在测量中如何消除水准仪i角对高差观测值的影响

什么叫i角?在水准测量中,消除i角影响的方法是什么?~

i角：在测量学中，当水准仪的水准管轴在空间平行于望远镜的视准轴时，它们在竖直面上的投影是平行的，若两轴不平行，则在竖直面上的投影也不平行，其交角 i 称为 i 角误差。
消除i角影响的方法：
用前后视距等长或使用数字水准仪的自动改正。
不过，尽管i角的影响，是可以用前后视距等长加以减弱，数字水准仪也可由机内设置的程序自动改正。
然而外条件随时在变化，随时测定i角而加以改正不仅影响作业效率，而且改正数也不是可以线性模拟的。

扩展资料：

水准测量规范规定：
用于一、二等水准测量的水准仪i角不应大于15″，用于其他等级水准测量的水准仪i角不应大于20″；否则，应进行水准仪水准管平行于视准轴的校正。
在水准测量作业期间，气泡式水准仪每天上、下午检验一次i角，自动安平光学水准仪每天检验一次i角，作业开始后的七个工作日内，若i角稳定，以后每隔15天检测一次；数字水准仪在整个作业期间应每天开测前都进行一次i角检测。
水准测量方法：
电子水准仪i角检验方法包括4种:费式(Forstner)法，李式(Nahbauer)法，库式(Kukkamaki)法，日本(Japanese)法。其基本原理相同，即利用i角对水准标尺上读数的影响与距离成比例这一特点，从而比较在不同距离的情况下，水准标尺上读数的差别而求出i角。
参考资料来源：百度百科-i角
参考资料来源：百度百科-水准仪

我学工程测量的I角小于等于15″
基辅分划高差之差是小于等于0.6mm，基辅分划读数差是小于等于0.4mm

第一节 水准仪调平
水准仪不调平，一切都是空谈。我们先看看怎样调平。下图示意了怎样调平水准仪。

先跟据地势调整三个支脚的长度，使水准仪能大致水平。然后踩实任意两个支脚，留一个活动的便于调整。支脚的活动方向和圆气泡的活动方向的关系如上图所示。注意：如果地比较松软，在踩实最后一个支脚时会产生图中右下的情况，所以应预留一些富裕量。在全部三个支脚都踩实了以后再调节三个螺旋，将圆气泡调到中间既可。螺旋的转动和圆气泡的移动的关系如下图：

圆气泡调好后，如果是自动安平的水准仪，就可以直接读数了。如果是半自动的，刚需按一个按钮就行了。如果是需要调长气泡的，则有点麻烦，调平长气泡后再读。把U形气泡的两边调的越对称越好。

第二节 水准仪的数据
读数没什么好讲的，只要会看尺应该就会读数，关键就在于最后一位(毫米)的估读的准确性。有一点要注意的是：立塔尺时多少会有些倾斜(也许网肉眼看不出)，这会导致读数偏大，所以在估读拿不准时，我个人习惯于把数读小一点，例如：看着像1456.5，我会读1456，而不读1457(正确读数应是1.4565m，但在实际工作中只要自己明白其含意就行了，怎么读都无所谓，上文只是我个人的习惯)。
使用水准仪的一个基本公式是：
读数＋高程=仪器高
一旦仪器立好，它的仪器高就不会变了，而立好仪器后要求仪器高就必需要有水准点，所谓水准点就是有高程信息的点，既通过读取这点的读数，再加上这点的高程，其和就是仪器高。
水准点高程＋水准点读数=仪器高
在用水准镜控制各层结构的施工过程中有下列公式：
仪器高=目标点高程＋目标点读数
由上述两个公式可得出下面的公式：
水准点高程＋水准点读数 = 仪器高 = 目标点高程＋目标点读数

这个公式就是施工过程中用的公式。图为各部分示意图。其中水准点的两个数据是已知的，目标点高程是已知的，只要目标点读数能达到计算出来的值，则目标点的实际高程就会符合它的理论值。
在实际工作中会遇到一个与此相反的过程。举个例子：一、两个读数都是实际读取的，这时目标点高程会随着水准点高程的变化而变化，既水准点高程变大，目标点高程就会变大，反之亦然；二、在水准点高程无法改变而读数可改变的情况下，目标点读数实际读取，水准点读数会与目标点高程产生相同的变化。如果觉得乱，记住下面的话：目标点读数实际读，目标点高程随着仪器高变化而变化。想让目标点高程怎样变化，只要想办法让仪器高做相同变化既可。除此之外，可能还会有一些其他的情况发生，只要牢记上面的公式并跟据当时情况灵活应变都能迎刃而解。
还有一种特殊的情况：就是测量时所用的尺可能是半截的，既尺底的数，标的不是0，而是其他数据。这时公式会变化：
水准点高程＋水准点读数＋尺底数 = 仪器高＋尺底数 = 目标点高程＋目标点读数＋尺底数
可以看出这种情况下，只要前后视都用同一把尺，就没有任何问题了。
有时候，只知道水准点和目标点的高差，既水准点也只是一个参考点，这时只要变化一下公式就可以了。
水准点高程－目标点高程 = 目标点读数－水准点读数

第三节 目标高程点的计算
所谓目标高程点，大多数情况下都是设计高程或跟据设计高程计算出的数据。请看下面两个公式：
目标点高程 = 设计高程 － 结构层厚 － 横坡 × 目标点距路中的距离
目标点读数 = 仪器高 － 设计高程 ＋ 结构层厚 ＋ 横坡 × 目标点距路中的距离
注意横坡的方向，绝大多数情况下是路中高两边低，也有相反的，比如超高路段或个别设计(比如东丽湖情景大道就是中间低两边高，为的是把雨水收集到中间的绿化带中)。

第四节 水准点的测设
水准点的测设是一切水准工作的前提，水准点测设的不好，会影响整条路的修筑质量。一般情况下，在一个工程开工以前，设计单位会把水准点、导线点、路中点等重要的点交给施工单位，俗称"交桩"。而这些点往往不够施工过程中用的，需要加密，包括水准点和导线点。本节只讨论一下水准点的测设。
首先要在全线范围内选好水准点的位置，并记录下来。注意：无论做什么工作，凡涉及到设点的过程，都要记好"点之记"。选水准点的原则是：点位要固定。至少保证在施工时期内不会丢失。我个人工作时一般都会选在台阶、矮墙、或在树上钉钉子。选位是还要注意，应尽量选在朝路的方向，还要注意能保证把尺立直，比如在树上钉钉子时，要选那些向路外歪的树，而且在立尺时，不要把尺靠在树上，因为看似竖直的树，从水准镜里看就不竖直了。选好的点要编号，并记录在本上，这个本非常重要，最已把所有前期测量的工作成果记在一个本上，一个工程一个本，别混淆了。所设的水准点要能覆盖整个工程的修筑范围，一个点的覆盖范围为，以该点为圆心，半径150m的圆。
点设立完了后，下一步是要测这些点。这项工作最好是五个人完成：两个扶尺、两个看水准仪读数，一个记录并实时计算数据。所有水准点，头尾两个点应该是已知点，既交桩时设计方给的点。测相邻两个点的高差，为一个测站。一个工程有n个水准点，在测这些点时就会有n－1个测站。每个测站的来方向的点为后视点，前进方向的点为前视点。每个测站的工作流程如下：
一、前后视点都要立好塔尺，看水准镜的人把水准镜立在一个能保证前后视距差在5m以内的地方，这是为了把水准镜的竖直角造成的误差尽量地减少(前后视距可以通过分别读取前后视点上下丝的数值差获得，上下丝的读数差与实际距离差是1:100的关系，既读数差1cm，实际距离是1m)。
二、两个人分别读取前后视读数，然后分别用后视数据减去前视数据，所得结果既为前视点与后视点的高程差。公式如下：
后视读数 － 前视读数 = 前后点高程差 = 前视点高程 － 后视点高程
读数后，两人的结果的差在3mm之内就可以了，进入下个测站的观测。如果大于3mm，则进行调整重新观测，直到数据符合要求，切不可弄虚作假。调整的内容有：重新确定立镜位置、重新立镜、两人换镜读数等。
有点需要注意的是，有的书上要求两台水准镜的立镜高度应差10cm以上，我个人认为没那个必要，因为那个要求是为了让数据分开，表示从不同立镜高都能得出正确值，我认为只要数据对就可以了。
当全部测站的工作都完成后，下面要做的是平差，其原理如下：
一、假定测量过程中不存在误差，则有如下公式：
第一个水准点的高程 ＋ 第一测站的高差 ＋ …… ＋ 第n－1测站的高差 = 第n个水准点的高程
二、考虑误差后，公式如下：
第一个水准点的高程 ＋
（第一测站的高差 ＋ 第一测站的误差 ） ＋ …… ＋ （第n－1测站的高差 ＋ 第n－1测站的误差）
= 第n个水准点的高程 ＋ n－1个测站的误差总和
三、平差的目的就是要消除第二个公式所有的误差，使第二个公式变为第一个公式，当然，这只是从理论上消除，为的是让工作顺利进行，但实际的误差并不会消除。
平差的方法是：在第二个公式等号右边减去“n－1个测站的误差总和”，等号左边每个测站减去“‘n－1个测站的误差总和’的n分之一”，如下所示：

第一个水准点的高程 ＋ (第一测站的高差 ＋ 第一测站的误差 － (n－1个测站的误差总和)/n) ＋ ……
＋ （第n－1测站的高差 ＋ 第n－1测站的误差 － (n－1个测站的误差总和)/n）
= 第n个水准点的高程 ＋ n－1个测站的误差总和 － n－1个测站的误差总和
既
第一个水准点的高程 ＋ (第一测站的高差 ＋ 第一测站的误差 － (n－1个测站的误差总和)/n) ＋ ……
＋ （第n－1测站的高差 ＋ 第n－1测站的误差 － (n－1个测站的误差总和)/n) = 第n个水准点的高程
需要注意的是，严格意义讲，每测站的平差量不应该简单的把误差总和取平均值，应该是测站距离越大，平差数越大，上述公式只是一个简单的算法，我个人认为，只要精度允许，用上述公式还是可以用的，因为施工测量的精度掌握不全在水准点的测设上，水准点再精，实际施工时不精也是没用的。施工精度参见各规范，水准点的测设满足规范即可，不用精益求精，施工讲究的是精度和速度并重，不可偏向一边，关键在于平衡，够用就好。另附跟据测站距离平差的公式：
第一个水准点的高程 ＋
(第一测站的高差 ＋ 第一测站的误差 － (n－1个测站的误差总和)×(第一测站距离/n－1个测站的总距离))
＋ …… ＋
(第n－1测站的高差 ＋ 第n－1测站的误差 － (n－1个测站的误差总和)×(第n－1测站距离/n－1个测站的总距离))
= 第n个水准点的高程
平差结束，下面要做的就是根据平差结果算出各水准点的高程，公式如下：
第二个水准点高程 = 第一个水准点高程 ＋ 第一测站的高差
第三个水准点高程 = 第二个水准点高程 ＋ 第二测站的高差
以此类推
第n个水准点高程 = 第n－1个水准点高程 ＋ 第n－1测站的高差
注：此高差是平差后的高差，并不是直接读数的结果，与上不同，下面皆如此。
至此，水准部分的测量基本讲完了，有遗漏的地方还忘大家见谅，下面附上一张用excel编的自动平差水准点的表格，希望能对大家有帮助。
附表：水准平差自动计算表
A B C D E
1 点号 读数 高差 平差后高差 高程
2 s1 3333 =B2-B3 =C2-D32/C32 s1高程
3 s2 3333 =E2+D2
4 3333 =B4-B5 =C4-D32/C32
5 s3 3333 =E3+D4
6 3333 =B6-B7 =C6-D32/C32
7 s4 3333 =E5+D6
8 3333 =B8-B9 =C8-D32/C32
9 s5 3333 =E7+D8
10 3333 =B10-B11 =C10-D32/C32
11 s6 3333 =E9+D10
12 3333 =B12-B13 =C12-D32/C32
13 s7 3333 =E11+D12
14 3333 =B14-B15 =C14-D32/C32
15 s8 3333 =E13+D14
16 3333 =B16-B17 =C16-D32/C32
17 s9 3333 =E15+D16
18 3333 =B18-B19 =C18-D32/C32
19 s10 3333 =E17+D18
20 3333 =B20-B21 =C20-D32/C32
21 s11 3333 =E19+D20
22 3333 =B22-B23 =C22-D32/C32
23 s12 3333 =E21+D22
24 3333 =B24-B25 =C24-D32/C32
25 s13 3333 =E23+D24
26 3333 =B26-B27 =C26-D32/C32
27 s14 3333 =E25+D26
28 3333 =B28-B29 =C28-D32/C32
29 s15 3333 3333 =E27+D28
30 =SUM(C2:C29) =SUM(D2:D29)
31 s1高程 s15高程 =B31-A31
32 =COUNT(C2:C29) =C30-C31
表格说明： 1、最外圈的数字和字母代表EXCEL里的行号和列号，单元格的表示以列号加行号的方 式，例：A1、B19、E32
2、由两格合并成的一格，其表示以其所占格的左、上格为准，例：C24，而没有C25
3、表格内粗写的格子，其内容需根据实际填写，为已知数据
4、有等号的部分为计算公式，在EXCEL中，其会输出计算结果，照抄
5、斜写的一列"3333"为读数，根据实际填写
6、点号列写实际过程中的号，最上一行汉字照抄即可
7、SUM(C2:C29)表示求C2到C29格的数值和
8、COUNT(C2:C29)用于统计C2到C29格中不为空的格子数目，此例中为14

第三篇 平面测量
第二篇讲的是水准测量，是竖直方向的测量，是一维的，这篇讲平面测量，是水平方向的，是二维的。平面测量的作用是使实际道路的平面形状与图纸吻合。现在，平面测量主要用全站仪来进行，GPS的精度和速度只能取其一，正如我前面说过的一句话，精度和速度之间要有个平衡，全站仪是目前最符合这一原则的工具。

第一节 全站仪调平
因为全站仪是二维测量工具，所以它的调平有“水平”和“对中”两个要求。全站仪有两个水平气泡，一个是圆气泡，一个是长气泡，调平的最终状态应是：无论全站仪朝向何方向，长气泡均应保持水平状态，而且从对中镜中看，立镜点正好在镜中圆心上。
全站仪调平的步骤如下：
一、根据立镜点周围的地形及自己的身高，调整好三角架三条腿的长短，先把全站仪中心大致对着立镜点，三角架上平面基本水平。并把三条腿踩死，之后才能调整。
二、根据下图所示的三角架的腿长度、全站仪三个角螺旋、对中镜中的点位置及圆气泡位置之间的关系，来进行调整。规律很简单，只要灵活的组合，就能达成目的。

三、当圆气泡调平时，如果对中镜中立镜点离中心不太远，可以旋松三角架上固定全站仪的螺栓（旋松即可，不要分开），挪动全站仪对中。这时用角螺旋调整长气泡，方法是先转动全站仪使长气泡与任意两个角螺旋的连线平行，调平长气泡，然后再把全站仪转动90度，使长气泡和原来的方向垂直，然后只调另一个角螺旋，把长气泡调平。这时基本上就满足长气泡在任意角度都平了。然后再挪动全站仪对中，再调长气泡，反复进行这两个内容，直到水平与对中都满意为止。

一楼，你TMD侮辱测量，不知道别乱发！！！
前后视距相等，作为测量人员拿到仪器一般情况下应该对仪器进行校验，对于工程测量无法保证前后视距相等就必须保证仪器的I角在规定的范围内，一般情况下50M不要差3MM就差不多！！！

最简单有效地办法就是前后是等距。没有别的。

前后视距相等

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