一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)方案與實(shí)施畢業(yè)論文

1、<p>　　一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)方案與實(shí)施</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　高程測量是測量任務(wù)的一部分。其中，水準(zhǔn)測量是高程測量中精度最高、用途最廣、一種普遍采用的測量方法。是確定建設(shè)工程地面點(diǎn)高程的方法之一。實(shí)施測量過程中，要求測量人員要精心操作、以水準(zhǔn)點(diǎn)高程高度負(fù)責(zé)認(rèn)真的態(tài)度來對待測量工作，養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣。誤差允許范圍內(nèi)

2、的精度由于儀器和人為的影響而不容易控制，而且易出現(xiàn)隱蔽性錯誤，如果不能及早發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)資料是錯誤的，從而水準(zhǔn)點(diǎn)高程不正確，直接影響路線縱斷面設(shè)計(jì)和施工工作。</p><p>　　本文為滿足新技術(shù)條件下國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國土資源管理、規(guī)劃建設(shè)、災(zāi)害監(jiān)測、交通及地球科學(xué)研究對三維動態(tài)大地測量基準(zhǔn)框架的需求，建立與國家空間數(shù)據(jù)基準(zhǔn)框架相一致的國家大地測量基礎(chǔ)三維坐標(biāo)框架，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)尤其是重大工程建設(shè)提供高精度的控制成果，

3、國家測繪部門適時(shí)提出了國家精化大地水準(zhǔn)面建設(shè)項(xiàng)目。受國家測繪部門勘測設(shè)計(jì)研究院委托，國家測繪局第一大地測量隊(duì)承擔(dān)了本項(xiàng)目一等水準(zhǔn)路線的普查、GPS 點(diǎn)/水準(zhǔn)共用點(diǎn)的連測、一等水準(zhǔn)網(wǎng)觀測任務(wù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：水準(zhǔn)測量；水準(zhǔn)儀；高程；誤差</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 精密水準(zhǔn)測量的原理及作業(yè)

4、方法1</p><p>　　1.1 水準(zhǔn)測量的基本原理1</p><p>　　1.2 水準(zhǔn)測量方法與水準(zhǔn)路線1</p><p>　　1.3 誤差來源及控制措施2</p><p>　　1.3.1視準(zhǔn)軸不平行水準(zhǔn)管軸2</p><p>　　1.3.2 水準(zhǔn)尺誤差及控制方法2</p><p&g

5、t;　　1.3.3符合水準(zhǔn)管氣泡居中誤差及控制方法3</p><p>　　1.3.4調(diào)焦誤差和視差的影響及控制方法3</p><p>　　1.3.5水準(zhǔn)尺的傾斜誤差及控制方法3</p><p>　　1.3.6 地球球氣差和日照風(fēng)力引起的誤差及控制方法4</p><p>　　1.3.7儀器升降和水準(zhǔn)尺下沉的影響5</p>

6、<p>　　第2章 電子水準(zhǔn)儀的使用6</p><p>　　2.1 測量原理6</p><p>　　2.2 電子水準(zhǔn)儀的特點(diǎn)7</p><p>　　2.2.1電子水準(zhǔn)儀的共同特點(diǎn)7</p><p>　　2.2.2拓普康DL(C)系列的具體特點(diǎn)7</p><p>　　2.3 電子水準(zhǔn)儀的操作8&l

7、t;/p><p>　　2.3.1認(rèn)識硬件8</p><p>　　2.3.2數(shù)字水準(zhǔn)儀在外業(yè)測量的操作9</p><p>　　2.3.3徠卡數(shù)字水準(zhǔn)儀GSI數(shù)據(jù)格式簡介：10</p><p>　　2.3.4 PROG測量應(yīng)用程序12</p><p>　　2.4數(shù)據(jù)的下載及其處理13</p><p

8、>　　2.4.1數(shù)據(jù)的下載13</p><p>　　2.4.2數(shù)據(jù)的處理16</p><p>　　第3章 作業(yè)依據(jù)與作業(yè)要求20</p><p>　　3.1作業(yè)技術(shù)依據(jù)20</p><p>　　3.2采用的測繪基準(zhǔn)20</p><p>　　3.3精度指標(biāo)20</p><p>　

9、　3.4數(shù)據(jù)記錄20</p><p>　　3.5 水準(zhǔn)連測20</p><p>　　3.6觀測方法和技術(shù)指標(biāo)20</p><p>　　3.7測段往返高差不符值統(tǒng)計(jì)21</p><p>　　3.8每千米水準(zhǔn)測量偶然中誤差22</p><p>　　3.9 水準(zhǔn)附合路線閉合差的計(jì)算22</p>&l

10、t;p>　　3.10 野外高差與概略高程表的編算22</p><p>　　第4章 一等水準(zhǔn)測量的實(shí)施23</p><p>　　4.1工程概況23</p><p>　　4.2工作內(nèi)容和完成工作量23</p><p>　　4.3儀器設(shè)備23</p><p>　　4.4儀器檢驗(yàn)24</p>&

11、lt;p>　　4.5 精密水準(zhǔn)測量作業(yè)的一般規(guī)定25</p><p>　　4.6 精密水準(zhǔn)測量觀測26</p><p>　　第5章 成果文件的建立與技術(shù)問題的處理規(guī)定30</p><p>　　5.1成果的建立30</p><p>　　5.2觀測條件說明30</p><p>　　第6章 安全措施33&

12、lt;/p><p>　　6.1作業(yè)安全33</p><p>　　6.2成果資料安全33</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)36</b></p><p><b>　　致 謝</b></p><p><b>　　附 錄</b></p>&l

13、t;p>　　第1章 精密水準(zhǔn)測量的原理及作業(yè)方法</p><p>　　1.1 水準(zhǔn)測量的基本原理</p><p>　　水準(zhǔn)測量的基本原理是根據(jù)幾何關(guān)系，利用儀器提供的水平視線觀測立在兩點(diǎn)間上的水準(zhǔn)尺以測定兩點(diǎn)間的高差。如圖1所示，在需要測定高差的A、B兩點(diǎn)上分別立上水準(zhǔn)尺，在A、B兩點(diǎn)的中點(diǎn)安置可獲得水平視線的儀器（水準(zhǔn)儀），水平視線在A、B兩尺上的截尺數(shù)分別為a、b，設(shè)水準(zhǔn)測量的前

14、進(jìn)方向是由A點(diǎn)向B點(diǎn)，則規(guī)定A點(diǎn)為后視點(diǎn)，其水準(zhǔn)讀數(shù)為a，稱為后視讀數(shù)；B點(diǎn)為前視點(diǎn)，其水準(zhǔn)讀數(shù)為b，稱為前視讀數(shù)。由于AB距離很短，地球曲率影響可忽略不計(jì)，則A、B兩點(diǎn)的高差為下圖1-1.</p><p>　　圖1-1 水準(zhǔn)測量幾何原理</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　于是B點(diǎn)的高程Hb可按下式計(jì)算：<

15、;/p><p><b>　?。?-2） </b></p><p>　　高差hab本身可正可負(fù)，當(dāng)a大于b時(shí)，hab值為正，這種情況是B點(diǎn)高于A點(diǎn)；當(dāng)a小于b時(shí)，hab值為負(fù)，即B點(diǎn)低于A點(diǎn)。</p><p>　　為了避免計(jì)算高差時(shí)發(fā)生正、負(fù)號的錯誤，在書寫高差hab時(shí)必須注意h下標(biāo)的寫法。如，hab是表示由A點(diǎn)至B點(diǎn)的高差；而hab表示由B點(diǎn)至A點(diǎn)

16、的高差，即</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　從2-1中還可以看出，B點(diǎn)的高程也可以利用水準(zhǔn)儀的視線高程Hi（也稱為儀器高程）來計(jì)算：</p><p><b>　　（1-4）</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p&

17、gt;<p>　　當(dāng)安置一次水準(zhǔn)儀根據(jù)一個(gè)已知高程的后視點(diǎn)，需要求若干個(gè)未知點(diǎn)的高程時(shí)，用上式計(jì)算較為方便，此法成為視線高法，它在建筑工程中經(jīng)常應(yīng)用。</p><p>　　1.2 水準(zhǔn)測量方法與水準(zhǔn)路線</p><p>　　當(dāng)?shù)孛嫔蟽牲c(diǎn)間的距離較長或高差較大時(shí),僅安置一次儀器不能直接測得兩點(diǎn)間的高差,則進(jìn)行連續(xù)的分段測量,將所得各段高差相加、即可求得兩點(diǎn)間的高差。如某一點(diǎn)的高

18、程通過轉(zhuǎn)1、轉(zhuǎn)2、轉(zhuǎn)3、轉(zhuǎn)n等點(diǎn)傳遞到另一點(diǎn),這些用來傳遞高程的點(diǎn),稱為轉(zhuǎn)點(diǎn)。任意轉(zhuǎn)點(diǎn)位置的變動,都會直接影響到某一點(diǎn)的高程,因此,轉(zhuǎn)點(diǎn)位置應(yīng)選在堅(jiān)實(shí)的地面上,在其上放置尺墊并踩實(shí)。</p><p>　　水準(zhǔn)路線是水準(zhǔn)測量進(jìn)行的路線。根據(jù)測區(qū)的具體情況,可選用不同的水準(zhǔn)路線,水準(zhǔn)路線分為附合水準(zhǔn)路線、閉合水準(zhǔn)路線、支水準(zhǔn)路線等三種。</p><p>　　1）附合水準(zhǔn)路線：當(dāng)測區(qū)附近有高級水

19、準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),可由一高級水準(zhǔn)點(diǎn)開始,沿著待測各高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1、2、作水準(zhǔn)測量,最后附合到另一高級水準(zhǔn)點(diǎn)叫附合水準(zhǔn)路線。</p><p>　　2）閉合水準(zhǔn)路線：當(dāng)測區(qū)附近有一高級水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),可從該點(diǎn)出發(fā),沿著待測的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測量,最后仍回到起始點(diǎn),形成一個(gè)閉合的路線。</p><p>　　3）支水準(zhǔn)路線：從某一水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā),進(jìn)行水準(zhǔn)測量到另一個(gè)點(diǎn),即不符合到另一點(diǎn),也不形成閉合的水準(zhǔn)路線。<

20、/p><p>　　1.3 誤差來源及控制措施</p><p>　　1.3.1視準(zhǔn)軸不平行水準(zhǔn)管軸</p><p>　　儀器雖在測量前經(jīng)過校正，仍會存在殘余誤差。一方面是制造誤差，即儀器在制造過程中就存在制造缺陷誤差，這項(xiàng)誤差是無法消除的；另一方面是檢驗(yàn)和校正后的殘余誤差。在這些誤差中，影響最大、表現(xiàn)突出的就是照準(zhǔn)軸和水準(zhǔn)管軸不平行的誤差，即i角誤差。設(shè)A、B分別為同一測

21、站的后視點(diǎn)和前視點(diǎn)，SA、SB分別為后視和前視的距離，XA、XB為由于視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行而引起的讀數(shù)誤差。如果不考慮地球曲率和大氣折光的影響，B點(diǎn)對A點(diǎn)的高差為：</p><p>　?。?-6） </p><p><b>　　因 </b></p><p><b>　?。?-7）</b>

22、;</p><p><b>　　故 </b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　對于一測段有</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　通過分析，i角誤差

23、的影響與儀器至前后視標(biāo)尺的視距差及視距積累有關(guān)。因此造成水準(zhǔn)管氣泡居中，水準(zhǔn)管軸居于水平位置而望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸卻發(fā)生傾斜，致使讀數(shù)誤差。要消除i角誤差的影響，在實(shí)際作業(yè)中只要做到前后視距相等即可，這種誤差與視距長度成正比。觀測時(shí)可通過中間法（前后視距相等）和距離補(bǔ)償法（前視距離和等于后視距離總和）消除。針對中間法在實(shí)際過程中的控制，立尺人是關(guān)鍵，通過應(yīng)用普通皮尺測距離，之后立尺，簡單易行。而距離補(bǔ)償法不僅繁瑣，并且不容易掌握。</p&

24、gt;<p>　　殘余i 角也不是固定不變的，即使在同一測站上，后視和前視的i 角往往由于太陽光照射的不同而不一樣。為了避免這種誤差的產(chǎn)生，在陽光下進(jìn)行觀測必須用測傘遮住儀器。在照準(zhǔn)同一測站的前、后視尺時(shí)，盡量避免調(diào)焦。</p><p>　　1.3.2 水準(zhǔn)尺誤差及控制方法</p><p>　　主要包含尺長誤差（尺子長度不準(zhǔn)確）、刻劃誤差（尺上的分劃不均勻）和零點(diǎn)差（尺的零刻

25、劃位置不準(zhǔn)確），對于較精密的水準(zhǔn)測量，一般應(yīng)選用尺長誤差和刻劃誤差小的標(biāo)尺。對于尺長誤差較大水準(zhǔn)尺，使用時(shí)應(yīng)在最后的高差加上水準(zhǔn)尺每1m的尺長改正。水準(zhǔn)尺的底面與標(biāo)尺第一個(gè)分格的起始線（黑面為零、紅面為4687或4787）應(yīng)當(dāng)是一致的。但由于使用磨損等原因，有時(shí)不能完全一致，這個(gè)差數(shù) 是標(biāo)尺的零點(diǎn)差（包括黑紅面零點(diǎn)差及一對標(biāo)尺零點(diǎn)差）。標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響對于測站數(shù)為偶數(shù)的水準(zhǔn)路線是可以自行抵消的。當(dāng)測站數(shù)為奇數(shù)時(shí)，高差中含有這種誤差的影響

26、。所以，在水準(zhǔn)測量中，每測段的測站數(shù)應(yīng)取偶數(shù)為好，這樣就消除標(biāo)尺的零點(diǎn)差對高程的影響；或者標(biāo)尺的零誤差的影響，控制方法可以通過在一個(gè)水準(zhǔn)測段內(nèi)，兩根水準(zhǔn)尺交替輪換使用（在本測站用作后視尺，下測站則用為前視尺），并把測段站數(shù)目布設(shè)成偶數(shù)，即在高差中相互抵消。同時(shí)可以減弱刻劃誤差和尺長誤差的影響。 </p&

27、gt;<p>　　1.3.3符合水準(zhǔn)管氣泡居中誤差及控制方法</p><p>　　水準(zhǔn)測量的主要條件是視線必須水平。假設(shè)當(dāng)水準(zhǔn)儀不存在i角誤差的情況下，我們用微傾螺旋使管水準(zhǔn)氣泡居中，此時(shí)一般認(rèn)為管水準(zhǔn)軸就水平了因而望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)軸水平了。其實(shí)不然，在觀察到氣泡居中的一瞬間，還不能認(rèn)為水準(zhǔn)軸是水平的。由于符合水準(zhǔn)氣泡未能做到嚴(yán)格居中，造成望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸傾斜，產(chǎn)生讀數(shù)誤差。讀數(shù)誤差的大小與水準(zhǔn)管的靈敏度有關(guān)

28、，主要是水準(zhǔn)管分劃值τ的大小。此外，讀數(shù)誤差與視線長度成正比。水準(zhǔn)管居中誤差一般認(rèn)為是0.1·τ，根據(jù)公式m居=0.1·τ″·S/2ρ″，DS3級水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)管的分劃值一般為20″，視線長度S為75m，ρ=206265″，那么，m居=0.4mm。由此看來，只要觀測時(shí)符合水準(zhǔn)管氣泡能夠認(rèn)真仔細(xì)進(jìn)行居中，且對視線長度加以限制，與中間法一致，此誤差可以消除。</p><p>　　1.3.4調(diào)

29、焦誤差和視差的影響及控制方法</p><p>　　在觀測時(shí)，若在照準(zhǔn)后、前尺時(shí)均調(diào)焦，必然使在前、后尺讀數(shù)時(shí)i角高度不一致，從而引起讀數(shù)誤差。前后視距相等時(shí)可避免在一站中重復(fù)調(diào)焦。當(dāng)存在視差時(shí)，尺像不與十字絲平面重合，觀測時(shí)眼睛所在的位置不同，讀出的數(shù)也不同，因此，產(chǎn)生讀數(shù)誤差。所以在每次讀數(shù)前，控制方法就是要仔細(xì)進(jìn)行物鏡對光，消除視差。</p><p>　　普通水準(zhǔn)測量中水準(zhǔn)尺以厘米刻劃

30、，考慮儀器的基本性能，影響估讀精度的因素主要與十字絲的粗細(xì)、望遠(yuǎn)鏡放大倍率及視線長度等因素有關(guān)。其中視線長度影響較大，有關(guān)規(guī)范對不同等級水準(zhǔn)測量時(shí)的視線均作了規(guī)定，作業(yè)時(shí)應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行。 </p><p>　　1.3.5水準(zhǔn)尺的傾斜誤差及控制方法</p><p>　　水準(zhǔn)尺如果是

31、向視線的左右傾斜，觀測時(shí)通過望遠(yuǎn)鏡十字絲很容易察覺而糾正。但是，如果水準(zhǔn)尺的傾斜方向與視線方向一致，則不易察覺。尺子傾斜總是使尺上讀數(shù)增大。它對讀數(shù)的影響與尺的傾斜角和尺上讀數(shù)的大?。匆暰€距地面的高度）有關(guān)。尺的傾斜角越大，對讀數(shù)的影響就越大；尺上讀數(shù)越大，對讀數(shù)的影響就越大。如1-2所示。當(dāng)水準(zhǔn)尺的傾斜角為γ時(shí)，其尺上讀數(shù)為a1，則由1-2可知 </p><p><b>　?。?-10）</

32、b></p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　圖1-2 水準(zhǔn)尺傾斜對讀數(shù)影響</p><p>　　即△a得大小取決于水準(zhǔn)尺傾斜角γ和標(biāo)尺上讀數(shù)a1的大小。所產(chǎn)生的讀數(shù)誤差為Δa =a（1-cosγ）。當(dāng)γ=3o，a=1.5m時(shí)，Δa = 2mm，由此可以看出，此項(xiàng)影響是不可忽視的，通常我們立鏡高度是1.7m,

33、 則Δa = 2.33mm，。因此，在水準(zhǔn)測量中，立尺是一項(xiàng)十分重要的工作，一定要認(rèn)真立尺，使尺處于鉛垂位置。尺上有圓水準(zhǔn)的應(yīng)使氣泡居中。必要時(shí)可用搖尺法，即讀數(shù)時(shí)尺底置于點(diǎn)上，尺的上部在視線方向前后慢慢搖動，讀取最小的讀數(shù)。當(dāng)?shù)孛嫫露容^大時(shí)，尤其應(yīng)注意將尺子扶直，并應(yīng)限制尺的最大讀數(shù)。最重要的是在轉(zhuǎn)點(diǎn)位置。

34、 </p><p>　　1.3.6 地球球氣差和日照風(fēng)力引起的誤差及控制方法</p><p>　　圖1-3 地球曲率及大氣折光的影響</p><p>　　如上圖3所示，A、B為地面上兩點(diǎn)，大地水準(zhǔn)面是一個(gè)曲面，如果水準(zhǔn)儀的視線a′b′平行于大地水準(zhǔn)面，則A、B兩點(diǎn)的正確高差為：</p><p><

35、b>　?。?-12）</b></p><p>　　但是，水平視線在水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)分別為a″、b″。a′、a″之差與b′、b″之差，就是地球曲率對讀數(shù)的影響，用c表示。即：</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　式中 D——水準(zhǔn)儀到水準(zhǔn)尺的距離（km）；</p><p>

36、　　R——地球的平均半徑，R=6 371km。</p><p>　　由于大氣折光的影響，視線是一條曲線，在水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)分別為a、b；a、a″之差與b、b″之差，就是大氣折光對讀數(shù)的影響，用r表示。在穩(wěn)定的氣象條件下，r約為c的1/7，即 </p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　地球曲

37、率和大氣折光的共同影響為：</p><p><b>　　（1-15）</b></p><p>　　由于地球曲率的緣故，在同一水準(zhǔn)面上的兩個(gè)點(diǎn)其高差并不為零。由此產(chǎn)生用水平面代替水準(zhǔn)面對高程的影響，可以用公式C =D2/（2R）表示，地球半徑R =6 371Km，當(dāng)D =1Km時(shí)，C =8cm；顯然，以水平面代替水準(zhǔn)面時(shí)高程所產(chǎn)生的誤差要遠(yuǎn)大于測量高程的誤差。所以，對于

38、高程而言，即使距離很短，也不能將水準(zhǔn)面當(dāng)作水平面，一定要考慮地球曲率對高程的影響。實(shí)測中采用中間法可自動消除曲率對前后視讀數(shù)的影響。大氣折光使視線成為一條曲率約為地球半徑7倍的曲線，使讀數(shù)減小，可以用公式Δh =D2/（2x7R）表示，視線離地面越近，折射越大，因此，視線距離地面的高度不應(yīng)小于0.3m，并且其影響也可用中間法消除或減弱。此外，應(yīng)選擇有利的時(shí)間，一日之中，上午10時(shí)至下午4時(shí)這段時(shí)間大氣比較穩(wěn)定，便于消除大氣折光的影響，但

39、在中午前后觀測時(shí)，尺像會有跳動，影響讀數(shù)，應(yīng)避開這段時(shí)間，陰天、有微風(fēng)的天氣可全天觀測。日照及風(fēng)力引起的誤差影響是綜合的，比較復(fù)雜。如果光照會造成儀器各部分受熱不均使軸線關(guān)系發(fā)生改變、風(fēng)大時(shí)會使儀器抖動、不易精平等會引起誤差。處選擇好的天氣測量外，給儀器打傘遮光等都是消除和減弱其影響的好</p><p>　　1.3.7儀器升降和水準(zhǔn)尺下沉的影響</p><p>　　在觀測中，由于儀器的自重

40、、測站上土質(zhì)松軟等原因，使儀器隨時(shí)間逐漸下沉；或由于土壤的彈性會使儀器上升，它將使尺上讀數(shù)減小或增大。為減小下沉的影響，儀器應(yīng)安置在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)的地方，腳架要踏實(shí)。在測站采用往返觀測法，提高觀測速度，可消除其影響。</p><p>　　水準(zhǔn)尺下沉的誤差是指儀器在搬遷過程中，轉(zhuǎn)點(diǎn)發(fā)生下沉，使遷站后的后視讀數(shù)增大，算得的高差也增大。如果采取往返測，往測高差增大，返測高差減小，所以取往返高差的平均值，可以減弱水準(zhǔn)尺下沉的影

41、響。最有效的方法是應(yīng)用尺墊，在轉(zhuǎn)點(diǎn)的地方必須放置尺墊，并將其踩實(shí)，以防止水準(zhǔn)尺在觀測過程中下沉。</p><p>　　第2章 電子水準(zhǔn)儀的使用</p><p>　　電子水準(zhǔn)儀又稱數(shù)字水準(zhǔn)儀，它是在自動安平水準(zhǔn)儀的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它采用條碼標(biāo)尺，各廠家標(biāo)尺編碼的條碼圖案不相同，不能互換使用。目前照準(zhǔn)標(biāo)尺和調(diào)焦仍需目視進(jìn)行。人工完成照準(zhǔn)和調(diào)焦之后，標(biāo)尺條碼一方面被成像在望遠(yuǎn)鏡分化板上，供目視

42、觀測，另一方面通過望遠(yuǎn)鏡的分光鏡，標(biāo)尺條碼又被成像在光電傳感器（又稱探測器）上，即線陣CCD器件上，供電子讀數(shù)。因此，如果使用傳統(tǒng)水準(zhǔn)標(biāo)尺，電子水準(zhǔn)儀又可以象普通自動安平水準(zhǔn)儀一樣使用。不過這時(shí)的測量精度低于電子測量的精度。特別是精密電子水準(zhǔn)儀，由于沒有光學(xué)測微器，當(dāng)成普通自動安平水準(zhǔn)儀使用時(shí)，其精度更低。</p><p>　　當(dāng)前電子水準(zhǔn)儀采用了原理上相差較大的三種自動電子讀數(shù)方法：</p>&l

43、t;p>　　1）相關(guān)法（徠卡NA3002/3003）</p><p>　　2) 幾何法（蔡司DiNi10/20）</p><p>　　3) 相位法（拓普康DL101C/102C）</p><p><b>　　2.1 測量原理</b></p><p>　　拓普康電子水準(zhǔn)儀DL101C/102C采用相位法。標(biāo)尺的條碼象

44、經(jīng)望遠(yuǎn)鏡、調(diào)焦鏡、補(bǔ)償器的光學(xué)零件和分光鏡后，分成兩路，一路成像在CCD線陣上，用于進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，另一路成像在分劃板上，供目視觀測。DL101標(biāo)尺上部份條碼的圖案，其中有三種不同的碼條。R表示參考碼，其中有三條2mm寬的黑色碼條，每兩條黑色碼條之間是一條1mm寬的黃色碼條。以中間的黑碼條的中心線為準(zhǔn)，每隔30mm就有一組R碼條重復(fù)出現(xiàn)。在每組R碼條左邊10mm處有一道黑色的B碼條。在每組參考碼R的右邊10mm處為一道黑色的A碼條。讀者不

45、難發(fā)現(xiàn)，每組R碼條兩邊的A和B碼條的寬窄不相同，實(shí)際上A和B碼條的寬度是在0到10mm之間變化，這兩種碼包含了水準(zhǔn)測量時(shí)的高度信息。儀器設(shè)計(jì)時(shí)有意安排了它們的寬度按正弦規(guī)律變化。其中A碼條的周期為600mm，B碼條的周期為570mm。當(dāng)然，R碼條組兩邊的黃碼條寬度也是按正弦規(guī)律變化的，這樣在標(biāo)尺長度方向上就形成了亮暗強(qiáng)度按正弦規(guī)律周期變化的亮度波。條碼的下面畫出了波形。縱坐標(biāo)表示黑條碼的寬度，橫坐標(biāo)市標(biāo)尺的長度。實(shí)線為A碼的亮度波，虛線

46、為B碼的亮度波。由于A和B兩條碼變化的周期不同，也可以說A</p><p>　　DL－102C的標(biāo)尺與DL－101C的略有區(qū)別，DL－102C的標(biāo)尺為白底黑條碼，A碼的波長為330mm，最小公倍數(shù)為3300mm。A和B碼在波長底部錯開的相位差為π。DL101－C的標(biāo)尺與DL－102C的標(biāo)尺可由互換使用。</p><p>　　當(dāng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)標(biāo)尺后，標(biāo)尺上某一段的條碼就成像在線陣CCD上，黃條碼

47、使CCD產(chǎn)生光電流，隨條碼寬窄的改變，光電流強(qiáng)度也變化。將它進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)后，得到不同的灰度值。視距在Δ0.6m時(shí)標(biāo)尺上某小段成像到CCDA上經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，得到的不同灰度值(縱坐標(biāo))，橫坐標(biāo)是CCD上象素的序號，當(dāng)灰度值逐一輸出時(shí)，橫軸就代表時(shí)間了。橫坐標(biāo)標(biāo)記的數(shù)字判斷，儀器采用了512個(gè)象素的線陣CCD。視距和視線高的信息的測量信號。</p><p>　　如何從上述測量信號中求出A和B兩亮度波的相位差

48、呢？下文用測量人員容易理解的方式來說明。設(shè)想縱坐標(biāo)的灰度值就是表示亮度大小的十進(jìn)位數(shù)字，而且橫坐標(biāo)尺寸已放大到和標(biāo)尺尺寸一致。我們用一波長為600mm的正弦曲線中的離散灰度值曲線擬合，就可由得到A波的最大振幅和初相位。再用波長為570mm的正弦曲線，就可由得到B波的最大振幅和初相位。我們對最大振幅不太感興趣，因?yàn)殡S著標(biāo)尺上的照度不同，最大振幅在不同次數(shù)的測量中也不同，對我們求視線高無關(guān)緊要。我們求出的A和B兩亮度波的初相位之差就是高度數(shù)

49、據(jù)。不過這是與CCD上第一個(gè)象素對應(yīng)的位置到標(biāo)尺底端面的高度。我們不難把它換算成CCD中點(diǎn)象素上的相位差，這就好像是中絲讀數(shù)。</p><p>　　象上述那樣人工處理測量信號是很麻煩的，而且很費(fèi)時(shí)間。在DL系列中則采用快速傅里葉變換(FFT)計(jì)算方法將測量信號在信號分析器中分解成三個(gè)頻率分量。由A和B兩信號的相位求相位差，即得到視線高讀數(shù)。這只是初讀數(shù)。因?yàn)橐暰嗖煌瑫r(shí)，標(biāo)尺上的波長與測量信號波長的比例不同。雖然在

50、同一視距上A和B的波長相同，可由求出相位差，或說視線高，但是可以想象其精度并不高。</p><p>　　R碼是為了提高讀數(shù)精度和求視距二安排的。設(shè)兩組R碼的間距為P(=30mm)，它在CCD行陣上成像所占的象素個(gè)數(shù)為Z,象素寬為D(=25μm)，則P在CCD行陣上的成像長度為：L=Z*b (1－5)，Z可由一信號分析中得出，b是CCD光敏窗口的寬度，因此l和P都為已知數(shù)據(jù)。根據(jù)幾何光學(xué)成像原理，可以象傳統(tǒng)儀器用視

51、距絲測量距離的視距測量原理一樣求出視距：D=P/l*f (1－6)，式中f是望遠(yuǎn)鏡物鏡的焦距。同時(shí)還可以求出物象比A=P/l (1－7)，于是將測量信號放大到與標(biāo)尺上的一樣時(shí)，再進(jìn)行相位測量，就可以精確得出相位差，即視線高。</p><p>　　電子水準(zhǔn)儀的三種測量原理各有奧妙，三類儀器都經(jīng)受了各種檢驗(yàn)和實(shí)際測量的考驗(yàn)，能勝任精密水準(zhǔn)測量作業(yè)。拓普康公司在原理上能獨(dú)樹一幟，說明該公司具有雄厚的技術(shù)實(shí)力，市的值得信

52、賴的公司。</p><p>　　2.2 電子水準(zhǔn)儀的特點(diǎn)</p><p>　　2.2.1電子水準(zhǔn)儀的共同特點(diǎn)</p><p>　　電子水準(zhǔn)儀是以自動安平水準(zhǔn)儀為基礎(chǔ)，在望遠(yuǎn)鏡光路中增加了分光鏡和探測器(CCD),并采用條碼標(biāo)尺和圖象處理電子系統(tǒng)二構(gòu)成的光機(jī)電測一體化的高科技產(chǎn)品。采用普通標(biāo)尺時(shí)，又可象一般自動安平水準(zhǔn)儀一樣使用。 它與傳統(tǒng)儀器相比有以下共同特點(diǎn)：&l

53、t;/p><p>　　1)讀數(shù)客觀。不存在誤差、誤記問題，沒有人為讀數(shù)誤差。</p><p>　　2)精度高。 視線高和視距讀數(shù)都是采用大量條碼分劃圖象經(jīng)處理后取平均得出來的，因此削弱了標(biāo)尺分劃誤差的影響。多數(shù)儀器都有進(jìn)行多次讀數(shù)取平均的功能，可以削弱外界條件影響。不熟練的作業(yè)人員業(yè)也能進(jìn)行高精度測量。</p><p>　　3)速度快。由于省去了報(bào)數(shù)、聽記、現(xiàn)場計(jì)算的時(shí)

54、間以及人為出錯的重測數(shù)量，測量時(shí)間與傳統(tǒng)儀器相比可以節(jié)省1/3左右。</p><p>　　4)效率高。只需調(diào)焦和按鍵就可以自動讀數(shù)，減輕了勞動強(qiáng)度。視距還能自動記錄，檢核，處理并能輸入電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行后處理，可實(shí)線內(nèi)外業(yè)一體化。 </p><p>　　2.2.2拓普康DL(C)系列的具體特點(diǎn)</p><p>　　拓普康DL系列作為電子水準(zhǔn)儀家族中的一員。以高性能、低價(jià)

55、格深受廣大用戶的歡迎。DL系列造型美觀、內(nèi)置功能強(qiáng)、菜單功能豐富、操作界面友好，有各種信息提示，大大方便了實(shí)際操作。</p><p><b>　　主要特點(diǎn)為：</b></p><p>　　1）在字母狀態(tài)下，可輸入數(shù)字、大小寫字母及常用標(biāo)點(diǎn)符號如(！"＃％§＄’()*_+@<>等)。</p><p>　　2）即可以

56、進(jìn)行自動測量(用條碼標(biāo)尺，目前可使用三種標(biāo)尺：鋁合金標(biāo)尺SA－5M、玻璃纖維尺SG－3M和銦鋼尺SI－3/T或SI－3)，又可以進(jìn)行人工讀數(shù)(普通標(biāo)尺)。</p><p>　　3）有多次測量、自動求平均值，統(tǒng)計(jì)測量誤差功能。</p><p>　　4）有三種線路水準(zhǔn)測量模式：后前前后、后后前前、后前。給定測量限差值，儀器可自動判斷測量現(xiàn)差，超限時(shí)提示重測，能自動計(jì)算線路閉合差等。</p

57、><p>　　5）DL系列有三種記錄模式：即RAM方式，直接存在儀器內(nèi)部RAM中(128K)，可存大約2400組數(shù)據(jù)：RS－232C方式，可通過電纜將測量數(shù)據(jù)存到外接計(jì)算機(jī)或用戶開發(fā)的電子手簿，進(jìn)行聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)測量：OFF方式，測量結(jié)果只顯示在儀器屏幕上，不進(jìn)行存儲。DL系列主機(jī)內(nèi)存可存儲約1100個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并在前一型號DL系列基礎(chǔ)上增加了PCMCIA卡存儲功能。目前，PCMCIA卡的容量主要有256K、512K、1M

58、。</p><p>　　6）雖然儀器的顯示屏較小，但保存在儀器內(nèi)部的測量結(jié)果可在儀器上用SRCH鍵進(jìn)行查閱。</p><p>　　7）具有高程放樣和測量水準(zhǔn)支點(diǎn)的功能。</p><p>　　8）當(dāng)測量鍵不起作用時(shí)(如光線太暗、遮擋太多時(shí))，可輸入人工測量的高程和平距讀數(shù)，以使線路水準(zhǔn)測量程序能繼續(xù)進(jìn)行。</p><p>　　9）有倒置標(biāo)尺功能

59、，適合于天花板、地下水準(zhǔn)測量。</p><p>　　10）DL(C)系列具有獨(dú)立的測距功能可方便地用于前、后視距離測量，精度為1Cm至5Cm</p><p>　　11）可用來概略測定水平角，精度到1度或1gon。</p><p>　　12）標(biāo)尺為等間距分劃，可以象檢驗(yàn)普通水準(zhǔn)標(biāo)尺一樣，檢驗(yàn)它的分劃誤差。</p><p>　　13）儀器有i角檢

60、驗(yàn)程序，在野外可方便地進(jìn)行i角檢驗(yàn)。</p><p>　　2.3 電子水準(zhǔn)儀的操作</p><p>　　圖2-1 Leica Dna 03 數(shù)字水準(zhǔn)儀</p><p><b>　　2.3.1認(rèn)識硬件</b></p><p><b>　　固定鍵</b></p><p>　

61、　INT 切換到逐點(diǎn)測量 </p><p>　　MODE 設(shè)置測量模式鍵</p><p>　　USER 根據(jù)FNC 菜單定義的任意功能鍵</p><p>　　PROG 測量程序，主菜單鍵 </p><p>　　DATA 數(shù)據(jù)管理器

62、鍵</p><p>　　ESC 一步步退出測量程序、功能或編輯模式，恢復(fù)原參數(shù)，取消/停止測量鍵</p><p>　　SHIFT 開關(guān)第二功能鍵（SET OUT，INV，F(xiàn)NC，MENU，LIGHTING，PgUp，PgDn，</p><p>　　<<Back，INS）和轉(zhuǎn)換輸入數(shù)字或字母。</p><p>　　CE

63、 刪除字符或信息，取消或停止測量</p><p>　　確認(rèn)鍵，繼續(xù)下一欄。</p><p>　　SET OUT 啟動放樣。</p><p>　　INV 測量翻轉(zhuǎn)標(biāo)尺（標(biāo)尺0 刻度在上），只要反轉(zhuǎn)功能被激活，儀器就顯示“T”符號，再按INV 鍵恢復(fù)測量正常標(biāo)尺狀態(tài)。反轉(zhuǎn)標(biāo)尺測量值為負(fù)。</p><p>　　FNC

64、完成測量的一些功能。</p><p>　　MENU 儀器設(shè)置，系統(tǒng)信息視線傾斜檢查（只適應(yīng)于DNA03）。</p><p>　　顯示照明或圓水準(zhǔn)器照明。</p><p>　　若顯示內(nèi)容含有多頁，“Page Up”= 翻到前一頁。</p><p>　　若顯示內(nèi)容含有多頁，“Page Down”= 翻到下一頁。</p>&

65、lt;p>　　返回到上一次視線，例如，回到后視，再按一次又回來。</p><p>　　導(dǎo)航鍵有多種功能，執(zhí)行何種功能，取決于使用導(dǎo)航鍵的。 2.3.2數(shù)字水準(zhǔn)儀在外業(yè)測量的操作</p><p>　　1）輕輕按壓[開機(jī)鍵]，儀器即整合成那個(gè)開機(jī)。</p><p>　　2）輕輕按壓[程序鍵]，進(jìn)入應(yīng)用程序菜單。</p><p&

66、gt;　　3）出現(xiàn)如下圖所示中，選擇進(jìn)入第“2水準(zhǔn)測量”。</p><p>　　開機(jī)進(jìn)入“水準(zhǔn)測量”界面，該功能是用于一般的水準(zhǔn)測量和配合“碎部點(diǎn)測量”和“放樣”。</p><p>　　如圖2-2：在輸入后視點(diǎn)號PtID和該點(diǎn)的高程H0后，對該后視點(diǎn)進(jìn)行測量，得出后視讀數(shù)Back，視距Dist、視線高程Hcol，這時(shí)后視點(diǎn)測量完畢，光標(biāo)進(jìn)入按回車鍵，即進(jìn)入前視點(diǎn)測量，如圖2-3：此時(shí)顯示后

67、視點(diǎn)名PtBS，輸入前視點(diǎn)名后，即可對前視點(diǎn)進(jìn)行測量，F(xiàn)ore為前視讀數(shù)，前視視距Dist，后視點(diǎn)A1到前視點(diǎn)A2的高差為dH，前視點(diǎn)的高程為H。</p><p>　　圖2-2 圖2-3</p><p>　　光標(biāo)進(jìn)入按回車鍵，即進(jìn)入圖一界面，此時(shí)以A2為后視，按上述步驟進(jìn)行所有的水準(zhǔn)測量。</p><p>　

68、　2.3.3徠卡數(shù)字水準(zhǔn)儀GSI數(shù)據(jù)格式簡介：</p><p>　　徠卡GSI數(shù)據(jù)記錄格式是徠卡儀器的專用記錄格式，它是由字索引+測量數(shù)據(jù)構(gòu)成一個(gè)測量數(shù)據(jù)塊，一行記錄由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊組成。</p><p>　　例子：（線路水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)）</p><p>　　410003+?......2 </p><p>　　110004+00999906

69、 83..16+00000000 </p><p>　　110005+00999906 32..00+00012610 331128+00124086 52..08+0002+002 </p><p>　　110006+00000001 32..00+00012620 332128+00126510 52..08+0002+000 </p><p>　　110007

70、+00000001 32..00+00012620 336128+00126508 52..08+0002+000 </p><p>　　110008+00999906 32..00+00012600 335128+00124084 52..08+0002+001 </p><p>　　110009+00000001 571..8-00000001 572..8-00000001 573.

71、.0-00000020 574..0+00025230 83..06-00000242 </p><p>　　110010+00000001 32..00+00009880 331128+00129195 52..08+0002+002 </p><p>　　110011+00999952 32..00+00009930 332128+00136182 52..08+0002+003 &l

72、t;/p><p>　　110012+00999952 32..00+00009930 336128+00136177 52..08+0002+006 </p><p>　　110013+00000001 32..00+00009880 335128+00129196 52..08+0002+003 </p><p>　　110014+00999952 571..8-00

73、000007 572..8-00000008 573..0-00000070 574..0+00045040 83..06-00000941 </p><p>　　以上數(shù)據(jù)中，410003+？…..2表示一個(gè)測段開始，其中41是字索引，用于標(biāo)識該數(shù)據(jù)塊，如果是410013+!....332，則表示重測332（前視讀數(shù)）。110004+00999906中的前兩位11代表點(diǎn)號的字索引，00999906為點(diǎn)號，83..

74、16+00000000中的83是該點(diǎn)的高程的字索引，其高程為00000000，其它的內(nèi)容類推。32是視距的字索引，331為后視1的字索引， 332前視1的字索引，335前視2的字索引，336后視2的字索引，571為測站標(biāo)準(zhǔn)差、572為累計(jì)測站差、573距離差、574線路總長。</p><p><b>　　FNC功能鍵</b></p><p>　　按SHIFT+USER

75、即進(jìn)入FNC功能，它提供一些快速調(diào)用的功能，當(dāng)儀器處于其它功能狀態(tài)下，在不退出該功能，可以隨時(shí)調(diào)用FNC功能，使得功能調(diào)用相當(dāng)靈活。</p><p><b>　　圖2-4</b></p><p>　　測試：用于測試標(biāo)尺讀數(shù)和視距，以便檢查視線高和視距長度是否超限。</p><p>　　查看：用于查看測量信息。</p><p&

76、gt;　　編碼：用于對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。</p><p>　　點(diǎn)號：用于輸入前視點(diǎn)點(diǎn)號。</p><p>　　輸入：用于手工輸入測量值（標(biāo)尺讀數(shù)、視距）</p><p><b>　　主菜單MENU</b></p><p>　　主菜單中包含儀器的所有設(shè)置和定義。按SHIFT+PROG進(jìn)入</p><p&

77、gt;<b>　　圖2-5</b></p><p><b>　　地球曲率改正</b></p><p>　　在進(jìn)行水準(zhǔn)測量時(shí)是否要進(jìn)行地球曲率改正。</p><p>　　操作： MENU1 快速設(shè)置Earthcurv ：yes </p><p><b>　　功能鍵自定義</b>

78、;</p><p>　　自定義USER鍵的功能，用此快速進(jìn)入FNC中的某一功能，TestMeas（測試）、ViewMeas(顯示測量值)、code(編碼)、PtID&Inc(點(diǎn)號)、ManInput（手工輸入）。</p><p>　　操作： MENU1 快速設(shè)置USER-key ：TestMeas</p><p><b>　　精度設(shè)置</b&

79、gt;</p><p>　　水準(zhǔn)測量顯示與記錄的精度設(shè)置。</p><p>　　操作： MENU1 快速設(shè)置Decimals ：0.00001m</p><p><b>　　面板加熱</b></p><p>　　在寒冷的環(huán)境下工作，液晶顯示屏需要加熱才能看得見顯示內(nèi)容。</p><p>　　操作

80、： MENU1 完全設(shè)置1 系統(tǒng)DSP-Heater：on (在第2頁上)</p><p><b>　　單位設(shè)置</b></p><p>　　操作： MENU1 完全設(shè)置4 單位（Distance:距離；Temp:溫度）</p><p><b>　　數(shù)據(jù)輸出方式</b></p><p>　　操作

81、： MENU1 完全設(shè)置1 系統(tǒng)Data output：Intmem內(nèi)存/RS232串口</p><p><b>　　交叉誤差</b></p><p>　　操作： MENU1 完全設(shè)置1 系統(tǒng)Coll.Err. ：1.2″ (在第2頁上)</p><p><b>　　數(shù)據(jù)記錄格式</b></p><

82、p>　　操作： MENU1 完全設(shè)置2 測量GSI-Format: GSI8/GSI16</p><p><b>　　通訊設(shè)置</b></p><p>　　操作： MENU1 完全設(shè)置3 通訊</p><p><b>　　數(shù)據(jù)管理DATA</b></p><p><b>　　設(shè)置作業(yè)

83、</b></p><p>　　操作： DATA1 編輯數(shù)據(jù)1 作業(yè)可增加或刪除作業(yè)</p><p><b>　　PC卡管理</b></p><p>　　操作： DATAPC卡格式化PC卡或刪除PC卡上的文件</p><p><b>　　初始化內(nèi)存</b></p><p

84、>　　操作： DATA2 初始內(nèi)存（刪除作業(yè)中的數(shù)據(jù)或內(nèi)存中的所有數(shù)據(jù)）</p><p>　　Job ：MEAS&REC測量與記錄或其它文件名</p><p>　　Data ：Measurements/Fixpoints/Fixpts&meas刪除測量值或已知點(diǎn)或已知點(diǎn)和測量點(diǎn)</p><p><b>　　數(shù)據(jù)下載</

85、b></p><p>　　操作： DATA4 數(shù)據(jù)輸出</p><p>　　Target：Card/RS232輸出到PC卡或RS232</p><p>　　Job ：MEAS&REC測量與記錄或其它文件名</p><p>　　Data ：Measurements/Fixpoints輸出測量值或已知點(diǎn)</p&

86、gt;<p>　　Format：GSI-8/GSI-168位或16位格式</p><p>　　File：----.GSI要輸出的文件名</p><p>　　Dir：\GSI文件路徑在PC卡的GSI目錄下</p><p><b>　　編碼</b></p><p>　　操作： DATA

87、1 編輯數(shù)據(jù)4 編碼可增加或刪除作業(yè)</p><p>　　2.3.4 PROG測量應(yīng)用程序</p><p><b>　?。?）簡便測量</b></p><p>　　操作： PROG1 簡便測量</p><p>　　如下圖所示：簡便測量有兩種方式，一種（1/2頁）是不記錄，直接開始測量，另一種（2/2頁）是有記錄的測量，需

88、要設(shè)置作業(yè)和線路。</p><p>　　簡便測量只是測量標(biāo)尺讀數(shù)和視距，它不分前后視，測量結(jié)果也不進(jìn)行計(jì)算，沒有高程或高差結(jié)果。</p><p><b>　　圖2-6</b></p><p><b>　?。?）線路水準(zhǔn)</b></p><p>　　操作： PROG2 線路測量</p>

89、<p>　　如下圖所示：依步驟進(jìn)行。</p><p><b>　　圖2-7</b></p><p>　　a. 設(shè)置作業(yè)中：可以選擇已有的作業(yè)，也可以增加新作業(yè)；</p><p>　　b. 設(shè)置線路：輸入線路名Name測量方法Meth后視點(diǎn)點(diǎn)號PtID后視點(diǎn)高程H0標(biāo)尺1(Stf1) 標(biāo)尺2(Stf2)。其中測量方法有：BF（后前）、B

90、FFB（后前前后）、aBF（后前、前后）、aBFFB（后前前后、前后后前）。</p><p>　　c. 設(shè)置限差：限差有兩頁定義，首先將各限差開關(guān)打開（on），然后將光標(biāo)放在“值”上，設(shè)置限差的值。DistBal(視距累計(jì)差)、Maxdist (最大視距)、StafLow (視線高)、StatDif(測站標(biāo)準(zhǔn)差)、B-B/F-F(兩次讀數(shù)差)。其值的大小，根據(jù)規(guī)范要求而定。</p><p>

91、;<b>　　圖2-8</b></p><p>　　d. 開始：各項(xiàng)設(shè)置完成后，選擇“開始”，將顯示當(dāng)前設(shè)置，按回車即可開始進(jìn)入線路水準(zhǔn)測量。</p><p><b>　　圖2-9</b></p><p>　　在上方的狀態(tài)欄中，顯示BFFB FBBF，其下方有一個(gè)箭頭，表示當(dāng)前要測量的標(biāo)尺，下方有“查看”，用來查看測量信息

92、。PtID：點(diǎn)號、Rem：注記、Dbal：累計(jì)視距差、Dtot：累計(jì)距離。</p><p>　　當(dāng)一個(gè)測段測量完成后，退出線路水準(zhǔn)測量程序，如果要進(jìn)行下一條線路水準(zhǔn)測量，必須重新啟動“線路測量”程序。</p><p>　　如果測量到某一步，需要重新測量時(shí)，你只需要按<<Back按鍵，按提示操作即可，如果要重測再上一步，你再按<<Back按鍵，可一級一級向上一步返回，

93、進(jìn)行重測作業(yè)。</p><p>　　2.4數(shù)據(jù)的下載及其處理</p><p>　　2.4.1數(shù)據(jù)的下載</p><p>　　運(yùn)行光盤內(nèi)LGO\chinese\Setup.exe進(jìn)行后處理軟件LeicaGeoOffice的安裝。</p><p><b>　　圖2-10</b></p><p>　　安

94、裝完成后第一次運(yùn)行軟件時(shí)要求輸入注冊碼，按要求輸入后點(diǎn)“注冊”完成程序的注冊。</p><p><b>　　圖2-11</b></p><p>　　3）運(yùn)行l(wèi)eica geo office 軟件后進(jìn)入“工具”——“數(shù)據(jù)交換管理”</p><p><b>　　圖2-12</b></p><p>　　4

95、）點(diǎn)開串口，并在對應(yīng)的端口上點(diǎn)右鍵，并點(diǎn)擊設(shè)置</p><p><b>　　圖2-13</b></p><p>　　5）選擇對應(yīng)的端口，儀器選DNA波特率及結(jié)束符和儀器內(nèi)的設(shè)置一致，一般不建議改動。</p><p><b>　　圖2-14</b></p><p>　　6）點(diǎn)開對應(yīng)的串口后，軟件自動連

96、接上儀器。依次點(diǎn)開“內(nèi)存” 、“文件”、“作業(yè)”及要下載的作業(yè)中的測量數(shù)據(jù)，并在測量數(shù)據(jù)上點(diǎn)鼠標(biāo)左鍵不放拖到右邊電腦盤符后松開鼠標(biāo)。</p><p><b>　　圖2-15</b></p><p>　　7）在彈出的對話框內(nèi)，格式選“DnaXm15”，并把文件名的后綴改為“.lev”</p><p>　　。點(diǎn)“開始”即可開始下載數(shù)據(jù)到電腦內(nèi)。&l

97、t;/p><p><b>　　圖2-16</b></p><p>　　2.4.2數(shù)據(jù)的處理</p><p>　　1）點(diǎn)擊軟件“文件”——“新建項(xiàng)目”</p><p><b>　　圖2-17</b></p><p>　　2）輸入項(xiàng)目名，點(diǎn)擊“確定”。</p><

98、p><b>　　圖2-18</b></p><p>　　3）點(diǎn)“輸入”——“原始數(shù)據(jù)”。</p><p><b>　　圖2-19</b></p><p>　　4）把“文件類型”改為“DNA03\10原始數(shù)據(jù)（*.lev）”，找到前面從儀器下載下倆的文件，點(diǎn)中文件后點(diǎn)輸入。</p><p>&l

99、t;b>　　圖2-20</b></p><p>　　5）選中27項(xiàng)建立的項(xiàng)目后點(diǎn)“分配”，把數(shù)據(jù)導(dǎo)入到項(xiàng)目內(nèi)。</p><p><b>　　圖2-21</b></p><p>　　6）點(diǎn)擊軟件狀態(tài)欄下面的“水準(zhǔn)處理”。</p><p>　　7）點(diǎn)擊作業(yè)、路線后，測量的數(shù)據(jù)將顯示在右邊欄中。</p&

100、gt;<p><b>　　圖2-22</b></p><p>　　8）同時(shí)在數(shù)據(jù)線面會有圖形顯示路線的圖形</p><p><b>　　圖2-23</b></p><p>　　9）數(shù)據(jù)處理完成后軟件自動跳到結(jié)果頁面上，在上面點(diǎn)右鍵并選擇“存儲”，完成處理結(jié)果的保存。</p><p>&

101、lt;b>　　圖2-24</b></p><p>　　第3章 作業(yè)依據(jù)與作業(yè)要求</p><p><b>　　3.1作業(yè)技術(shù)依據(jù)</b></p><p>　　（1）《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB/T 12897-2006）；</p><p>　?。?）《測繪技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)定》（CH/T 1004-200

102、5）；</p><p>　　（3）《測繪技術(shù)總結(jié)編寫規(guī)定》（CH/T 1001-2005）；</p><p>　?。?）《一期工程2013年度技術(shù)設(shè)計(jì)書》（工程項(xiàng)目辦公室編寫）；</p><p>　?。?）《測繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》（GB/T 24356-2009）;</p><p>　　（6）上級下發(fā)的其它相關(guān)技術(shù)文件。</p>

103、<p>　　3.2采用的測繪基準(zhǔn)</p><p>　　本項(xiàng)目采用1985國家高程基準(zhǔn)，正常高系統(tǒng)。</p><p><b>　　3.3精度指標(biāo)</b></p><p>　　一等水準(zhǔn)測量每公里偶然中誤差：≤±0.45 mm；</p><p>　　一等水準(zhǔn)測量每公里全中誤差： ≤±1.0

104、mm； </p><p><b>　　3.4數(shù)據(jù)記錄</b></p><p>　　本項(xiàng)目一等水準(zhǔn)觀測外業(yè)采用電子記錄方式，記錄軟件采用經(jīng)過國家測繪局認(rèn)可并批準(zhǔn)的《水準(zhǔn)測量外業(yè)記錄軟件包》（2009年版）。該軟件現(xiàn)用于國家一、二等水準(zhǔn)觀測項(xiàng)目，其性能穩(wěn)定，安全可靠，滿足本項(xiàng)目的使用。</p><p>　　在水準(zhǔn)觀測過程中，記簿軟件記錄每測段的觀測

105、原始信息，如天氣情況、開收測時(shí)間、道路狀況、測段距離、觀測數(shù)據(jù)等，自動控制每測站的觀測限差。測段觀測結(jié)束后，生成原始記錄文件，文件名以“G”開頭的為往測文件，以“B”開頭的為返測文件。觀測原始記錄數(shù)據(jù)為加密文件，小組作業(yè)人員無法接觸到原始數(shù)據(jù)，只能得到測段的觀測高差結(jié)果，保證了外業(yè)數(shù)據(jù)記錄的真實(shí)、可靠。</p><p><b>　　3.5 水準(zhǔn)連測</b></p><p&

106、gt;　　水準(zhǔn)觀測采用單路線往返觀測，同一路線的往返側(cè)，使用同一類型的儀器和轉(zhuǎn)點(diǎn)尺承沿同一道路進(jìn)行，有部分路線遇到土質(zhì)松軟路段時(shí)，采用了尺樁作為轉(zhuǎn)點(diǎn)尺承。當(dāng)水準(zhǔn)路線通過大型橋梁時(shí)，由于過往車輛而引起的橋面震動，影響電子水準(zhǔn)儀的正常觀測，這種情況下改用了光學(xué)水準(zhǔn)儀施測。</p><p>　　同一路線的往測與返測分別在上午或下午進(jìn)行。在觀測過程中，嚴(yán)格控制每條水準(zhǔn)路線上、下午觀測的光段對稱性，確保重站數(shù)二等觀測不超過

107、30%的要求，每條水準(zhǔn)路線觀測完成后，進(jìn)行路線往返測不符值和每千米偶然中誤差的檢核。 </p><p>　　3.6觀測方法和技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　測站觀測順序和方法：</p><p>　　往、返測奇數(shù)站為后、前、前、后，偶數(shù)站為前、后、后、前；測量時(shí)，用垂直絲照準(zhǔn)標(biāo)尺條碼中央，精確調(diào)焦至條碼影像清晰后再進(jìn)行測量。<

108、;/p><p>　　表3-1 數(shù)字水準(zhǔn)儀主要技術(shù)指標(biāo)表：</p><p>　　表3-2 數(shù)字水準(zhǔn)儀測站觀測限差表 mm</p><p>　　表3-3 各項(xiàng)限差指標(biāo)表：mm</p><p>　　K-----測段、區(qū)段或路線長度：km </p><p>　　L-----附

109、合路線長度：km</p><p>　　F-----環(huán)線長度：km </p><p>　　R-----檢測測段長度：km</p><p>　　3.7測段往返高差不符值統(tǒng)計(jì)</p><p>　　本項(xiàng)目外業(yè)共觀測386個(gè)測段，經(jīng)計(jì)算所有測段往返高差不符值均符合《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》及本項(xiàng)目《專業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)書》的要求。</p>

110、;<p>　　表3-4 限差要求統(tǒng)計(jì)表：</p><p>　　3.8每千米水準(zhǔn)測量偶然中誤差</p><p>　　每完成一條水準(zhǔn)路線觀測后，均進(jìn)行了每千米水準(zhǔn)測量偶然中誤差的計(jì)算，全部滿足《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》及本項(xiàng)目《專業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)書》的要求，其中最大MΔ值為±0.69mm。全部水準(zhǔn)路線合并計(jì)算的每千米水準(zhǔn)測量偶然中誤差為±0.50mm。</

111、p><p>　　3.9 水準(zhǔn)附合路線閉合差的計(jì)算</p><p>　　本項(xiàng)目外業(yè)共觀測11條附合水準(zhǔn)路線，在對外業(yè)觀測高差加入了水準(zhǔn)標(biāo)尺尺長改正、正常水準(zhǔn)面不平行改正后，進(jìn)行水準(zhǔn)路線閉合差計(jì)算。經(jīng)計(jì)算閉合差均滿足本項(xiàng)目《專業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)書》及《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》的要求，其中閉合差最大為+24.53mm（允許±45.34mm），最小為+0.68mm（允許±8.85 mm）

112、。 </p><p>　　表3-5 閉合差表：</p><p>　　3.10 野外高差與概略高程表的編算</p><p>　　外業(yè)工作結(jié)束后，對每條水準(zhǔn)路線都進(jìn)行了野外高差與概略高程表的編算，高差表中起算點(diǎn)的高程采用國家一等水準(zhǔn)二期復(fù)測成果或國家測繪局完成的省市大地水準(zhǔn)面精化成果資料。詳見《927一期工程沿岸陸地大地控制點(diǎn)二等水準(zhǔn)連測野外高差與高略高程表》

113、。</p><p>　　水準(zhǔn)標(biāo)尺改正系數(shù)由儀器檢定部門在測前、測后分別檢定，在對測段進(jìn)行高差改正時(shí)，標(biāo)尺改正系數(shù)采用了測前改正系數(shù)。</p><p>　　表3-6 測前檢定結(jié)果見下表：</p><p>　　第4章 一等水準(zhǔn)測量的實(shí)施</p><p><b>　　4.1工程概況</b></p><p&

114、gt;　　受國家測繪部門勘測設(shè)計(jì)研究院的委托，本單位承擔(dān)了國家大地水準(zhǔn)復(fù)測西北地區(qū)一等水準(zhǔn)測量的任務(wù)。</p><p>　　西北地區(qū)的阿爾泰山、天山、昆侖山、祁連山等山系的強(qiáng)烈上升,形成了西高東低呈巨大的三級階梯形下降的地形。 </p><p>　　西北地區(qū)的黃土高坡,地形破碎,溝壑縱橫,土質(zhì)疏松,氣候干旱,導(dǎo)致水土流失,泥沙泛濫。</p><p>　　西北區(qū)降水在

115、近４０年中除高原東北區(qū)和西北東部區(qū)呈下降趨勢外，其余各區(qū)為上升趨勢。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，南疆、北疆區(qū)在上世紀(jì)７０年代末到８０年代初由干向濕的轉(zhuǎn)型較顯著，且這種偏濕的趨勢一直持續(xù)到上世紀(jì)９０年代；河西走廊區(qū)、青海東部區(qū)降水在過去４０年變化不明顯；而進(jìn)入上世紀(jì)９０年代以后，降水減少是西北地區(qū)東部的普遍特征。</p><p>　　4.2工作內(nèi)容和完成工作量</p><p>　　本項(xiàng)目的工作內(nèi)容為沿岸

116、陸地大地控制點(diǎn)二等水準(zhǔn)連測，已知國家水準(zhǔn)點(diǎn)的檢測以及上下標(biāo)志聯(lián)測。2013年9月10日作業(yè)人員進(jìn)入測區(qū)開始水準(zhǔn)觀測，2013年11月20日結(jié)束外業(yè)水準(zhǔn)測量工作。</p><p>　　表4-1 具體工作內(nèi)容和完成工作量見下表：</p><p><b>　　4.3儀器設(shè)備</b></p><p><b>　　1）人員組織</b&g

117、t;</p><p>　　本次國家一等水準(zhǔn)復(fù)測的觀測項(xiàng)目，作業(yè)單位計(jì)劃投入作業(yè)人員25名，編制3個(gè)水準(zhǔn)觀測組?，F(xiàn)場負(fù)責(zé)人：郝宗澤（工程師），隊(duì)級質(zhì)檢：成亞宣（高級工程師）。</p><p>　　本項(xiàng)目生產(chǎn)共投入電子水準(zhǔn)儀3臺（套）、光學(xué)水準(zhǔn)儀1臺（套），配備汽車3輛，配套蘭德掌上記簿器、一等水準(zhǔn)記錄軟件等其它輔助生產(chǎn)設(shè)備。</p><p>　　表4-2 輔助生產(chǎn)設(shè)