水准仪的型号(水准仪的型号有哪些)
水准仪的型号有哪些
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控制测量是各种测绘工作的基础,主要分为平面控制测量和高程控制测量两部分,上一篇我们介绍了平面控制测量现在所采用的主要方式—GNSS控制测量,这一次我们再介绍高程控制测量。高程控制测量就是获取控制点高程值的测量方法,一般有三种方式:水准测量、三角高程测量和利用GNSS测量的大地高进行转换。
水准测量是高程控制测量的主要方式。一般的三角高程测量可以代替四等及以下水准测量,其原理与水准测量基本一致,执行的也是《国家三、四等水准测量规范》。精密三角高程测量可以代替二、三等水准测量,现在已经由高校的试验转向推广应用,但是存在仪器设备要求过高、缺乏统一的规范标准问题。利用GNSS测量的大地高进行转换的方式主要是高程拟合和精化似大地水准面。高程拟合有固定常数改正、平面拟合、曲面拟合等方式,主要使用测区面积较小,起伏不大的情况。精化似大地水准面是一劳永逸的好办法,但是投入大、需要的高精度重力成果难以获取、实现技术比较复杂,一般由**测绘主管部门主导完成。即使是高程拟合和精化似大地水准面,也需要获取一定数量的控制点的水准高程成果。综上所述,可见水准测量是高程控制测量最主要,也是最基础的方式,没有之一。所以本文下面就主要对水准测量进行介绍。
一、技术设计
同GNSS控制测量相同,水准测量也首先进行技术设计,按照《测绘技术设计规定》的相关规定编写专业技术设计书。当然,水准测量大部分情况下是测绘项目的一部分,水准测量的技术设计作为项目技术设计的一部分,编入该项目的专业技术设计书即可。
技术设计最核心的部分是根据项目需求确定水准测量的技术等级。水准测量主要应用于国家大地测量、城市测量及工程测量三个领域,分别执行《国家一、二等水准测量规范》、《国家三、四等水准测量规范》,《城市测量规范》及《工程测量规范》。国家水准测量规范是基础,城市测量规范和工程测量规范是在各自领域的具体要求,总体上是大同小异。在等级划分上,国家水准测量规范分为一、二、三、四等,城市测量规范分为二、三、四等,工程测量规范分为二、三、四、五等。
图1《国家三、四等水准测量规范》中的精度等级规定
图2《城市测量规范》中的水准测量精度等级规定
图3《工程测量规范》中的水准测量精度等级规定
从我近年来参与的城市测量和工程测量项目来看,大部分水准测量的技术设计都是采用的国家水准测量规范,基本都是三等或四等。所以,在下面水准测量各主要工序的技术要求进行介绍时,是以《国家三、四等水准测量规范》为依据的。
在精度等级的规定中,核心的指标是每公里水准测量的偶然中误差MΔ和全中误差MW。每公里水准测量的偶然中误差MΔ是由进行往返测的水准路线的各测段的往返测不符值进行计算的,反映的是每公里水准测量往返测的误差值,最直观的表达了水准观测的精度水平。只有进行往返测的水准路线才能计算,如果四等水准只进行单程测量,则无需计算偶然中误差MΔ。进行偶然中误差MΔ计算的水准路线的测段至少要达到20个,如果少于20个,需要合并到邻近的水准路线一并结算。每公里水准测量的全中误差MW是由水准网中水准闭合环的闭合差进行计算,在进行闭合差计算前,各测段的观测值已经进行了尺长改正和正常水准面不平行改正。进行全中误差MW计算的闭合环也需要达到20个,达不到20个就不需要计算了。说到这里,大家可能有一个疑问:如果我们的水准路线和水准网达不到计算每公里水准测量的偶然中误差MΔ和全中误差MW的条件,怎样对观测的精度进行控制呢?实际上对达不到计算条件的简单的水准路线和水准网,只要附合路线或闭合环的闭合差达到规范要求即可,最好不要超过限差的2/3。另外水准点的高程精度,在水准平差过程中平差软件会进行统计。至于每公里水准测量的偶然中误差MΔ和全中误差MW的计算方法,按照这个水准测量规范中其中的公式计算即可,这里不再详细说明。
二、水准布网及标石埋设
水准路线一般布设为附合路线、环线或结点网的形式,特殊情况下可采用支线的形式布设。具体布设应考虑起始点分布情况,尽量沿道路布设,并在达到规范布设原则的条件下,设计较短的水准路线。布设要求主要是对路线长度的规定。比如单独的三等水准附合路线,长度不应超过150km;环线周长应不超过200km;同级网中结点间距离不超过70km;山地等特殊困难地区可适当放宽,但不宜大于上述各指标的1.5倍。如果对测区的情况不够熟悉,应首先进行实地踏勘,确定起始点和道路的现状,避免设计好的路线,在实地因起始点破坏或道路施工等情况造成施测困难。水准路线应沿利于施测的公路,大路及坡度较小的乡村路布设,水准路线尽量避免跨越500米以上的河流、湖泊、沼泽等障碍物。
水准点按实际的需求以一定的密度沿水准路线布设,现在控制测量的现状一般是:同一控制点既是GNSS平面控制点又是水准高程控制点,所以在布设水准点是应与GNSS平面控制点位要求综合考虑,同时满足二者的需求。还有一种情况是GNSS平面控制点已完成布设及观测,需要进行水准联测,这就需要根据已有点位和起始点情况进行水准路线布网设计,而不是先设计路线再设计点位了。
水准路线及点位设计完成后,应绘制水准布网略图。略图中应包含起始点、水准点点位及名称,水准路线及往测方向,各测段概略长度等信息,方便外业观测时使用。
图4某测区水准观测略图
水准路线布网设计完成后,就可以进行实地选点埋石工作。水准点应选在土质坚实、安全僻静、观测方便和利于保存的地点。应避免易受水淹的下湿地,易滑坡沉陷的变形地,铁路两侧50米内、公路两侧30米内易受震动以及近期可能进行建设易破坏的地点。埋石是非常重要的一项基础性工作,具有不可逆性,应严格按规范要求进行操作。很多埋石工作都是雇佣临时人员完成的,应加强关键工序的质量监控。在标石埋设过程中应拍摄标石坑、标石安置及标石埋设后标志头及近景及远景照片。标石埋设完成后应现场绘制点之记略图,量取栓距尺寸,每天埋石工作结束后回驻地应及时完成点之记的制作。
还需要注意的一点是三等以上水准标石(基岩点除外)埋设后,一般应经过一个雨季后进行观测,在冻土厚度大于0.8米的北方地区,还应经过一个冻解期才能进行观测,否则标石会发生沉降。我曾经参与过一个城市地铁前期二等水准测量项目,由于项目工期要求,在寒冷的冬季进行埋石后直接进行观测。为防止沉降过大,在四米深的钻坑现场浇筑标志。即使这样,在第二春季解冻浇水后进行复测,很多水准点还是发生了2-3厘米的沉降,不得不进行了重新观测平差。
三、水准观测
水准观测首先要选择好仪器设备,水准观测的核心仪器设备是水准仪和水准标尺。水准仪主要分为光学水准仪和数字水准仪两种。光学水准仪型号为DS3、DS1、DS05;数字水准仪型号为DSZ3、DSZ1、DSZ05。DS代表光学水准仪,DSZ代表数字水准仪,后面的数字表示水准仪的精度,例如“3”表示每千米往返测高差中数的高程中误差为3毫米;“05”表示每千米往返测高差中数的高程中误差为0.5毫米。一、二等水准测量需采用DS1、DS05、DSZ1、DSZ05型号的水准仪,三四等水准测量采用上述各型号水准仪均可。一、二等水准测量需采用铟瓦水准标尺,热胀冷缩变型小,满足高精度水准测量要求,三、四等水准测量采用普通木质标尺或玻璃纤维尺即可。
水准观测前还需对仪器设备进行检校。水准仪和水准标尺的检校项目很多,测绘单位每年都需将仪器送到专门的检验机构进行检校。在水准观测时的必须的检校项目是水准仪i角的检校,自动安平光学水准仪水准仪每天检校一次i角,气泡式水准仪每天上、下午各检校一次i角,作业开始后的7个工作日内,若i角较为稳定,以后每隔15天检校一次。数字水准仪,整个作业期间每天开测前进行i角测定。另外,在水准观测期间比较容易忽略的是三脚架的稳定性检查,应当每天开测前进行检视。还有水准标尺圆水准气泡的检校,在水准尺长途运输等可能造成气泡偏斜的情况下,应及时进行检校。
三等水准观测采用中丝读数法进行往返测。当使用带有测微器的水准仪和铟瓦尺观测时,也可进行单程双转点观测。四等水准采用中丝读数法进行单程观测,支线应往返测或单程双转点观测。三四等水准每测段(两水准点间)观测的测站数均须为偶数站,其主要目的是消除一对标尺零点不等差的影响。这个比较容易操作,只要做到测段起始点是哪个标尺上点,到终点时也是这个标尺上点,测站数就是偶数站。三、四等水准测量采用的尺垫质量不小于1kg,观测应在标尺分划成像清晰稳定时进行。每测站的视线长度、前后视距差、视线高度等应严格按规范执行。每一测站的观测顺序也应按规范执行,三等水准每测站的观测顺序为“后-前-前-后”,四等水准的观测顺序为“后-后-前-前”。
图5《国家三、四等水准测量规范》中的测站观测限差规定
水准观测前30分钟,应将仪器置于阴影下使其与外界温度一致,数字水准仪还应进行不少于20次的单次测量进行预热;在连续各测站设置三脚架时,应使其中两脚与观测路线平行,另一脚轮换置于路线的左右两侧;除路线拐弯处,应使水准仪与两根标尺近似呈一条直线;测段进行往返测,由往测转向返测时,两根标尺的位置要互换;在一测站后尺第一次读数调焦后,后续其他观测时不要调焦;数字水准仪应避免对着太阳,在逆光等成像条件不佳时,应缩短视距长度,保证成像清晰。
水准观测中每测站的各项限差需要记簿人员在记簿过程中及时计算,如有超限,及时告知观测人员进行测站重测,对记簿人员要求较高,出错的概率也比较大。为解决这个问题,最好的办法是采用电子记簿,电子记簿程序能够及时准确发现观测中的各种问题,保证记录的质量。我们单位一直采用自然资源部国家第三地形测量队研发的水准测量外业数据采集软件,从观测电子记簿到手簿生成、段高差计算等都可以自动化完成,效果还是非常好的。
在水准观测中特别需要注意的一点是,当一测站的全部观测未结束前,后尺千万不能移动,否则当测站观测中有超限情况出现,需要重测该测站时,后尺移动,只能重测整测段,欲速而不达。还有每天观测结束回到驻地,要及时检查记录手簿,电子记簿把记录数据传输到计算机中,生成观测手簿,发现问题及时处理。
四、水准平差计算
水准观测结束后,首先要整理各测段往返测的高差,计算往返测高差不符值是否超限,如果超限,应进行重测。各测段高差往返测不符值均不超限后,取往返测高差中数作为测段高差。再根据测段高差计算环线的环闭合差或附合路线的闭合差。需要注意的是,在进行闭合差计算前,应当对测段高差进行水准标尺长度误差的改正和正常水准面不平行改正。
水准标尺长度误差是指水准标尺由于生产或后期发生形变而产生的水准标尺的每米刻画长度不是精确的1米,总是有一定的长度误差,因此测得的段高差也包含了这个长度误差,需要进行改正。在水准标尺的检校证书上,就有每米真长数据值。比如某检定证书上标尺A的每米真长数据是1000.03mm,标尺B的每米真长数据是1000.05mm,则可取中数得一对标尺的每米真长数据是1000.04mm,改化为以米为单位是1.00004m。水准标尺长度误差改正时,把每一个段高差都乘以这个数就可以了,比如测段S01-S02的段高差是35.4657m,则改正后的段高差为35.4657*1.00004=35.4799m。
正常水准面不平行的改正比较难理解,需要参照我之前的《高程系统、基准与框架》一文,可以理解由于地球的密度不均匀的性质,在不同高度的多个水准面是不平行的,所以,我们水准测量所在的水准面测得的段高差,与高程系统采用的似大地水准面上的段高差是不一致的,所以应把测得的段高差改正到似大地水准面上。正常水准面改正的计算公式如下图:
图6《国家三、四等水准测量规范》中的正常水准面不平行改正公式
其中的常系数A既可以在水准规范的附表(D.5)中查询,也可以直接按公式A=0.0000015371*sin(2φ),其中φ为测段始、末点纬度平均值,单位为度。如测段S01-S02中,S01的纬度为42°25′,S02的纬度为42°35′,则平均纬度φ为42°30′,既42.5°。不平行改正按中水准规范中附表(D.4)的样式进行计算。
图7《国家三、四等水准测量规范》中的正常水准面不平行改正计算表格
水准网中个测段的测段高差经过水准标尺长度误差改正和正常水准面不平行的改正两项改正后,且计算的环闭合差或附合路线闭合差不超限(超限需分析、重测),就可以进行平差计算了。平差计算一般采用专门的平差软件进行,我们单位采用的是南方公司开发的控制网平差软件《南方平差易2005》,该软件的使用比较简单,只要录入起算点高程及水准路线中各测段的经改正的始末点、段高差、测段长度等信息,即可自动进行平差处理,输出平差报告及高程点成果表等信息。
五、成果整理
水准平差计算结束后,要对整个作业过程的成果进行整理,提交检查验收。主要成果应包括水准点点之记、水准点成果表、水准点联测略图、水准观测手簿、水准平差计算手簿等主要内容。当然,最后的上交成果还应包含专业技术设计书、专业技术总结、质量检查报告、验收报告等文档类资料。水准观测手簿的主要内容应包括观测说明(说明水准测量采用的规范、技术等级、仪器设备型号、观测路线及长度、记簿方式、观测日期等内容。)、i角检测记录、水准观测记录等。水准平差计算手簿主要内容应包括计算说明(说明水准网采用的规范、技术等级、高程基准、平差软件、精度统计等内容)、起算点成果表、测段高差改正计算表、环闭合差及符合路线闭合差计算数据、平差计算数据、水准点成果及精度等。
开始觉得高程控制测量是比较简单的,但写起来还真不容易,由于春节假期的间断,这点东西断断续续的写了一个月。虽然只把三、四等水准测量作为重点说明,还是有越写越啰嗦的感觉,文字表达能力太差了,望各位同行理解。
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水准仪的型号及价格
你是问的是水准仪的精度还是型号?如果是型号,那水准仪的型号很多。精度的话,一般使用的是DS3级。高精度的是DS05级如:Ni002、Ni004水准仪等。DS1级的如:N3、Ni007水准仪。电子水准仪等等。
水准仪的型号和分类
A--GPS接收机标称的固定误差;α——电磁波测距仪器标称的固定误差;B---GPS接收机标称的比例误差系数、隧道开挖面宽度;b——电磁波测距仪器标称的比例误差系数;C——照准差;D——电磁波测距边长度、GPS-RTK参考站到检查点的距离、送变电线路档距;6Dg——测距边在高斯投影面上的长度;DH——测区平均高程面上的测距边长度;DP——测线的水平距离;D0——归算到参考椭球面上的测距边长度;d--GPS网相邻点间的距离、灌注桩的桩径;DS05、DS1、DS3—一水准仪型号;fβ——方位角闭合差;H——水深、建(构)筑物的高度、安装测量管道垂直部分长度、桥梁索塔高度、隧道埋深;Hm——测距边两端点的平均高程;Hp——测区的平均高程;h——高差、建筑施工的沉井高度、地下管线的埋深、隧道高度;hd——基本等高距;hm一一测区大地水准面高出参考椭球面的高差;i——水准仪视准轴与水准管轴的夹角;K——大气折光系数;L——水准测段或路线长度、天车或起重机轨道长度、桥的总长、桥的跨径、隧道两开挖洞口间长度、监测体或监测断面距隧道开挖工作面的前后距离;l——测点至线路中桩的水平距离、桥梁所跨越的江(河流、峡谷)的宽度;M——测图比例尺分母、中误差;Mw——高差全中误差;M△——高差偶然中误差;M——中误差;mD——测距中误差;mH——地下管线重复探查的平面位置中误差;mV——地下管线重复探查的埋深中误差;mα——方位角中误差;mβ——测角中误差;N——附合路线或闭合环的个数;n——测站数、测段数、边数、基线数、三角形个数、建筑物结构的跨数;P——测量的权;R——地球平均曲率半径;RA——参考椭球体在测距边方向法截弧的曲率半径;Rm——测距边中点处在参考椭球面上的平均曲率半径;S——边长、斜距、两相邻细部点间的距离、转点桩至中桩的距离;T——边长相对中误差分母;W——闭合差;Wx、Wy、Wz——坐标分量闭合差;Wf、Wg、Wj、Wb——分别为方位角条件、固定角条件、角-极条件、边(基线)条件自由项的限差;ym——测距边两端点横坐标的平均值;7α——垂直角、地面倾角、比例系数;δh——对向观测的高差较差;δ1、2——测站点1向照准点2观测方向的方向改化值;△——测段往返高差不符值;△d——长度较差;△H——复查点位与原点位的埋深较差;△S——复查点位与原点位间的平面位置偏差;△a——补偿式自动安平水准仪的补偿误差;μ--单位权中误差;σ——基线长度中误差、度盘和测微器位置变换值。
水准仪的型号规格有哪些
国家按精度分为DS05,DS1,DS3,DS10等几种型号
水准仪的型号怎么表示各有何意义
水准仪型号都以DS开头,分别为“大地”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母,通常书写省略字母D。其后"05”、“1”、“3”、“10”等数字表示该仪器的精度。如“3”表示每公里往返测量高差中数的偶然中误差小于或等于3mm。数字越小,水准仪精密度越高。普通水准测量一般使用DS3型(简称S3型)水准仪。
S3级和S10级水准仪又称为普通水准仪,用于中国国家三、四等水准及普通水准测量,S05级和S1级水准仪称为精密水准仪,用于中国国家一、二等精密水准测量。
精度的话,一般使用的是DS3级。高精度的是DS05级如:Ni002、Ni004水准仪等。DS1级的如:N3、Ni007水准仪。电子水准仪等等。
水准仪是建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。原理为根据水准测量原理测量地面点间高差。主要部件有望远镜、管水准器(或补偿器)、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪(又称电子水准仪)。按精度分为精密水准仪和普通水准仪。
水准仪的型号按精度可分为
水准仪型号有:DS0.5、DS1、DS3、DS10。主要用途:1、DS0.5主要用于国家一等水准测量及地震监测。2、DS1主要用于国家二等水准测量及精密水准测量。3、DS3主要用于国家三、四等水准测量及一般工程水准测量。DS10主要用于一般工程水准测量。水准仪型号都以DS开头,分别为“大地”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母,通常书写省略字母DS。其后"0.5”、“1”、“3”、“10”等数字表示该仪器的精度。水准仪是建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。原理为根据水准测量原理测量地面点间高差。主要部件有望远镜、管水准器、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪。按精度分为精密水准仪和普通水准仪。水准仪是在17~18世纪发明了望远镜和水准器后出现的。20世纪初,在制出内调焦望远镜和符合水准器的基础上生产出微倾水准仪。20世纪50年代初出现了自动安平水准仪;60年代研制出激光水准仪;90年代出现电子水准仪或数字水准仪。
水准仪的型号和编号
水准仪按其精度可分为DS05、DS1、DS2、DS3和DS10等五个等级,建筑工程测量广泛使用DS3级水准仪。水准仪型号都以DS开头,分别为“大地”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母,其后数字表示该仪器的精度。水准仪的原理为根据水准测量原理测量地面点间高差,水准仪的主要作用是提供一条水平视线,并能照准水准尺进行读数。主要部件有望远镜、管水准器(或补偿器)、垂直轴、基座、脚螺旋。扩展资料水准仪的分类1、微倾水准仪:借助微倾螺旋获得水平视线,其管水准器分划值小、灵敏度高。望远镜与管水准器结成一体,凭借微倾螺旋使管水准器在竖直面内微作俯仰,符合水准器居中,视线水平。2、激光水准仪:利用激光束代替人工读数,将激光器发出的激光束导入望远镜筒内使其沿视准轴方向射出水平激光束,在水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶,即可进行水准测量。3、数字水准仪:20世纪90年代发展的水准仪,集光机电、计算机和图像处理等高新技术为一体,现代科技最新发展的结晶。水准仪的操作要点在未知两点间,摆开三脚架,从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上,利用三个机座螺丝调平,使圆气泡居中,跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的,在水平镜内通过三角棱镜反射,水平重合,就是平水。将望远镜对准未知点(1)上的塔尺,再次调平管水平器重合,读出塔尺的读数(后视),把望远镜旋转到未知点(2)的塔尺,调整管水平器,读出塔尺的读数(前视),记到记录本上。计算公式:两点高差=后视-前视。参考资料来源:百度百科--水准测量参考资料来源:百度百科--水准仪
水准仪的型号在哪看
水准仪型号有:DS0.5、DS1、DS3、DS10。主要用途:1、DS0.5主要用于国家一等水准测量及地震监测。2、DS1主要用于国家二等水准测量及精密水准测量。3、DS3主要用于国家三、四等水准测量及一般工程水准测量。DS10主要用于一般工程水准测量。
水准仪型号都以DS开头,分别为“大地”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母,通常书写省略字母DS。其后"0.5”、“1”、“3”、“10”等数字表示该仪器的精度。
水准仪是建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。原理为根据水准测量原理测量地面点间高差。主要部件有望远镜、管水准器、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪。按精度分为精密水准仪和普通水准仪。
水准仪是在17~18世纪发明了望远镜和水准器后出现的。20世纪初,在制出内调焦望远镜和符合水准器的基础上生产出微倾水准仪。20世纪50年代初出现了自动安平水准仪;60年代研制出激光水准仪;90年代出现电子水准仪或数字水准仪。
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