【正文】 誤差。由于環(huán)境溫度、機械振動(如儀器搬站等)、望遠鏡調(diào)焦和磁場(包括地球磁場和外部電磁場)會引起i角變化。補償器誤差分為補償器安置誤差和補償器滯后誤差。/2mm(拓普康)的圓水準器，長時間的使用、運輸或溫度變化，都會使氣泡偏離其正確位置而產(chǎn)生漂移，致使儀器豎軸傾斜，無法建立正確的水平視線。1539。電子水準儀獲取的是編碼尺多條編碼的信息，其結(jié)果取平均效應(yīng)，其檢驗方法與光學水準儀有所差別。⑥數(shù)據(jù)處理時，閉合差、中誤差等均滿足要求后進行平差計算，水準路線可以用手工平差（簡易平差）以及軟件平差（嚴密平差）。除路線拐彎處外，每一測站上儀器與前后視標尺的三個位置，一般為接近一條直線。③觀測前30min，將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致，并進行儀器預(yù)熱。（3）測量方法:儀器及配套水準尺均應(yīng)在有效檢定期內(nèi)。數(shù)據(jù)下載至計算機后可以直接導(dǎo)入到Excel 電子表格中, 導(dǎo)入時選擇按固定寬度分隔, 然后按高程及點號排序, 這樣可以把所測沉降點高程放在一起, 復(fù)制到沉降觀測計錄表中, 計算本次沉降及累計沉降值并繪制沉降曲線圖、分析沉降情況。第一次從PCMCIA卡中下載數(shù)據(jù)時需先安裝PCMCIA卡的驅(qū)動程序, 然后就可以直接從PCMCIA卡復(fù)制文件到計算機中。③開始線路測量：按下在線路測量Line屏幕下的箭頭所指的按鍵, 按下新建路線NewLine, 輸入路線號, 選擇測量模式(BFFB) ,輸入后視點高程、點號、代碼,然后就可以開始測量。c) Max dist:輸入最大測量距離, 當測量的距離超過此距離時會警告用戶,30m。因此，在建筑物施工過程和運營期間，都需要對它們進行變形觀測，確保工程建筑物的穩(wěn)定性，為安全運行診斷提供必要的信息，以便及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施。 變形觀測的重要意義大型水工建筑物、工業(yè)與交通建筑物、高大建筑物群體和許多精密機械的安裝、導(dǎo)軌以及尖端科學技術(shù)試驗設(shè)備由于自然條件的影響與變化，例如，建筑物地基的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、土壤的物理性質(zhì)、大氣溫度的 影響與變化，會引起建筑物的變形。第四類:空間測量技術(shù):包括甚長基線干涉測量(VLBI),衛(wèi)星激光測距,全球定位系統(tǒng)(GPS)等。這類方法的測量精度高,應(yīng)用靈活,適用于不同變形體和不同的工作環(huán)境,但野外工作量大,不易實現(xiàn)自動和連續(xù)監(jiān)測。重復(fù)觀測的周期取決于變形觀測的目的，預(yù)計的變形量的大小和速度。典型的變形觀測精度要求是1mm或者相對精度1106。測定建筑物裂縫發(fā)展情況的觀測工作即為裂縫觀測。建筑物傾斜位移分為兩類：一類表現(xiàn)為以不均勻的水平位移為主；另一類則表現(xiàn)為以不均勻的沉降為主。（2）水平位移觀測它是指建筑物在水平面內(nèi)的變形,其表現(xiàn)形式為在不同時期平面坐標或距離的變化。外部觀測的內(nèi)容主要有沉降觀測、位移觀測、傾斜觀測、裂縫觀測和擾度觀測等。 建筑變形觀測的分類變形觀測屬于安全監(jiān)測。按研究的范圍可以分為：全局性變形，區(qū)域性變形，局域性變形。第二章 建筑變形觀測 建筑變形觀測概述建筑物在工程建設(shè)和使用過程中，由于基礎(chǔ)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不均勻，土壤的物理性質(zhì)不同，土基的塑性變形，地下水位的變化，大氣溫度的變化，建筑物本身的荷重（如風力，震動等）的作用，會導(dǎo)致工程建筑物隨時間的推移發(fā)生沉降，位移，擾曲，傾斜及裂縫等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象統(tǒng)稱為變形。⑥線路測量：公路、鐵路、河道、隧道等縱、橫斷面測量。②變形觀測：建筑物沉降觀測（將馬達驅(qū)動器附在電子水準儀上，為建筑物的沉降、隆起和垂直位移的自動監(jiān)測開辟了新的途徑）；大壩垂直變形觀測。但是，這類儀器的中絲附近條碼不允許遮擋。由于電子水準儀的讀數(shù)并不是采用編碼標尺上的某一處條碼刻劃，而是對視場中標尺截距編碼的平均值，因此允許標尺部分遮擋。但是也應(yīng)該注意，雖然通常調(diào)焦波動，對測量結(jié)果只產(chǎn)生微不足道的影響，但若是大量測量都是這樣，就會影響最后的測量精度。而天寶和拓普康的電子水準儀是利用可見光來接收和檢測條碼影像的，所以不受此影響，它們只要求標尺要有足夠的照明。這主要是因為蔡司電子水準儀在讀數(shù)時，僅用到中絲上下各15cm的標尺截距，并沒有用的到全視場的條碼，所以當視線靠近地面時，受折光差的影響小，而其它兩種儀器利用視場中的所有條碼，靠近地面的條碼也參加讀數(shù)，而最后的判讀結(jié)果是所有這些條碼的平均值，所以受折光差的影響大。③性能的差別:由于不同廠家產(chǎn)品的電子讀數(shù)原理不同，從而反映在它們的性能上也存在差別。（3）不同電子水準儀的不同點：由于各廠家的標尺編碼規(guī)則不同，電子讀數(shù)的原理也不同，導(dǎo)致不同廠家的產(chǎn)品在技術(shù)指標和性能上也有一些差別。177。1039。1039。目前市場上的電子水準儀分為不同精度的兩個等級(與采用的標尺也有關(guān)系)，常用的高精度電子水準儀及其指標見表11所示。②不同點：傳統(tǒng)水準儀用人眼觀測，數(shù)字水準儀用光電傳感器（CCD線針）代替人眼；數(shù)字水準儀與其相應(yīng)條碼水準標尺配用。（3）速度快：由于省去了報數(shù)、聽記、現(xiàn)場計算的時間以及人為出錯的重測數(shù)量，測量時間與傳統(tǒng)儀器相比可以節(jié)省1/3左右。（2）精度高。就三種使用載碼調(diào)制的原理而言，幾何法必須增加細條紋碼克服近距離時信息密度過低的缺陷，RAB原理和葉氏原理只需增加調(diào)制級數(shù)就可以輕易解決近距離時信息密度低的問題。比較這5種原理可以看出，除前邊提到的粗測、精測、精粗銜接這些大體過程存在相同以外，所有電子水準原理的精測原理其實也是基本相同的，都要涉及電子中絲和所截獲條碼圖像中的某種信息的相位(位置)關(guān)系，都要涉及望遠鏡成像的三角形幾何比例關(guān)系的應(yīng)用。圖17 RAB原理的碼寬調(diào)制編碼原理（5）葉氏原理葉氏原理是武漢大學發(fā)明并實現(xiàn)的數(shù)字電子原理，已經(jīng)應(yīng)用于博飛DAL系列和蘇光EL系列電子水準儀中。之所以要使用第二粗測值，是因為第一粗測值的精度很容易超出精測R碼的波長，將第一粗測值和精測值直接銜接將容易出現(xiàn)整周期的R碼粗差。（3）相位法相位法原理的基本特征是利用標尺條碼圖像信號中的幾個不同周期碼的波譜的相位差來實現(xiàn)粗測，算法是快速傅里葉變換，其運算量也不小?？梢钥闯觯嚓P(guān)法和幾何法的命名角度本身是不一致的，前者是粗測特征，后者是精測特征。但若減少碼元寬度顧及近距離又對遠距離的圖像分辨不利。圖15幾何法的相位調(diào)制編碼原理圖中反映了載碼遇0碼元則反相，遇1碼元則同相的編碼規(guī)則。其所謂的相似二角形空間變換幾何關(guān)系如圖14所示，這利用相似二角形空間幾何比例關(guān)系其實是所有電子水準原理所共同采用的(包括相關(guān)法、相位法、RAB原理以及葉氏原理也實質(zhì)都使用了這種望遠鏡成像的光學比例關(guān)系)，所有電子水準原理的精測過程實質(zhì)都是使用了這種幾何關(guān)系。相關(guān)法的精測原理仍然利用電子中絲和所截獲的碼片段碼元的相位(位置)關(guān)系實現(xiàn)。如圖13所示，碼元0和1分別與條碼的黑自相對應(yīng)。且這些過程和普通的光學模擬水準儀仍然有相似之處。從這幾種原理的共同性的角度看，都使用了光學水準儀的光路原理，也都使用了條形碼標尺,條碼明暗相間，通過改變明暗條碼的寬度實現(xiàn)編碼，且條碼不存在重復(fù)的碼段。水準條碼標尺上的不用條碼在通過望遠鏡成像到平面上的CCD光電傳感器上，CCD光電傳感器再將黑白相間的條碼圖像轉(zhuǎn)換成模擬視頻信號，經(jīng)過儀器內(nèi)部的數(shù)字圖像處理，即可獲得望遠鏡中絲條形碼標尺上的讀數(shù)。電子水準儀以其時尚的外觀設(shè)計、操作方便、高精度等諸多優(yōu)點,得到了廣大測繪工作者的青睞，在各種工程的變形監(jiān)測中得到了非常廣泛的應(yīng)用。 Deformation monitoring。因此，在建筑物施工過程和運營期間，都需要對它們進行變形觀測，確保工程建筑物的穩(wěn)定性，為安全運行診斷提供必要的信息，以便及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施。如果變形超過了限差，就會影響建筑物的正常使用，嚴重的會使建筑物傾斜甚至倒塌。關(guān)鍵詞： 電子水準儀；變形監(jiān)測；沉降觀測AbstractBuilding deformation monitoring is repeated observing the deformation objects with a certain period to determine the shape of the spatial position with the change of time, and using the observed results to sum up the law of deformation and to monitor the movement of the deformation objects. If the deformation exceeds the limit, it will affect the normal use of the building, and will seriously make the building tilting or even collapse. Therefore, in the period of building construction and operation ,observing the building deformation to ensure building’s stability is very necessary .And then it can provide the necessary information for safe operation. It can also find problem and take measures to solve the problem timely. This paper introduces the structure , types , characteristics and measurement principle of the digital level instrument. This paper also probe into the development situation at present and the development trend in the future of the digital level instrument. Importantly, this paper make a research of large number of engineering applications, especially in the settlement monitoring ,of the digital level instruments. Using the digital level instruments ,it can quickly and accurately obtain the monitoring information of monitoring object, so that the prediction of monitoring object can be obtained timely accurately. To research and analysis on the basis principle of electronic level and its application in building settlement monitoring, the useful conclusions in popularization and development of electronic leveling instrument application is obtained.Key words: Electronic level。隨著測繪儀器制造技術(shù)的飛速發(fā)展,沉降觀測手段也從傳統(tǒng)的光學水準儀發(fā)展到現(xiàn)在的電子水準儀。電子水準儀是通過感光器分析標尺影像對一維數(shù)字影像處理的應(yīng)用(一維數(shù)字影像處理原理：影像數(shù)字化譯碼數(shù)據(jù)處理結(jié)果)，利用二極管檢測陣列來代替測量人員的眼睛，相當于在水準儀里架設(shè)了具有穩(wěn)定視線的一部CCD照相機。 電子水準儀的種類和特點 電子水準儀的種類目前流行的幾種電子水準原理主要是相關(guān)法、幾何法、相位法、RAB原理及葉氏原理?？梢詳喽?，所有的電子水準原理的解碼過程都存在粗測、精測和精粗銜接這些步驟過程。由于是直接進行相關(guān)搜索運算，所以標尺的編碼直接以偽隨機碼進行黑白二進制編碼。為解決測量速度慢的問題，早期的徠卡儀器在望遠鏡的調(diào)焦旋鈕上安裝傳感器以實現(xiàn)視距(物象比)的粗略測量以縮小相關(guān)算法的搜索范圍，也有儀器則采用面陣光電傳感器通過測量標尺條碼的橫向長度來實現(xiàn)視距(物象比)的粗略測量以縮小相關(guān)算法的搜索范圍。（2）幾何法幾何法的解碼原理區(qū)別于相關(guān)法的地方是通過載碼的引人減少了標尺上黑白條紋寬度的種類，并使得圖像信號中可以恢復(fù)出載碼的周期波譜，從而實現(xiàn)了準確的碼元坐標定位繼而實現(xiàn)快速的“碼詞”(和相關(guān)法中的條碼片段概念類似)讀取，解決了相關(guān)法的測量速度慢的問題。如圖15所示。因為近距離時望遠鏡成像很大，在光電傳感器上成像的碼元個數(shù)大大減少，少到一定限度就保證不了解碼的唯一性。目前文獻所介紹的幾何法原理其實只是著重強調(diào)了其精測原理和精粗銜接過程，其望遠鏡成像幾何比例關(guān)系就是說明電子中絲和碼元之間的相位位置關(guān)系而對于其粗測原理—“碼詞”，的獲取這一電子水準儀的最實質(zhì)的圖象識別技術(shù)問題則沒有涉及。而其區(qū)別僅在于是否利用載碼調(diào)制來實現(xiàn)解碼運算量的減少。主要分如下6個步驟進行:①分別測量出電子中絲在標尺成像中的A碼、B碼和R碼二種周期信號中的相位值如；②用、求解出電子中絲在隱含頻率Fc =中的相位=；③根據(jù)隱含頻率Fc的波長五:Lc= /()和相位求得第一高度粗測值；④根據(jù)A碼(或者B碼)信號的波長(或者)和相位(或者)求得第二高度粗測值(或者)；⑤再根據(jù)R信號的周期和相位求得高度精測值；⑥最后依次將,(或者)和逐次精粗銜接就可以獲得精確的高度測量結(jié)果H了。RAB碼的顯著特點是相鄰暗條紋(或者相鄰明條紋)中心離等于定值。如圖18所示圖18 葉氏原理的比例調(diào)制編碼原理本原