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水准仪

利用水准仪测量地面点高程的方法，称为水准测量。它是精度较高的一种准测量方法。

1、水准测量原理

水准测量原理是利用水准仪所提供的水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，然后根据其

中一点的已知高程推算出另一点的高程。如图所示，欲测

定A，B两点之间的高差h ,

AB

可在A，B两点上分别竖立水准尺，并在A，B两点之间安置水准仪。借助仪器的水平视线，在A点尺上读数，设为a;在B点尺上读数，设为b；则B点对于A点的高差为：

h ?a?b 水准仪NA720

AB

如果水准测量由A到B进行测量，我们称A点为后视点，A点尺上的读数

a为后视读数；称B点位前视点，B点尺上的读数b为前视读数。高差等于后视读数减去前视读数。a﹥b高差为正；反之，为负。在计算高程时，高差应连同其符号一并运算。

若已知A点的高程为H

，则B点的高程为：

A

H ?H

B

H ?H

A ab

?(a?b)

A

从图中可以看出，B点的高程H

视线高程：

也可以通过仪器的视线高程H

B

求得。即：

i

H ?H ?a

i A

B点高程H

?H ?b

B i

式H ?H ?H

?H ?(a?b)是直接利用高差hAB计算B点的高程，

B A ab A

称高差法；式H ?H ?b是利用仪器视线高程Hi计算B点高程的，称仪高法。

B i

在施工测量中，当安置一次仪器要求测出若干个点的高程时，应用仪高法比高差法方便。

在实际工作中，通常A，B两点相距较远或高差较大时，仅安一次仪器难以测得两点间的高差，此时需要分段进行侧量。

精密水准仪（NA2+GPM3）

2、水准仪的构造和各部件的作用

水准仪的类型很多。它主要由望远镜、水准器和基座三不分构成。

望远镜

望远镜主要由物镜、目镜、对光凹透镜和十字丝分化板所组成。物镜和目镜多采用复合透镜组，十字丝分划板上刻有两条相互垂直的长线，竖直的一条称竖丝，它的作用是瞄准标尺；横的一条称为中丝，它的作用是当视线水平时在标尺上读数；在中丝的上下方还有对称的刻有两条与中丝平行的短横线，称为视距丝，他可以测定仪器至标尺的距离。十字丝分划板是由平板玻璃制成的，平板玻璃片装在分划板座上。

十字丝交点与物镜光心连线，称为视准轴或视线。

水准器

一般都有圆水准其器

圆水准器顶面的内壁是球面，其中有圆分化圈，圆圈的中心为水准器的零点。通过零点的球面法线为圆水准器轴线，当圆水准器气泡居中时，该轴线处于竖直位置。当气泡不居中时，气泡中心偏移零点2mm，轴线所倾斜的角值，称为圆水准器的分化值，一般8′~10′。由于它的精度较低，故只用于仪器的粗略整平。

基座

基座的作用是支撑仪器的上半部分并与三脚架连接。它主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。

3、水准仪的操作使用方法

安置水准仪

打开三脚架，将其支在地面上，并使高度适当，目估大概使架头水平。检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地连接在三脚架头上。

粗略整平

粗平是借助于圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致处于铅直方向，从而视准轴粗略水平。在整平过程中，气泡的移动方向与左手大拇指运动方向一致

瞄准水准尺

使望远镜对向远方明亮的背景，转动望远镜对光螺旋，直到十字丝清晰为止。

松开制动螺旋，转动望远镜，通过镜筒上部的粗瞄器瞄准水准尺，然后拧紧制动螺旋。

转动物镜调焦螺旋，使水准尺成像清晰。

转动微动螺旋，使十字丝的竖丝贴近水准尺的边缘或中央。

眼睛在目镜端上、下微动，若看到十字丝与标尺的影像有相对移动时，这种现象称为视差。由于视差的存在，当眼睛与目镜的相对位置不同时，会得到不同的读数，从而增大了读数的误差，应予以消除。消除的方法是反复仔细调节物镜和目镜调焦螺旋，直到眼睛上、下移动时读数不变。

精确整平与读数

当气泡居中时，视线处于水平位置。此时应及时读出中丝读数。

经纬仪

1、水平角测量原理

在地面上高程不同的三个点，构成相交与一点的两条倾斜直线，过这两条的两个竖直面和水平面的投影所夹的角即为

给两条直线的水平角。

对观测水平角提出如下几点：

仪器要能安置在角顶上，而

且仪器的中心必须位于角顶的铅垂线上。

照准设备能在竖直面和水

平面内自由转动;

要具有一个刻度盘，并能使

其处于水平位置；

要有读数设备，读取投影方向的读数。根据上述要求制成的测角仪器称其为“经纬仪”。

经纬仪通常按其观测精度指标（一测回方向值中误差）分为0.5〞，1〞，2〞，6〞，15〞等级别；

2、经纬仪的构造

由于生产厂家不同，每个等级的经纬仪的构造及部件不完全相同，但主