數(shù)字水準(zhǔn)儀i角檢驗(yàn)方法

在我們平時(shí)的沉降觀測(cè)過(guò)程中，精度的控制是非常重要的，關(guān)系到我們最終數(shù)據(jù)報(bào)告的準(zhǔn)確性，因此我們一定要控制沉降觀測(cè)的誤差。為了減少這些誤差，其中之一，對(duì)于i角的檢驗(yàn)顯得非常重要，i角誤差的大小直接關(guān)系到我們最終數(shù)據(jù)合格不合格。因此，我們要學(xué)會(huì)如何檢驗(yàn)i角，下面我有針對(duì)性的介紹其中一種方法，做到學(xué)以致用。

電子水準(zhǔn)儀i角檢驗(yàn)方法包括4種:費(fèi)式(Forstner)法，李式(Nahbauer)法，庫(kù)式(Kukkamaki)法，日本(Japanese)法。其基本原理相同，即利用i角對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)的影響與距離成比例這一特點(diǎn)，從而比較在不同距離的情況下，水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)的差別而求出i角。

其一般測(cè)定的方法是:距儀器一定距離處分別選定A點(diǎn)和B點(diǎn)，以便安放水準(zhǔn)標(biāo)尺A、B，兩點(diǎn)的高差h是未知數(shù)，要測(cè)定的i角也是未知數(shù)，因此選定2個(gè)位置I1、I2安置儀器，測(cè)定2份A、B高差成果，建立2個(gè)相應(yīng)的方程式，從而解出這2個(gè)未知數(shù)(h，i)。

日常工作中主要是使用費(fèi)式(Forstner)法，因此著重介紹它。如圖2所示，選定2個(gè)相距大約為45.0m的固定點(diǎn)A、B。把這段距離平均分成3段，并在兩點(diǎn)的連線之間分別距A、B大約15.0m處設(shè)2個(gè)測(cè)站I1、I2。在I1測(cè)站上，照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺A和B，讀數(shù)為a1和b1，當(dāng)i=0時(shí)，水平視線在水準(zhǔn)尺上的正確讀數(shù)應(yīng)為a1'和b1'，所以由于i角引起的誤差分別為Δ和2Δ。同樣，在I2測(cè)站上，照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺A和B，讀數(shù)為a2和b2，正確讀數(shù)應(yīng)為a2'和b2'，其誤差分別為2Δ和Δ。

在測(cè)站I1和I2上得到A、B點(diǎn)的正確高差分別為:

h1'=a1'－b1'=(a1－Δ)－(b1－2Δ)=a1－b1+Δ                    (1)

h2'=a2'－b2'=(a2－2Δ)－(b2－Δ)=a2－b2+Δ                    (2)

如不顧及其他誤差的影響，則h1'=h2'，所以

由(1)、(2)式可得:

2Δ=(a2－b2)－(a1－b1)

式中，(a1－b1)和(a2－b2)是儀器存在i角時(shí)，分別在測(cè)站I1和I2上測(cè)得A、B兩點(diǎn)間高差，以h1和h2表示，則上式可寫為:

2Δ=h2－h(huán)1

Δ=1/2(h2－h(huán)1)         (3)

由圖2可知:

Δ=i″s/ρ″

即:i″=ρΔ/s          (4)

至此，由公式(3)和(4)就求出水準(zhǔn)儀的i值。

按照《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》，最終得到:

i=Δ·ρ/(D2－D1)－1.61×10－5(D1+D2)            (5)

式中，i為i角值，單位為角秒(″);ρ為206265，單位為角秒(″);a1為在I1處觀測(cè)A尺的讀數(shù)平均值，單位為毫米(mm);b1為在I1處觀測(cè)B尺的讀數(shù)平均值，單位為毫米(mm);a2為在I2處觀測(cè)A尺的讀數(shù)平均值，單位為毫米(mm);b2為在I2處觀測(cè)B尺的讀數(shù)平均值，單位為毫米(mm);D1為儀器距近標(biāo)尺距離，單位為毫米(mm);D2為儀器距遠(yuǎn)標(biāo)尺距離，單位為毫米(mm)。