目錄TOC\o"1-3"\h\u121891.緒論 13211.1概述 1237871.2電子水準儀的發(fā)展 1150041.3研究的目的及意義 2266681.4研究內(nèi)容 23821.5研究技術路線 2117002.高程控制測量 2261132.1高程控制測量與水準測量 2220092.2水準測量設計規(guī)格 331722.3水準測量基本技術要求 390543.電子水準儀 420953.1電子水準儀測量系統(tǒng)組成及工作原理 449143.2DL-201電子水準儀的結構部件及技術指標 5250143.2.1DL-201電子水準儀的結構部件 550423.2.2DL-201電子水準儀的技術指標 583433.3電子水準儀的特點 6243373.3.1電子水準儀的共同特點 6192233.3.2DL-201電子水準儀的具體特點 6194143.4電子水準儀使用范圍 724543.5電子水準儀在測量中的誤差來源 794863.5.1視準軸與水準軸不平行的誤差(i角誤差) 7221273.5.2大氣折光對測量的影響 8289613.5.3光線強弱變化對測量的影響 897223.5.4調(diào)焦質(zhì)量對測量的影響。 811073.5.5震動對測量的影響 839843.5.6標尺安置質(zhì)量對測量的影響 9256463.5.7磁場對測量的影響。 919863.5.8正確使用、保養(yǎng)和檢查儀器對測量的影響。 9275044.利用電子水準儀進行二、四等閉合水準路線測量 9320264.1二等水準路線測量 9230874.1.1水準路線 9297334.1.2準備工作 972484.1.3儀器的校檢 10257554.1.4儀器參數(shù)設置 1083244.1.5觀測步驟 10268384.1.6觀測要求及注意事項 11113714.2四等水準路線測量 1266514.2.1水準路線 12160134.2.2準備工作 1216714.2.3儀器的校檢 12218224.2.4儀器參數(shù)設置 12240884.2.5觀測步驟 13270684.2.6四等水準測量觀測要求及注意事項 1311964.3成果的重測和取舍 13104884.4觀測過程中遇到的問題及解決方法 1442695.利用光學水準儀進行二、四等水準測量 15327505.1水準路線 1547375.2準備工作 15326315.2.1測量工具準備及人員配置 15147125.2.2限差要求 15317395.3觀測步驟 15187665.4觀測要求及注意事項 16121465.4.1二等水準觀測要求及注意事項 16114205.4.2四等水準測量測要求及注意事項 1762836.內(nèi)業(yè)處理 1750976.1DL-201水準儀數(shù)據(jù)格式 18266166.2數(shù)據(jù)處理 19200366.2.1起始數(shù)據(jù)： 1954206.2.2閉合差 19121576.3精度評定 19158976.4高差平差 19147297.電子水準儀與光學水準儀的測量成果對比 20208988.總結 2110635參考文獻 2217123致謝 2320118附錄一： 2413182附錄二： 3832558附錄三： 5213712附錄四： 531.緒論1.1概述幾何水準測量在高程控制測量中占有很重要的地位，迄今為止，在測定水準點高程的方法中，幾何水準測量的方法是測量工作中最精確，應用最廣泛的，雖然后面出現(xiàn)了三角高程測量、GPS高程測量等能快速獲得水準點高程的方法，但精度沒有幾何水準測量的高，所以在一些高精度高程控制測量中，幾何水準測量仍發(fā)揮著巨大的作用。水準測量工作中所使用到的核心工具為水準儀，水準儀是建立水平視線測定地面兩點間高差的儀器。原理為根據(jù)水準測量原理測量地面點間高差。按結構分為微傾式水準儀、自動安平水準儀、激光水準儀和電子水準儀（又稱數(shù)字水準儀）。電子水準儀具有操作簡便、讀數(shù)客觀、作業(yè)勞動強度低、精度高、測量速度快并且易實現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化的特點，所以它被推出市場后很快受到業(yè)內(nèi)人士的青睞。電子水準儀主要用于中精度和高精度水準測量范圍，分為兩個精度等級，中等精度的標準差為：1.0-1.5mm/Km,高精度的為：0.3--0.4mm/Km。電子水準儀的發(fā)展17～18世紀，望遠鏡和水準器的出現(xiàn)促使了水準儀的發(fā)明。20世紀初，人們在制出內(nèi)調(diào)焦望遠鏡和符合水準器的基礎上生產(chǎn)出微傾水準儀，50年代初發(fā)明了自動安平水準儀。從1963年起，近30年時間人們都在研究如何使水準儀讀數(shù)自動化。蔡司廠研制的RENI002A，可以使測微器自動讀數(shù)，但粗度數(shù)仍然需要人工讀出，和精讀數(shù)一起存入存儲器，跟真正的電子水準儀還有一定差距。隨后又有人利用激光掃平儀和帶探測的水準標尺，可以使讀數(shù)由標尺自動記錄，但是這種結果遠遠達不到精密幾何水準測量的要求，因此也沒有解決水準測量讀數(shù)自動化的問題。1990年數(shù)字水準儀NA2000被威特廠研制出來，其中包含著大地測量儀器中水準儀數(shù)字化讀數(shù)的這一技術，使測量儀器從精密光機儀器過渡到了光機電測一體化，。同年徠卡公司生產(chǎn)出了第一臺數(shù)字電子水準儀，隨后成功地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的自動化，即水準標尺的精密照準、標尺分劃讀數(shù)和視距的讀取、數(shù)據(jù)儲存和處理等1994年蔡司廠研制出了型號為DiNi10/20的電子水準儀，同年拓普康廠也研制出型號為DL101/102的電子水準儀。這使得電子水準儀將在測繪行業(yè)得到廣泛應用，市場競爭也隨之激烈起來。現(xiàn)在常用的產(chǎn)品有徠卡DNA03，拓普康DL-101、DL-102，Trimble的DiNi12、天寶TBS還有國內(nèi)南方測繪公司DL系列、蘇一光EL20系列等電子水準儀。目前有一方案將CCD/CMOS技術、圖像信息處理技術、DSP技術、嵌入式軟件技術有機整合在一體制成具有最高運算速度及性能的嵌入式軟硬件DSP處理器，用以解決電子水準儀的自動讀、記數(shù)據(jù);采用組織神經(jīng)元網(wǎng)絡模型進行條碼模式智能識別,可做到儀器對條碼標尺的通用性。1.3研究的目的及意義目的是掌握電子水準儀的測量原理及其使用方法，對電子水準儀的性能和技術參數(shù)有所了解，研究其在高程控制測量范圍內(nèi)水準測量中的應用，對電子水準儀在該領域的用途有所認識，以便在以后的實際測量工作中有所幫助。其意義在于利用電子水準儀進行高精度水準測量研究，將電子水準儀廣泛用于高程測量，測定高程控制點，建立高程控制網(wǎng)，為工程建筑方面等方面提供測繪保障。與光學水準儀進行水準測量的相對比，突出電子水準儀在控制測量中的特點。1.4研究內(nèi)容了解電子水準儀測量系統(tǒng)組成及工作原理掌握儀器性能、基本技術參數(shù)、誤差來源電子水準儀在水準測量測量工作中功能設置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)輸出等。通過對外業(yè)的數(shù)據(jù)采集、處理、分析等過程、對電子水準儀的功能與特點進行進一步的熟悉與了解。1.5研究技術路線熟悉電子水準儀的使用方法和基本性能掌握誤差來源在測區(qū)布設水準點外業(yè)施測內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理與光學水準儀測量成果作對比熟悉儀器的按鍵操作及功能，了解電子水準儀觀測中的誤差的影響因素。合理布設水準點，利用電子水準儀進行二、四等閉合水準路線測量。將采集的數(shù)據(jù)從儀器內(nèi)存中導出，進行數(shù)據(jù)格式分析，數(shù)據(jù)檢查，數(shù)據(jù)處理。平差結束后與光學水準儀測量成果進行對比，對電子水準儀在高程控制測量中的應用進行總結。2.高程控制測量2.1高程控制測量與水準測量高程控制測量的主要任務就是按照規(guī)范要求在測區(qū)布設水準點，用精確方法測定它們的高程，構成高程控制網(wǎng)。高程控制測量分為水準測量、光電測距三角高程測量和GPS高程測量等。水準測量又叫“幾何水準測量”，是用水準儀和水準標尺測定地面上兩點間高差的技術方法。在地面兩點間架設并置平水準儀，觀測安置在兩點上的水準標尺讀數(shù)a、b，利用公式Ha+a=H+b（Ha、Hb分別為兩點高程）計算兩點間的高差。一般由水準原點或任一已知高程點開始，沿選定的水準路線逐站測定各點的高程。水準測量的等級依次分為二、三、四、五等。2.2水準測量設計規(guī)格四等以上水準網(wǎng)中最弱點的高程中誤差（相對于起算點）應≤±20mm。表1各等水準測量設計規(guī)格單位為千米設計項目地區(qū)/等級距離水準點間距離（測段長度）建筑區(qū)1~2其他地區(qū)2~4水準環(huán)線或附合于高級點間水準路線的最大長度二等400三等45四等15五等122.3水準測量基本技術要求各等水準測量高差的基本精度指標一般以每千米高差中數(shù)偶然中誤差M△與每千米高差中數(shù)全中誤差MW進行衡量。表2各等水準測量的基本技術要求單位為毫米等級每千米高差中數(shù)中誤差測段、區(qū)段、路線往返測高差不符值測段、路線的左右路線高差不符值附和路線或環(huán)線閉合差檢測已測段高差之差偶然中誤差全中誤差M△Mw平地、丘林山地二等±1.0±2.0±4√Ls__±4√L±6√Li三等±3.0±6.0±12√Ls±8√Ls±12√L±15√L±20√Li四等±5.0±10.0±20√Ls±14√Ls±20√L±25√L±30√Li五等±7.5±15.0____±30√L__±40√Li3.電子水準儀3.1電子水準儀測量系統(tǒng)組成及工作原理電子水準儀基本構造由光學機械部分、自動安平補償裝置和電子設備組成，電子設備主要包括：調(diào)焦編碼器、光電傳感器、讀取電子元件、單片微處理機、CSI接口（外部電源和外部存儲記錄）、顯示器件、鍵盤和測量鍵以及影像、數(shù)據(jù)處理軟件等，標尺采用條形碼供電子測量使用。電子水準儀又稱數(shù)字水準儀，它是以傳統(tǒng)光學水準儀為基礎，應用現(xiàn)代電子技術和微型傳感器等先進工藝發(fā)展起來，融電子技術、圖像處理技術、計算機技術于一體，能夠進行幾何水準測量的數(shù)據(jù)采集與處理的儀器。它利用數(shù)字圖像處理技術,人工完成照準和調(diào)焦之后，把由條紋標尺進入望遠鏡的條碼分劃影像,成象在光電傳感器，即線陣CCD器件上，利用圖像處理技術通過識別標尺條形碼來獲得讀數(shù)。如果配套使用光學水準標尺，電子水準儀又可以按照光學自動安平水準儀的操作程序來使用。不過由于沒有光學測微器，當成普通自動安平水準儀使用時，其精度不如電子測量的精度高，特別是精密電子水準儀。條形編碼數(shù)字圖像光電傳感器條形編碼數(shù)字圖像光電傳感器圖像處理計算鎖定譯碼圖像處理計算鎖定譯碼數(shù)據(jù)液晶顯示數(shù)據(jù)液晶顯示結果結果數(shù)據(jù)查核數(shù)據(jù)查核圖1電子水準儀測量原理流程圖3.2DL-201電子水準儀的結構部件及技術指標3.2.1DL-201電子水準儀的結構部件圖2DL-201電子水準儀1.電池2.粗瞄器3.液晶顯示屏4.面板5.按鍵6.目鏡7.目鏡護罩8.數(shù)據(jù)輸出插口9.圓水準器反射鏡10.圓水準器11.基座12.提柄13.型號標貼14.物鏡15.調(diào)焦手輪16.電源開關17.水平微動手輪18.水平度盤19.腳螺旋3.2.2DL-201電子水準儀的技術指標表3DL-201電子水準儀技術參數(shù)高程測量精度（每公里往返測）電子讀數(shù)1.0mm光學讀數(shù)2.0mm距離測量精度電子讀數(shù)D≤10m:10mm;D>10m:D*0.001測程電子讀數(shù)1.5m~100m最小顯示高差1mm/0.1mm距離0.1/1cm望遠鏡放大倍率32×分辨率3″視場角1°20′視距乘常數(shù)100視距加常數(shù)0補償器類型磁阻尼擺式補償器補償范圍>±12′補償精度0.30″/1′數(shù)據(jù)儲存內(nèi)存16MB點號遞增/遞減/自定義接口USB外部存儲SD卡圓水準器靈敏度8′/2mm自動斷電5分鐘/OFF水平度盤刻度值1顯示器帶照明的160*64點陣液晶測量時間一般條件下小于3秒尺寸230mm(長)×150mm(寬)×210mm(高)重量2.5kg工作溫度-20℃~50℃3.3電子水準儀的特點3.3.1電子水準儀的共同特點1）讀數(shù)比較客觀。消除了誤讀、誤記等人為讀數(shù)誤差對測量成果的影響。2）精度高。標尺讀數(shù)和視距讀數(shù)都是采用條碼分劃影像經(jīng)圖像處理后取平均值得出來的，因此削弱了標尺分劃誤差的影響。一般電子水準儀都有進行多次讀數(shù)取平均值的功能，可以使顯示讀數(shù)更加準確。3）速度快。由于省去了讀、記、檢核計算的步驟以及人為操作失誤或計算錯誤導致重測的情況，測量時間與傳統(tǒng)儀器相比可以節(jié)省1/2左右。4）效率高。只需瞄準調(diào)焦和按鍵就可以自動讀數(shù)、記錄，檢核，并能使用自帶程序進行現(xiàn)場計算，使勞動強度大大減小，實現(xiàn)了內(nèi)外業(yè)一體化。自動存儲。觀測數(shù)據(jù)可存儲到儀器內(nèi)存或SD卡中，無需紙質(zhì)記錄。3.3.2DL-201電子水準儀的具體特點DL系列造型輕巧便捷、內(nèi)置功能齊全、操作界面易于識別，有各種信息提示，很大程度方便了實際測量中的操作。1）可切換輸入法。在輸入狀態(tài)下，可輸入數(shù)字、大小寫字母及常用標點符號。2）測量模式分為標準測量模式、高程放樣模式、線路測量模式，線路測量模式又可分為后前前后、后后前前、后前等幾種順序的測量。在儀器中設置規(guī)范要求的測量限差值，儀器可自動判斷是否超過限差，超限時，提示重測，能自動計算線路閉合差、視距累計差等。3）可以設置觀測次數(shù)、自動求平均值，具有統(tǒng)計測量誤差功能。4）DL系列有兩種記錄模式：即直接存入儀器自身內(nèi)存中，也可存入儀器可插拔的SD卡中。5）不但可以進行自動測量(用條碼標尺)，而且可以進行人工讀數(shù)(普通標尺)。6）保存在儀器內(nèi)部的測量結果可以在儀器上用上下翻頁鍵進行查閱，屏幕亮度可按情況進行調(diào)整。7）具有高程放樣和測量水準支點的功能。8）有倒置標尺功能，適合于天花板、地下水準測量。9）當測量鍵不能使用時，可輸入人工測量的高程和平距讀數(shù)，以使線路水準測量程序能繼續(xù)進行。10)DL系列具有獨立的測距功能可方便地用于前、后視距離測量。11）標尺為等間距分劃，可以對照普通水準標尺一樣，檢驗它的分劃誤差。12）儀器自身帶有i角檢驗程序，可在測量過程中實時進行i角檢驗。3.4電子水準儀使用范圍電子水準儀主要用于高等級水準測量和高精度的工程測量。其主要應用范圍如下表：表4電子水準儀的主要應用范圍測量內(nèi)容應用范圍國家級一、二等水準測量固定高程測量檢測構筑物負荷精密量測及沉降觀測變形觀測機器、軸頸、軸承、底座表面、地基及設備安裝等工業(yè)精密設備安裝測量實時聯(lián)機操作，連線自動測量控制精密連續(xù)測量3.5電子水準儀在測量中的誤差來源3.5.1視準軸與水準軸不平行的誤差(i角誤差)光學水準儀和電子水準儀在測量中都存在著i角誤差對成果精度的影響。為了消除i角誤差對后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)所得的高差的影響,可保持前后視距基本相等，DL-201水準儀可以自動控制前后視距差及累計差限差,即:輸入各項限差及當超限時可以提示。3.5.2大氣折光對測量的影響如前后方向視線距離地面的高度不同,則視線所在空氣層的密度也不一樣,導致前后視線彎曲程度也就不同,前后視讀數(shù)相減所得到的高差就會受到大氣折光的影響,尤其是在一個坡度較長的路段時,由于前后視線距離地面的高度相差更大,大氣折光對觀測質(zhì)量的影響尤其明顯。保持前后視距盡量相等并且使視線離地面有足夠的高度，可以有效減弱大氣折光對觀測高差的影響。DL-201電子水準儀可以在條件參數(shù)中設置最低視線高,在測量過程中如果視線高低于設置的最低視線高時會出現(xiàn)超限提示,從而提醒測量員架高儀器,增加儀器距離地面的高度。3.5.3光線強弱變化對測量的影響水準測量的過程中,電子水準儀觀測質(zhì)量受光線強弱變化的影響很大。電子水準儀內(nèi)部元件不但對光線變化要求較高,對光線強度也十分敏感，測量過程中受太陽光線、空氣、云層密度及瞄準方位等因素的影響,條形碼尺的尺面反射光和儀器單位時間內(nèi)接收的光通量是隨時變化的。由于電子水準儀的CCD圖像傳感器有效將圖像轉(zhuǎn)換為點信號的光線強度范圍有限制,對采樣范圍內(nèi)的亮度不均勻的條形碼群體來說,很容易影響測量精度。因此,利用電子水準儀進行測量時,要充分考慮到環(huán)境周圍光線強度變化對儀器的影響，要選擇時間對稱的上午、下午，光線相對溫和、均勻的時段進行觀測,盡量避免在強光、逆光的情況下進行觀測,防止光線太強或太弱給測量精度帶來的影響。3.5.4調(diào)焦質(zhì)量對測量的影響。水準測量過程中,也必須注意物鏡、目鏡調(diào)焦質(zhì)量對測量的影響。只有將標尺影像準確的成像在分劃板或CCD傳感器上,才能準確地反映讀數(shù)值,不管是電子水準儀或光學水準儀。否則,如果調(diào)焦不清晰,導致影像模糊，電子水準儀自動測量就會發(fā)生測量錯誤或無信號。3.5.5震動對測量的影響電子水準儀內(nèi)部安有自動安平裝置,補償器的有效使用容易受到由于交通、天氣狀況等影響,導致視準線和標尺的不穩(wěn)定。電子水準儀內(nèi)部元件對周圍環(huán)境震動非常敏感，當周圍環(huán)境發(fā)生震動時，視準線會變得非常不穩(wěn)定，造成目鏡內(nèi)影像跳動。所以,測量時盡量要選擇地面基礎穩(wěn)定的地方架設儀器和標尺,等到儀器沉降穩(wěn)定后才能進行觀測,避免在大型車輛通過或空氣流動強烈引起空氣振動時進行測量。3.5.6標尺安置質(zhì)量對測量的影響在觀測過程中,當條形碼標尺位于望遠鏡可觀測范圍內(nèi)的尺面刻劃被障礙物遮擋后,CCD的傳感器就因為采樣數(shù)據(jù)不足而產(chǎn)生讀數(shù)不夠精確或出現(xiàn)無信號的狀況。所以在觀測過程中應盡量避免標尺被障礙物遮擋的現(xiàn)象。另外,立尺不正也會對測量精度產(chǎn)生影響。水準測量中標尺安置必須與水平面垂直是基本要求,但是實際作業(yè)中卻無法完全做到,為此條形碼標尺在上、中、下分別安置了與水準儀精度相匹配的水準儀,以水準器泡位于水準環(huán)范圍內(nèi)為參考，保證標尺的垂直程度，以減少對測量精度的影響。3.5.7磁場對測量的影響。電子水準儀為電子儀器,儀器內(nèi)部的電子元件或多或少會受到周圍磁場的干擾影響,導致觀測過程中產(chǎn)生誤差,所以在進行路線水準測量時,盡量避開強磁場區(qū)域。3.5.8正確使用、保養(yǎng)和檢查儀器對測量的影響。使用電子水準儀時,不僅要按照說明書規(guī)范要求作業(yè),還要定期對儀器進行保養(yǎng)和檢查,常規(guī)的檢查有i角檢驗、圓氣泡檢驗、十字絲檢驗等,還必須對電子元件完好性、安全性進行定期檢驗。另外對標尺的保養(yǎng)也是必不可少的的,一旦條形碼標尺的條形碼刻劃受到損壞,觀測過程中測量讀數(shù)就會產(chǎn)生誤差。因此,若要正確使用電子水準儀,就必須熟悉電子水準儀使用要求,熟練掌握儀器的操作步驟,同時注重儀器的保養(yǎng)和檢驗。4.利用電子水準儀進行二、四等閉合水準路線測量4.1二等水準路線測量4.1.1水準路線二等水準路線：工程學院—同志街—自由大路—新民廣場-工農(nóng)大路—同志街—工程學院在工程學院一教左上角、工程學院正門口、新民廣場、工農(nóng)大路與同志街交匯處各設一個水準點，以一教左上角水準點作為起始點。4.1.2準備工作測量工具準備及人員配置測量工具：DL-201電子水準儀一臺儀器腳架一個尺墊兩個條碼尺一套鋼尺一把人員配置：四人為一組兩人立尺一人觀測一人量距4.1.3儀器的校檢1)在距離50m兩端立尺，標記為A、B,中間架設三腳架安置儀器。2)開機進入校檢模式，選擇方法類型，輸入作業(yè)號按【ENT】。3)瞄準A尺按測量鍵，顯示“Aa”，在瞄準B尺按測量鍵，顯示“Ab”。4)將儀器遷至離A尺3m處，照準A尺測量顯示“Ba”，照準B尺顯示“Bb”。5)顯示改正值。繼續(xù)校檢按【ENT】。4.1.4儀器參數(shù)設置開機按【SET】進入?yún)?shù)設置模式，按提示選擇并輸入各種限差數(shù)值。儀器設置：1）設置測量高程單位為“m”。2）設置最小讀數(shù)單位：二等水準測量為“0.1mm”。3）設置點號模式為“遞增”。4）設置時間格式為“24h制”。5）求平均數(shù)測量次數(shù)設置為“3次”。儀器限差參數(shù)設置：1）視距限長：，二等水準為“50m”。2）視線高最低為“0.8m”。3）前后視距差限差：二等水準為為“1m”。4）前后視距差累積限差：二等水準為“3m”。5）兩次讀數(shù)高差之差限差：二等水準為“0.0005m”。作業(yè)設置：1）建立作業(yè)文件名：二等水準測量文件名“1142”。2）測量模式為“線路測量模式“中的“aBFFB”模式。（二等水準測量應進行返測）3）起始點參考高程為“220m”。4）起始點名“B01”。4.1.5觀測步驟1）在測站架立儀器，整平使圓水準氣泡符合圓水準氣泡符合。2）瞄準后視標尺，用豎絲照準標尺條碼中央，精確調(diào)焦使條碼影像清晰，按測量鍵（MEAS）開始讀數(shù)。3）照準前視標尺調(diào)焦，按測量鍵讀數(shù)。4）再照準前視標尺調(diào)焦，按測量鍵讀數(shù)。5）照準后視精確調(diào)焦，按測量鍵讀數(shù)。此為奇數(shù)站觀測順序，偶數(shù)站觀測應將前后視對調(diào)。4.1.6觀測要求及注意事項觀測要求：1）觀測前，應將儀器放置到露天蔭涼下，使儀器與外界氣溫趨于一致；設站時，須打傘遮擋陽光；遷站時，應將儀器罩以儀器罩。2）電子水準儀帶有自動安平的圓水準器，須將其嚴格置平。在各測站上架設水準儀的三腳架時，應使其中兩腳與水準路線的方向平行，而第三腳輪換置于路線方向的左側(cè)與右側(cè)。3）路線轉(zhuǎn)彎處除外，每一測站上儀器與前后視標尺的三個點，應盡量接近一條直線。禁止為了使標尺讀數(shù)增大，而把尺墊安置在壕坑中。4）同一測站上觀測時，不得進行二次調(diào)焦。轉(zhuǎn)動儀器的傾斜螺旋和測微螺旋時，其最后旋轉(zhuǎn)方向，均應為旋進。5）二等水準測量往返測應沿相同道路進行。先進行所有測段的往測，然后再進行所有測段的返測，每測段往返測測站數(shù)均應為偶數(shù)。由往測轉(zhuǎn)為返測時，應將兩尺位置對調(diào)，并重新架設儀器并整平。6）在點位高差較大的地區(qū)，應選用材料性能穩(wěn)定、偏差較小的水準標尺作業(yè)。7）觀測間歇時，測量工作盡量在固定水準點上結束。如不可能，應在最后一站選擇兩個固定可靠，易于立尺的固定點作為間歇點。如無固定點，則將對最后兩站的轉(zhuǎn)點做妥善處理，作為間歇點。間歇結束應對間歇點進行檢查，看是否符合限差要求，如果超出限差，可重新整置儀器再檢查，若仍超出限差，則比須從前一固定水準點起測。8）在觀測水準點以及其他固定點時，須仔細查對該點的位置、編號和點名是否與計劃的點信息相符。注意事項：避免望遠鏡迎強光或逆光進行觀測；盡量避免視線被其他物體遮擋，遮擋不要超過標尺在望遠鏡中長度的百分之二十；測量時避免周圍環(huán)境強烈的震動。在使用說明規(guī)定的環(huán)境范圍內(nèi)使用儀器，4.2四等水準路線測量4.2.1水準路線四等水準路線：工程學院-同志街-工農(nóng)大路-南湖大路-延安大街-新民廣場-自由大路-工程學院在工程學院一教左上角、工程學院正門口、新民廣場、工農(nóng)大路與同志街交匯處各設一個水準點，以工農(nóng)大路與同志街交匯處水準點作為起始點。4.2.2準備工作測量工具準備及人員配置測量工具：DL-201電子水準儀一臺儀器腳架一個尺墊兩個條碼尺一套人員配置：四人為一組兩人立尺一人觀測一人量距4.2.3儀器的校檢1)在距離50m兩端立尺，標記為A、B,中間架設三腳架安置儀器。2)開機進入校檢模式，選擇方法類型，輸入作業(yè)號按【ENT】。3)瞄準A尺按測量鍵，顯示“Aa”，在瞄準B尺按測量鍵，顯示“Ab”。4)將儀器遷至離A尺3m處，照準A尺測量顯示“Ba”，照準B尺顯示“Bb”。5)顯示改正值。繼續(xù)校檢按【ENT】。4.2.4儀器參數(shù)設置開機按【SET】進入?yún)?shù)設置模式，按提示選擇并輸入各種限差數(shù)值。儀器設置：1）設置測量高程單位為“m”。2）設置最小讀數(shù)單位：四等水準測量為“1mm”。3）設置點號模式為“遞增”。4）設置時間格式為“24h制”。5）求平均數(shù)測量次數(shù)設置為“3次”。儀器限差參數(shù)設置：1）視距限長：，四等水準為“100m”。2）視線高最低為“0.8m”。3）前后視距差限差：四等水準為為“3m”。4）前后視距差累積限差：四等水準為“10m”。5）兩次讀數(shù)高差之差限差：四等水準為“0.005m”。作業(yè)設置：1）建立作業(yè)文件名：二等水準測量文件名“11424”。2）測量模式為“線路測量模式“中的“BBFF”模式。3）起始點參考高程為“220m”。4）起始點名“B01”。4.2.5觀測步驟1）在測站架立儀器，整平使圓水準氣泡位于指標環(huán)內(nèi)，使符合水準氣泡符合。2）瞄準后視標尺，用豎絲照準標尺條碼中央，精確調(diào)焦使條碼影像清晰，按測量鍵（MEAS）開始讀數(shù)。3）繼續(xù)照準后視標尺調(diào)焦，按測量鍵讀數(shù)。4）轉(zhuǎn)動照準部對準前視標尺，精確調(diào)焦使條碼影像清晰，按測量鍵（MEAS）開始讀數(shù)。5）繼續(xù)照準前視標尺，按測量鍵讀數(shù)。4.2.6四等水準測量觀測要求及注意事項安置水準儀的測站至前、后視立尺點的距離，應該用步測使其相等。前后視距相等（在限差以內(nèi)）；從后視轉(zhuǎn)為前視（或相反）望遠鏡不能重新調(diào)焦；水準尺應基本處于豎直狀態(tài)，使圓水準器的水準氣泡處于水準環(huán)內(nèi)。

每測站觀測結束，應馬上進行外業(yè)計算和規(guī)范要求的檢核，如果超出限差范圍，則應重測該站。全線路測量結束后，線路高差閉合差在容許范圍以內(nèi)，方可收測。4.3成果的重測和取舍測段往返測高差不符值超限，應該先對可靠程度較小的往測或返測測段進行整測段進行重測，并按下列原則取舍：1）若重測的高差與同一個方向原測高差的不符值超過往返測高差不符值的限差，但與另一方向高差的不符值不超出限差，則取用重測結果；2）若同方向兩高差不符值未超出限差，且其中數(shù)與另一單程高差的不符值也不超出限差，則取同方向中數(shù)作為該單程的高差；3）若1）款中的重測高差（或2）款中兩同方向高差中數(shù)）與另一單程的高差不符值超出限差，須重測另一單程；4）若超限測段經(jīng)過兩次或多次重測后，出現(xiàn)同向觀測結果靠近而異向觀測結果間不符值超限的分群現(xiàn)象時，如果同方向高差不符值小于限差之半，則取原測的往返高差中數(shù)作往測結果，取重測的往返高差中數(shù)作為返測結果。區(qū)段、路線往返測高差不符值超限時，應就往返測高差不符值與區(qū)段（路線）不符值同符號中較大的測段進行重測，若重測后仍超出限差，則須重測其他測段。符合路線和環(huán)線閉合差超限時，應就路線上可靠程度較?。ㄍ禍y高差不符值較大或觀測條件較差）的某些測段進行重測，如果重測后仍超出限差，則須重測其他測段。每公里水準測量的偶然中誤差M△超限時，應分析原因，若找不出原因重測有關測段或路線。測段重測時間距離原測時間超過了三個月，并且重測高差與原測高差之差超過限差范圍時，須進行測段兩端點可靠性的檢驗。4.4觀測過程中遇到的問題及解決方法1）由于觀測路線處于長春市中環(huán)地段，所以人流量和車流量比較大。觀測過程中，視線不時會被行人及車倆遮擋，造成電子水準儀測量錯誤或失去信號。所以要選擇好觀測時段，盡量避免在人們上下班或上下學高峰期進行測量。2）由于車輛來往，有時會遇到觀測過程中需要給車倆讓路的情況，導致儀器挪動或尺墊位置遭到破壞需要重測該測站甚至從水準點重新起測。解決方法為盡量避開行車道路，避免在停車位架設儀器與標尺?？稍谌诵械纼蓚?cè)進行觀測，但要注意保護好尺墊位置，防止被行人踢動。3）由于工農(nóng)大路、南湖大路、延安大街等地段坡度較大，觀測過程中會遇到觀測不到前視標尺或只能觀測前視標尺刻劃的一小部分的情況。坡度較大情況下，可適當縮短前后視距距離。4）由于觀測路段大多在人行道上進行，所以在瞄準標尺過程中，路邊樹葉會反射太陽光，造成光線不穩(wěn)定，目鏡中影像跳動，從而導致讀數(shù)錯誤。應盡量距離可反射強光的物體遠一些，調(diào)整觀測方向，避免逆光觀測。，5）近期長春天氣不穩(wěn)定，有時風力過強，造成儀器周圍空氣振動，導致觀測影像跳動，遇到此種情況應立即停止觀測，待風力變小再進行觀測。公交車倆駛過時也會帶來比較大的地面震動，所以應等公交車完全駛過后再進行觀測，以避免震動對電子水準儀測量的影響。5.利用光學水準儀進行二、四等水準測量5.1水準路線二等水準路線：工程學院—同志街—自由大路—新民廣場-工農(nóng)大路—同志街—工程學院在工程學院一教左上角、工程學院正門口、新民廣場、工農(nóng)大路與同志街交匯處各設一個水準點，以一教左上角水準點為起始點。四等水準路線：工程學院-同志街-工農(nóng)大路-南湖大路-延安大街-新民廣場-自由大路-工程學院在工程學院一教左上角、工程學院正門口、新民廣場、工農(nóng)大路與同志街交匯處各設一個水準點，以一教左上角水準點為起始點。5.2準備工作5.2.1測量工具準備及人員配置測量工具：DS3、DS1光學水準儀各一臺儀器腳架一個尺墊兩個條碼尺一套鋼尺人員配置：四人為一組兩人立尺一人觀測一人量距5.2.2限差要求表5二、四等水準測量限差要求等級視線長度前后視距差視距累積差視線高度二等≤50m≤1m1m不低于0.5m四等≤150m≤3m10m三絲能讀數(shù)5.3觀測步驟二等水準測量觀測步驟:1）在測站架設儀器并整平，使氣泡符合水準氣泡符合。2）望遠鏡照準后視水準標尺，轉(zhuǎn)動傾斜螺旋使水準氣泡兩端影像分離小于3mm，用上、下視距絲平分水準標尺的相應基本分劃讀取視距。讀數(shù)時將標尺分劃的3位數(shù)和測微器的第一位數(shù)共4個數(shù)字一并讀出。3）接著轉(zhuǎn)動傾斜螺旋使氣泡影像精密符合，并轉(zhuǎn)動測微螺旋使楔形絲照準基本分劃，讀分劃線三位數(shù)和測微器二位數(shù)。4）旋轉(zhuǎn)望遠鏡照準前視水準尺，使氣泡精密居中，用楔形絲照準基本分劃并讀數(shù)，然后按下、上絲視距絲讀取視距。5）用楔形絲對準輔助分劃進行讀數(shù)。6）再轉(zhuǎn)向后視標尺，轉(zhuǎn)動傾斜螺旋使氣泡影像精密符合，進行輔助分劃的讀數(shù)。至此一個測站的觀測工作結束。以上為奇數(shù)的后－前－前－后觀測程序，偶數(shù)站的觀測程序為前－后－后－前。四等水準測量觀測步驟：首先整置儀器豎軸至垂直位置（望遠鏡繞豎軸旋轉(zhuǎn)時，水準氣泡兩端分離不大于1cm）；2）將望遠鏡對準后視標尺黑面，用傾斜螺旋導水準氣泡準確居中，按視距絲和中絲精確讀定標尺讀數(shù)（四等觀測可不讀上、下絲讀數(shù)，直接讀距離）；.3）照準前視標尺黑面，讀取中絲讀數(shù)；4）照準前視標尺紅面，只讀中絲讀數(shù)；5）照準后視標尺紅面，只讀中絲讀數(shù)。5.4觀測要求及注意事項5.4.1二等水準觀測要求及注意事項觀測要求：測段中應以偶數(shù)站結束，儀器和前后水準標尺三點應盡量在一條直線上。測量過程中要注意消除視差，水準氣泡位于水準環(huán)內(nèi)，螺旋最后轉(zhuǎn)動的方向均應為旋進。視距讀至1mm，基輔分劃讀至0.1mm，基輔高差之差≤0.6mm。4）上下絲的平均值與中絲基本分劃之差應符合限差要求。5）各項數(shù)據(jù)記錄正確，清楚，嚴禁涂改。原始讀數(shù)的米、分米值有錯時，可以整齊地劃去，現(xiàn)場更正，但厘米及其以下讀數(shù)一律不得更改，如有讀錯記錯，必須重測，嚴禁涂改。6）每一測站結束后需等記錄、計算檢核全部合格后才可遷站。注意事項：在觀測中，不允許為通過限差規(guī)定而湊數(shù)，以免成果失去真實性。在觀測過程中，記錄員必須檢查觀測條件是否符合規(guī)定要求，限差是否滿足要求，超限應及時通知觀測員重測。必須嚴格執(zhí)行觀測程序，盡量不要記錄錯誤。字跡要整齊清晰，不得涂改，更不允許描數(shù)、改數(shù)。測站觀測結束后應等計算和檢查完畢，確定沒有錯誤才可遷站。3）在觀測過程中立尺員必須保持標尺垂直穩(wěn)定。嚴禁雙手脫離標尺，以防標尺遭到損壞。4）前、后視距要相等，保證通視，觀測視線應有一定高度，并盡量使儀器和前后標尺三點在一直線上。5.4.2四等水準測量測要求及注意事項觀測要求：每測站觀測前，首先進行精確整平，將水準氣泡調(diào)至中央，然后按規(guī)定要求順序照準標尺進行讀數(shù)。水準儀轉(zhuǎn)鏡，應按規(guī)定順序照準標尺，將黑面和紅面分劃的觀測分別在兩個鏡位（或擺位）進行。測量間歇時，盡量能在固定水準點上結束觀測。如不可能應選擇兩個可靠穩(wěn)定、光滑突出、易于立尺的固定點，作為間歇點。如無固定點可選擇，則將最后兩測站的轉(zhuǎn)點處做妥善安置，如打入帶有帽釘?shù)哪緲蹲鳛殚g歇點。間歇結束后，應對間歇點進行檢驗，檢驗結果符合限差要求即可起測。如果超限，則須從前一水準點起測。注意事項：觀測時，須打遮陽傘遮擋陽光，遷站時，應罩以儀器罩。2）觀測前須將自動安平水準儀的水準器嚴格置平。3）在各測站上假設水準儀三腳架時，應使其中兩腳與水準路線的方向平行，第三腳輪換置于路線方向的左側(cè)與右側(cè)。4）路線轉(zhuǎn)彎處除外，每一測站儀器和前后視標尺的三個位置，盡量設置在一條直線上。5）同一測站上觀測時，盡量不進行二次調(diào)焦。6）每一測段均應以偶數(shù)站結束，由往測轉(zhuǎn)向返測時，兩支標尺須互換位置，并應重新整置儀器。6.內(nèi)業(yè)處理數(shù)據(jù)處理是高程控制測量中一個重要的環(huán)節(jié)，計算數(shù)據(jù)的準確度，對測量成果作出評定，最大限度保證數(shù)據(jù)的正確性、安全性，對高程控制和建設施工提供依據(jù)。數(shù)據(jù)處理前應先分析數(shù)據(jù)格式，理解各項數(shù)值所代表的含義；檢查數(shù)據(jù)的正確性，完整性、有效性；檢查是否有數(shù)據(jù)缺失或重復記錄，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間是否相匹配等。6.1DL-201水準儀數(shù)據(jù)格式由于與儀器配套的光盤損壞無法使用，無法用所匹配的數(shù)據(jù)傳輸軟件將數(shù)據(jù)導入計算機，所以將儀器內(nèi)存中的數(shù)據(jù)拷貝到電子水準儀可插拔的SD卡中，再拷貝到計算機，觀測數(shù)據(jù)在計算機中以文本文檔的形式顯示。數(shù)據(jù)中前視概略高程已由儀器內(nèi)置程序自動算出，數(shù)據(jù)開頭為起始點點名、起始高程?！癎”表示為后視標尺方向，“I’為前視標尺方向，后面依次為標尺讀數(shù)、視距、目標點高程、測站數(shù)、儀器最小讀數(shù)、目標點名、測站標記、標尺標記。圖3二等水準測量數(shù)據(jù)格式圖4四等水準測量數(shù)據(jù)格式6.2數(shù)據(jù)處理6.2.1起始數(shù)據(jù)：二等水準起始點B01高程220m四等水準起始點B01高程220m起始點高程為假定高程，二、四等水準起始點不為同一點。6.2.2閉合差二等水準閉合差：0.38mm四等水準閉合差：12mm6.3精度評定二等水準每公里高差中誤差：0.97mm四等水準每公里高差中誤差：1.32mm6.4高差平差表6二等水準高差平差及成果測段起點終點路線長(km)高差中數(shù)（m）高差中誤差（mm）改正數(shù)（mm）改正后高差（m）Z1B01P040.1-0.741220.38-0.01727-0.74124Z2P04P201.0-9.917450.96-0.17273-9.91762Z3P20P300.89.803060.86-0.138189.80292Z4P30B010.30.855240.56-0.051820.85519序號點名高程（m）1B01220.000002P04220.741243P20230.658864P30220.85594表7四等水準測量高差平差及成果測段起點終點路線長（km）高