶持用。水准标尺须竖立 在稳固的基础上， 标尺一般配有尺台、 尺环或尺桩。图（9-3）三、精密水准器水准仪用于一、二等水准测量的水准仪称精密水准仪。水准仪应满足的最基本 条

4、件是：保证精密整平视准轴的倾斜螺旋和能精密读数的光学测微器。（一）、倾斜螺旋装置为迅速整平仪器，精密水准仪置有倾斜螺旋 装置，由于水准器是与望远镜紧密相联，因此旋 转倾斜螺旋就可以使望远镜和水准仪一起在垂直 面内微倾，从而迅速而精密地整平视准轴。但是由于倾斜螺旋在目镜的一端，使用倾斜螺旋整平视准轴将 引起视准轴高度发生变化。整平时倾斜螺旋转动量越大，视线高度 变化就越大。如果前后视照准时倾斜螺旋的转动量不等，就会在高 差中带来这种变化的误差。因此，在作业中规定，只有当符合水准 气泡两端影像之分离量小于一厘米时，才允许使用倾斜螺旋进行整 平。（二）、光学测微器水准测量读数的基本方法是：在视准轴整

5、置水平后，用十字丝 的水平中丝照准水准标尺直接读数。这种方法叫做中丝读数法。它 通常用于普通水准测量或国家三、四等水准测量。但使用该方法，只能估读整分划的十分之一，即只能估读到毫 米，不能满足精密测量的精度要求。为了能够精确读取整分划以下 的余数，在精密水准测量中，除了要求望远镜有足够的放大倍率和 良好的光学性能外，还安装了供精确测定整分格以下余数用的光学 测微器。T02-66T-Z61(61I6T|转动辅牛字養 n*wAZsAZ/CVZsAA/WSA读数抠标（三）、威特N3各个光学元件的名称、用法。3943923083643628037637437262jgN3N3G 22678i2i m3

6、四、自动安平水准仪常规水准仪的缺点：使用水准器水准仪时，必须谨慎地调整仪器，才能使水准器轴精密 水平，尤其是使用精密水准仪，为此要消耗更多的时间。时间的延长 不仅大大降低作业速度，而且会增大外界因素的影响，降低观测成果 的质量。如果有“自动安平水准仪”，上述缺点就可以得到克服。（一）、自动安平原理自动安平水准仪的自动安平原理是通过光学补偿器去补偿由于 水平视线偏离十字丝中心的那一段距离。水平时，过物镜和十字丝中心的水平线为AOH,标尺读数为A。 若仪器倾斜，十字丝中心偏至C,视准轴为OC,标尺读数为B。若要补偿由于仪器倾斜引起的位移量a,通常有两种方法，一 种是 ，另一种是 。按照第一种原理制

7、 造的自动安平水准仪很少，主要是后者比较常见。光学补偿器实际上是在望远镜中安装了一种光学元件，将来自 标尺A点的光束进行偏移，使其仍然呈现于仪器倾斜而偏移的十字 丝中心。补偿器完全补偿了十字丝中心的偏移量。现代自动安平水准仪多采用光学补偿器，由于补偿器在望远镜 光学系统中的配置方案不同，产生了各种类型的自动安平水准仪。 接触最多的是下面这两种水准仪，（蔡司Koni007,和002）,使用比较普遍，并可以承担精密水准测量的任务。（二）、蔡司Koni0071. 一般情况 德国蔡司厂生产，立柱形，有利于升高观测视线。 潜望式望远镜，物镜孔径40毫米，放大倍率31.5o补偿器工作范围12，,安平精度0

8、.3口 每公里往返高差中数的偶然中误差为：MA = 0.5mm。2. 光学系统四、电子水准仪1990年3月第一台电子水准仪研制成功，这是集电子技术、编码技术、 图像处理技术、计算机技术于一体的新型水准仪，代表了水准仪的发展方 向电子水准仪的基本原理电子水准仪的望远镜光学部分和机械结构与自动安平光学水准仪相同， 因而有人工操作和自动照准读数两套功能，只是配置的标尺刻划形式 不同。电子水准仪与光学水准仪不同之处，是采用条码水准仪标尺和 仪器内装有数字图像识别处理系统。1、条码标尺数字图像识别处理与条码设计属专利产品，条码标尺设计要求各处条码宽度 和条码间隔不同，以便探测器正确测出每根条码的位置。探

9、卡公司采用二进 制码表示的条纹编码，蔡司公司采用几何位置测量条码，拓普康公司采用相 位差法条码。2、自动读数的基本原理标尺上的影像通过望远镜成像在十字丝面上，行阵探测器将标尺图像 转换成模拟视频信号，经读岀电子部件将视频信号放大和数字化构成 测量信号。它与仪器中内存的参考信号（已知代码）按相关方法进行 比对，使测量信号移动以达到两信号最佳符合，从而获得标尺读数和 视频读数。（一）、水准仪检视1. 表面：是否完好，是否整洁，有无碰伤，封闭性是否良好2. 光学部分：表面是否清晰，胶合面是否脱胶，镀膜面是否 脱膜，望远镜视场是否明亮，符合水准器是否成像良好；测微分 划与注记是否粗细均匀、清晰明亮。3

10、. 转动机构：应当没有摆动现象，转动要灵活稳当，制动微 动螺旋正常工作，调焦螺旋无晃动现象。4. 附件和零件：是否完好，配备是否齐全，与登记卡是否一 致。（二）、 圆水准器安置正确性的检验及校正正确位置：园水准器轴精确地与仪器垂直轴平行。检验意义：可以为精确整平仪器作准备，提高作业速度（水准 器），可以减小补偿误差（自动）。检校方法：与经纬仪类同。（三）、光学测微器隙动差及分划格值测定检验意义：光学测微器是用来精确测定标尺整分格以下余数的标 准尺，如果存在较大隙动差的话，或者测微尺存在较大分划误差 的话，就会直接影响到读数的精度。基本思想：用一条分格值经过精确测定过的分划板与测微尺分划 尺进行

11、比较。（四）、视准轴位置正确性的检验及校正1水准器水准仪视准轴正确位置的检校 水准器水准仪的视准轴与水准器轴必须相互平行，此时才可能 利用水准气泡来整平视准轴。ZZ与ZZ表示两轴在空间的交叉位置。它们在水平面上的投影线 厶厶与Z/乙的交角称为交叉误差,以a表示，在垂直面上的投影 线与Z的交角称为i角o , /IIkzI;2丨厶L2厂虫Z交叉误差的检验校正仪器如果存在交叉误差，仪器整平后，当仪器围绕视准轴作左 右倾斜时，气泡就会发生移动，交叉误差就是根据这个特征来进行 检验的。如果仪器围绕视准轴向两侧倾斜时：脚1升2周；脚2降2周。脚2升4周；脚1降4周。50m至标尺O1交叉误差本身对观测读数没

12、有影响，但是如果仪器在视准轴两侧 的方向上不水平，则交叉误差就转化为i角。校正方法：用水准器两侧的校正螺旋使水准器的一端向左右移动， 直至气泡符合为止，为了便于校正交叉误差，最好先校正j角。 /角的检验校正/角产生原因：视准轴与水准器轴在垂直平面内不相平行。7角引起的误差：由于7角存在，使得整平水准气泡之后，视准 轴不与水准器轴一致。在标尺上并非水平视线读数，而是倾斜的 视线读数。两者之差为：A = .严/q。该式为/角引起的读数误差，与仪器与标尺距离Q和/的大/角检验原理：根据/角对读数的影响与距离成正比这一特点， 从不同距离处的两仪器站，分别测定地面两固定点的高差，从而 计算出/角的大小。

13、/角检验方法：调焦检验法。A := a?馆=(，A) (0? 2 A) = (i? b* + AB站:h、= a、_ b、 (tij _ 2A) _ (q A)=坷b、 AG) A =(亿一仏)/2 = D i I pff/角校正意义：/角若不变，观测中采取前后视距相等的方法， 在高差运算中就可消除/角误差的影响。但是/角不可能不变，前 后视距完全相等也很难做到，所以要了解的大小，并校正到最小 程度，尽可能减弱它对高差的影响。/角有关规定：一、二等仪器/角15，三、四等仪器/角20时 须进行校正。/角校正方法：计算正确读数用测微器对准正确读数毫米以下的正确测微器值用微倾螺旋使视准轴（楔形丝）照

14、准标尺正确读数用管水准器上下校正螺旋气泡影象符合2自动安平水准仪视准轴正确位置的检校自动安平水准仪视准轴的正确位置是与水平线一致，若不一致 就是/角。对于自动安平水准仪而言，无交叉误差，只做/角检验。检验方法：与水准器水准仪相同调焦检验法。校正方法：自动安平水准仪/角校正方法与管水准器水准仪大致相同, 因自动安平水准仪无符合气泡，用旋转望远镜楔形保护玻璃完成，角 校正。六精密水准标尺的检验检验项目：一般检视、标尺上园水准器安置正确性的检验及校正、标尺分划 面弯曲差的测定、标尺尺长误差的测定、一对标尺零点差之差及 基、辅分划读数差的测定（一）、一般检视（二）、标尺圆水准器安置正确性的检验及校正三

15、、标尺分划面弯曲差（矢距）的测定1、产生原因使用年限过长，弹簧弹力减弱。标尺受潮，尺框变形，致使合金带松弛弯曲。2、检验方法3、消除或减弱其影响的措施规范规定：因瓦合金标尺矢距4mm,超限应调校或加改正。调校：拧紧合金带引张弹簧的螺栓，使它重新张紧。然后检定, 直至合格。（2）改正数计四、标尺尺长误差的测定水准标尺上的每一条分划都有标称值，若该分划至标尺底面的 实际距离与标称值不一致，该差值称为标尺分划误差或尺长误差。通常对标尺分划误差的测定都是用一根长度为一米的“一级线 纹米尺”与配对的两根标尺上的若干个一米间隔进行比较，所谓“一对标尺每米分划间隔真长测定”就是以一米间隔鉴定结果的平 均值作为这一对标尺的实际长度（真长）。米间隔误差：一对标尺一米间隔之平均真长与名义长一米之差叫米 间隔误差。以f表示，f = 1米间隔平均真长一1米五、一对水准标尺零点差及基、辅分划读数差常数测定基本概念：用检查尺对标尺每米真长的测定从基本分划0.25米和辅助 分划的0.40米