【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 相同，則氣泡異向移動(dòng)的量也相等。交叉誤差的檢驗(yàn)就是按這個(gè)原理進(jìn)行的，其步驟為： （1）將水準(zhǔn)標(biāo)尺置于距水準(zhǔn)儀約50m處，水準(zhǔn)儀的三個(gè)腳螺旋與標(biāo)尺的相對(duì)位置，如圖所示。（2）整平儀器，使符合氣泡精密符合，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋，使楔形絲夾準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺上的一個(gè)分劃，并記錄標(biāo)尺上的測(cè)微器讀數(shù)。以后保持測(cè)微器讀數(shù)不變。（3）將腳螺旋1升高兩周，為了保持原讀數(shù)不變，即保持視準(zhǔn)軸位置不變，將另一側(cè)腳螺旋2降低約兩周，仍使楔形絲夾準(zhǔn)原來(lái)的分劃，觀察并 記錄氣泡偏離的方向和數(shù)值。（4）將腳螺旋轉(zhuǎn)回到原先的位置，使楔形絲夾準(zhǔn)原來(lái)的分劃線，檢核符合水準(zhǔn)氣泡是否仍然符合。（5）將腳螺旋1降低兩周，將腳螺旋2升高兩周，使楔形絲仍?shī)A準(zhǔn)原來(lái)的分劃線。觀察并記錄氣泡偏離的方向和數(shù)值。在上述儀器向左和向右傾斜情況下，若氣泡兩端保持符合，或同向偏離相同的量，則表示無(wú)交叉誤差存在。若氣泡兩端異向偏離或同向偏離不等的量，則表示有交叉誤差存在，但氣泡兩端同向偏離的主要原因是水準(zhǔn)軸未嚴(yán)格水平。因此，當(dāng)氣泡異向偏離大于2mm時(shí)，就需要進(jìn)行消除交叉誤差的校正。校正的方法是將符合水準(zhǔn)器左、右兩個(gè)改正螺絲先松其中一個(gè)，后緊另一個(gè)，反復(fù)檢核。必須注意，設(shè)置望遠(yuǎn)鏡的方向時(shí)，要嚴(yán)格地與兩個(gè)腳螺旋連絲的方向正交。否則，即使沒(méi)有交叉誤差，當(dāng)豎軸左、右傾斜時(shí)，也會(huì)在一定程度上產(chǎn)生氣泡異向偏離的現(xiàn)象。：⑴測(cè)定方法：往返觀測(cè)。往測(cè)：；；；返測(cè)：；；；⑵記錄表格：表17水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃線每米分劃間隔真長(zhǎng)的測(cè)定 表17分劃面往返測(cè)標(biāo)尺分劃間隔溫度檢查尺讀數(shù)右左尺長(zhǎng)改正溫度改正每米分劃間隔真長(zhǎng)左端右端右左中數(shù)基本分劃往測(cè)+返測(cè)輔助分劃往測(cè)返測(cè)一根標(biāo)尺每米間隔的平均真長(zhǎng)：水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等差：一根標(biāo)尺基本分劃的一分米分劃線的中心線到標(biāo)尺底面的實(shí)際距離，如果不等于它的名義長(zhǎng)度，兩者之間的差值。一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等差：兩根標(biāo)尺零點(diǎn)不等差之差。零點(diǎn)不等差偶數(shù)站⑴檢驗(yàn)的方法：①在距離水準(zhǔn)儀2030米處，打下三個(gè)木樁，樁上釘以圓帽釘，各樁間的高差約為20厘米。②將兩根標(biāo)尺依次整置在三個(gè)木樁上，觀測(cè)，稱(chēng)一測(cè)回。③測(cè)三測(cè)回，測(cè)回間變動(dòng)儀器高。⑵記錄表格：表18一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等差及基輔分劃讀數(shù)差的測(cè)定：表18測(cè)回樁號(hào)標(biāo)尺讀數(shù)標(biāo)尺讀數(shù)基本分劃輔助分劃基輔讀數(shù)差基本分劃輔助分劃基輔讀數(shù)差1123平均2123平均3123平均總中數(shù) 五、注意事項(xiàng) 1．當(dāng)當(dāng)儀器同時(shí)存在交叉誤差和角誤差時(shí)，應(yīng)先將角誤差校正好。 2．精密水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺應(yīng)檢查的內(nèi)容較多，在實(shí)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)照書(shū)本知識(shí)認(rèn)真完成。 3．水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)應(yīng)注意溫度等外界條件對(duì)儀器的影響。六、學(xué)時(shí)分配：課外4學(xué)時(shí) 七、上交資料記錄及計(jì)算成果。 八、思考題1．仔細(xì)觀察S1水準(zhǔn)儀的光學(xué)測(cè)微器的構(gòu)造，當(dāng)旋進(jìn)測(cè)微螺旋時(shí)，平行光學(xué)玻璃板是前傾還是后仰？測(cè)微器上的讀數(shù)是增加還是減少？2．符合水準(zhǔn)氣泡移動(dòng)方向與微傾螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)方向有何關(guān)系？3．精密水準(zhǔn)標(biāo)尺為什么要配備兩根扶桿？4．每期作業(yè)前后及作業(yè)中應(yīng)對(duì)水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)標(biāo)尺進(jìn)行哪些項(xiàng)目的檢驗(yàn)與校正？ 5．試述各項(xiàng)檢驗(yàn)的具體步驟和方法? 6．水準(zhǔn)儀上圓水準(zhǔn)器偏離中央后如何進(jìn)行校正? 7．為檢驗(yàn)光學(xué)測(cè)微器效用，對(duì)所制作的分劃尺有何具體要求? 8．在進(jìn)行光學(xué)測(cè)微器效用正確性的檢驗(yàn)和分劃值測(cè)定時(shí)，為什么要求每?jī)蓚€(gè)測(cè)回后應(yīng)移動(dòng)分劃尺或變更儀器高？ 9．在進(jìn)行視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸相互關(guān)系的檢驗(yàn)時(shí)，為何要選擇一段長(zhǎng)為61．8m的距離呢?當(dāng)角值超過(guò)20”后，怎樣進(jìn)行校正? 10．什么是交叉誤差?如何校正？ 11．交叉誤差與視準(zhǔn)軸誤差，先進(jìn)行哪一個(gè)檢驗(yàn)與校正為宜，為什么? 12．為什么要進(jìn)行水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃線每米分劃間隔真長(zhǎng)的測(cè)定?測(cè)定時(shí)對(duì)讀數(shù)精度有何要求?怎樣做才能保證讀數(shù)精度? 13．什么是一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差及基輔分劃讀數(shù)差常數(shù)?在測(cè)定時(shí)為何要打三個(gè)木樁及木樁頂面的高差依次約為20cm?九、實(shí)習(xí)報(bào)告編寫(xiě)提綱 1．寫(xiě)明實(shí)習(xí)名稱(chēng)、目的及時(shí)間、地點(diǎn)； 2．寫(xiě)明儀器名稱(chēng)及編號(hào)； 3．附檢驗(yàn)記錄及分析結(jié)論； 4．體會(huì)及建議。第五章 第三講學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差來(lái)源及產(chǎn)生的原因；掌握精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差對(duì)高差的影響及規(guī)律、消除減弱的措施；掌握精密水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法、記錄、計(jì)算及檢核。重點(diǎn)和難點(diǎn)：精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差對(duì)高差的影響及規(guī)律、消除減弱的措施；精密水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法、記錄、計(jì)算及檢核。教學(xué)內(nèi)容：課前講授：講評(píng)實(shí)驗(yàn)情況，講授學(xué)習(xí)目標(biāo)。 精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差來(lái)源及其影響一、精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差來(lái)源水準(zhǔn)測(cè)量誤差一般可分：1儀器誤差2外界因素3觀測(cè)誤差：水準(zhǔn)氣泡居中誤差、照準(zhǔn)水準(zhǔn)表尺上分劃的誤差和讀數(shù)誤差。二、精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量高差的影響（一）視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸不平行的誤差1 . i角的誤差影響⑴與視距成正比。⑵一個(gè)測(cè)站的影響： （524）⑶一個(gè)測(cè)段的影響： （525）⑷視距差的規(guī)定，視距累積差的規(guī)定設(shè)i=15//,δs=(524)消除或減弱方法：加改正數(shù)或前后視距相等。：儀器的垂直軸傾斜時(shí)，與視準(zhǔn)軸正交的方向傾斜的一個(gè)角度。減弱的方法：應(yīng)在水準(zhǔn)儀上的圓水準(zhǔn)器進(jìn)行檢驗(yàn)和對(duì)交叉誤差φ角誤差進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。3溫度變化對(duì)i角的影響消除或減弱方法：在觀測(cè)的較短時(shí)間內(nèi)，由于受溫度的影響，i角與時(shí)間成比例地均勻變化，采用觀測(cè)方法：奇數(shù)站：后（基）——前（基）——前（輔）——后（輔）偶數(shù)站：前（基）——后（基）——后（輔）——前（輔）（二）、水準(zhǔn)標(biāo)尺長(zhǎng)度誤差的影響f水準(zhǔn)標(biāo)尺每米間隔平均真長(zhǎng)誤差對(duì)一個(gè)測(cè)站高差應(yīng)加的改正數(shù) （526）對(duì)一個(gè)測(cè)段高差應(yīng)加的改正數(shù) （527），需加改正數(shù)。a標(biāo)尺零點(diǎn)差為Δa，b標(biāo)尺零點(diǎn)差為Δb.偶數(shù)站，則消除方法：故在水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)中各測(cè)段的測(cè)站數(shù)目應(yīng)安排成偶數(shù)，且在相鄰測(cè)站上使兩水準(zhǔn)標(biāo)尺輪流作為前尺和后尺。（三）、儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）垂直位移的影響設(shè)為奇數(shù)站：后（基）a1—前（基）b1—前（輔）b2—后（輔）a2基面求得高差 輔面求得高差 高差平均消除或減弱方法：如果儀器下沉（或上升）與時(shí)間成正比則，則采用后前前后的觀測(cè)程序所測(cè)得的基輔高差的平均值中，可以較好地抵消這項(xiàng)誤差的影響。（尺臺(tái)或尺樁）下沉：往測(cè) 返測(cè) 往返平均高差消除或減弱方法：進(jìn)行往返測(cè)，高差取平均后水準(zhǔn)標(biāo)尺（尺臺(tái)或尺樁）下沉的誤差影響可大大減少。往返測(cè)盡可能路線相同。三 、精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定： 精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施一、水準(zhǔn)測(cè)量的精度、三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)之處在于它有自已的特點(diǎn)，即觀測(cè)精度高，工作量大，難于多次重復(fù)，一般只進(jìn)行往返測(cè)，也就是往返測(cè)（符合要求的）高差平均作為高差的最或是值。當(dāng)評(píng)定這種最或是值的精度時(shí)，也只有往返測(cè)高差之差可資利用，它反映了水準(zhǔn)測(cè)量各種誤差共同作用的結(jié)果，具有真誤差的性質(zhì)，它們含有偶然誤差的影響也含有系統(tǒng)誤差的影響。而系統(tǒng)誤差具有累積的特性。人們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)，在往返測(cè)高差之差中有某種系統(tǒng)誤差存在。法國(guó)拉列曼，1912年；瑞典魯涅；原蘇聯(lián)巴甫洛夫，契巴塔寥夫；我國(guó)周江文等公式。1948年國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)的水準(zhǔn)測(cè)量組通過(guò)了威尼阿爾等人所推薦的估算水準(zhǔn)測(cè)量中誤差的方法。不論用那一種公式都不能正確反映往返測(cè)平均高差中系統(tǒng)誤差影響的大小。按照目前往返測(cè)水準(zhǔn)測(cè)量的作業(yè)方式，每公里系統(tǒng)誤差是不可能單獨(dú)求得的。根據(jù)對(duì)一些實(shí)驗(yàn)性（多次重復(fù)）水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析有：冪函數(shù)曲線曲線說(shuō)明：按照現(xiàn)行規(guī)范作業(yè)，往返測(cè)高差平均值中系統(tǒng)誤差影響會(huì)隨著測(cè)線的加長(zhǎng)而急劇減少。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在300km長(zhǎng)的測(cè)線上，其值不會(huì)大于(177。—177。)mm/km。這是由于在較長(zhǎng)的線路上系統(tǒng)誤差會(huì)有更多機(jī)會(huì)得到抵消或減弱，不會(huì)朝一個(gè)方向無(wú)止境地系統(tǒng)的累積起來(lái)。所以對(duì)高差的影響不會(huì)很大?；谶@樣思想，目前既然還無(wú)法正確計(jì)算系統(tǒng)誤差，因而也就沒(méi)有必要去計(jì)算什么系統(tǒng)誤差。在短距離，如一個(gè)測(cè)段的往返測(cè)高差之差Δ中，偶然誤差肯定得到反映，雖然也不排除有系統(tǒng)誤差的影響，但由于距離短，系統(tǒng)誤差畢竟很小，所以用測(cè)段的往返測(cè)高差之差Δ來(lái)估算偶然中誤差還是可行的。(528)式(529)式。對(duì)于閉合環(huán)，由往返測(cè)平均高差所形成的閉合差W，具有真誤差的性質(zhì)，反映了高差平均值中的偶然誤差，也必然反映著系統(tǒng)誤差，包含著這兩種誤差的綜合反映，可叫全中誤差。因而用環(huán)形閉合差W來(lái)估算全中誤差。(530)式。二、精密水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)：精密水準(zhǔn)測(cè)量中采用如下的觀測(cè)程序：往測(cè)奇數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序?yàn)椋汉笄扒昂笸鶞y(cè)偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序?yàn)椋呵昂蠛笄胺禍y(cè)奇數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序?yàn)椋呵昂蠛笄胺禍y(cè)偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序?yàn)椋汉笄扒昂笤谝粋€(gè)測(cè)站上的觀測(cè)步驟（以奇數(shù)站為例）為：（1）首先將儀器整平（望遠(yuǎn)鏡繞垂直旋轉(zhuǎn)時(shí)，符合水準(zhǔn)氣泡兩端影象的分離不得超過(guò)1cm）。（2）望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)后視水準(zhǔn)標(biāo)尺，轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜螺旋使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影象分離不得大于2mm，用下、上視距絲平分水準(zhǔn)標(biāo)尺的相應(yīng)基本分劃讀取視距。讀數(shù)時(shí)標(biāo)尺分劃的位數(shù)和測(cè)微器的第一位數(shù)共四個(gè)數(shù)字要連貫讀出。（3）接著轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜螺旋使氣泡影象精密符合，并轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋使楔形絲照準(zhǔn)基本分劃，讀分劃線三位數(shù)與測(cè)微器二位數(shù)。（4）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)前視水準(zhǔn)標(biāo)尺，使氣泡精密居中，用楔形絲照準(zhǔn)基本分劃并進(jìn)行讀數(shù)，然后按下、上視距絲讀取視距。（5）用楔形絲對(duì)準(zhǔn)輔助分劃進(jìn)行讀數(shù)。（6）再轉(zhuǎn)向后視標(biāo)尺，轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜螺旋使氣泡影象精密符合，進(jìn)行輔助分劃的讀數(shù)。至此一個(gè)測(cè)站的觀測(cè)工作即告結(jié)束。以上為奇數(shù)站的后—前—前—后觀測(cè)程序，偶數(shù)站的觀測(cè)程序?yàn)榍啊蟆蟆啊?．手簿記錄手簿的記錄和計(jì)算見(jiàn)實(shí)驗(yàn)11表19。3．限差及作業(yè)規(guī)定（1），視線長(zhǎng)度一般取50m，在某些特殊情況下視線可適當(dāng)縮短，前后視距差應(yīng)小于1m，測(cè)段累積差小于3m。（2）一測(cè)段的測(cè)站數(shù)布置成偶數(shù)，儀器和前后標(biāo)尺應(yīng)盡量在一直線上。（3）觀測(cè)時(shí)要注意消除視差，氣泡嚴(yán)格居中，各種螺旋均應(yīng)以旋進(jìn)方向終止。（4）視距讀至1mm，基輔高差之差＜。（5）上絲與下絲的平均值與中絲基本分劃之差，≤；≤。（6）各項(xiàng)記錄正確整齊、清晰、嚴(yán)禁涂改。原始讀數(shù)的米、分米值有錯(cuò)時(shí)，可以整齊地劃去，現(xiàn)場(chǎng)更正，但厘米及其以下讀數(shù)一律不得更改，如有讀錯(cuò)記錯(cuò)，必須重測(cè)，嚴(yán)禁連環(huán)涂改。（7）每一站上的記錄、計(jì)算待檢查全部合格后才可遷站。（8）測(cè)完一閉合環(huán)計(jì)算環(huán)線閉合差，其值應(yīng)小于177。4mm，L為環(huán)線長(zhǎng)度，以公里為單位。本節(jié)小結(jié)：本節(jié)的內(nèi)容是：水準(zhǔn)測(cè)量誤差的主要來(lái)源及影響；水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施。要求了解精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差來(lái)源及產(chǎn)生的原因；掌握精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差對(duì)高差的影響及規(guī)律、消除減弱的措施；掌握精密水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法、記錄、計(jì)算及檢核。學(xué)習(xí)時(shí)，應(yīng)牢記。課后安排：復(fù)習(xí)，閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。實(shí)驗(yàn) 11 精密水準(zhǔn)測(cè)量一、實(shí)習(xí)目的1．通過(guò)一條水準(zhǔn)環(huán)線的施測(cè)，掌握二等精密水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)和記錄，使所學(xué)知識(shí)得到一次實(shí)際的應(yīng)用。2．熟悉精密水準(zhǔn)測(cè)量的作業(yè)組織和一般作業(yè)規(guī)定。二、實(shí)習(xí)要求1．～，每人完成不少于一個(gè)測(cè)站上的觀測(cè)、記錄、打傘、扶尺、量距的工作。2．計(jì)算環(huán)線閉合差。三、儀器及工具每組借用S1水準(zhǔn)儀一臺(tái)（帶腳架）、水準(zhǔn)標(biāo)尺一對(duì)，尺墊一副、測(cè)傘一把，皮尺一根、記錄板一塊。自備鉛筆、小刀和記錄手簿。四、實(shí)習(xí)步驟1．作業(yè)