徕卡DNA10数字水准仪在高程控制测量中的应用

　　1 引言

　　测定高程控制点的过程称为高程控制测量，高程控制测量是控制测量的重要组成部分，是进行各种比例尺地形图测绘及工程测量的基础。高程测量的手段有多种，如：水准测量、三角高程测量、GPS 高程测量和气压高程测量等，但长期以来人们最认可的还是水准测量的方式。水准测量的仪器按照时代发展有微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪。数字水准仪作为一种先进的水准测量设备，如何才能充分它的最大功效具有相当的现实意义。

　　2 水准测量原理及规范要求

　　2.1 测量原理

　　常规水准测量是根据光学水准仪的水平视线，人们直接在水准尺上读取数字，利用两个标尺读数确定两点间的高差，从而由已知点的高程推算未知高程的过程。数字水准仪的测量是把标尺的条码作为参照信号存在仪器内，测量时线译码器捕获仪器视场内的标尺影像作为测量信号，然后与仪器的参照信号进行比较并可自动求得视线高差和水平距离。

　　2.2仪器比较 (见表1)

　　2.3常规水准测量

　　外业要求水准测量中三、四等水准测量是使用最为广泛的，根据水准测量规范，在具体作业时，要求如表2。由上可见，常规水准测量对外业工作有明确的规定，如前后视距差、视距累积差、观测读数顺序等。通过以上严格要求来获取我们所需精度等级的数据。

　　3 徕卡DNA10 数字水准仪的应用

　　我们针对以上三、四等水准的具体要求和一种部分无限制的方式，使用徕卡 DNA10 数字水准仪对同一闭合水准线路进行测量，分别得到三组数据(见表3)。

　　从表3 可以看出：(1)闭合差均在±6mm 左右<±12√L，每公里水准测量全中误差 Mw 均<6mm;(2)三等水准测段、路线往返测高差不符值为7mm<±12√K;(3)测段距离值和总距离相差在规定范围内，对平差结果影响可忽略不计;(4)各项指标均满足规范要求，达到三等水准精度。

　　4 误差分析

　　为什么对常规光学水准仪在水准测量中有许多限制?这要从水准测量的误差说起，水准测量的误差包括仪器误差、外界条件和人的观测误差三类。仪器误差中主要影响测量精度的是 i 角误差，但只要保证前后视距相等，就可有效消除 i 角误差的影响，这也是规范规定前后视距差和视距累计差的原因。外界条件中对视距提出要求的主要是地球曲率的影响，只要前后视距相等就可消除地球曲率对高差的影响;观测误差中主要有调焦误差和读数误差，为了尽量避免同一测站两次调焦，就要保证前后视距尽量相等。读数误差主要是观测时的估读误差，影响最大的是视线长度，所以就有规范规定的最大视距的要求。使用数字水准仪的误差分析。