电子水准仪设计毕业设计论文

目录TOC\o"1-3"\h\u121891.绪论 13211.1概述 1237871.2电子水准仪的发展 1150041.3研究的目的及意义 2266681.4研究内容 23821.5研究技术路线 2117002.高程控制测量 2261132.1高程控制测量与水准测量 2220092.2水准测量设计规格 331722.3水准测量基本技术要求 390543.电子水准仪 420953.1电子水准仪测量系统组成及工作原理 449143.2DL-201电子水准仪的结构部件及技术指标 5250143.2.1DL-201电子水准仪的结构部件 550423.2.2DL-201电子水准仪的技术指标 583433.3电子水准仪的特点 6243373.3.1电子水准仪的共同特点 6192233.3.2DL-201电子水准仪的具体特点 6194143.4电子水准仪使用范围 724543.5电子水准仪在测量中的误差来源 794863.5.1视准轴与水准轴不平行的误差(i角误差) 7221273.5.2大气折光对测量的影响 8289613.5.3光线强弱变化对测量的影响 897223.5.4调焦质量对测量的影响。 811073.5.5震动对测量的影响 839843.5.6标尺安置质量对测量的影响 9256463.5.7磁场对测量的影响。 919863.5.8正确使用、保养和检查仪器对测量的影响。 9275044.利用电子水准仪进行二、四等闭合水准路线测量 9320264.1二等水准路线测量 9230874.1.1水准路线 9297334.1.2准备工作 972484.1.3仪器的校检 10257554.1.4仪器参数设置 1083244.1.5观测步骤 10268384.1.6观测要求及注意事项 11113714.2四等水准路线测量 1266514.2.1水准路线 12160134.2.2准备工作 1216714.2.3仪器的校检 12218224.2.4仪器参数设置 12240884.2.5观测步骤 13270684.2.6四等水准测量观测要求及注意事项 1311964.3成果的重测和取舍 13104884.4观测过程中遇到的问题及解决方法 1442695.利用光学水准仪进行二、四等水准测量 15327505.1水准路线 1547375.2准备工作 15326315.2.1测量工具准备及人员配置 15147125.2.2限差要求 15317395.3观测步骤 15187665.4观测要求及注意事项 16121465.4.1二等水准观测要求及注意事项 16114205.4.2四等水准测量测要求及注意事项 1762836.内业处理 1750976.1DL-201水准仪数据格式 18266166.2数据处理 19200366.2.1起始数据： 1954206.2.2闭合差 19121576.3精度评定 19158976.4高差平差 19147297.电子水准仪与光学水准仪的测量成果对比 20208988.总结 2110635参考文献 2217123致谢 2320118附录一： 2413182附录二： 3832558附录三： 5213712附录四： 531.绪论1.1概述几何水准测量在高程控制测量中占有很重要的地位，迄今为止，在测定水准点高程的方法中，几何水准测量的方法是测量工作中最精确，应用最广泛的，虽然后面出现了三角高程测量、GPS高程测量等能快速获得水准点高程的方法，但精度没有几何水准测量的高，所以在一些高精度高程控制测量中，几何水准测量仍发挥着巨大的作用。水准测量工作中所使用到的核心工具为水准仪，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。按结构分为微倾式水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和电子水准仪（又称数字水准仪）。电子水准仪具有操作简便、读数客观、作业劳动强度低、精度高、测量速度快并且易实现内外业一体化的特点，所以它被推出市场后很快受到业内人士的青睐。电子水准仪主要用于中精度和高精度水准测量范围，分为两个精度等级，中等精度的标准差为：1.0-1.5mm/Km,高精度的为：0.3--0.4mm/Km。电子水准仪的发展17～18世纪，望远镜和水准器的出现促使了水准仪的发明。20世纪初，人们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，50年代初发明了自动安平水准仪。从1963年起，近30年时间人们都在研究如何使水准仪读数自动化。蔡司厂研制的RENI002A，可以使测微器自动读数，但粗度数仍然需要人工读出，和精读数一起存入存储器，跟真正的电子水准仪还有一定差距。随后又有人利用激光扫平仪和带探测的水准标尺，可以使读数由标尺自动记录，但是这种结果远远达不到精密几何水准测量的要求，因此也没有解决水准测量读数自动化的问题。1990年数字水准仪NA2000被威特厂研制出来，其中包含着大地测量仪器中水准仪数字化读数的这一技术，使测量仪器从精密光机仪器过渡到了光机电测一体化，。同年徕卡公司生产出了第一台数字电子水准仪，随后成功地实现了数据采集的自动化，即水准标尺的精密照准、标尺分划读数和视距的读取、数据储存和处理等1994年蔡司厂研制出了型号为DiNi10/20的电子水准仪，同年拓普康厂也研制出型号为DL101/102的电子水准仪。这使得电子水准仪将在测绘行业得到广泛应用，市场竞争也随之激烈起来。现在常用的产品有徕卡DNA03，拓普康DL-101、DL-102，Trimble的DiNi12、天宝TBS还有国内南方测绘公司DL系列、苏一光EL20系列等电子水准仪。目前有一方案将CCD/CMOS技术、图像信息处理技术、DSP技术、嵌入式软件技术有机整合在一体制成具有最高运算速度及性能的嵌入式软硬件DSP处理器，用以解决电子水准仪的自动读、记数据;采用组织神经元网络模型进行条码模式智能识别,可做到仪器对条码标尺的通用性。1.3研究的目的及意义目的是掌握电子水准仪的测量原理及其使用方法，对电子水准仪的性能和技术参数有所了解，研究其在高程控制测量范围内水准测量中的应用，对电子水准仪在该领域的用途有所认识，以便在以后的实际测量工作中有所帮助。其意义在于利用电子水准仪进行高精度水准测量研究，将电子水准仪广泛用于高程测量，测定高程控制点，建立高程控制网，为工程建筑方面等方面提供测绘保障。与光学水准仪进行水准测量的相对比，突出电子水准仪在控制测量中的特点。1.4研究内容了解电子水准仪测量系统组成及工作原理掌握仪器性能、基本技术参数、误差来源电子水准仪在水准测量测量工作中功能设置、数据采集、数据存储、数据输出等。通过对外业的数据采集、处理、分析等过程、对电子水准仪的功能与特点进行进一步的熟悉与了解。1.5研究技术路线熟悉电子水准仪的使用方法和基本性能掌握误差来源在测区布设水准点外业施测内业数据处理与光学水准仪测量成果作对比熟悉仪器的按键操作及功能，了解电子水准仪观测中的误差的影响因素。合理布设水准点，利用电子水准仪进行二、四等闭合水准路线测量。将采集的数据从仪器内存中导出，进行数据格式分析，数据检查，数据处理。平差结束后与光学水准仪测量成果进行对比，对电子水准仪在高程控制测量中的应用进行总结。2.高程控制测量2.1高程控制测量与水准测量高程控制测量的主要任务就是按照规范要求在测区布设水准点，用精确方法测定它们的高程，构成高程控制网。高程控制测量分为水准测量、光电测距三角高程测量和GPS高程测量等。水准测量又叫“几何水准测量”，是用水准仪和水准标尺测定地面上两点间高差的技术方法。在地面两点间架设并置平水准仪，观测安置在两点上的水准标尺读数a、b，利用公式Ha+a=H+b（Ha、Hb分别为两点高程）计算两点间的高差。一般由水准原点或任一已知高程点开始，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。水准测量的等级依次分为二、三、四、五等。2.2水准测量设计规格四等以上水准网中最弱点的高程中误差（相对于起算点）应≤±20mm。表1各等水准测量设计规格单位为千米设计项目地区/等级距离水准点间距离（测段长度）建筑区1~2其他地区2~4水准环线或附合于高级点间水准路线的最大长度二等400三等45四等15五等122.3水准测量基本技术要求各等水准测量高差的基本精度指标一般以每千米高差中数偶然中误差M△与每千米高差中数全中误差MW进行衡量。表2各等水准测量的基本技术要求单位为毫米等级每千米高差中数中误差测段、区段、路线往返测高差不符值测段、路线的左右路线高差不符值附和路线或环线闭合差检测已测段高差之差偶然中误差全中误差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.电子水准仪3.1电子水准仪测量系统组成及工作原理电子水准仪基本构造由光学机械部分、自动安平补偿装置和电子设备组成，电子设备主要包括：调焦编码器、光电传感器、读取电子元件、单片微处理机、CSI接口（外部电源和外部存储记录）、显示器件、键盘和测量键以及影像、数据处理软件等，标尺采用条形码供电子测量使用。电子水准仪又称数字水准仪，它是以传统光学水准仪为基础，应用现代电子技术和微型传感器等先进工艺发展起来，融电子技术、图像处理技术、计算机技术于一体，能够进行几何水准测量的数据采集与处理的仪器。它利用数字图像处理技术,人工完成照准和调焦之后，把由条纹标尺进入望远镜的条码分划影像,成象在光电传感器，即线阵CCD器件上，利用图像处理技术通过识别标尺条形码来获得读数。如果配套使用光学水准标尺，电子水准仪又可以按照光学自动安平水准仪的操作程序来使用。不过由于没有光学测微器，当成普通自动安平水准仪使用时，其精度不如电子测量的精度高，特别是精密电子水准仪。条形编码数字图像光电传感器条形编码数字图像光电传感器图像处理计算锁定译码图像处理计算锁定译码数据液晶显示数据液晶显示结果结果数据查核数据查核图1电子水准仪测量原理流程图3.2DL-201电子水准仪的结构部件及技术指标3.2.1DL-201电子水准仪的结构部件图2DL-201电子水准仪1.电池2.粗瞄器3.液晶显示屏4.面板5.按键6.目镜7.目镜护罩8.数据输出插口9.圆水准器反射镜10.圆水准器11.基座12.提柄13.型号标贴14.物镜15.调焦手轮16.电源开关17.水平微动手轮18.水平度盘19.脚螺旋3.2.2DL-201电子水准仪的技术指标表3DL-201电子水准仪技术参数高程测量精度（每公里往返测）电子读数1.0mm光学读数2.0mm距离测量精度电子读数D≤10m:10mm;D>10m:D*0.001测程电子读数1.5m~100m最小显示高差1mm/0.1mm距离0.1/1cm望远镜放大倍率32×分辨率3″视场角1°20′视距乘常数100视距加常数0补偿器类型磁阻尼摆式补偿器补偿范围>±12′补偿精度0.30″/1′数据储存内存16MB点号递增/递减/自定义接口USB外部存储SD卡圆水准器灵敏度8′/2mm自动断电5分钟/OFF水平度盘刻度值1显示器带照明的160*64点阵液晶测量时间一般条件下小于3秒尺寸230mm(长)×150mm(宽)×210mm(高)重量2.5kg工作温度-20℃~50℃3.3电子水准仪的特点3.3.1电子水准仪的共同特点1）读数比较客观。消除了误读、误记等人为读数误差对测量成果的影响。2）精度高。标尺读数和视距读数都是采用条码分划影像经图像处理后取平均值得出来的，因此削弱了标尺分划误差的影响。一般电子水准仪都有进行多次读数取平均值的功能，可以使显示读数更加准确。3）速度快。由于省去了读、记、检核计算的步骤以及人为操作失误或计算错误导致重测的情况，测量时间与传统仪器相比可以节省1/2左右。4）效率高。只需瞄准调焦和按键就可以自动读数、记录，检核，并能使用自带程序进行现场计算，使劳动强度大大减小，实现了内外业一体化。自动存储。观测数据可存储到仪器内存或SD卡中，无需纸质记录。3.3.2DL-201电子水准仪的具体特点DL系列造型轻巧便捷、内置功能齐全、操作界面易于识别，有各种信息提示，很大程度方便了实际测量中的操作。1）可切换输入法。在输入状态下，可输入数字、大小写字母及常用标点符号。2）测量模式分为标准测量模式、高程放样模式、线路测量模式，线路测量模式又可分为后前前后、后后前前、后前等几种顺序的测量。在仪器中设置规范要求的测量限差值，仪器可自动判断是否超过限差，超限时，提示重测，能自动计算线路闭合差、视距累计差等。3）可以设置观测次数、自动求平均值，具有统计测量误差功能。4）DL系列有两种记录模式：即直接存入仪器自身内存中，也可存入仪器可插拔的SD卡中。5）不但可以进行自动测量(用条码标尺)，而且可以进行人工读数(普通标尺)。6）保存在仪器内部的测量结果可以在仪器上用上下翻页键进行查阅，屏幕亮度可按情况进行调整。7）具有高程放样和测量水准支点的功能。8）有倒置标尺功能，适合于天花板、地下水准测量。9）当测量键不能使用时，可输入人工测量的高程和平距读数，以使线路水准测量程序能继续进行。10)DL系列具有独立的测距功能可方便地用于前、后视距离测量。11）标尺为等间距分划，可以对照普通水准标尺一样，检验它的分划误差。12）仪器自身带有i角检验程序，可在测量过程中实时进行i角检验。3.4电子水准仪使用范围电子水准仪主要用于高等级水准测量和高精度的工程测量。其主要应用范围如下表：表4电子水准仪的主要应用范围测量内容应用范围国家级一、二等水准测量固定高程测量检测构筑物负荷精密量测及沉降观测变形观测机器、轴颈、轴承、底座表面、地基及设备安装等工业精密设备安装测量实时联机操作，连线自动测量控制精密连续测量3.5电子水准仪在测量中的误差来源3.5.1视准轴与水准轴不平行的误差(i角误差)光学水准仪和电子水准仪在测量中都存在着i角误差对成果精度的影响。为了消除i角误差对后视读数减去前视读数所得的高差的影响,可保持前后视距基本相等，DL-201水准仪可以自动控制前后视距差及累计差限差,即:输入各项限差及当超限时可以提示。3.5.2大气折光对测量的影响如前后方向视线距离地面的高度不同,则视线所在空气层的密度也不一样,导致前后视线弯曲程度也就不同,前后视读数相减所得到的高差就会受到大气折光的影响,尤其是在一个坡度较长的路段时,由于前后视线距离地面的高度相差更大,大气折光对观测质量的影响尤其明显。保持前后视距尽量相等并且使视线离地面有足够的高度，可以有效减弱大气折光对观测高差的影响。DL-201电子水准仪可以在条件参数中设置最低视线高,在测量过程中如果视线高低于设置的最低视线高时会出现超限提示,从而提醒测量员架高仪器,增加仪器距离地面的高度。3.5.3光线强弱变化对测量的影响水准测量的过程中,电子水准仪观测质量受光线强弱变化的影响很大。电子水准仪内部元件不但对光线变化要求较高,对光线强度也十分敏感，测量过程中受太阳光线、空气、云层密度及瞄准方位等因素的影响,条形码尺的尺面反射光和仪器单位时间内接收的光通量是随时变化的。由于电子水准仪的CCD图像传感器有效将图像转换为点信号的光线强度范围有限制,对采样范围内的亮度不均匀的条形码群体来说,很容易影响测量精度。因此,利用电子水准仪进行测量时,要充分考虑到环境周围光线强度变化对仪器的影响，要选择时间对称的上午、下午，光线相对温和、均匀的时段进行观测,尽量避免在强光、逆光的情况下进行观测,防止光线太强或太弱给测量精度带来的影响。3.5.4调焦质量对测量的影响。水准测量过程中,也必须注意物镜、目镜调焦质量对测量的影响。只有将标尺影像准确的成像在分划板或CCD传感器上,才能准确地反映读数值,不管是电子水准仪或光学水准仪。否则,如果调焦不清晰,导致影像模糊，电子水准仪自动测量就会发生测量错误或无信号。3.5.5震动对测量的影响电子水准仪内部安有自动安平装置,补偿器的有效使用容易受到由于交通、天气状况等影响,导致视准线和标尺的不稳定。电子水准仪内部元件对周围环境震动非常敏感，当周围环境发生震动时，视准线会变得非常不稳定，造成目镜内影像跳动。所以,测量时尽量要选择地面基础稳定的地方架设仪器和标尺,等到仪器沉降稳定后才能进行观测,避免在大型车辆通过或空气流动强烈引起空气振动时进行测量。3.5.6标尺安置质量对测量的影响在观测过程中,当条形码标尺位于望远镜可观测范围内的尺面刻划被障碍物遮挡后,CCD的传感器就因为采样数据不足而产生读数不够精确或出现无信号的状况。所以在观测过程中应尽量避免标尺被障碍物遮挡的现象。另外,立尺不正也会对测量精度产生影响。水准测量中标尺安置必须与水平面垂直是基本要求,但是实际作业中却无法完全做到,为此条形码标尺在上、中、下分别安置了与水准仪精度相匹配的水准仪,以水准器泡位于水准环范围内为参考，保证标尺的垂直程度，以减少对测量精度的影响。3.5.7磁场对测量的影响。电子水准仪为电子仪器,仪器内部的电子元件或多或少会受到周围磁场的干扰影响,导致观测过程中产生误差,所以在进行路线水准测量时,尽量避开强磁场区域。3.5.8正确使用、保养和检查仪器对测量的影响。使用电子水准仪时,不仅要按照说明书规范要求作业,还要定期对仪器进行保养和检查,常规的检查有i角检验、圆气泡检验、十字丝检验等,还必须对电子元件完好性、安全性进行定期检验。另外对标尺的保养也是必不可少的的,一旦条形码标尺的条形码刻划受到损坏,观测过程中测量读数就会产生误差。因此,若要正确使用电子水准仪,就必须熟悉电子水准仪使用要求,熟练掌握仪器的操作步骤,同时注重仪器的保养和检验。4.利用电子水准仪进行二、四等闭合水准路线测量4.1二等水准路线测量4.1.1水准路线二等水准路线：工程学院—同志街—自由大路—新民广场-工农大路—同志街—工程学院在工程学院一教左上角、工程学院正门口、新民广场、工农大路与同志街交汇处各设一个水准点，以一教左上角水准点作为起始点。4.1.2准备工作测量工具准备及人员配置测量工具：DL-201电子水准仪一台仪器脚架一个尺垫两个条码尺一套钢尺一把人员配置：四人为一组两人立尺一人观测一人量距4.1.3仪器的校检1)在距离50m两端立尺，标记为A、B,中间架设三脚架安置仪器。2)开机进入校检模式，选择方法类型，输入作业号按【ENT】。3)瞄准A尺按测量键，显示“Aa”，在瞄准B尺按测量键，显示“Ab”。4)将仪器迁至离A尺3m处，照准A尺测量显示“Ba”，照准B尺显示“Bb”。5)显示改正值。继续校检按【ENT】。4.1.4仪器参数设置开机按【SET】进入参数设置模式，按提示选择并输入各种限差数值。仪器设置：1）设置测量高程单位为“m”。2）设置最小读数单位：二等水准测量为“0.1mm”。3）设置点号模式为“递增”。4）设置时间格式为“24h制”。5）求平均数测量次数设置为“3次”。仪器限差参数设置：1）视距限长：，二等水准为“50m”。2）视线高最低为“0.8m”。3）前后视距差限差：二等水准为为“1m”。4）前后视距差累积限差：二等水准为“3m”。5）两次读数高差之差限差：二等水准为“0.0005m”。作业设置：1）建立作业文件名：二等水准测量文件名“1142”。2）测量模式为“线路测量模式“中的“aBFFB”模式。（二等水准测量应进行返测）3）起始点参考高程为“220m”。4）起始点名“B01”。4.1.5观测步骤1）在测站架立仪器，整平使圆水准气泡符合圆水准气泡符合。2）瞄准后视标尺，用竖丝照准标尺条码中央，精确调焦使条码影像清晰，按测量键（MEAS）开始读数。3）照准前视标尺调焦，按测量键读数。4）再照准前视标尺调焦，按测量键读数。5）照准后视精确调焦，按测量键读数。此为奇数站观测顺序，偶数站观测应将前后视对调。4.1.6观测要求及注意事项观测要求：1）观测前，应将仪器放置到露天荫凉下，使仪器与外界气温趋于一致；设站时，须打伞遮挡阳光；迁站时，应将仪器罩以仪器罩。2）电子水准仪带有自动安平的圆水准器，须将其严格置平。在各测站上架设水准仪的三脚架时，应使其中两脚与水准路线的方向平行，而第三脚轮换置于路线方向的左侧与右侧。3）路线转弯处除外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个点，应尽量接近一条直线。禁止为了使标尺读数增大，而把尺垫安置在壕坑中。4）同一测站上观测时，不得进行二次调焦。转动仪器的倾斜螺旋和测微螺旋时，其最后旋转方向，均应为旋进。5）二等水准测量往返测应沿相同道路进行。先进行所有测段的往测，然后再进行所有测段的返测，每测段往返测测站数均应为偶数。由往测转为返测时，应将两尺位置对调，并重新架设仪器并整平。6）在点位高差较大的地区，应选用材料性能稳定、偏差较小的水准标尺作业。7）观测间歇时，测量工作尽量在固定水准点上结束。如不可能，应在最后一站选择两个固定可靠，易于立尺的固定点作为间歇点。如无固定点，则将对最后两站的转点做妥善处理，作为间歇点。间歇结束应对间歇点进行检查，看是否符合限差要求，如果超出限差，可重新整置仪器再检查，若仍超出限差，则比须从前一固定水准点起测。8）在观测水准点以及其他固定点时，须仔细查对该点的位置、编号和点名是否与计划的点信息相符。注意事项：避免望远镜迎强光或逆光进行观测；尽量避免视线被其他物体遮挡，遮挡不要超过标尺在望远镜中长度的百分之二十；测量时避免周围环境强烈的震动。在使用说明规定的环境范围内使用仪器，4.2四等水准路线测量4.2.1水准路线四等水准路线：工程学院-同志街-工农大路-南湖大路-延安大街-新民广场-自由大路-工程学院在工程学院一教左上角、工程学院正门口、新民广场、工农大路与同志街交汇处各设一个水准点，以工农大路与同志街交汇处水准点作为起始点。4.2.2准备工作测量工具准备及人员配置测量工具：DL-201电子水准仪一台仪器脚架一个尺垫两个条码尺一套人员配置：四人为一组两人立尺一人观测一人量距4.2.3仪器的校检1)在距离50m两端立尺，标记为A、B,中间架设三脚架安置仪器。2)开机进入校检模式，选择方法类型，输入作业号按【ENT】。3)瞄准A尺按测量键，显示“Aa”，在瞄准B尺按测量键，显示“Ab”。4)将仪器迁至离A尺3m处，照准A尺测量显示“Ba”，照准B尺显示“Bb”。5)显示改正值。继续校检按【ENT】。4.2.4仪器参数设置开机按【SET】进入参数设置模式，按提示选择并输入各种限差数值。仪器设置：1）设置测量高程单位为“m”。2）设置最小读数单位：四等水准测量为“1mm”。3）设置点号模式为“递增”。4）设置时间格式为“24h制”。5）求平均数测量次数设置为“3次”。仪器限差参数设置：1）视距限长：，四等水准为“100m”。2）视线高最低为“0.8m”。3）前后视距差限差：四等水准为为“3m”。4）前后视距差累积限差：四等水准为“10m”。5）两次读数高差之差限差：四等水准为“0.005m”。作业设置：1）建立作业文件名：二等水准测量文件名“11424”。2）测量模式为“线路测量模式“中的“BBFF”模式。3）起始点参考高程为“220m”。4）起始点名“B01”。4.2.5观测步骤1）在测站架立仪器，整平使圆水准气泡位于指标环内，使符合水准气泡符合。2）瞄准后视标尺，用竖丝照准标尺条码中央，精确调焦使条码影像清晰，按测量键（MEAS）开始读数。3）继续照准后视标尺调焦，按测量键读数。4）转动照准部对准前视标尺，精确调焦使条码影像清晰，按测量键（MEAS）开始读数。5）继续照准前视标尺，按测量键读数。4.2.6四等水准测量观测要求及注意事项安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该用步测使其相等。前后视距相等（在限差以内）；从后视转为前视（或相反）望远镜不能重新调焦；水准尺应基本处于竖直状态，使圆水准器的水准气泡处于水准环内。

每测站观测结束，应马上进行外业计算和规范要求的检核，如果超出限差范围，则应重测该站。全线路测量结束后，线路高差闭合差在容许范围以内，方可收测。4.3成果的重测和取舍测段往返测高差不符值超限，应该先对可靠程度较小的往测或返测测段进行整测段进行重测，并按下列原则取舍：1）若重测的高差与同一个方向原测高差的不符值超过往返测高差不符值的限差，但与另一方向高差的不符值不超出限差，则取用重测结果；2）若同方向两高差不符值未超出限差，且其中数与另一单程高差的不符值也不超出限差，则取同方向中数作为该单程的高差；3）若1）款中的重测高差（或2）款中两同方向高差中数）与另一单程的高差不符值超出限差，须重测另一单程；4）若超限测段经过两次或多次重测后，出现同向观测结果靠近而异向观测结果间不符值超限的分群现象时，如果同方向高差不符值小于限差之半，则取原测的往返高差中数作往测结果，取重测的往返高差中数作为返测结果。区段、路线往返测高差不符值超限时，应就往返测高差不符值与区段（路线）不符值同符号中较大的测段进行重测，若重测后仍超出限差，则须重测其他测段。符合路线和环线闭合差超限时，应就路线上可靠程度较小（往返测高差不符值较大或观测条件较差）的某些测段进行重测，如果重测后仍超出限差，则须重测其他测段。每公里水准测量的偶然中误差M△超限时，应分析原因，若找不出原因重测有关测段或路线。测段重测时间距离原测时间超过了三个月，并且重测高差与原测高差之差超过限差范围时，须进行测段两端点可靠性的检验。4.4观测过程中遇到的问题及解决方法1）由于观测路线处于长春市中环地段，所以人流量和车流量比较大。观测过程中，视线不时会被行人及车俩遮挡，造成电子水准仪测量错误或失去信号。所以要选择好观测时段，尽量避免在人们上下班或上下学高峰期进行测量。2）由于车辆来往，有时会遇到观测过程中需要给车俩让路的情况，导致仪器挪动或尺垫位置遭到破坏需要重测该测站甚至从水准点重新起测。解决方法为尽量避开行车道路，避免在停车位架设仪器与标尺。可在人行道两侧进行观测，但要注意保护好尺垫位置，防止被行人踢动。3）由于工农大路、南湖大路、延安大街等地段坡度较大，观测过程中会遇到观测不到前视标尺或只能观测前视标尺刻划的一小部分的情况。坡度较大情况下，可适当缩短前后视距距离。4）由于观测路段大多在人行道上进行，所以在瞄准标尺过程中，路边树叶会反射太阳光，造成光线不稳定，目镜中影像跳动，从而导致读数错误。应尽量距离可反射强光的物体远一些，调整观测方向，避免逆光观测。，5）近期长春天气不稳定，有时风力过强，造成仪器周围空气振动，导致观测影像跳动，遇到此种情况应立即停止观测，待风力变小再进行观测。公交车俩驶过时也会带来比较大的地面震动，所以应等公交车完全驶过后再进行观测，以避免震动对电子水准仪测量的影响。5.利用光学水准仪进行二、四等水准测量5.1水准路线二等水准路线：工程学院—同志街—自由大路—新民广场-工农大路—同志街—工程学院在工程学院一教左上角、工程学院正门口、新民广场、工农大路与同志街交汇处各设一个水准点，以一教左上角水准点为起始点。四等水准路线：工程学院-同志街-工农大路-南湖大路-延安大街-新民广场-自由大路-工程学院在工程学院一教左上角、工程学院正门口、新民广场、工农大路与同志街交汇处各设一个水准点，以一教左上角水准点为起始点。5.2准备工作5.2.1测量工具准备及人员配置测量工具：DS3、DS1光学水准仪各一台仪器脚架一个尺垫两个条码尺一套钢尺人员配置：四人为一组两人立尺一人观测一人量距5.2.2限差要求表5二、四等水准测量限差要求等级视线长度前后视距差视距累积差视线高度二等≤50m≤1m1m不低于0.5m四等≤150m≤3m10m三丝能读数5.3观测步骤二等水准测量观测步骤:1）在测站架设仪器并整平，使气泡符合水准气泡符合。2）望远镜照准后视水准标尺，转动倾斜螺旋使水准气泡两端影像分离小于3mm，用上、下视距丝平分水准标尺的相应基本分划读取视距。读数时将标尺分划的3位数和测微器的第一位数共4个数字一并读出。3）接着转动倾斜螺旋使气泡影像精密符合，并转动测微螺旋使楔形丝照准基本分划，读分划线三位数和测微器二位数。4）旋转望远镜照准前视水准尺，使气泡精密居中，用楔形丝照准基本分划并读数，然后按下、上丝视距丝读取视距。5）用楔形丝对准辅助分划进行读数。6）再转向后视标尺，转动倾斜螺旋使气泡影像精密符合，进行辅助分划的读数。至此一个测站的观测工作结束。以上为奇数的后－前－前－后观测程序，偶数站的观测程序为前－后－后－前。四等水准测量观测步骤：首先整置仪器竖轴至垂直位置（望远镜绕竖轴旋转时，水准气泡两端分离不大于1cm）；2）将望远镜对准后视标尺黑面，用倾斜螺旋导水准气泡准确居中，按视距丝和中丝精确读定标尺读数（四等观测可不读上、下丝读数，直接读距离）；.3）照准前视标尺黑面，读取中丝读数；4）照准前视标尺红面，只读中丝读数；5）照准后视标尺红面，只读中丝读数。5.4观测要求及注意事项5.4.1二等水准观测要求及注意事项观测要求：测段中应以偶数站结束，仪器和前后水准标尺三点应尽量在一条直线上。测量过程中要注意消除视差，水准气泡位于水准环内，螺旋最后转动的方向均应为旋进。视距读至1mm，基辅分划读至0.1mm，基辅高差之差≤0.6mm。4）上下丝的平均值与中丝基本分划之差应符合限差要求。5）各项数据记录正确，清楚，严禁涂改。原始读数的米、分米值有错时，可以整齐地划去，现场更正，但厘米及其以下读数一律不得更改，如有读错记错，必须重测，严禁涂改。6）每一测站结束后需等记录、计算检核全部合格后才可迁站。注意事项：在观测中，不允许为通过限差规定而凑数，以免成果失去真实性。在观测过程中，记录员必须检查观测条件是否符合规定要求，限差是否满足要求，超限应及时通知观测员重测。必须严格执行观测程序，尽量不要记录错误。字迹要整齐清晰，不得涂改，更不允许描数、改数。测站观测结束后应等计算和检查完毕，确定没有错误才可迁站。3）在观测过程中立尺员必须保持标尺垂直稳定。严禁双手脱离标尺，以防标尺遭到损坏。4）前、后视距要相等，保证通视，观测视线应有一定高度，并尽量使仪器和前后标尺三点在一直线上。5.4.2四等水准测量测要求及注意事项观测要求：每测站观测前，首先进行精确整平，将水准气泡调至中央，然后按规定要求顺序照准标尺进行读数。水准仪转镜，应按规定顺序照准标尺，将黑面和红面分划的观测分别在两个镜位（或摆位）进行。测量间歇时，尽量能在固定水准点上结束观测。如不可能应选择两个可靠稳定、光滑突出、易于立尺的固定点，作为间歇点。如无固定点可选择，则将最后两测站的转点处做妥善安置，如打入带有帽钉的木桩作为间歇点。间歇结束后，应对间歇点进行检验，检验结果符合限差要求即可起测。如果超限，则须从前一水准点起测。注意事项：观测时，须打遮阳伞遮挡阳光，迁站时，应罩以仪器罩。2）观测前须将自动安平水准仪的水准器严格置平。3）在各测站上假设水准仪三脚架时，应使其中两脚与水准路线的方向平行，第三脚轮换置于路线方向的左侧与右侧。4）路线转弯处除外，每一测站仪器和前后视标尺的三个位置，尽量设置在一条直线上。5）同一测站上观测时，尽量不进行二次调焦。6）每一测段均应以偶数站结束，由往测转向返测时，两支标尺须互换位置，并应重新整置仪器。6.内业处理数据处理是高程控制测量中一个重要的环节，计算数据的准确度，对测量成果作出评定，最大限度保证数据的正确性、安全性，对高程控制和建设施工提供依据。数据处理前应先分析数据格式，理解各项数值所代表的含义；检查数据的正确性，完整性、有效性；检查是否有数据缺失或重复记录，数据与数据之间是否相匹配等。6.1DL-201水准仪数据格式由于与仪器配套的光盘损坏无法使用，无法用所匹配的数据传输软件将数据导入计算机，所以将仪器内存中的数据拷贝到电子水准仪可插拔的SD卡中，再拷贝到计算机，观测数据在计算机中以文本文档的形式显示。数据中前视概略高程已由仪器内置程序自动算出，数据开头为起始点点名、起始高程。“G”表示为后视标尺方向，“I’为前视标尺方向，后面依次为标尺读数、视距、目标点高程、测站数、仪器最小读数、目标点名、测站标记、标尺标记。图3二等水准测量数据格式图4四等水准测量数据格式6.2数据处理6.2.1起始数据：二等水准起始点B01高程220m四等水准起始点B01高程220m起始点高程为假定高程，二、四等水准起始点不为同一点。6.2.2闭合差二等水准闭合差：0.38mm四等水准闭合差：12mm6.3精度评定二等水准每公里高差中误差：0.97mm四等水准每公里高差中误差：1.32mm6.4高差平差表6二等水准高差平差及成果测段起点终点路线长(km)高差中数（m）高差中误差（mm）改正数（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序号点名高程（m）1B01220.000002P04220.741243P20230.658864P30220.85594表7四等水准测量高差平差及成果测段起点终点路线长（km）高