二等水准测量及平差计算操作教程

作者:马麒麟

(中铁八局集团第七工程有限公司)

一、前言

二等水准测量称为精密水准测量。是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。在地面两点间安置水准仪,观测竖立在两点上的水准标尺,按尺上读数推算两点间的高差。通常由水准原点或任一已知高程点出发,沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。二主要作为大城市的高程控制;地面沉降;精密工程测量。

二、主要技术标准

执行规范:《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006

三、主要内容

作业流程图

1、首先进行现场控制点勘察,查看控制点具体位置并在奥维地图上做出标记,是否有控制点被破坏,查看周围地形情况。

2、勘察完成后,根据施工需求按规范要求埋设加密点,加密点要埋设在坚实牢固的土质上,防止后期沉降。

3、根据勘察情况,制定测量路线,尽量选择距离最短、高差较小、土质坚硬的线路。

4、设置测量参数开始测量,以徕卡LS10为例:

4.1测量前仪器水准气泡对中整平,然后在主菜单中选择工具-区域设置-单位设置,距离单位米,高程位数为5位,距离位数为3位,温度℃。

4.2在主菜单中选择工具-区域设置-模式设置,模式有五种:单次、平均、平均S、中值、跟踪。选择平均。

4.3设置作业:在主菜单界面选择程序-线路测量进入配置界面,点击设置作业。

新建一个作业,输入作业名称,作业员名称。

4.4设置限差:按照二等水准标准设置限差,最小视距为3米(仪器到水准尺的距离要大于3米),最大视距为50米,前后视距差为1.5米(后视水准尺到仪器的距离与前视水准尺到仪器的距离之差不大于1.5米),累计视距差为6米(本次的前后视距差+往次所有的前后视距差之和不大于6米),最高视线2.8米(仪器望远镜十字丝横丝与水准尺水平视线不超过2.8米,2米的水准尺则输入1.8米),最低视线0.55米),B1-F1/B2-F2 0.00030m(第一次后视读数-前视读数与第二次后视读数-前视读数不大于0.3mm)。

4.5开始:设置一条线路名称,方法为aBFFB(BFFB FBBF),点号设置起点的编号,高程输入0或起点高程。

4.6 开始测量:后视中B为后视点,F为前视点,BFFB为后前前后。意思是第一次测后视水准尺,第二次测前视水准尺,第三次测前视水准尺,第四次测后视水准尺,FBBF同上。站点号为测站编号,Stn1表示仪器的第一站,点号A1为起点点号,H为起点高程。开始测量对准后视水准尺按仪器右边的红色按键测量。

4.7点击测量后,会出现以下界面,模式为平均,计数器为测量次数,因为开始选择的是2次平均,所以会连续测量两次。标尺为仪器望远镜十字丝中丝在水准尺上的水平位置读数,单标准差,平均标准差,传播我一般习惯在15以内就继续下一部测量,如果超了重新点击测量按键,合格后点击记录进行下一步测量。

4.8数据输出:测量完成后对所测数据导出进行平差计算,插入徕卡专用U盘,点击数据输出,选择当前作业进点击继续进入下一步。

4.9新建或者选择一个文件夹作为路径点击继续然后数据就导入到U盘。这时外业作业就已经完成。

5、平差计算:我们得到测量原始数据后,需要对数据处理后得到in1文件然后进行平差计算,in1文件的生成可以通过多种方式得到,我这里介绍两种方式,一种是科傻软件自带的程序,一种是测量坐标计算程序V6来生成。下面我就这两种方法进行示范。

5.1测量坐标计算程序V6生成in1文件步骤:打开测量坐标计算程序V6-点击水准仪-点击提取平差文件,然后按照左上角的步骤进行操作。

5.2导入数据:第一步点击导入数据会出现选择数字水准仪品牌,因为使用的是徕卡水准仪所以选择1然后按确定,选择从仪器中导出的GSI格式文件,点击确定。

5.3格式处理:导入数据后点击格式处理,如果在测量时已经输入了水准点点号,会在点号栏看到输入点号的名称和位置,检查没有问题后点击生成数据。如果未在测量时输入水准点点号,则需要在点号栏根据测量站数自行添加水准点点号。

5.4检查重复点号、生成格式:点击检查重复点号是为了检查是否有输入错误的点号,然后点击生成格式,使用距离定权,点击确定。

5.5导出in1:生成数据后可以更改前两行为起点和终点的高程然后导出,也可以直接导出数据然后在in1文件中修改。

5.6使用科傻进行数据处理,首先打开科傻LEVEL,点击项目-新建工程,输入工程名称选择路径然后点击创建。

5.7工程属性:创建完成后会出现工程属性,包括工程描述、坐标系统、格式与单位、高程网,按要求填写。主要注意高程网站仪器类型选择数字水准仪,定权方式选择距离倒数。

5.8导入已知点数据:工程属性设置完成后,点击导入已知点数据,使用文本格式:点号,高程的格式输入,导入后如下图。

5.9导入水准仪数据:导入完成控制点高程后,点击导入水准仪数据,选择GSI格式的原始数据,然后系统自动生成in1格式,最后导出或者进行平差。

四、水准平差

1、打开科傻LEVEL,按照5.6、5.7的步骤进行,然后直接导入测量坐标计算程序V6生成的in1数据,或者按照科傻步骤生成的数据的步骤进行。

2、数据处理:数据导入后点击左侧数据处理,在里面选择网平差,就会生成高差观测值、平差高差值和平差高差。

3、闭合差计算:点击闭合差计算得到往返测高差不符值计算结果,和高差闭合差计算结果。

4、网平差报告:最后点击网平差报告生成成果报告。


来源:作者投稿,作者:马麒麟,单位:中铁八局集团第七工程有限公司

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