数字水准仪及其在工程测量中的应用课件.ppt

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1、工程测量新技术选修课专题四数字水准仪及其在工程测量中的应用数字水准仪的概念数字水准仪(digitallevel)是用于自动化水准测量的仪器，它采用CCD阵列传感器获取编码水准尺的图像，依据图像处理技术来获取水准标尺的读数，标尺图像处理及其处理结果的显示均由仪器内置计算机完成。电子水准仪(electroniclevel)是用于标明目标点水平位置的仪器。(在某些资料中把激光扫平仪视为电子水准仪。)数字水准仪的发展1990年Wild厂推出了第一款数字水准仪NA2000，测量精度为±1.5mm/km，用于普通水准测量，1991年升级为NA2002；1991年底推出NA3000

2、，测量精度提高到了±0.4mm/km，达到了精密水准仪的要求，1994年升级为NA3003。2002年推出的DNA03和DNA10，面向精密水准测量，精度分别为±0.3mm/km和±0.9mm/km。2004年下半年推出了面向中低端市场的Sprinter100/100M/200/200M，精度分别为±2.0mm/km和±1.5mm/km。1994年德国Zeiss厂生产出了两种型号的数字水准仪Dini10和Dini20，测量精度分别到了±0.3mm/km和±0.7mm/km，不久又推出了带角度测量功能的Dini10T。？？年Dini12(T)和Dini22，精度分别为±0

3、.3mm/km和±0.7mm/km。1994年底Topcon也推出了两种型号的数字水准仪DL-101和DL-102，测量精度分别达到了±0.4mm/km和±1.0mm/km。1997年升级为能安置PCMCIA卡的DL-101C和DL-102C。？？年SOKKIA推出SDL30M和SDL50M。TrimbleZeissDiniLeicaDNASOKKIASDLTopconDL比较评价指标测量精度测量速度仪器重量电池容量屏幕信息价格测量原理与光学水准仪的比较相同点：数字水准仪具有与传统水准仪相同的光学、机械和补偿器结构；光学系统也沿用光学水准仪的；水准标尺一面具有用于电子读

4、数的条码，另一面具有传统水准标尺的E型分划，既可用于数字水准测量，也可用于传统水准测量。不同点：传统水准仪用人眼观测，数字水准仪用光电传感器(CCD线阵)代替人眼；数字水准仪与其相应条码水准标尺配用。仪器内装有图像识别器，采用数字图像处理技术。另外对于精密水准仪而言，传统的利用测微器读数，而数字水准仪没有测微器。数字水准仪优点1．速度快：水准仪自动探测读数、记录和检核，不用观测员人工观测，作业速度快慢取决于仪器整置速度和跑尺人员的速度。2．精度高：图像处理技术自动判别读数，免除了观测员人工夹准分划和读数误差的影响。对图形影像多个分划取平均值，有利于消除标尺分划误差。另外

5、速度的提高，可消除与时间有关的外界条件的影响，如温度变化引起的视准轴的变化，大气垂直折光的变化，仪器水准尺升降等的影响。3．仪器重量轻，操作简便，减轻作业员的劳动强度。4．易于实现测量内外业一体化。数字水准仪将数据直接记录在卡或内存中，及时检核，按规定格式输出，便于在计算机上处理，形成自动流程，不仅大大提高了工作效率，而且避免了由于人工记录、计算出现的差错。数据处理数字水准仪能自动采集并将观测数据以一定的记录格式存储下来，为内外业一体化提供原始数据。虽然数字水准仪生产厂家也提供了一部分后处理软件，但要么功能过于简单，不能满足实际生产的需要，要么软件功能强大，价格也较高，

6、一般单位难以承受。而实际上原始数据皆为可读的文本文件，若能熟悉其数据组成格式，就可以编写适合本单位生产需要的程序来完成后续数据处理工作。测段/测线：水准测量中两个水准点之间或水准点与临时点之间的水准路线。测量方式或程序：水准测量过程中，为减弱或消除多项误差的影响而采取的观测顺序，如后前、后前前后、后后前前等，常用B(Back)表示后视，F(Fore)表示前视，a(altering)表示奇偶数站交替。ZeissDini系列数据格式ZeissDini数字水准仪原始数据有Rec500和RecE两种格式。Rec500格式简单，易于理解，但不包含类型标识符、观测值单位、观测时间等

7、数据，因此信息量相对较少。RecE格式信息量丰富，因此一般选择RecE作为缺省数据格式。RecE数据格式以行为单位，每一行宽度固定为121个字节，记录一条信息。每条信息由格式识别符、地址块、信息块和数值数据块构成：地址块从1到99999，表示本条记录在整个文件中的位置；信息块以27个字符定义点识别和文本信息；数据块有3个，包含水准尺中丝读数、距离读数及前视点的概略高程。测线开始以Start-Line标识，并表明观测方式，结束以End-Line结尾，结束前统计累积后视视线长度和累积前视视线长度。观测过程中只要读取了中丝读数和视线长度就记录一