CN103115610A - 适用于复合水准仪的水准测量方法 - Google Patents

适用于复合水准仪的水准测量方法 Download PDF

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CN103115610A CN2013100499941A CN201310049994A CN103115610A CN 103115610 A CN103115610 A CN 103115610A CN 2013100499941 A CN2013100499941 A CN 2013100499941A CN 201310049994 A CN201310049994 A CN 201310049994A CN 103115610 A CN103115610 A CN 103115610A
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Abstract

本发明公开一种适用于复合水准仪的水准测量方法，可以按照
Figure 2013100499941100004DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure DEST_PATH_IMAGE004
精确测定调整对偶观测用复合水准仪的i角，使其满足测量精度要求；然后再进行b1、b2、b3、b4步骤进行两点高差测量，b1是分别用复合水准仪A和B测取
Figure DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure DEST_PATH_IMAGE008
两点高差；b2是计算复合水准仪A和B测取的
Figure 517966DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 759591DEST_PATH_IMAGE008
两点高差之差；b3是判断
Figure DEST_PATH_IMAGE012
是否超限，若在限差之内，进行b4步骤；若
Figure 301355DEST_PATH_IMAGE012
超出限差，需重复b1、b2、b3步骤；b4是取两个复合水准仪A和B所测
Figure 964417DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 427759DEST_PATH_IMAGE008
两点高差的均值作为测量值。

Description

适用于复合水准仪的水准测量方法
技术领域
本发明属于测量技术领域，尤其涉及一种可保证测量精度的适用于复合水准仪的水准测量方法。
背景技术
传统的水准测量装置是由一个水准仪和两个水准标尺组成。测量时先将两个水准标尺分别置于地面上的A、B两点，再将水准仪设置在A、B两点的中间位置，利用整平后水准仪望远镜的水平视线分别照准读取两个水准标尺的标高数值，所测标高数值之差即为地面A、B两点的水准高差，若已知其中一点的高程，即可由高差推算出另一点的高程。为了保证测量精度，一是要调整仪器结构，使水准仪的i角（望远镜视轴与水平面的夹角）满足水准测量等级限差（一、二等为15秒；三、四等为20秒）；二是要保证水准仪距两个水准标尺的水平距离相等或大致相等。存在的不足是：（1）测量工作效率及可靠性低。在复杂的地形环境中实现水准仪和水准标尺三点之间位置的合理配置，往往耗费测量人员大量的精力和时间，影响测量效率；（2）测量受到地形环境限制。当遇到陡坡、坑洼、水塘、沟渠、沟壑、江河、山区等复杂地形环境时，往往不能将水准仪架设在两个水准标尺的中间位置，导致水准测量无法实施。
为了克服上述不足，专利申请号为201210411233.1的中国发明专利，公开了一种“对偶式观测用尺仪合一复合水准仪”（以下简称复合水准仪），其结构是设有柱形尺体及水准器，在柱形尺体的同一柱面上固定有与柱形尺体轴线平行的水准标尺及可上下滑动的观测单元，所述观测单元有相互固定连接的对方高度信号测定器和本方高度信号测定器，对方高度信号测定器的视准轴与柱形尺体轴线垂直。其测量方法有如下步骤：安置仪器、同步粗整平、相互照准、同步精整平、对等观测及双向检核等。真正实现了点对点的直接水准测量，无需费时费力地考虑水准仪和水准标尺位置距离的合理配置，同时也由于双观测系统的可靠性检核而不再需要往返测量，提高了水准测量的工作效率及可靠性，水准测量的选点、布点不受地形环境限制，可以方便地在陡坡、坑洼、水塘、沟渠、沟壑、江河、山区等复杂地形环境下实施水准测量。从上述专利申请说明书所公开的技术内容可以看出，与传统测量方法的实质不同是对等观测及双向检核，对等观测是用对方高度信号测定器测取水平视线上对方高度数据，本方高度信号测定器测取水平视线上本方高度数据；双向检核是实时交换双方测量数据并检核双方的测量结果，即按照规范要求对双方测量结果的互差作出是否超限的评判，评判合格转站继续作业，评判不合格则在原站重复测量。由于对方高度信号测定器所采用的是具有瞄准功能的望远镜、电子望远镜、自动安平电子望远镜和复合式自动安平电子望远镜等，因此复合水准仪i角的大小是影响对偶式观测精度的关键因素，然而上述专利申请并未公开测定校正i角、i角对测量值影响的改正及消除等具体的测量方法，难以保证测量精度。
发明内容
本发明是为了解决现有技术存在的上述技术问题，提供一种可保证测量精度的适用于复合水准仪的水准测量方法。
本发明的技术解决方案是：一种适用于复合水准仪的水准测量方法，包括以下步骤：
a. 施测前测定校正复合水准仪的i角
a1. 将两个复合水准仪A和B分别对应安置在固定点                                               
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE004
处，测取第一组对方高度和本方高度数据；然后在
Figure 981518DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 462440DEST_PATH_IMAGE004
两点互换复合水准仪A和B，测取第二组对方高度和本方高度数据；按照下式计算复合水准仪A和B的i角：
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE006
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE008
式中：
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE012
分别为复合水准仪A、B的i角値，单位为秒；
为206265，单位为角秒；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE016
为
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE020
两点之间的水平距离；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE022
 为复合水准仪A在
Figure 740712DEST_PATH_IMAGE018
点测取的对方高度数据；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE024
 为复合水准仪A在
Figure 198239DEST_PATH_IMAGE018
点测取的本方高度数据；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE026
 为复合水准仪A在
Figure 74928DEST_PATH_IMAGE020
点测取的对方高度数据；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE028
 为复合水准仪A在
Figure 959707DEST_PATH_IMAGE020
点测取的本方高度数据；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE030
 为复合水准仪B在点测取的对方高度数据；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE032
 为复合水准仪B在
Figure 48810DEST_PATH_IMAGE020
点测取的本方高度数据；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE034
 为复合水准仪B在
Figure 780005DEST_PATH_IMAGE018
点测取的对方高度数据；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE036
 为复合水准仪B在
Figure 835686DEST_PATH_IMAGE018
点测取的本方高度数据；
a2. 判断复合水准仪A和B的i角是否超限？如复合水准仪A和B的i角均符合要求，进行b步骤；否则调整i角，重新进行a1、a2步骤；
b. 测量任意
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE040
两点间的高差
b1. 用复合水准仪A和B分别测取和两点高差； 
b2. 计算两个复合水准仪A和B测得的
Figure 953126DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 538828DEST_PATH_IMAGE040
两点高差之差
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE044
：
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE046
式中：
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE048
为由复合水准仪A获得的
Figure 591841DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 895783DEST_PATH_IMAGE040
两点高差；    
为由复合水准仪B获得的和
Figure 876695DEST_PATH_IMAGE040
两点高差；
b3. 判断
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE052
是否超限？若
Figure 274178DEST_PATH_IMAGE052
在限差之内，进行b4步骤；若
Figure 566881DEST_PATH_IMAGE052
超出限差，则重复b1、b2、b3步骤；
b4. 取两个复合水准仪A和B所测
Figure 645696DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 205990DEST_PATH_IMAGE040
两点高差的均值作为测量值
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE054
：
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE056
所述b1步骤是：将复合水准仪A和B分别安置于待测水准点
Figure 102271DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 613761DEST_PATH_IMAGE040
，分别测取和
Figure 911068DEST_PATH_IMAGE040
两点高差
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE058
、
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE060
，由复合水准仪A和B获得的和
Figure 416184DEST_PATH_IMAGE040
两点的高差
Figure 836801DEST_PATH_IMAGE048
和
Figure 873153DEST_PATH_IMAGE050
： 
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE062
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE064
式中：
Figure 173553DEST_PATH_IMAGE058
 为复合水准仪A放置在点获得的
Figure 883944DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 945440DEST_PATH_IMAGE040
两点的高差；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE066
 为复合水准仪A放置在
Figure 292108DEST_PATH_IMAGE038
点观测对方高度数据；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE068
 为复合水准仪A放置在
Figure 766952DEST_PATH_IMAGE038
点观测本方高度数据。
为复合水准仪B放置在
Figure 38850DEST_PATH_IMAGE040
点获得的
Figure 792305DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 754445DEST_PATH_IMAGE040
两点的高差；
 
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE070
为复合水准仪B放置在
Figure 382872DEST_PATH_IMAGE040
点观测对方高度数据；
 
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE072
为复合水准仪B放置在点观测本方高度数据；
和
Figure 55403DEST_PATH_IMAGE012
分别为复合水准仪A、B的i角値，单位为秒；
Figure 425204DEST_PATH_IMAGE014
为206265，单位为角秒；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE074
为
Figure 378117DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 237488DEST_PATH_IMAGE040
两点之间的水平距离；
所述b1步骤是：将两个复合水准仪A和B分别安置在测量点
Figure 846324DEST_PATH_IMAGE042
和处，测取第一组对方高度和本方高度数据；然后在测量点和
Figure 624552DEST_PATH_IMAGE040
处两点互换复合水准仪A和B，测取第二组对方高度和本方高度数据；按照下式计算，得到
Figure 720684DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 494605DEST_PATH_IMAGE040
两点高差为：
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE076
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE078
式中：
    
Figure 45279DEST_PATH_IMAGE048
   为由复合水准仪A获得的
Figure 184136DEST_PATH_IMAGE038
和两点高差；
    
Figure 79597DEST_PATH_IMAGE050
   为由复合水准仪B获得的
Figure 127187DEST_PATH_IMAGE038
和两点高差；
Figure 569987DEST_PATH_IMAGE066
 为复合水准仪A在
Figure 623394DEST_PATH_IMAGE038
点测取的对方高度数据；
Figure 26956DEST_PATH_IMAGE068
   为复合水准仪A在
Figure 507615DEST_PATH_IMAGE038
点测取的本方高度数据；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE080
 为复合水准仪A在
Figure 862373DEST_PATH_IMAGE040
点测取的对方高度数据；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE082
 为复合水准仪A在点测取的本方高度数据；
Figure 538391DEST_PATH_IMAGE070
 为复合水准仪B在
Figure 189952DEST_PATH_IMAGE040
点测取的对方高度数据；
 为复合水准仪B在点测取的本方高度数据；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE084
 为复合水准仪B在点测取的对方高度数据；
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE086
  为复合水准仪B在
Figure 788736DEST_PATH_IMAGE038
点测取的本方高度数据。
本发明可以精确测定和调整对偶观测用复合水准仪的i角，使其满足测量精度要求，并给出了对i角影响的改正及彻底消除方法，确保复合水准仪的高精度水准测量，使复合水准仪充分发挥优势。
附图说明
图1、2是本发明实施例1、2步骤a复合水准仪A、B的安置示意图。
图3是本发明实施例1、2步骤a的逻辑框图。
图4是本发明实施例1、2步骤b复合水准仪A、B的安置示意图。
图5是本发明实施例1步骤b的逻辑框图。
图6是本发明实施例2步骤b复合水准仪A、B的安置示意图。
图7是本发明实施例2步骤b的逻辑框图。
图8是本发明实施例1、2实现多点水准测量的示意图。
具体实施方式
实施例1：
a. 施测前测定校正复合水准仪的i角
工作原理如图3所示。
a1. 如图1所示：首先在平坦地段选定两个固定点
Figure 118086DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 880768DEST_PATH_IMAGE020
，将两个复合水准仪A和B分别安置于
Figure 284068DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 605328DEST_PATH_IMAGE020
，即复合水准仪A安置于
Figure 359657DEST_PATH_IMAGE018
，复合水准仪B安置于
Figure 158986DEST_PATH_IMAGE020
，然后同现有技术一样同步整平、相互照准、观测本方标尺并读数、相互观测对方标尺并读数，即测取固定点和
Figure 174532DEST_PATH_IMAGE004
的第一组对方高度和本方高度数据。
复合水准仪A获得的
Figure 150579DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 252133DEST_PATH_IMAGE020
两点的高差可表示为（注：计算高差时均为观测对方数据减观测本方数据，以下同）：
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE090
式中：
     
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE092
 为复合水准仪A的i角产生的误差（i角向上时取为正值，i角向下时取为负值，以下同）；
Figure 20238DEST_PATH_IMAGE022
 为复合水准仪A在
Figure 417721DEST_PATH_IMAGE018
点测取的对方高度数据；
Figure 146643DEST_PATH_IMAGE024
 为复合水准仪A在
Figure 789239DEST_PATH_IMAGE018
点测取的本方高度数据；
同理，复合水准仪B获得的
Figure 349533DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 855601DEST_PATH_IMAGE020
两点高差
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE094
可表为：
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE096
式中：
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE098
 为复合水准仪B的i角产生的误差；
Figure 757305DEST_PATH_IMAGE030
为复合水准仪B在
Figure 639810DEST_PATH_IMAGE020
点测取的对方高度数据；
Figure 54611DEST_PATH_IMAGE032
为复合水准仪B在
Figure 997159DEST_PATH_IMAGE020
点测取的本方高度数据；
上述观测后，如图2所示：在
Figure 497411DEST_PATH_IMAGE018
和两点交换两个复合水准仪的位置，即复合水准仪A安置于
Figure 452914DEST_PATH_IMAGE020
，复合水准仪B安置于
Figure 300784DEST_PATH_IMAGE018
，再次同步整平、相互照准、观测本方标尺并读数、相互观测对方标尺并读数。
此时，由复合水准仪A获得的
Figure 789797DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 14105DEST_PATH_IMAGE020
两点高差可表示为：
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE102
式中：
Figure 465815DEST_PATH_IMAGE092
 为复合水准仪A的i角产生的误差；
Figure 812482DEST_PATH_IMAGE026
 为复合水准仪A在
Figure 785861DEST_PATH_IMAGE020
点测取的对方高度数据；
Figure 548281DEST_PATH_IMAGE028
为复合水准仪A在
Figure 792180DEST_PATH_IMAGE020
点测取的本方高度数据；
同理，由复合水准仪B获得的
Figure 247433DEST_PATH_IMAGE018
和两点高差
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE104
可表示为：
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE106
式中：
Figure 401782DEST_PATH_IMAGE098
 为复合水准仪B的i角产生的误差；
Figure 437871DEST_PATH_IMAGE034
为复合水准仪B在
Figure 126341DEST_PATH_IMAGE018
点测取的对方高度数据；
Figure 513460DEST_PATH_IMAGE036
 为为复合水准仪B在点测取的对方高度数据；
理论上应有：
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE108
；；故由上述式子可得：
Figure DEST_PATH_IMAGE112
Figure DEST_PATH_IMAGE114
     当i値较小时，有：
Figure DEST_PATH_IMAGE116
式中：
Figure 210075DEST_PATH_IMAGE016
为
Figure 7130DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 678283DEST_PATH_IMAGE020
两点之间的水平距离；
Figure 851775DEST_PATH_IMAGE010
和分别为复合水准仪A、B的i角値，单位为弧度；
故最后可得：
Figure DEST_PATH_IMAGE006A
Figure DEST_PATH_IMAGE008A
式中：
i角値单位为角秒；
Figure 578215DEST_PATH_IMAGE014
为206265（即弧度与角度的转化系数，为180°×60×60/π），单位为角秒。
a2. 判断i角是否超限，如果复合水准仪A和B的i角均符合精度要求（例如按中国国家标准：一、二等水准测量i角限差为15秒；三、四等水准测量i角限差为20秒）进行b步骤；否则通过调整水准仪结构调小i角后，重新进行a1、a2步骤；
b. 测量任意
Figure DEST_PATH_IMAGE120
和两点间的高差
工作原理如图5所示。
b1. 如图4所示：将复合水准仪A和B分别对应安置于待测水准点
Figure 798981DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 245006DEST_PATH_IMAGE040
，分别测取
Figure 939555DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 78412DEST_PATH_IMAGE040
两点高差
Figure 724157DEST_PATH_IMAGE058
、
Figure 973873DEST_PATH_IMAGE060
，与传统及现有技术一样，使用复合水准仪观测读数时，高度数据读取需进行二次或多次，当其互差小于设定容限时取其均值作为测量高度数据值，若互差超限则再次观测读数。
如图4所示，高差值
Figure 21463DEST_PATH_IMAGE058
、
Figure 331222DEST_PATH_IMAGE060
正负号相反，故由复合水准仪A和B获得的
Figure 464263DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 517669DEST_PATH_IMAGE040
两点的高差
Figure 918302DEST_PATH_IMAGE048
和
Figure 398961DEST_PATH_IMAGE050
为： 
Figure DEST_PATH_IMAGE062A
Figure DEST_PATH_IMAGE064A
式中：
Figure 878353DEST_PATH_IMAGE058
 为复合水准仪A放置在点获得的
Figure 993519DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 707397DEST_PATH_IMAGE040
两点的高差；
Figure 752714DEST_PATH_IMAGE066
 为复合水准仪A放置在点观测对方高度数据；
Figure 759033DEST_PATH_IMAGE068
 为复合水准仪A放置在
Figure 909391DEST_PATH_IMAGE038
点观测本方高度数据。
Figure 176425DEST_PATH_IMAGE060
为复合水准仪B放置在
Figure 670598DEST_PATH_IMAGE040
点获得的
Figure 339476DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 660736DEST_PATH_IMAGE040
两点的高差；
 
Figure 149486DEST_PATH_IMAGE070
为复合水准仪B放置在
Figure 214394DEST_PATH_IMAGE040
点观测对方高度数据；
 为复合水准仪B放置在
Figure 964362DEST_PATH_IMAGE040
点观测本方高度数据；
和
Figure 310472DEST_PATH_IMAGE012
分别为复合水准仪A、B的i角値，单位为秒；
为206265，单位为角秒；
Figure 351426DEST_PATH_IMAGE074
为
Figure 877085DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 221479DEST_PATH_IMAGE040
两点之间的水平距离；
上述式中最后一项为i角影响改正。
b2. 计算两个复合水准仪A和B测得的
Figure 781773DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 287841DEST_PATH_IMAGE040
两点高差之差
Figure 88348DEST_PATH_IMAGE044
：
Figure DEST_PATH_IMAGE046A
式中：
Figure 33170DEST_PATH_IMAGE048
为由复合水准仪A获得的
Figure 447971DEST_PATH_IMAGE038
和两点高差；    
Figure 625192DEST_PATH_IMAGE050
为由复合水准仪B获得的
Figure 311388DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 82160DEST_PATH_IMAGE040
两点高差；
b3. 判断是否超限？若
Figure 183157DEST_PATH_IMAGE052
在限差之内，进行b4步骤；若
Figure 469782DEST_PATH_IMAGE052
超出限差，则需重新观测计算，即重复b1、b2、b3步骤。
b4. 取其两组高差的均值作为
Figure 796858DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 143526DEST_PATH_IMAGE040
两点高差测量值
Figure 290473DEST_PATH_IMAGE054
：
Figure DEST_PATH_IMAGE056A
此时结束任意
Figure 941641DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 123224DEST_PATH_IMAGE040
两点间的高差测量工作。
实际工作中，往往需要进行多点间的连续水准测量，可如图8所示：沿某一水准路线共设有n个水准点（或水准过渡点）。
按步骤a、b可先获得任意两点
Figure 640793DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 540616DEST_PATH_IMAGE040
间的高差。
再将
Figure 169043DEST_PATH_IMAGE038
点处的复合水准仪A移动安置于水准点
Figure 2013100499941100002DEST_PATH_IMAGE124
并重新命名为复合水准仪B，原复合水准仪B仍安置于水准点
Figure 768914DEST_PATH_IMAGE040
并重新命名为复合水准仪A。
重复步骤b，即同理可获得
Figure DEST_PATH_IMAGE126
和
Figure 457384DEST_PATH_IMAGE124
两点间的高差。
并可得和
Figure 73359DEST_PATH_IMAGE124
两点间的高差为：
Figure DEST_PATH_IMAGE130
进一步，再将
Figure 790386DEST_PATH_IMAGE040
点的复合水准仪移动安置于水准点重复步骤b，即可获得
Figure DEST_PATH_IMAGE134
和
Figure DEST_PATH_IMAGE136
两点间的高差，以此类推，可获得某一水准路线上任意两点的高差。
最终可得设有n个水准点的某一水准路线的高差为：
即
Figure DEST_PATH_IMAGE140
和
Figure DEST_PATH_IMAGE142
两点间的高差，实现了高精度水准测量的目的。
实施例2：
如实施例1的a1、a2步骤进行施测前校正复合水准仪的i角。
与实施例1所不同的是b1步骤。工作原理如图7所示。
b1. 交换式安置测量。如图4所示：将复合水准仪A和B分别对应安置于待测水准点
Figure 400490DEST_PATH_IMAGE038
和，即复合水准仪A安置于
Figure 41873DEST_PATH_IMAGE042
，复合水准仪B安置于
Figure 613406DEST_PATH_IMAGE040
，然后同现有技术一样同步整平、相互照准、观测本方标尺并读数、相互观测对方标尺并读数，即测取固定点
Figure DEST_PATH_IMAGE144
和
Figure DEST_PATH_IMAGE146
的第一组对方高度和本方高度数据。
由复合水准仪A安置于
Figure 705996DEST_PATH_IMAGE038
获得的
Figure 864445DEST_PATH_IMAGE038
和两点的高差
Figure 270598DEST_PATH_IMAGE058
可表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE148
式中：
     
Figure 471772DEST_PATH_IMAGE092
 为复合水准仪A的i角产生的误差（i角向上时取为正值，i角向下时取为负值，以下同）；
     
Figure 851938DEST_PATH_IMAGE066
 为复合水准仪A在
Figure 367233DEST_PATH_IMAGE038
点测取的对方高度数据；
   
Figure DEST_PATH_IMAGE150
 为复合水准仪A在
Figure 414823DEST_PATH_IMAGE038
点测取的本方高度数据；
同理，由复合水准仪B安置于
Figure 285434DEST_PATH_IMAGE040
获得的
Figure 152896DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 206302DEST_PATH_IMAGE040
两点高差
Figure 108399DEST_PATH_IMAGE060
可表为：
Figure DEST_PATH_IMAGE152
式中：
Figure 651376DEST_PATH_IMAGE098
 为复合水准仪B的i角产生的误差；
Figure 773178DEST_PATH_IMAGE070
为复合水准仪B在
Figure 364697DEST_PATH_IMAGE040
点测取的对方高度数据；
Figure 386879DEST_PATH_IMAGE070
为复合水准仪B在点测取的本方高度数据；
上述观测后，如图6所示：在
Figure 880494DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 275704DEST_PATH_IMAGE040
两点交换两个复合水准仪的位置，即复合水准仪A安置于
Figure 152393DEST_PATH_IMAGE040
，复合水准仪B安置于
Figure 535707DEST_PATH_IMAGE038
，再次同步整平、相互照准、观测本方标尺并读数、相互观测对方标尺并读数，即测取固定点
Figure 802741DEST_PATH_IMAGE144
和
Figure 63958DEST_PATH_IMAGE146
的第二组对方高度和本方高度数据。
    此时，由复合水准仪A安置于
Figure 732836DEST_PATH_IMAGE040
获得的
Figure 788517DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 542847DEST_PATH_IMAGE040
两点高差
Figure DEST_PATH_IMAGE154
可表示为：
式中：
 
Figure 171536DEST_PATH_IMAGE092
 为复合水准仪A的i角产生的误差；
 
Figure 757238DEST_PATH_IMAGE080
 为复合水准仪A在
Figure 921503DEST_PATH_IMAGE040
点测取的对方高度数据；
Figure DEST_PATH_IMAGE158
为复合水准仪A在点测取的本方高度数据；
同理，由复合水准仪B安置于
Figure 828465DEST_PATH_IMAGE038
获得的
Figure 767209DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 367955DEST_PATH_IMAGE040
两点高差可表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE162
式中：
Figure 955931DEST_PATH_IMAGE098
 为复合水准仪B的i角产生的误差；
Figure 362642DEST_PATH_IMAGE084
为复合水准仪B在
Figure 595040DEST_PATH_IMAGE038
点测取的对方高度数据；
Figure 930468DEST_PATH_IMAGE086
 为为复合水准仪B在
Figure 881107DEST_PATH_IMAGE038
点测取的对方高度数据；
理论上应有：
Figure DEST_PATH_IMAGE164
；；故由上述式子可得：
Figure DEST_PATH_IMAGE076A
Figure DEST_PATH_IMAGE078A
式中：
Figure 511415DEST_PATH_IMAGE048
为由复合水准仪A获得的
Figure 926216DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 868764DEST_PATH_IMAGE040
两点高差；      
Figure 369016DEST_PATH_IMAGE050
为由复合水准仪B获得的和
Figure 324519DEST_PATH_IMAGE040
两点高差；
    上述式中已彻底消除了i角的影响。
b2. 计算两个复合水准仪A和B测得的
Figure 1750DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 926981DEST_PATH_IMAGE040
两点高差之差
Figure 213606DEST_PATH_IMAGE044
：
Figure DEST_PATH_IMAGE046AA
b3. 判断
Figure 602999DEST_PATH_IMAGE052
是否超限。若
Figure 684087DEST_PATH_IMAGE052
在限差之内，进行b4步骤；若
Figure 96614DEST_PATH_IMAGE052
超出限差，则需重新安置仪器观测，即重复步骤b1、b2、b3步骤。
b4. 取其复合水准仪A和B测得的两组高差的均值作为
Figure 708903DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 890485DEST_PATH_IMAGE040
两点高差测量值
Figure 408054DEST_PATH_IMAGE054
：
Figure DEST_PATH_IMAGE056AA
此时结束任意
Figure 166932DEST_PATH_IMAGE038
和两点间的高差测量工作。
    如要进行多点间的连续水准测量，如图8所示：沿某一水准路线共设有n个水准点（或水准过渡点），可依次在相邻水准点安置复合水准仪，重复步骤b1、b2、b3、b4即可测得任意相邻两点
Figure 598492DEST_PATH_IMAGE038
和间的高差。
最终可得设有n个水准点的某一水准路线的高差为：
Figure DEST_PATH_IMAGE138A
。

Claims (3)

1.一种适用于复合水准仪的水准测量方法，其特征在于包括以下步骤：
a.  施测前测定校正复合水准仪的i角
a1. 将两个复合水准仪A和B分别对应安置在固定点                                                
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 501704DEST_PATH_IMAGE002
处，测取第一组对方高度和本方高度数据；然后在
Figure 30512DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 126644DEST_PATH_IMAGE002
两点互换复合水准仪A和B，测取第二组对方高度和本方高度数据；按照下式计算复合水准仪A和B的i角：
Figure 900565DEST_PATH_IMAGE004
Figure 765753DEST_PATH_IMAGE006
式中：
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 966927DEST_PATH_IMAGE008
分别为复合水准仪A、B的i角値，单位为秒；
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE009
为206265，单位为角秒；
Figure 612672DEST_PATH_IMAGE010
为
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 426170DEST_PATH_IMAGE012
两点之间的水平距离；
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE013
 为复合水准仪A在
Figure 473760DEST_PATH_IMAGE011
点测取的对方高度数据；
 为复合水准仪A在
Figure 916560DEST_PATH_IMAGE011
点测取的本方高度数据；
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE015
 为复合水准仪A在
Figure 32284DEST_PATH_IMAGE012
点测取的对方高度数据；
Figure 432916DEST_PATH_IMAGE016
 为复合水准仪A在
Figure 913576DEST_PATH_IMAGE012
点测取的本方高度数据；
 为复合水准仪B在
Figure 268333DEST_PATH_IMAGE012
点测取的对方高度数据；
 为复合水准仪B在
Figure 882034DEST_PATH_IMAGE012
点测取的本方高度数据；
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE019
 为复合水准仪B在
Figure 595913DEST_PATH_IMAGE011
点测取的对方高度数据；
Figure 205011DEST_PATH_IMAGE020
 为复合水准仪B在
Figure 600220DEST_PATH_IMAGE011
点测取的本方高度数据；
a2. 判断复合水准仪A和B的i角是否超限？如复合水准仪A和B的i角均符合要求，进行b步骤；否则调整i角，重新进行a1、a2步骤；
b.  测量任意
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE021
和两点间的高差
b1. 用复合水准仪A和B分别测取和
Figure 361688DEST_PATH_IMAGE022
两点高差； 
b2. 计算两个复合水准仪A和B测得的
Figure 691039DEST_PATH_IMAGE023
和
Figure 889939DEST_PATH_IMAGE022
两点高差之差
Figure 854090DEST_PATH_IMAGE024
：
Figure 113033DEST_PATH_IMAGE026
式中：
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE027
为由复合水准仪A获得的
Figure 929680DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 729008DEST_PATH_IMAGE022
两点高差；  
Figure 252394DEST_PATH_IMAGE028
为由复合水准仪B获得的
Figure 744555DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 720601DEST_PATH_IMAGE022
两点高差；
b3. 判断
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE029
是否超限？若
Figure 825086DEST_PATH_IMAGE029
在限差之内，进行b4步骤；若
Figure 530873DEST_PATH_IMAGE029
超出限差，则重复b1、b2、b3步骤；
b4. 取两个复合水准仪A和B所测
Figure 866040DEST_PATH_IMAGE023
和
Figure 657278DEST_PATH_IMAGE022
两点高差的均值作为测量值
Figure 736093DEST_PATH_IMAGE030
：
Figure 296387DEST_PATH_IMAGE032
。
2.根据权利要求1所述的适用于复合水准仪的水准测量方法，其特征在于：
所述b1步骤是：将复合水准仪A和B分别安置于待测水准点
Figure 802455DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 579525DEST_PATH_IMAGE022
，分别测取
Figure 524347DEST_PATH_IMAGE023
和
Figure 876831DEST_PATH_IMAGE022
两点高差
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE033
、，由复合水准仪A和B获得的
Figure 381947DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 802564DEST_PATH_IMAGE022
两点的高差
Figure 838916DEST_PATH_IMAGE027
和
Figure 686786DEST_PATH_IMAGE028
： 
Figure 674334DEST_PATH_IMAGE036
Figure 898642DEST_PATH_IMAGE038
式中：
 为复合水准仪A放置在
Figure 572385DEST_PATH_IMAGE021
点获得的
Figure 47229DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 809649DEST_PATH_IMAGE022
两点的高差；
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE039
 为复合水准仪A放置在
Figure 552083DEST_PATH_IMAGE021
点观测对方高度数据；
 为复合水准仪A放置在
Figure 969475DEST_PATH_IMAGE021
点观测本方高度数据；
Figure 597903DEST_PATH_IMAGE034
为复合水准仪B放置在
Figure 633992DEST_PATH_IMAGE022
点获得的
Figure 322462DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 709581DEST_PATH_IMAGE022
两点的高差；
 
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE041
为复合水准仪B放置在
Figure 377585DEST_PATH_IMAGE022
点观测对方高度数据；
 
Figure 596077DEST_PATH_IMAGE042
为复合水准仪B放置在
Figure 393132DEST_PATH_IMAGE022
点观测本方高度数据；
和
Figure 237777DEST_PATH_IMAGE008
分别为复合水准仪A、B的i角値，单位为秒；
为206265，单位为角秒；
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE043
为
Figure 863021DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 959153DEST_PATH_IMAGE022
两点之间的水平距离。
3.根据权利要求1所述的适用于复合水准仪的水准测量方法，其特征在于：
所述b1步骤是：将两个复合水准仪A和B分别安置在测量点
Figure 467494DEST_PATH_IMAGE023
和
Figure 598261DEST_PATH_IMAGE022
处，测取第一组对方高度和本方高度数据；然后在测量点
Figure 799435DEST_PATH_IMAGE023
和
Figure 382864DEST_PATH_IMAGE022
处两点互换复合水准仪A和B，测取第二组对方高度和本方高度数据；按照下式计算，得到
Figure 694896DEST_PATH_IMAGE023
和
Figure 680170DEST_PATH_IMAGE022
两点高差为：
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE045
Figure 2013100499941100001DEST_PATH_IMAGE047
式中：
    
Figure 616027DEST_PATH_IMAGE027
   为由复合水准仪A获得的和
Figure 802475DEST_PATH_IMAGE022
两点高差；
    
Figure 642255DEST_PATH_IMAGE028
   为由复合水准仪B获得的和两点高差；
Figure 895622DEST_PATH_IMAGE039
 为复合水准仪A在
Figure 589909DEST_PATH_IMAGE021
点测取的对方高度数据；
Figure 303787DEST_PATH_IMAGE040
   为复合水准仪A在
Figure 349103DEST_PATH_IMAGE021
点测取的本方高度数据；
Figure 806629DEST_PATH_IMAGE048
 为复合水准仪A在
Figure 355422DEST_PATH_IMAGE022
点测取的对方高度数据；
 为复合水准仪A在
Figure 505781DEST_PATH_IMAGE022
点测取的本方高度数据；
Figure 336596DEST_PATH_IMAGE041
 为复合水准仪B在点测取的对方高度数据；
 为复合水准仪B在
Figure 260056DEST_PATH_IMAGE022
点测取的本方高度数据；
Figure 811123DEST_PATH_IMAGE050
 为复合水准仪B在
Figure 813714DEST_PATH_IMAGE021
点测取的对方高度数据；
Figure DEST_PATH_IMAGE051
  为复合水准仪B在
Figure 399416DEST_PATH_IMAGE021
点测取的本方高度数据。
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