數(shù)字測圖原理與方法

1、數(shù)字測圖原理與方法數(shù)字測圖原理與方法 4.3 4.3 水準測量外業(yè)施測水準測量外業(yè)施測 4.3.14.3.1 高程傳遞的方法高程傳遞的方法 4.3.2 4.3.2 普通水準測量普通水準測量 施測程序如下：施測程序如下： 1.將水準尺立于已知高程的水準點上作為后視，水準儀置將水準尺立于已知高程的水準點上作為后視，水準儀置 于施測路線附近合適的位置，在施測路線的前進方向上取于施測路線附近合適的位置，在施測路線的前進方向上取 儀器至后視大致相等的距離放置尺墊，在尺墊上豎立水準儀器至后視大致相等的距離放置尺墊，在尺墊上豎立水準 尺作為前視。尺作為前視。 2.觀測員將儀器用圓水準器粗平之后瞄準后視標尺，

2、用微觀測員將儀器用圓水準器粗平之后瞄準后視標尺，用微 傾螺旋將水準管氣泡居中，用中絲讀后視讀數(shù)，讀至毫米。傾螺旋將水準管氣泡居中，用中絲讀后視讀數(shù)，讀至毫米。 3.掉轉望遠鏡瞄準前視標尺，此時水準管氣泡一般將會偏掉轉望遠鏡瞄準前視標尺，此時水準管氣泡一般將會偏 離少許，用微傾螺旋將氣泡居中，用中絲讀前視讀數(shù)。離少許，用微傾螺旋將氣泡居中，用中絲讀前視讀數(shù)。 4.記錄員根據(jù)觀測員的讀數(shù)在手簿中記下相應的數(shù)字，并記錄員根據(jù)觀測員的讀數(shù)在手簿中記下相應的數(shù)字，并 立即計算高差。立即計算高差。 以上為第一個測站的全部工作。以上為第一個測站的全部工作。 4.3.4.3.3 3 普通水準測量普通水準測量

3、手簿手簿 普通水準測量手簿 觀測：王一 測自3005至30182014年11月12日記錄：李二 測 站 點 號 視 距 (m) 后視前視 高差高程 (m) 備注 +-128446.215 轉點541631 2轉點720306-2318 10174262442.613 3101980833-0683 轉點961516 4轉點411528+1027 轉點430501 5轉點792368+1674 10277069444.631 4.3.4.3.4 4 三四等水準測量三四等水準測量 三、四等水準測量一測站上的觀測讀數(shù)程序三、四等水準測量一測站上的觀測讀數(shù)程序 1 1）照準后

4、尺黑面，讀下、上、中三絲讀數(shù)；）照準后尺黑面，讀下、上、中三絲讀數(shù)； 2 2）照準前尺黑面，讀取中、下、上三絲讀數(shù)；）照準前尺黑面，讀取中、下、上三絲讀數(shù)； 3 3）照準前尺紅面，讀取中絲讀數(shù)；）照準前尺紅面，讀取中絲讀數(shù)； 4 4）照準后尺紅面，讀取中絲讀數(shù)；）照準后尺紅面，讀取中絲讀數(shù)； 此觀測程序可簡稱為此觀測程序可簡稱為后前后前后前后前 或或 黑黑紅紅黑黑紅紅。 除了以上觀測程序外，四等水準測量還可以采用：除了以上觀測程序外，四等水準測量還可以采用： 后后前前后后前前 或或 黑紅黑紅黑紅黑紅 的觀測讀數(shù)程序。的觀測讀數(shù)程序。 4.3.4三四等水準測量三四等水準測量 手簿手簿 三（四）等

5、水準測量觀測手簿 測自201至2072004年11月12日 時刻始08時05分天氣：晴 末11時42分成像：清晰 測 站 編 號 后 視 下絲前 視 下絲 方向 及 尺號 標尺讀數(shù) k+黑 減 紅 高 差 中 數(shù) 備 考 上絲上絲 后距前距 黑面紅面 視距差dd （1）（5）后（3）（8）（10） （2）（6）前（4）（7）（9） （12）（13）后- 前（16）（17）（11） （14）（15） 1 1571157107390739 后 513841384617161710 0 1197119703630363 前 60551055152395239-1-1 37.437.437.637.6

6、 后- 前+0833+0833+0932+0932+1+1+0832.5+0832.5 -0.2-0.2-0.2-0.2 4.3.4三四等水準測量三四等水準測量 手簿手簿 三（四）等水準測量觀測手簿 測自201至2072004年11月12日 時刻始08時05分天氣：晴 末11時42分成像：清晰 測 站 編 號 后 視 下絲前 視 下絲 方向 及 尺號 標尺讀數(shù) k+黑 減 紅 高 差 中 數(shù) 備 考 上絲上絲 后距前距 黑面紅面 視距差dd 2 21212196 后193466210 17471821 前20086796-1 37.437.5后- 前-0074-0175+1-0074.5 -0

7、.1-0.3 3 191420552055 后 517261726651365130 0 1539153916781678 前 61866186665546554-1-1 37.537.537.737.7 后- 前-0140-0140-0041-0041+1+1-0140.5-0140.5 -0.2-0.2-0.5-0.5 4.3.4.3.4 4 三四等水準測量三四等水準測量 作業(yè)限差作業(yè)限差 等級 儀器 類型 標準視 線長度 后前視 距差 后前視距 差累計 黑紅面 讀數(shù)差 黑紅面所測 高差之差 檢測間歇點 高差之差 三等s365m3.0m6.0m2.0mm3.0mm3.0mm 四等s380m

8、5.0m10.0m3.0mm5.0mm5.0mm 4.3.4.3.5 5 水準觀測中的注意事項水準觀測中的注意事項 避免外界環(huán)境的影響，如溫度、土質、過往車輛和行人等。避免外界環(huán)境的影響，如溫度、土質、過往車輛和行人等。 注意儀器操作過程中的一些細節(jié)，例如微傾螺旋的零點，讀注意儀器操作過程中的一些細節(jié)，例如微傾螺旋的零點，讀 數(shù)順序，同一測站不得重復調焦；數(shù)順序，同一測站不得重復調焦； 每一測站標尺和儀器應盡量在一條直線上；每一測站標尺和儀器應盡量在一條直線上； 每一測段往返測的測戰(zhàn)數(shù)均應為偶數(shù)站，而且往測轉為反測每一測段往返測的測戰(zhàn)數(shù)均應為偶數(shù)站，而且往測轉為反測 時，兩根標尺應互換位置；時

9、，兩根標尺應互換位置； 在觀測間歇時，最好能結束在兩個水準點上，否則應選擇在觀測間歇時，最好能結束在兩個水準點上，否則應選擇2至至 3個固定點作為間歇點。間歇后對間歇點的高差進行檢測，符個固定點作為間歇點。間歇后對間歇點的高差進行檢測，符 合要求后才能繼續(xù)進行水準測量。合要求后才能繼續(xù)進行水準測量。 4.4 4.4 水準測量的誤差分析水準測量的誤差分析 儀器帶來的儀器帶來的 儀器校正后的殘余誤差儀器校正后的殘余誤差 水準尺誤差水準尺誤差 作業(yè)過程操作帶來的作業(yè)過程操作帶來的 人的因素人的因素 水準管氣泡居中的誤差水準管氣泡居中的誤差 在水準尺上的估讀誤差在水準尺上的估讀誤差 水準尺數(shù)立不直水準

10、尺數(shù)立不直 外界環(huán)境帶來的外界環(huán)境帶來的 儀器和尺子升沉的誤差儀器和尺子升沉的誤差 大氣折光大氣折光 4.4.1 4.4.1 儀器誤差儀器誤差 視準軸應與水準管軸不平行（視準軸應與水準管軸不平行（i角角）的誤差）的誤差 望遠鏡的視準軸和水準管的水準軸是空間的兩條直線。望遠鏡的視準軸和水準管的水準軸是空間的兩條直線。 在豎直面上的投影投影的夾角稱為在豎直面上的投影投影的夾角稱為 i i角誤差。角誤差。 在水平面上的投影的夾角稱為交叉誤差。在水平面上的投影的夾角稱為交叉誤差。 4.4.1 4.4.1 儀器誤差儀器誤差 視準軸應與水準管軸不平行（視準軸應與水準管軸不平行（i角角）的誤差）的誤差 i角

11、對水準讀數(shù)的影響角對水準讀數(shù)的影響 is isx tan 視線上傾，i角符號為正 視線下傾，i角符號為負 abab ba baab hh xxba xbxah )()( )()( 4.4.1 4.4.1 儀器誤差儀器誤差 視準軸應與水準管軸平行（視準軸應與水準管軸平行（i角角）的誤差）的誤差 i角對角對高差高差的影響的影響的影響的影響 is x a a is x b b )( ba baab ss i xxh 0 ab ba h ss 時， 4.4.1 4.4.1 儀器誤差儀器誤差 水準尺的誤差水準尺的誤差 水準尺刻劃不準確，尺長變化、彎曲等。水準尺刻劃不準確，尺長變化、彎曲等。 一對水準尺的

12、尺底磨損不一樣帶來尺子的零點差。一對水準尺的尺底磨損不一樣帶來尺子的零點差。 4.4.2 4.4.2 觀測誤差觀測誤差 作業(yè)過程操作帶來的作業(yè)過程操作帶來的 水準管氣泡居中的誤差水準管氣泡居中的誤差: : 整平不嚴格，人眼的局限 性，水準管壁與液體間的磨差和粘滯作用帶來的影響。 sm 1 . 0 居中sm 2 1 . 0 居中 4.4.2 4.4.2 觀測誤差觀測誤差 作業(yè)過程操作帶來的作業(yè)過程操作帶來的 調焦誤差調焦誤差 4.4.2 4.4.2 觀測誤差觀測誤差 作業(yè)過程操作帶來的作業(yè)過程操作帶來的 水準尺上估讀誤差：水準尺上估讀誤差：受望遠鏡的放大率、人眼的 局限性，視距長度等影響。 15

13、91? 中絲讀數(shù)：1592? 1593? 4.4.24.4.2觀測誤差觀測誤差 作業(yè)過程操作帶來的作業(yè)過程操作帶來的 水準尺豎立不直水準尺豎立不直 )cos1 ( coscoscos 21 2211 aaaaaa aaaa 一個測站：一個測站： )cos1 ()cos1)( hbabah 一條水準路線：一條水準路線： )cos1)(hh 對讀數(shù)的影響：對讀數(shù)的影響： 4.4.34.4.3外界環(huán)境帶來的外界環(huán)境帶來的 儀器下沉的誤差儀器下沉的誤差 條件：條件：1、尺子不升沉，、尺子不升沉， 儀器下沉儀器下沉 2、和時間成比例和時間成比例 3、觀測速度均勻、觀測速度均勻 2 ()( 2 )( )(

14、 )2211 22 11 baba hh h bah bah 紅黑 紅 黑 采用后前前后的觀測程采用后前前后的觀測程 序、作業(yè)很熟練、硬的路面序、作業(yè)很熟練、硬的路面 觀測可減小誤差觀測可減小誤差 4.4.34.4.3外界環(huán)境帶來的外界環(huán)境帶來的 尺子升沉的誤差尺子升沉的誤差 )()( )( 1 1 2 2 2211 ababh babah 返 往 ）（ 2 返往 hh h 往返觀測往返觀測 取平均可減取平均可減 小尺子的升小尺子的升 沉誤差。沉誤差。 4.4.34.4.3外界環(huán)境帶來的外界環(huán)境帶來的 大氣折光大氣折光 此外，外界環(huán)境還有溫度、氣壓、日照方向，風等。此外，外界環(huán)境還有溫度、氣壓

15、、日照方向，風等。 1）視線高出地面）視線高出地面0.3m， 2）選擇合適的天氣選擇合適的天氣（陰（陰 天、晚上、無風等）天、晚上、無風等） 3）避開不利的環(huán)境（）避開不利的環(huán)境（日日 出后、日落前半小時、中午、出后、日落前半小時、中午、 大風等）大風等） 在晴天，地面溫度高，在晴天，地面溫度高， 空氣的密度較上面的稀，空氣的密度較上面的稀， 光線向上折射。光線向上折射。 4.5 4.5 水準儀的檢驗和校正水準儀的檢驗和校正 4.5.1 4.5.1 水準儀應滿足的條件水準儀應滿足的條件 應滿足的主要條件有應滿足的主要條件有 水準管的水準軸和望遠鏡的視準軸平行水準管的水準軸和望遠鏡的視準軸平行

16、望遠鏡的視準軸不因調焦而變動位置望遠鏡的視準軸不因調焦而變動位置 應滿足的次要條件有：應滿足的次要條件有： 圓水準器的水準軸和儀器的旋轉軸平行圓水準器的水準軸和儀器的旋轉軸平行 十字絲的橫絲應當與儀器的旋轉軸垂直十字絲的橫絲應當與儀器的旋轉軸垂直 4.5.1 水準儀應滿足的條件水準儀應滿足的條件 ccll vvl l 橫絲橫絲vv 4.5.2 4.5.2 水準儀的檢驗與校正水準儀的檢驗與校正 圓水準器的水準軸與儀器圓水準器的水準軸與儀器 豎軸平行的檢驗與校正豎軸平行的檢驗與校正 4.5.2 4.5.2 水準儀的檢驗與校正水準儀的檢驗與校正 十字絲橫絲應與儀器豎軸垂直的檢驗與校正十字絲橫絲應與儀

17、器豎軸垂直的檢驗與校正 4.5.2 4.5.2 水準儀的檢驗與校正水準儀的檢驗與校正 視準軸應與水準管軸平行的檢驗與校正視準軸應與水準管軸平行的檢驗與校正 abab ba baab hh xxba xbxah )()( )()( 4.5.2 4.5.2 水準儀的檢驗與校正水準儀的檢驗與校正 視準軸應與水準管軸平行（視準軸應與水準管軸平行（i角角）的檢驗與校正）的檢驗與校正 is x a a is x b b 視準軸應與水準管軸平行（視準軸應與水準管軸平行（i角角）的檢驗與校正）的檢驗與校正 檢驗的基本思想：檢驗的基本思想： 對對a、b兩點間的高差進行兩次兩點間的高差進行兩次 觀測，兩次設站時，

18、距兩根水準尺的間距不同，則有：觀測，兩次設站時，距兩根水準尺的間距不同，則有： 4.5.2 4.5.2 水準儀的檢驗與校正水準儀的檢驗與校正 )( baabab ss i hh )( baabab ss i hh )()( baba abab ssss hh i 02: i要求 三、四等水準測量 4.5.2 4.5.2 水準儀的檢驗與校正水準儀的檢驗與校正 視準軸應與水準管軸平行（視準軸應與水準管軸平行（i角角）的檢驗與校正）的檢驗與校正 i角角的檢驗的檢驗中點法中點法 ba abab ss hh i ba ss )()( baba abab ssss hh i 4.5.2 4.5.2 水準儀的檢驗與校正水準儀的檢驗與校正 )()( baba abab ssss hh i i角角的檢驗的檢驗端點法端點法 4.5.2 4.5.2 水準儀的檢驗與校正水準儀的檢驗與校正 i角角的校正的校正: :儀器儀器b b點端時，計算點端時，計算a a標尺的正確讀數(shù)標尺的正確讀數(shù) 用微傾用微傾 螺旋使對準讀數(shù)螺旋使對準讀數(shù) ，調節(jié)校正螺釘使水準管氣泡居中，調節(jié)校正螺釘使水準管氣泡居中。 2 a 2 a 4.5.2 4.5.2 水準儀的檢驗與校正水準儀的檢驗與校正 自動按平水準儀補償器性能的