測(cè)繪工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文-天寶dini03系列數(shù)字水準(zhǔn)儀i角誤差檢校誤差分析

1、淮海工學(xué)院二〇一二屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1頁(yè)共26頁(yè)1緒論隨著科學(xué)技術(shù)特別是電子技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字水準(zhǔn)儀在水準(zhǔn)測(cè)量中被廣泛應(yīng)用。它融電子技術(shù)、圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)于一體，以條碼間隔影像信息與參考信號(hào)進(jìn)行圖像數(shù)學(xué)處理的測(cè)量原理，自動(dòng)采集測(cè)量數(shù)據(jù)、信息處理和獲取自動(dòng)記錄每一個(gè)觀測(cè)值，從而實(shí)現(xiàn)水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器的發(fā)展方向。雖然數(shù)字水準(zhǔn)儀具有將測(cè)定的i角存入機(jī)內(nèi)，并對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)按該i角進(jìn)行自動(dòng)修正功能，但儀器i角受外界溫度、濕度、振動(dòng)的影響而瞬時(shí)變

2、化仍然存在。因此，研究討論數(shù)字水準(zhǔn)儀i角問(wèn)題非常有必要。天寶DiNi03系列數(shù)字水準(zhǔn)儀——世界上精度最高的數(shù)字水準(zhǔn)儀之一，其各項(xiàng)指標(biāo)都明顯優(yōu)于其他數(shù)字水準(zhǔn)儀。其性能卓越、操作方便，使水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)入了數(shù)字時(shí)代，大大提高了生產(chǎn)效率。已廣泛應(yīng)用于地震、測(cè)繪、電力、水利等系統(tǒng)，在各項(xiàng)重大工程中發(fā)揮著強(qiáng)大的作用。由此天寶DiNi03系列數(shù)字水準(zhǔn)儀i角問(wèn)題研究顯得尤為重要。目前，水準(zhǔn)儀的i角研究主要反映在三個(gè)方面，即：方法、速度和精度。關(guān)于i角的檢校

3、方法，我們比較成熟，許多測(cè)量學(xué)類教材中，就提供了一種廣泛采用的方法。近年電子水準(zhǔn)儀i角自動(dòng)檢校中，又出現(xiàn)了其他三種新方法。在提高檢驗(yàn)水準(zhǔn)儀i角的速度上，也出現(xiàn)了一些研究成果，電子水準(zhǔn)儀的自動(dòng)化檢校更是大大提高了檢校水準(zhǔn)儀i角的速度。在評(píng)定水準(zhǔn)儀i角的精度上，也出現(xiàn)了一些成果，既有定性的也有定量的。國(guó)內(nèi)外對(duì)水準(zhǔn)儀的i角全部采用平行光管進(jìn)行檢驗(yàn)和校正，儀器設(shè)備價(jià)格昂貴，一般都是送專門的測(cè)繪儀器鑒定部門進(jìn)行檢驗(yàn)和校正，而儀器使用單位如果自己對(duì)

4、水準(zhǔn)儀的i角進(jìn)行檢驗(yàn)和校正，大都是在室外安置儀器、立尺進(jìn)行檢驗(yàn)和校正，需要人員多、誤差較大、作業(yè)條件差，利用誤差傳播定律的定量研究不深入。盡管這方面工作之前有人進(jìn)行過(guò)研究，諸如DS3、徠卡系列、蔡司系列水準(zhǔn)儀i角的研究，但對(duì)于天寶DiNi03系列數(shù)字水準(zhǔn)儀i角誤差檢校方法與誤差分析這方面，前人尚未做出過(guò)系統(tǒng)地分析，仍可以在這方面做一些有益的初步探究工作。2數(shù)字水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介2.1數(shù)字水準(zhǔn)儀工作原理數(shù)字水準(zhǔn)儀是目前最先進(jìn)的水準(zhǔn)儀，配合專門的條

5、碼水準(zhǔn)尺，通過(guò)儀器中內(nèi)置的數(shù)字成像系統(tǒng)，自動(dòng)獲取水準(zhǔn)尺的條碼讀數(shù)，不再需要人工讀數(shù)。這種儀器可大大降低測(cè)繪作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，避免人為的主觀讀數(shù)誤差，提高測(cè)量精度和效率。它利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，把由標(biāo)尺進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡的條碼分劃影像，用行陣探測(cè)器傳感器替代觀測(cè)員的肉眼，從而實(shí)現(xiàn)觀測(cè)夾準(zhǔn)和讀數(shù)自動(dòng)化。測(cè)量作業(yè)時(shí)只要將水準(zhǔn)儀概略整平，補(bǔ)償器自動(dòng)使視線水平，照準(zhǔn)標(biāo)尺并調(diào)焦，按淮海工學(xué)院二〇一二屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第3頁(yè)共26頁(yè)緯測(cè)量系統(tǒng)(武漢)有限公司

6、生產(chǎn)的中緯ZDL700系列數(shù)字水準(zhǔn)儀、科力達(dá)公司生產(chǎn)的DL系列數(shù)字水準(zhǔn)儀為代表，而進(jìn)口的國(guó)外儀器以瑞士徠卡公司生產(chǎn)的DNA、NA系列數(shù)字水準(zhǔn)儀、德國(guó)蔡司公司生產(chǎn)的DiNi系列數(shù)字水準(zhǔn)儀、日本拓普康公司生產(chǎn)的DL系列數(shù)字水準(zhǔn)儀、索佳公司生產(chǎn)的SDL系列數(shù)字水準(zhǔn)儀和美國(guó)天寶公司生產(chǎn)的DiNi系列數(shù)字水準(zhǔn)儀為代表，下面舉例說(shuō)明這些儀器基本參數(shù)。（見表1、表2，其中天寶DiNi系列數(shù)字水準(zhǔn)儀詳細(xì)內(nèi)容見下文敘述）表1國(guó)內(nèi)數(shù)字水準(zhǔn)儀基本參數(shù)國(guó)內(nèi)數(shù)字

7、水準(zhǔn)儀基本參數(shù)南方測(cè)繪公司蘇州一光儀器公司中緯測(cè)量系統(tǒng)有限公司科力達(dá)公司型號(hào)DL3003DL2007DS03EL201中緯ZDL700DL2011km往返精度0.3mm0.7mm0.3mm0.7mm0.7mm1.0mm測(cè)量范圍1.5100m1.5110m1.2100m1100m2m105m1.5100m補(bǔ)償精度12′12′15′12′10′12′安平精度0.2″0.2″0.2″0.3″0.35″0.3″望遠(yuǎn)鏡倍率323242322432

8、表2國(guó)外數(shù)字水準(zhǔn)儀基本參數(shù)國(guó)外數(shù)字水準(zhǔn)儀基本參數(shù)徠卡公司蔡司公司拓普康公司索佳公司型號(hào)DNA03NA2DiNi12DL502SDL30M1km往返精度0.3mm0.3mm0.3mm0.4mm0.4mm測(cè)量范圍1.8110m1.6110m1.5100m1.6100m1.6100m補(bǔ)償精度10′30′15′15′15′安平精度0.3″0.3″0.2″0.3″0.3″望遠(yuǎn)鏡倍率24323232322.4數(shù)字水準(zhǔn)儀和光學(xué)水準(zhǔn)儀的比較（1）相同點(diǎn)

9、：數(shù)字水準(zhǔn)儀具有與光學(xué)水準(zhǔn)儀相同的光學(xué)、機(jī)械和補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)；光學(xué)系統(tǒng)也是沿用光學(xué)水準(zhǔn)儀的；水準(zhǔn)標(biāo)尺一面具有用于電子讀數(shù)的條碼，另一面具有光學(xué)水準(zhǔn)標(biāo)尺的E型分劃；既可用于數(shù)字水準(zhǔn)測(cè)量，也可用于傳統(tǒng)水準(zhǔn)測(cè)量，摩托化測(cè)量，變形監(jiān)測(cè)和適當(dāng)?shù)墓I(yè)測(cè)量。（2）不同點(diǎn)：光學(xué)水準(zhǔn)儀用人眼觀測(cè)，數(shù)字水準(zhǔn)儀用光電傳感器(CCD線陣)代替人眼；數(shù)字水準(zhǔn)儀與其相應(yīng)條碼水準(zhǔn)標(biāo)尺配用。儀器內(nèi)裝有圖像識(shí)別器；采用數(shù)字圖像處理技術(shù)，這些都是光學(xué)水準(zhǔn)儀所沒(méi)有的；同一根編碼