【項目任務(wù)】本項目共有四項任務(wù)。任務(wù)2-1水準測量儀器的操作任務(wù)2-2水準測量的實施任務(wù)2-3水準測量的誤差來源與儀器檢驗任務(wù)2-4精密水準儀及電子水準儀的使用項目2水準測量

任務(wù)2-1水準測量儀器的操作

地面上兩點A和B,如何判斷出哪點高?用什么儀器、什么原理能測出兩點間的高差?一、水準測量的原理

水準測量的原理是利用水準儀提供的水平視線,根據(jù)豎立在地面兩點上的水準尺上的讀數(shù),測定兩點間的高差,從而由已知點的高程,推算出未知點的高程。若水準測量是由A點到B點進行的,如圖2-1中的箭頭所示,則在測量時用該視線讀取已知高程A點上所立水準尺的讀數(shù)a,稱為后視讀數(shù),再讀取未知高程B點上所立水準尺的讀數(shù)b,稱為前視讀數(shù)。觀測由A點出發(fā),向B點行進測量,故稱A點為后視點,B點為前視點。A、B兩點之間的高差hAB為hAB=HB-HA=a-b(2-1)當a>b時,hAB為正,B點高;當a<b時,hAB為負,A點高。用已知點的高程計算未知點的高程的方法稱為高差法,由式(2-2)表示。HB=HA+hAB=HA+(a-b)(2-2)通過儀器的視線高Hi計算點的高程的方法稱為儀高法,或稱視高法,由式(2-3)表示。HA=Hi-a(2-3)若在一個測站上要同時測出許多點的高程,則用視高法比較方便。圖2-1水準測量原理二、水準測量的儀器和工具

水準測量所用的儀器為水準儀,工具有水準尺和尺墊。1.水準儀水準儀的主要作用是提供一條水平線。通過調(diào)整水準儀微傾螺旋,使水準管氣泡居中,獲得水平視線的水準儀稱為微傾式水準儀;通過補償器獲得水平視線的水準儀稱為自動安平水準儀。水準儀按其精度分為DS05、DS1、DS2、DS3和DS10等等級。代號中的“D”和“S”是“大地”和“水準儀”的漢語拼音的第一個字母;下標數(shù)值表示儀器的精度等級,即儀器每千米往返測高差中數(shù)的中誤差。通常稱DS05、DS1為精密水準儀,主要用于國家一、二等水準測量和精密工程測量;DS2、DS3和DS10為普通水準儀,主要用于國家三、四等水準測量和常規(guī)工程建設(shè)測量。DSZ-A2型自動安平水準儀構(gòu)造,“Z”表示該儀器為自動安平水準儀,它主要由望遠鏡、水準器和基座三部分組成。圖2-2

DSZ-A2型自動安平水準儀構(gòu)造1-腳螺旋;2-圓水準器;3-瞄準器;4-目鏡調(diào)焦螺旋;5-物鏡調(diào)焦螺旋;6-水平微動螺旋;7-目鏡;8-物鏡(1)望遠鏡。望遠鏡主要用來瞄準水準尺進行讀數(shù),由物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡、物鏡調(diào)焦螺旋、十字絲分劃板和目鏡調(diào)焦螺旋組成。圖2-3望遠鏡構(gòu)造1-物鏡;2-目鏡;3-調(diào)焦透鏡;4-十字絲分劃板;5-物鏡調(diào)焦螺旋;6-十字絲分劃板的放大圖像(2)水準器。水準器主要用來判斷儀器是否水平,通常有圓水準器和管水準器兩種。

圖2-4圓水準器圖2-5管水準器(3)基座?；饕奢S座、腳螺旋、底板和三角壓板構(gòu)成。基座的作用是支撐儀器的上部,并通過架頭連接螺旋將儀器與三腳架連接?；腥齻€可以升降的腳螺旋,轉(zhuǎn)動腳螺旋可以使圓水準器的氣泡居中,將儀器粗略整平。2.水準尺和尺墊水準尺一般由干燥的優(yōu)質(zhì)木材、玻璃鋼或鋁合金等材料制成。水準尺有雙面尺、折尺和塔尺,如圖2-6所示。圖2-6各種水準尺雙面尺多用于三、四等水準測量。塔尺和折尺一般用于等外水準測量。尺墊由一個三角形的鑄鐵或較厚鐵皮制作而成,上部中央有一凸起半球體,如圖2-7所示。為保證在水準測量過程中轉(zhuǎn)點的高程不變,應(yīng)將水準尺立在凸起半球體的頂端。圖2-7尺墊及水準尺豎立在尺墊上的正確和錯誤位置三、水準儀的使用

水準儀在一個測站上使用的基本程序為:架設(shè)儀器→粗略整平→照準水準尺→精確整平和讀數(shù)。1.架設(shè)儀器在要架設(shè)儀器處,張開三腳架,張開程度適中,通過目測,使架頭大致水平且高度適中(約在觀測者的胸頸部),將水準儀從箱中取出,用連接螺旋將水準儀固定在三腳架上。圖2-8三腳架的安置圖2-9地面傾斜時三腳架的安置轉(zhuǎn)動基座上的三個腳螺旋,可以使圓水準器的氣泡居中,即視準軸粗略整平。整平方法如下:氣泡未居中,雙手按相反方向同時轉(zhuǎn)動兩個腳螺旋①、②(即雙手同時向內(nèi)或同時向外轉(zhuǎn)動腳螺旋①、②),使氣泡移動到①、②兩個腳螺旋連線的垂直平分線上,如圖2-10b)所示狀態(tài),再用左手轉(zhuǎn)動腳螺旋③,使氣泡居中。操作時應(yīng)記住規(guī)律:在轉(zhuǎn)動腳螺旋時,氣泡的移動方向始終與左手拇指的運動方向一致。3.照準水準尺儀器粗略整平后,即可用望遠鏡照準水準尺?；静僮鞑襟E如下:(1)目鏡對光:轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦螺旋,使十字絲清晰。(2)初瞄:松開制動螺旋,利用望遠鏡上部瞄準器,照準水準尺,然后擰緊制動螺旋。(3)物鏡對光:轉(zhuǎn)動望遠鏡物鏡調(diào)焦螺旋,使水準尺成像清晰。(4)精瞄:轉(zhuǎn)動水平微動螺旋,使十字絲落在水準尺面上。若發(fā)現(xiàn)水準尺傾斜,可指揮立尺人員扶直。(5)消除視差:照準目標時,眼睛在目鏡處上下移動,若十字絲和物像發(fā)生相對移動,即橫絲處的水準尺讀數(shù)有變動(這種現(xiàn)象稱為視差),則讀數(shù)的精確性將受到影響。消除視差的方法是:仔細反復(fù)調(diào)節(jié)目鏡調(diào)焦螺旋和物鏡調(diào)焦螺旋,直至物像與十字絲分劃板平面重合為止,即眼睛在目鏡處上下移動,十字絲和物像沒有相對移動為止4.精確整平和讀數(shù)(1)精確整平。若使用微傾式水準儀,則在讀數(shù)之前,轉(zhuǎn)動微傾螺旋,使水準管氣泡精確居中;若使用自動安平水準儀,則無須精確整平,可直接讀數(shù)。(2)讀數(shù)。讀數(shù)就是讀取十字絲中絲在水準尺上截取分劃值的大小。圖2-12水準儀的讀數(shù)1.水準測量的原理是利用水準儀提供的水平視線,讀出豎立在地面兩點上的水準尺上的讀數(shù),從而測定兩點間的高差。2.水準測量所用的儀器為水準儀,工具有水準尺和尺墊。3.水準儀在一個測站上使用的基本程序為:架設(shè)儀器→粗略整平→照準水準尺→精確整平和讀數(shù)。為熟練掌握自動安平水準儀的架設(shè)、整平、照準、讀數(shù)方法,本次任務(wù)學習后將安排分組實訓,具體見《軌道工程測量實訓任務(wù)工單》中的“任務(wù)工單1自動安平水準儀的認識與使用”。任務(wù)2-2水準測量的實施

由于地球表面地形起伏,當兩點間的距離較遠或高差較大時,需要使用水準儀分若干段進行測量,那么如何實施和進行成果數(shù)據(jù)處理呢?一、設(shè)置水準點

為水準測量而設(shè)置的固定標志的高程基準點,稱為水準點(BenchMark,BM)。水準點有永久性和臨時性兩種。永久性水準點一般用石料或混凝土制成標石。圖2-13水準點標石及其埋設(shè)(單位:cm)圖2-14高等級水準點標石及其埋設(shè)(單位:cm)永久性水準點也可以用金屬標志,將其埋設(shè)在堅固穩(wěn)定的永久性建筑物的基角上,稱為墻上水準點,如圖2-15所示。圖2-15墻上水準點(單位:cm)臨時性水準點可以用大木樁打入地面,樁頂釘入頂部為半球形的鐵釘;也可以利用地面上突出的堅硬巖石、建筑物棱角等穩(wěn)固、醒目、不易被破壞的地物,并用紅油漆作出點的標志。為了便于尋找和使用,水準點標記后,還應(yīng)在記錄簿上繪制“點之記”,即繪記水準點附近的草圖或?qū)c周圍的情形加以說明,如圖2-16所示。注明水準點的編號i,一般在編號前加BM作為水準點的代號,如BMi。圖2-16點之記(單位:m)二、水準測量的外業(yè)實施

如圖2-17所示,已知A點高程HA,現(xiàn)要求出B點高程HB。因兩點的距離較遠或高差較大,若安置一次儀器無法測出A點與B點的高差hAB,此時可在兩點間加設(shè)若干個臨時立尺點,稱為轉(zhuǎn)點(以符號ZD表示),以起到傳遞高差或高程的作用。圖2-17水準測量的實施(單位:m)觀測步驟如下:(1)在已知高程HA=123.446m的A點前方適當?shù)木嚯x處選定一轉(zhuǎn)點,即ZD1。(2)兩立尺員分別在A、ZD1兩點上立水準尺,觀測員在距A、ZD1點約等距離處(圖2-17中Ⅰ處)安置水準儀。(3)觀測員整平儀器后,先照準A點后視尺讀后視讀數(shù)a1=2.142m,再照準ZD1點前視尺讀前視讀數(shù)b1=1.258m,同時,記錄員立刻記錄在水準測量手簿的相應(yīng)位置(表2-1),并邊記邊復(fù)誦讀數(shù),以便觀測員校核,防止聽錯、記錯。(4)記錄員計算出A點和ZD1點之間的高差:h1=a1-b1=2.142m-1.258m=+0.884m,到此,完成第一測站的工作。(5)在轉(zhuǎn)點ZD1前方適當位置處,設(shè)置轉(zhuǎn)點ZD2,并將A點的水準尺移到ZD2點立好,ZD1點上的水準尺不動,同時將儀器搬遷并安置在距ZD1、ZD2約等距離處(圖2-17Ⅱ處),進行觀測、記錄、計算,得出ZD1點和ZD2點之間的高差h2,完成第二個測站的工作。(6)依次進行第三、第四個測站的觀測,測到B點。各測站的后視讀數(shù)和前視讀數(shù)分別記入表2-1。測站測點水準尺讀數(shù)(m)高差(m)高程(m)備注后視讀數(shù)a前視讀數(shù)b+-ⅠA2.142

0.884

123.446已知ZD1

1.258124.330

ⅡZD10.928

0.307ZD2

1.235124.023ⅢZD21.664

0.233

ZD3

1.431124.256ⅣZD31.672

0.402B

2.074123.854計算檢核∑6.4065.9981.1170.709HB-HA=+0.408∑ai-∑bi=+0.408∑hi=+0.408水準測量手簿

表2-1工程名稱:

地點:

儀器型號:

日期:

天氣:

觀測員:

記錄員:

三、成果計算與檢核

1.高差及高程的計算以圖2-17和表2-1為例,計算每一測站的高差hi。由A點的高程推算出ZD1點的高程H1,由ZD1點的高程推算出ZD2點的高程H2,依此類推,直至計算出B點的高程HB。由圖2-17可看出,將各測站的高差相加,便得到點A和點B的高差hAB,即hAB=h1+h2+h3+…+hn=∑hi=∑ai-∑bi(2-4)則點B的高程為HB=HA+hAB=HA+∑hi=HA+(∑ai-∑bi)(2-5)2.計算檢核(1)高差檢核。檢核各測站高差計算有無錯誤,從式(2-4)可以看出,若后視讀數(shù)總和與前視讀數(shù)總和之差,等于高差的代數(shù)和,即∑ai-∑bi=∑hi,見表2-1,則說明高差計算無誤。(2)高程檢核。高程計算是否有誤可通過式(2-6)檢核:HB-HA=∑hi=hAB(2-6)在表2-1中,123.854m-123.446m=+0.408m,與式(2-6)計算結(jié)果相等,說明各測站高程計算無誤。3.測站檢核在連續(xù)水準測量中,只進行計算檢核,無法查出測量過程中是否讀錯、聽錯、記錯水準尺上的讀數(shù),無法保證每一個測站的高差的準確性。因此,對每一站的高差,通常還可采用下面兩種方法進行測站檢核。(1)變動儀器高法。在同一個測站上分兩次用不同的儀器高度,測得兩次高差并進行較差。當兩次高差滿足條件h'-h″=Δh≤±5mm時,可取平均值h=(h'+h″)/2作為該測站高差,否則重測。當滿足條件后,才允許搬站。(2)雙面尺法。儀器的高度不變,在同一測站分別用紅黑面水準尺各進行一次讀數(shù),測得兩次高差,然后進行紅黑面讀數(shù)和高差的檢核,具體見“項目5任務(wù)5-4高程控制測量”中的“三、四等水準測量”的內(nèi)容。4.路線成果檢核及成果計算(1)水準測量路線成果檢核。在水準測量中,由于測量誤差的影響,沿水準路線測得的起終點的高差值與起終點的實際應(yīng)有高差值不吻合,其二者的差值,稱為高差閉合差,一般以fh表示。高差閉合差的計算,隨著水準路線形式的不同而不同,現(xiàn)分述如下:①閉合水準路線。如圖2-18a)所示。圖2-18水準路線的形式從已知水準點BM1出發(fā),經(jīng)過若干個未知高程點1、2、3、…進行水準測量,最后又回到已知水準點BM1上,這樣的水準路線稱為閉合水準路線。在閉合水準路線中,高差的總和理論上應(yīng)等于零,即∑h理=0若實測高差的總和不等于零,則該高差即為高差閉合差fh:fh=∑h測

(2-7)②附合水準路線。如圖2-18b)所示。圖2-18水準路線的形式

③支水準路線。如圖2-18c)所示。圖2-18水準路線的形式

(2)水準測量成果計算。水準測量的外業(yè)測量數(shù)據(jù)經(jīng)檢核后,如果滿足精度要求,就可以進行內(nèi)業(yè)成果計算,即調(diào)整高差閉合差,最后求出未知點的高程。①附合水準路線高差閉合差的調(diào)整及各點高程的計算。BM1、BM2為兩個已知高程的水準點,H1=204.286m,H2=208.579m,各測段的路線長度和高差如圖2-19所示。表2-2為圖2-19附合水準路線測量成果整理。圖2-19附合水準路線測量成果略圖測段編號點名距離L(km)實測高差(m)高差改正數(shù)(m)改正后的高差(m)高程(m)備注1BM11.6+5.331-0.008+5.323204.286已知A209.609

22.1+1.813-0.011+1.802B211.41131.7-4.244-0.008-4.252C207.15942.0+1.430-0.010+1.420BM2208.579已知∑7.4+4.330-0.037+4.293

輔助計算附合水準路線測量成果整理

表2-2

c.改正后的高差。改正后的高差應(yīng)等于實測高差與高差改正數(shù)之和。改正后的高差代數(shù)和應(yīng)與理論值(H終-H始)相等,否則說明計算有誤。d.高程的計算。從已知點BM1的高程,按式(2-2)依次推算A、B、C各點的高程,填入表2-2中的“高程”欄,最后計算出BM2點的高程,應(yīng)與其已知值相等,否則說明高程推算有誤。②閉合水準路線高差閉合差的調(diào)整及各點高程的計算。閉合水準路線高差閉合差的調(diào)整及各點高程的計算,均與附合水準路線相同,不再贅述。③支水準路線高差閉合差的調(diào)整及各點高程的計算。因支水準路線只求一個點的高程,如圖2-18c)所示的1點,其高差閉合差由式(2-9)求得,故取往返測高差的平均值即可。平均高差的符號與往測高差值的符號相同,即h=(∑h往-∑h返)/2(2-11)④使用Excel軟件進行水準測量成果計算。使用Excel軟件進行觀測數(shù)據(jù)處理,可大大提高工作效率,且觀測數(shù)據(jù)越多,其優(yōu)越性越顯著。1.水準測量時,首先要根據(jù)工程的特點,結(jié)合地形,在地面設(shè)置水準點,組成閉合水準路線、附合水準路線、支水準路線等水準路線形式。2.實施水準測量時,由于兩點間距離較遠或高差較大,需使用轉(zhuǎn)點,連續(xù)觀測,填寫水準測量手簿,計算累計高差,進而得到兩點間高差、高程。3.為保證水準測量的準確性,需進行每測站高差及高程的計算檢核、測站檢核和路線成果檢核。4.水準測量路線成果計算,要經(jīng)過高差閉合差計算、高差閉合差容許值計算、高差閉合差調(diào)整、改正后的高差計算、高程計算等幾個環(huán)節(jié)。任務(wù)2-3水準測量的誤差來源與儀器檢驗

影響水準測量精度的誤差來源主要有哪些?如何檢驗一臺水準儀是否可以用于工程建設(shè)中呢?一、水準測量誤差分析

水準測量的誤差來源,包括儀器誤差、觀測誤差及外界條件影響誤差三個方面。1.儀器誤差(1)水準儀誤差及檢驗。如圖2-21所示,CC為視準軸,L'L'為圓水準器軸,VV為儀器豎軸,LL為水準管軸(自動安平水準儀水平軸)。圖2-21水準儀軸線關(guān)系圖自動安平水準儀必須滿足下列條件:①視準軸CC應(yīng)與水平視線一致;②圓水準器軸L'L'平行于儀器豎軸VV;③十字絲橫絲垂直于儀器豎軸VV;④水準儀在補償范圍內(nèi),應(yīng)起到補償作用。如需要校正,則應(yīng)由專業(yè)人員或?qū)I(yè)公司處理,檢驗方法如下。①視準軸水平檢驗。視準軸與水平視線一致的前提下,方能測量出正確的水準尺讀數(shù)。其檢驗方法如下:在平坦的地面上選擇A、B、C三點,并使其大致在同一條直線上,且使AC=CB,A、B相距60~80m,如圖2-22所示。圖2-22水準管軸平行于視準軸的檢驗在A、B兩點處分別打下木樁或安放尺墊,并在木樁或尺墊上豎立水準尺。先將水準儀架設(shè)于C點,經(jīng)過精平后,分別對A、B兩點上的水準尺讀數(shù),讀數(shù)分別為a1、b1,則A、B兩點的高差為hAB=a1-b1(一般應(yīng)用兩次變動儀器高法,所測結(jié)果滿足要求,取高差平均值)。假設(shè)此時水準儀的視準軸與水準管軸不平行,即視線傾斜了i角(此誤差又稱為i角誤差),分別引起A、B兩尺的讀數(shù)誤差為Δa和Δb,由于此時的儀器與兩尺的距離相等,則根據(jù)幾何原理可知Δa=Δb由圖2-22可得hAB=a1-b1=(a+Δa)-(b+Δb)=a-b(2-12)這說明不論視準軸CC與水準管軸LL平行與否,當水準儀架設(shè)在兩點等距離處,測出的兩點高差都不受i角誤差影響。

②圓水準器檢驗。架設(shè)水準儀,轉(zhuǎn)動腳螺旋使圓水準器氣泡居中,然后將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180°。若圓水準器氣泡仍然居中,則無須校正;否則,需要校正。③十字絲檢驗。整平儀器,用望遠鏡十字絲交點照準墻上一個目標點P,慢慢轉(zhuǎn)動水平微動螺旋,觀察P點移動,若P點始終在十字絲橫絲上移動,則不需要校正;若P點不在橫絲上移動,而發(fā)生偏離,則需要校正。④補償器靈敏度檢驗。轉(zhuǎn)動視準軸正下方的腳螺旋使儀器傾斜,若警告指示窗兩端分別出現(xiàn)紅色,再反轉(zhuǎn)腳螺旋,使儀器水平,警告指示窗能由紅色轉(zhuǎn)為綠色,則說明補償器靈敏。(2)水準尺誤差。水準尺誤差包括尺長誤差、分劃誤差、尺身彎曲誤差和零點誤差。觀測前應(yīng)對水準尺進行檢驗,檢驗符合條件后方可使用。水準尺零點誤差可通過在每個測段中設(shè)偶數(shù)站的方法來消除。2.觀測誤差(1)整平誤差。在水準尺上讀數(shù)時,水準管軸應(yīng)處于水平位置,若精平儀器時,水準管氣泡沒有精確居中,則水準管軸有一微小傾角,從而引起視準軸傾斜而產(chǎn)生誤差。(2)讀數(shù)誤差。讀數(shù)誤差即估讀毫米數(shù)的誤差,其與人眼的分辨力、望遠鏡的放大倍數(shù)以及視線的長度有關(guān),所以要求望遠鏡的放大倍數(shù)在20倍以上,視線長度一般不得超過100m,具體應(yīng)遵循不同等級水準測量對望遠鏡放大倍數(shù)和最大視線長度的規(guī)定,以保證估讀精度。(3)水準尺傾斜誤差。測量時水準尺應(yīng)扶直,當水準尺傾斜時,其讀數(shù)總比豎直時的讀數(shù)大,而且視線越高,水準尺傾斜引起的讀數(shù)誤差越大,所以在高差大、讀數(shù)大時,應(yīng)特別注意將水準尺扶直,特別是不要將尺子前后傾斜。3.外界條件影響誤差(1)儀器下沉影響的誤差。(2)轉(zhuǎn)點下沉影響的誤差。(3)地球曲率和大氣折光影響的誤差。(4)溫度影響的誤差。二、水準測量注意事項

為了使水準測量精度達到要求,避免返工,同時保證儀器安全,要求測量人員認真負責并按要求細心操作,具體應(yīng)注意以下事項:1.觀測(1)觀測前,應(yīng)對儀器進行認真的檢驗和校正。(2)儀器放到三腳架上后,應(yīng)立即把連接螺旋旋緊,以免儀器從三腳架上摔下來,并做到人員不離開儀器。(3)儀器應(yīng)安置在土質(zhì)堅硬的地方,并將三腳架踏實,防止儀器下沉。(4)水準儀至前、后視水準尺的距離應(yīng)盡量相等。(5)每次讀數(shù)前,應(yīng)嚴格消除視差,水準管氣泡要嚴格居中,讀數(shù)時要仔細、迅速、果斷,米、分米、厘米不要讀錯,毫米要估讀正確。(6)陽光下,應(yīng)撐傘保護儀器。(7)近距離遷站時,將三腳架合攏,用一只手抱住三腳架,另一只手托住儀器,穩(wěn)步前進;遠距離遷站時,儀器應(yīng)裝箱,扣上箱蓋,防止儀器受到意外損傷。2.記錄(1)記錄員在聽到觀測員讀數(shù)后,要將正確的數(shù)據(jù)記入相應(yīng)的欄目中,并要邊記邊回報,得到觀測員的默許,方可確定,記錄資料不得轉(zhuǎn)抄。(2)字體要清晰、工整,使用HB或2H鉛筆記錄,若記錄有誤,不準用橡皮擦拭,應(yīng)在錯誤數(shù)據(jù)上畫斜線后再重新記錄。(3)每站高差應(yīng)當場計算,檢核合格后,方可通知觀測員遷站。3.立尺(1)立尺員必須將水準尺立在土質(zhì)堅硬處,若用尺墊,必須將尺墊踏實。(2)水準尺必須立直,防止水準尺前后傾斜和左右傾斜。(3)水準儀遷站時,前視點的立尺員在搬動水準尺時,切記不能改變轉(zhuǎn)點的位置。1.水準測量的誤差來源,包括儀器誤差、觀測誤差及外界條件影響誤差三個方面。2.水準測量使用水準儀前,要對其進行檢驗和校正,如需要校正,則應(yīng)由專業(yè)人員或?qū)I(yè)公司處理。水準儀的檢驗包括視準軸水平、圓水準器、十字絲、補償器靈敏度4項檢驗。3.根據(jù)水準測量誤差來源,為保證精度,應(yīng)從觀測、記錄、立尺三個方面注意相關(guān)事項。任務(wù)2-4精密水準儀及電子水準儀的使用

在高鐵施工、橋梁變形、隧道沉降等測量精度要求很高的精密工程中,精密水準儀是如何使用的?隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,取代光學水準儀的電子水準儀又是如何使用的?一、精密水準儀與因瓦水準尺

1.精密水準儀精密水準儀主要用于國家一、二等水準測量和高精度的工程測量中,例如,建(構(gòu))筑物的沉降觀測,大型橋梁、隧道施工測量,高鐵施工測量和大型精密設(shè)備安裝測量等。與DS3普通水準儀相比,精密水準儀的特點是:①望遠鏡的放大倍數(shù)大,分辨率高,如DS1不小于38倍,DS0.5不小于40倍;②管水準器分劃值為10″/2mm,精平精度高;③望遠鏡的物鏡有效孔徑大,亮度高;④望遠鏡外表材料一般采用受溫度影響小的因瓦合金鋼,以減小環(huán)境溫度變化的影響;⑤采用GPM3測微器讀數(shù),讀數(shù)誤差小;⑥配備精密水準尺。2.因瓦水準尺因瓦水準尺是在木質(zhì)尺身的凹槽內(nèi)引張一根因瓦合金鋼帶,其中零點端固定在尺身上,另一端用彈簧以一定的拉力將其引張在尺身上,以使因瓦合金鋼帶不受尺身伸縮變形的影響。精密水準尺的分劃值有10mm和5mm兩種。圖2-25為徠卡公司生產(chǎn)的精密水準尺。圖2-25精密水準尺為了提高讀數(shù)精度,精密水準儀一般可配備GPM3測微器,如圖2-26所示。圖2-26

GPM3測微器結(jié)構(gòu)精密水準儀的讀數(shù)方法是:瞄準因瓦水準尺,用手轉(zhuǎn)動測微螺旋,上下移動水準儀的十字絲,使十字絲的楔形絲精確夾住某一刻畫,如圖2-27b)中的“148”,從望遠鏡視場中讀取此讀數(shù);再從測微器的觀察窗視場中讀取測微尺上的讀數(shù),如圖2-27a)中的“65.5”,將兩者合起來就得到了讀數(shù)1.48655m。圖2-27配備GPM3測微器的水準儀讀數(shù)二、電子水準儀與條碼水準尺

1.電子水準儀電子水準儀(又稱數(shù)字水準儀)在儀器望遠鏡光路中增加了分光鏡和光電探測器(CCD陣列)等部件,采用條碼水準尺和圖像處理電子系統(tǒng),構(gòu)成光、機、電及信息存儲與處理的一體化水準測量系統(tǒng)。(1)電子水準儀的結(jié)構(gòu)。從外觀上看,電子水準儀主要由望遠鏡、圓水準器、操作按鍵、液晶顯示屏、數(shù)據(jù)輸