第八节 精密水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪
水准仪的操作使用教程
a ——后视读数A ——后视点b ——前视读数B ——前视点1、A 、 B 两点间高差：2、测得两点间高差后，若已知A 点高程，则可得B点的高程：。
3、视线高程：4、转点TP(turning point) 的概念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。
二、连续水准测量如图所示，在实际水准测量中，A 、B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。
此时有必要沿A 、B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。
根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到A 、B 两点间的高差值，有：h 1 = a 1 －b 1h 2 = a 2 －b 2……则：h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a －Σ b结论：A 、 B 两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。
§ 2.3 水准仪和水准尺一、水准仪(level)如图所示，由望远镜、水准器和基座三部分组成。
DS3 微倾式水准仪自动安平水准仪1、望远镜(telescope) ——由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。
2、水准器(bubble) 有两种：圆水准器(circular bubble) ——精度低，用于粗略整平；水准管(bubble tube) ——精度高，用于精平。
特性：气泡始终位于高处，气泡在哪处，说明哪处高。
3、基座(tribrach)二、水准尺(leveling staff)水准尺主要有：单面尺、双面尺和塔尺。
1、尺面分划为1cm ，每10cm 处（E 字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。
2、双面尺的红面尺底刻划：一把为4687mm ，另一把为4787mm 。
三、尺垫(staff plate)放置在转点上，为防止观测过程中水准尺下沉。
2.8精密水准仪和电子水准仪简介
二、电子水准仪
1、避免人为观测误差。
二、电子水准仪
2、原理
电子水准仪又称为数字水准仪，它是在自动 水准仪的基础上发展起来的。它采用条码标尺 ，各厂家标尺编码的条码图案不相同，不能互 换使用。目前照准标尺和调焦仍需目视进行。 人工完成照准和调焦之后，标尺条码一方面被 成像在望远镜分化板上，供目视观测，另一方 面通过望远镜的分光镜，标尺条码又被成像在 光电传感器（又称探测器）上，即线阵CCD 器件上，供电子读数。
一、精密水准仪
1、概述
精密水准仪与一般水准仪比较，其特点是能够精密地整平 视线和精确地读取读数。
2、精密水准仪的作用与特点
精密水准仪的基本结构与一般 水准仪相同。因为精密水准仪用 于国家二等水准测量和高精度的 工程测量(如沉降观测，大型设 备安装测量等)。所以它与一般 水准仪所不同的是：望远镜的放 大倍率高，一般为40倍以上。
水准器 视窗
楔型丝
读数： 197150
测微器 读数窗
3、精密水准仪的操作方法
精密水准仪的操作方法与一般水准仪基本 相同，只是读数方法有些差异。
在水准仪精平后，十字丝中丝往往不恰好 对准水准尺上某一整分划线，这时就要转 动测微轮使视线上、下平行移动，十字丝 的楔形丝正好夹住一个整分划线，被夹住 的分划线读数为m、dm、cm。此时视线上下 平移的距离则由测微器读数窗中读mm。
2、精密水准仪的作用与特点
水准管轴与视准轴平行的程 度要求也高，所以水准管的灵 敏度也高，分划值小，一般为 6″—10″／2毫米，对于自动安 平精密水准仪来讲，它的安平 精度要求不低于0.2秒。
2、精密水准仪的作用与特点
另外还要求望远镜质量好，仪 器结构稳定，受温度变化影响小等 。为提高读数精度，精密水准仪上 设有专门读取毫米以下读数的光学 测微器。同时还配有与仪器相应的 精密水准尺。
水准仪构造及水准测量误差简介
水准仪构造及水准测量误差简介水准仪构造及水准测量误差本文以DS3水准仪为例介绍水准仪构造，并对精密、自动安平、电子水准仪做简单介绍，另外还介绍了测量作业中常见的水准测量误差及消减措施。
1 常规水准仪的介绍水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫。
水准仪的作用是提供一条水平视线。
水准仪按其精度可分为DS05、DSl、DSZ2、DS3、DSZ3和DSl0等，字母和数字有何含义呢？字母DS代表“大地测量”和“水准仪”，取其第一个字母；数字表示精度，即每公里往返高差的中误差，05表示每公里往返高差的中误差0.5mm，10表示每公里往返高差的中误差10mm，数字越小表示精度越高。
按自动化程度分：微倾式、自动安平、电子水准仪。
DS1以上精度的水准仪称为精密水准仪，主要用于一、二等高程控制测量中；DSZ2、DS3、DSZ3级水准仪或自动安平水准仪广泛用于三、四等高程控制测量、图根控制和工程测量中。
1.1 DS3水准仪的结构水准仪主要有望远镜、水准器及基座三部分组成（见图1）。
水准仪的结构在测绘仪器中是比较简单的，外部可操作的螺旋有制动螺旋、微动螺旋、微倾螺旋、调焦螺旋、脚螺旋、目镜调焦螺旋等。
图1 水准仪结构示意图下面来看望远镜的结构（1）望远镜DS3水准仪望远镜主要由物镜、物镜调焦螺旋、调焦透镜、十字丝分划板、目镜、目镜调焦螺旋等组成。
物镜和目镜多采用复合透镜组，调焦透镜为凹透镜。
（见下图）这条水平线和竖直线是相互垂直的，分别称为横（或中丝）和竖丝，竖丝用来瞄准目标的，横丝用来读数的。
上下丝（称为视距丝），是用来测定距离的。
在这里，我们要掌握一个很重要的概念，视准轴CC——物镜中心与十字丝分划板中心的连线。
这条线不是实际存在的线，而是一条虚线。
其重要性在于：水准测量是在视准轴水平时，用十字丝的中丝截取水准尺上的读数。
图2 望远镜成像原理示意图当观测目标通过物镜组后，形成一个倒立的缩小实像，调节物镜调焦螺旋使缩小的实像清晰地反映在十字丝分划板上，目镜的作用是放大，人眼通过目镜可以看到同时放大了的十字丝和目标影像。
水准仪检校及自动安平水准仪
（2）校正十字丝——可用于自动安平水准 仪
保持水准管气泡居中，拨动十字丝上下两个“校正螺丝”，使横丝对准(a2’=h1+b2)。
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1、Take me to your
heart
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（3）在距B点约2—3m处架仪，读取a2、
b2，得h2=a2-b2 。若h2≠h1 ,则水
准管轴不平行视准轴。
（4）按下式，可计算出i角： i h2 h1
D AB
原因？
① h1无误差 ② b2的误差可忽略不计。
说明：对S3水准仪，若i>20"，需校正。
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2、校正 方法有二种：、检验：整平后，用横丝的一端对准一固定点P，转动微动螺旋，看P点是否沿
着横丝移动。
2、校正：旋下目镜处十字丝环外罩，转动左右2个“校正螺丝”。
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（三）水准管轴∥视准轴（i角）的检 校
1、检验：
（1）平坦地上选A、B两点，约50m。 （2）在中点C架仪，读取a1、b1
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§2.5水准测量误差及注意事项
来源有：仪器误差、操作误差、 外界条件影响
一、仪器误差 主要有：视准轴不平行于水准管轴（i角）
的误差、水准尺误差
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二、操作误差 主要有：水准气泡未严格居中、视差、
估读误差、水准尺未竖直。
三、外界条件影响的误差
主要有：仪器下沉、尺垫下沉、地球曲 率、大气折光、气温和风力。
四、注意事项（见课本） 第16页/共17页
精密水准仪介绍
§精密水准仪与水准尺精密水准仪的构造特点对于精密水准测量的精度而言，除一些外界因素的影响外，观测仪器——水准仪在结构上的精确性与可靠性是具有重要意义的。
为此，对精密水准仪必须具备的一些条件提出下列要求。
1.高质量的望远镜光学系统为了在望远镜中能获得水准标尺上分划线的清晰影像，望远镜必须具有足够的放大倍率和较大的物镜孔径。
一般精密水准仪的放大倍率应大于40倍，物镜的孔径应大于50mm。
2.坚固稳定的仪器结构仪器的结构必须使视准轴与水准轴之间的联系相对稳定，不受外界条件的变化而改变它们之间的关系。
一般精密水准仪的主要构件均用特殊的合金钢制成，并在仪器上套有起隔热作用的防护罩。
3.高精度的测微器装置精密水准仪必须有光学测微器装置，借以精密测定小于水准标尺最小分划线间格值的尾数，从而提高在水准标尺上的读数精度。
一般精密水准仪的光学测微器可以读到，估读到。
4.高灵敏的管水准器一般精密水准仪的管水准器的格值为10"/2mm。
由于水准器的灵敏度愈高，观测时要使水准器气泡迅速置中也就愈困难，为此，在精密水准仪上必须有倾斜螺旋（又称微倾螺旋）的装置，借以可以使视准轴与水准轴同时产生微量变化，从而使水准气泡较为容易地精确置中以达到视准轴的精确整平。
表5-1 我国水准仪系列及基本技术参数技术参数项目水准仪系列型号S05S1S3S10每公里往返平均高差中误差望远镜放大率望远镜有效孔径管状水准器格值测微器有效量测范围测微器最小分格值≤≥40倍≥60mm10″/2mm5mm≤1mm≥40倍≥50mm10″/2mm5mm≤3mm≥30倍≥42mm20″/mm≤10mm≥25倍≥35mm20″/2mm自动安平水准仪补偿性能补偿范围安平精度安平时间不长于±8′±″2s±8′±″2s±8′±″2s±10′±2″2s5.高性能的补偿器装置对于自动安平水准仪补偿元件的质量以及补偿器装置的精密度都可以影响补偿器性能的可靠性。
水准仪操作步骤方法详解图1
水准仪操作步骤方法详解图解步骤图解1、安放三角架:调节三脚架腿至适当高度，尽量保持三脚架顶面水平。
如果地面松软，应将架腿踩入土中。
2、连接螺旋:旋紧连接螺旋，将水准仪和三脚架连接在一起。
3、脚螺旋:调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。
4、制动螺旋:旋紧制动螺旋，望远镜被固定。
5、水平微动螺旋:在制动螺旋旋紧后，调节水平微动螺旋，望远镜在水平方向内微小转动。
6、目镜调焦螺旋:调节目镜调焦螺旋，使十字丝清晰成像。
7、物镜调焦螺旋:旋转物镜调焦螺旋，使远处物体清晰成像。
第四章第一节钢尺量距发布: 2009-10-15 14:15 | 作者: admin | 查看: 18次第一节钢尺量距一、量距的工具1．钢尺钢尺是用薄钢片制成的带状尺，可卷入金属圆盒内，故又称钢卷尺。
尺宽约10～15mm，长度有20m、30m和50m等几种。
根据尺的零点位置不同，有端点尺和刻线尺之分。
钢尺的优点：钢尺抗拉强度高，不易拉伸，所以量距精度较高，在工程测量中常用钢尺量距。
钢尺的缺点：钢尺性脆，易折断，易生锈，使用时要避免扭折、防止受潮。
2．测杆测杆多用木料或铝合金制成，直经约3cm、全长有2m、2.5m及3m等几种规格。
杆上油漆成红、白相间的20cm色段，非常醒目，测杆下端装有尖头铁脚，便于插入地面，作为照准标志。
3．测钎测钎一般用钢筋制成，上部弯成小圆环，下部磨尖，直径3～6mm，长度30～40cm。
钎上可用油漆涂成红、白相间的色段。
通常6根或11根系成一组。
量距时，将测钎插入地面，用以标定尺端点的位置，亦可作为近处目标的瞄准标志。
4．锤球、弹簧秤和温度计等锤球用金属制成，上大下尖呈圆锥形，上端中心系一细绳，悬吊后，锤球尖与细绳在同一垂线上。
它常用于在斜坡上丈量水平距离。
弹簧秤和温度计等将在精密量距中应用。
二、直线定线水平距离测量时，当地面上两点间的距离超过一整尺长时，或地势起伏较大，一尺段无法完成丈量工作时，需要在两点的连线上标定出若干个点，这项工作称为直线定线。
电子水准仪
NA3003数字水准仪测量模块中每个数据行通常由2～6个数据段组成，每个数据行开始的第一个数据都存放数 据行的编码号和点号，第二个数据段开始存放其它测量数据和信息。针对不同的测量程序、观测方法、测量内容， 数据行中的数据段有不同的组合，这由程序自行设定。
数据通讯是指将数据在不同设备之间进行传输的过程，计算机的通讯采用美国标准信息转换码(ASCII码)作 为数据传输码。通讯方式有串行通讯和并行通讯两种。REC模块通过GIF10阅读器与计算机之间的数据传输就是采 用串行通讯方式。因此，在数据通讯前除了用通讯电缆将GIF10阅读器与计算机串行口连接之外，还需要对通讯 参数进行设置。只有双方参数设置一致，数据通讯才能顺利的进行，微机的通讯参数是通过通讯程序来进行设置。 而GlF10阅读器是通过COMM功能来设置，要进行设置的通讯参数主要有以下几个部分：
使用注意事项
在使用电子水准仪之前必须注意以下几点： 1)不要将镜头对准太阳，将仪器直接对准太阳会损伤观测员眼睛及损坏仪器内部电子 元件。在太阳较低或阳光直接射向物镜时，应用伞遮挡。 ’ 2)条纹编码尺表面保持清洁，不能擦伤，仪器是通过读取尺子黑白条纹来转换成电信 号的，如果尺子表面粘上灰尘、污垢或擦伤，会影Plan量精度或根本无法测量。Fra bibliotek仪器简介
电子读数方法
优点
当前电子水准仪采用了原理上相差较大的三种自动电子读数方法： 1）相关法(徕卡NA3002/3003)； 2)几何法(蔡司DiNi10/20)； 3)相位法(拓普康DL101C/102C)；
它与传统仪器相比有以下特点：
1)读数客观。不存在误差、误记问题，没有人为读数误差。
使用电子水准仪测量既方便又准确，实现了水准测量自动化。近几年来徕卡公司又推出了更精密的数字水准 仪NA3000，其观测精度更高。图2是NA2002、NA3003的测量原理示意图。
自动安平、精密、电子水准仪
(1) L'L'// VV (2) 横丝⊥VV (3) LL // CC (主要条件)
2. 应满足的三个条件
对以上三个条件进行检验和校正
一.水准仪的轴线及其 应满足的条件
二.水准仪的检验与校正
二.水准仪的检验与校正
1.圆水准器的检验和校正
了解原理与作业方法
2.十字丝的检验和校正
了解原理与作业方法
一.自动安平水准仪
1.自动安平水准仪设计原理
2.自动安平补偿器结构
2.自动安平补偿器结构
Koni007自动安平水准仪
Zeiss Koni007自动安平水准仪
二.精密水准仪
二.精密水准仪
精密水准测量的两个重要条件：
精密水准仪——提供精确的水平视线； 精密水准尺——刻度精确(铟钢带水准尺)， 能读得精确的读数。 每公里往返平均高差中误差1mm
电子水准仪的瞄准
电子水准仪的瞄准
要求竖丝 位于条码 带上
SDL30数字水准仪
提要三.微倾式水准仪的 检验与校正
2-6微倾式水准仪的检验与校正
01
一.水准仪的轴线及其应
单击此处添加正文。
02
满足的条件
水准仪检验与校正
一.水准仪的轴线及其 应满足的条件
C
C
L
L
V
V
L'
L'
1.四条轴线 视 准 轴 CC 水准管轴 LL 圆水准轴 L'L' 竖 轴 VV
精密水准仪的特点
#2022
WILD N3精密 自动安平水准仪
精 密 水 准 尺
精密水准仪读数图
读数：
01
197150
水准仪的组成与
• 水准仪的应用与原理 • 水准仪适用于水准测量的仪器，目前中国水准仪是按 仪器所能达到的每千米往返测高差中数的偶然中误差这一 精度指标划分的，共分为4个等级。 • 水准仪型号都以DS 开头，分别为“大地”和“水准 仪”的汉语拼音第一个字母，通常书写省略字母D。其后 "05”、“1”、“3”、“10”等数字表示该仪器的精度。S3级 和S10级水准仪又称为普通水准仪，用于中国国家三、四 等水准及普通水准测量，S05级和S1级水准仪称为精密水 准仪，用于中国国家一、二等精密水准测量： •
基座由轴座、角螺旋和连接板三部分组成。圆水 准器与基座为一体，基座的作用是承托仪器上部， 整个仪器用连接螺旋与三脚架连接。三个角螺旋 用于粗略整平仪器。水准仪旋转轴插在基座内， 可使仪器在水平方向旋转。为控制仪器水平旋转， 仪器装有水平制动螺旋、水平微动螺旋。其作用 是旋紧制动螺旋时，限制望远镜转动，此时旋转 微动螺旋，可使望远镜在水平方向做微小的转动。 仪器做大的转动时，需放松制动螺旋。
1， 微倾式水准仪。
2，自动安平水准仪。
3，电子水准仪
水准器的构造由三部分组成
望远镜由物镜、目镜和十字丝分划板三个主要部 件组成。它的主要作用是提 供观测实现，放大物像和十字丝。
物镜的作用是将远处的目标在望远镜内成像，转动物镜对光螺旋 能使远近水准尺上的分化成像清晰。 目镜是一个放大镜，能将物像和十字丝同时放大，转动目镜可使十 字丝清晰。 十字丝分划板是刻有十字丝的透明玻璃板，安装在目镜前端，由水 平丝（横丝）和纵丝组成，且相互垂直。十字丝的作用是瞄准目标， 横丝用于读取水准尺读数。十字丝分划板上下两根短丝称为视距丝， 用于测量距离。物镜光心与十字丝交点的连线称为望远镜的视准轴， 即视线。
水准仪的类别介绍
水准仪的类别介绍水准仪是一种用以测量地面水平面的仪器工具。
它主要用于建筑、测量、工程等领域，以确定水平平面和垂直平面之间的相对位置。
水准仪通过使用平衡气泡和其他精密测量装置来实现测量，以提供准确的水平测量结果。
根据使用方式和工作原理的不同，水准仪可以分为几个不同的类别。
下面将对其中的一些类别进行介绍。
1.光学水准仪光学水准仪是一种使用透镜和测量天平等仪器进行测量的水准仪。
它主要通过观察目标上的测量杆或测量尺上的刻度并进行读数，从而确定水平面的位置。
光学水准仪通常具有高精度的测量能力，并且可以实现较长距离的测量。
2.电子水准仪电子水准仪使用电子装置来实现测量，它可以通过使用传感器来测量水准仪上的高度差。
与光学水准仪相比，电子水准仪具有更高的测量准确性，并且可以实现更便捷的读数。
此外，一些高级的电子水准仪还具有数据存储和传输功能，可以将测量结果存储在内存中以便后续处理。
3.自动水准仪自动水准仪是一种用于测量建筑物和工程结构水平度的专用水准仪。
它通常配备自动调平功能，当仪器不处于水平状态时，它会自动调整以达到水平。
自动水准仪常用于需要高水平精度的测量任务，例如测量建筑物的基准高度、地面的高程等。
4.用途特殊的水准仪此外，还有一些特殊用途的水准仪，例如精密水准仪、摄影水准仪、相对水准仪等。
精密水准仪通常用于需要更高测量精度的应用，例如地表沉降监测、机械工业等。
摄影水准仪是一种结合拍摄相片和水准仪测量方法的综合设备，通常用于制图和勘测等。
相对水准仪是一种用于在相对高程测量中测量地表点之间的高差的仪器，它主要用于较短距离测量。
总之，水准仪是一种用于确定水平面和垂直平面之间相对位置的仪器。
根据不同的使用方式和工作原理，水准仪可以分为多个类别，其中包括光学水准仪、电子水准仪、自动水准仪以及一些特殊用途的水准仪。
每种类别的水准仪都具有不同的特点和用途，在不同的应用领域中发挥着重要的作用。
自动安平水准仪
• 能快速量测，提高工作效率和测量成果的精度；
• 含有用户测量程序、视准轴误差检核改正程序及水难网平差 程序；
• 全自动、高精度以电子方式量测条码尺，并以激光干涉技术 检核，能保证最佳精度。
数字水准仪
数字水准仪
自动安平水准仪
自动安平水准仪
使用要点
• 操作程序与微倾式水准仪基本一致； • 不需要“精平”这一步骤，圆水准器气泡距中后，补偿器便 能起自动安平的作用； • 观测时应先在望远镜内观察指标窗是否全部呈绿色，即视线 是否在补偿器的补偿范围内，警告指示窗全部呈绿色才能观
测读数。
精密水准仪 Precision Level
SOKKIA PL1
精密水准仪
特点
• 主要用于国家一、二级水准测量和高精度的工程测量中，例 如建筑物沉降观测、大型精密设备安装ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测量工作； • 水准管分划值较小，一般为 mm；
• 望远镜放大率较大，一搬不小于40倍；望远镜的亮度好，仪
器结构稳定，受温度变化的影响小；
• 为了提高读数精度，精密水准仪上设有光学测微器，最小读 数可达0.05mm； • 精密水准仪配有精密水准尺，即铟瓦合金尺。
精密水准仪
精密水准仪
精密水准仪
精密水准尺（铟瓦尺）
光学测微器读数
数字水准仪 Digital Level
SOKKIA SDL50
TOPCON DL103
数字水准仪
特点
• 无疲劳观测及操作，只要照准标尺聚焦，按动红色测量键即 可完成标尺读数和视距测量；
• 采用REC模块自动记录和存储数据或直接电脑操作；
自动安平水准仪 精密水准仪 数字水准仪 简介
自动安平水准仪操作图解
自动安平水准仪操作图解第一篇：自动安平水准仪操作图解自动安平水准仪操作图解步骤1、安放三角架:调节三脚架腿至适当高度，尽量保持三脚架顶面水平。
如果地面松软，应将架腿踩入土中。
2、连接螺旋:旋紧连接螺旋，将水准仪和三脚架连接在一起。
3、脚螺旋:调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。
图解4、制动螺旋:旋紧制动螺旋，望远镜被固定。
5、水平微动螺旋:在制动螺旋旋紧后，调节水平微动螺旋，望远镜在水平方向内微小转动。
6、目镜调焦螺旋:调节目镜调焦螺旋，使十字丝清晰成像。
7、物镜调焦螺旋:旋转物镜调焦螺旋，使远处物体清晰成像。
第二篇：DZS3-1自动安平水准仪使用说明书（推荐）DZS3-1自动安平水准仪使用说明书一、用途及使用范围DZS3-1型自动安平水准仪是我国水准仪系列中的中等精度的水准仪。
它广泛应用于国家控制三、四等水准测量、地形测理、工程测量和矿山测量。
可在+45℃～25℃绝度范围内工作使用。
二、主要技术参数有尺寸1．性能指标每公里往返测高程偶然中误差………………≤±3mm 2.望远镜成像…………………………………………………正像放大倍数……………………………………………30X 物镜有效孔径………………………………………45mm 视场角………………………………………………1°视距乘常数…………………………………………100 视距加常数…………………………………………140 mm 最短视距……………………………………………2M 3.自动补偿器补偿范围……………………………………………±5′ 4.圆水准器角值………………………………………8‵/2mm 5.仪器净重……………………………………………3.4kg 6.仪器外形尺寸…………………………………280x160x140mm三、主要结构仪器由望远镜、自动安平补偿器、坚轴系、制微动机构及基座等部分组成。
光学系统如图1所示：望远镜为内调焦式的正像望远镜，大物镜采用单片加双胶透镜形式，具有良好的成像质量，结构简单。
水准测量
HP4 =（ HTP1 +a2）- C4； 2021/4/12
HTP2= （HTP1+a2）- b2； 13
§1-3 水准测量的仪器及其使用
一、水准仪的种类
• 1、光学水准仪：
• 微倾式水准仪 ：用水准管来获得水平视线；
• 自动安平水准仪：用补偿器来获得水平视线。
• 2、电子水准仪
二、水准仪按仪器精度分：DS0.5、DS1、DS3、DS10、DS20五 个等级。D、S分别是“大地”和“水准仪”汉语拼音的第一个字 母，数字0.5 、1 、3 、10 、20表示该仪器的精度（每公里往、 返水准测量误差/毫米）
2021/4/12
32
测
点
BMA TP1 TP2 TP3 TP4 BMB TP5 TP6 TP7 TP8 BMA Σ
后视 1.339 1.418 1.519 1.242 1.267 0.896 1.369 1.064 1.144 1.408
12.666
水准测量记录手簿（记录、计算）
水准尺读数（m）
2021/4/12
10
在转点上先有前视读数后有后视读数。假设A点高程已知为HA，各 测站测得的高差为hn，则有：
h1 a1 b1
h2 a2 b2
hn an bn
hAB h a b
hAB为A、B两点间测得的高差， 则：未知点B的高程为： H B H A hAB
高差的计算检核：∑a－∑b=∑hAB
致铅直，从而使视准轴粗略水平。
• 气泡的移动方向：与左手大拇指（右手的食指）运动的方向 一致
操作：如图所示（脚螺旋顺时针转动该端升高，逆时针转动 该端降低，气泡移向高处）
2021/4/12
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《水利工程测量》课程标准
《水利工程测量》课程标准一、课程说明注：1.课程类型（单一选项）：A类（纯理论课）/B类（理论＋实践）/C类（纯实践课）2.课程性质（单一选项）：必修课/专业选修课/公共选修课3.课程类别（单一选项）：公共基础课/专业基础课/专业核心课4.合作者：须是行业企业人员，如果没有，则填无二、课程定位《水利工程测量》是高职类水利工程专业的一门重要的、具有较强实践性的专业基础课程。
设立本门课程的目的是：使学生能掌握地形测量的基本理论和基本知识，掌握测绘地形图的方法，在水利工程建设、国土资源的利用、环境保护以及地籍房产管理等工作中提供各种比例尺地图做保障；在水利交通设施建设、地质勘探、矿产开发中提供准确的地形资料，以便进行勘察、设计、施工和管理。
三、设计思路（一）确定课程目标的思路将传统的以知识为主线构建的学科性课程模式，转变为以能力为主线，以任务引导知识，以生产过程组织教学的职业课程模式作为课程目标的设计思路。
（二）设计课程内容的依据本课程按照“基于工作过程”的教学理念设计教学内容，引导学生在项目活动中掌握水利工程测量量的基本概念与技能，培养学生初步具备测量专业生产过程需要的基本职业能力。
（三）采用何种教学模式根据学生的认知特点，实施以项目引导，任务驱动的模式组织教学。
通过学练结合的方式，倡导学生在项目活动中掌握知识与技能，过渡到能够从事水利工程测量工作过程的能力。
四、课程培养目标本课程教学目标是，是学生掌握水利工程测量基础理论以及测绘地形图的基本知识，掌握高程测量、角度测量和距离测量等操作技能，掌握图根控制测量方法，具备一定的地形测图和绘图能力，能够识读与应用地形图，在教学中培养学生解决实际问题的能力。
（一）专业能力培养目标1.掌握水利工程测量基本理论、基本知识2.掌握高程测量的基本知识，水准仪的构造及使用3.掌握角度测量的基本知识，经纬仪的构造及使用4.掌握距离测量的基本知识5.掌握图根控制测量的基本知识6.掌握地形测图的基本知识7.掌握地形图的基本知识（二）方法能力培养目标1.能熟练进行水准测量的观测、记录和计算2.能熟练进行角度测量的观测、记录和计算3.能熟练进行距离测量的观测、记录和计算4.能熟练进行图根控制测量的外业观测和内业计算5.掌握地形测量的观测方法，具备一定的测绘地形图的能力（三）社会能力培养目标1.具有学习的主动性和探索求实的学习精神2.具有细致严谨、一丝不苟的工作作风3.具有敬业爱岗思想，具备职业道德意识和社会责任意识4.具有团队协作和创新精神5.具有精益求精的工匠精神五、课程内容、要求及教学设计（一）课程整体设计（二）课程学习单元内容与要求六、课程考核与评价《水利工程测量》课程考核分为平时成绩、实践成绩和期末成绩三个部分，分别占总评成绩的30%、40%、30%。
水准仪的分类
水准仪的分类水准仪按结构可分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪（电子水准仪）,按精度分为精密水准仪和普通水准仪。
水准仪的代号为DSν，“D"和“S”是“大地”和“水准仪"汉语拼音的第一个字母通常在书写时可省略字母“D"，“05”、“1”、“3”和“10”等数字表示仪器的精度，前两个为精密水准用于高等水准测量，后两个为普通水准仪用于一般工程测量和地形测量。
光学水准仪与数字水准仪的特点光学水准仪主要有基座和照准部两部分组成。
基座上有三个角螺旋，其作用是整平仪器。
照准部是水准仪的主要部件,主要由望远镜、水准器和控制螺旋组成,能绕水准仪竖轴在水平面内作全圈旋转。
数字水准仪是在自动安平水准仪的基础上发展起来的,竖轴水准仪是目前最先进的水准仪，配合专门的条码水准尺，通过仪器中内置的数字成像系统，自动获取水准尺的条码读数，不再需要人工读数。
这种仪器可大大降低测绘作业的劳动前度,避免人为的主观读数误差，提高测量精度和效率。
数字水准仪具有测量速度快、精度高、操作简单、读数直观，能自动计算高差、高程，自动记录数据，测量数据便于输入计算机和容易实现水准测量内外业一体化等诸多特点。
因此受到了广大用户的青睐。
数字水准仪和传统水准仪的异同（一）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；光学系统也是沿用光学水准仪的;水准标尺一面具有用于电子读数的条码，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,摩托化水准测量，形变监测和适当的工业测量。
（二）不同点1 、数字水准仪采用光电技术自动获取标尺读数,而光学水准仪则由观测员通过光学设备 ( 如目镜、光学测微器、十字丝分划板等）人工读出。
2 、数字水准仪由C C D传感器取代人眼。
3 、数字水准仪由C C D传感器获取几个条码确定仪器电子视准轴的位置，而光学水准仪借助十字丝分划线来确定视准轴的位置。
第八节 精密水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪
第八节精密水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪一、精密水准仪简介1．精密水准仪精密水准仪与一般水准仪比较，其特点是能够精密地整平视线和精确地读取读数。
为此，在结构上应满足：（1）水准器具有较高的灵敏度。
如DS1水准仪的管水准器τ值为10″/2mm。
（2）望远镜具有良好的光学性能。
如DS1水准仪望远镜的放大倍数为38倍，望远镜的有效孔径47mm，视场亮度较高。
十字丝的中丝刻成楔形，能较精确地瞄准水准尺的分划。
（3）具有光学测微器装置。
可直接读取水准尺一个分格（1cm或0.5cm）的1/100单位（0.1mm或0.05mm），提高读数精度。
（4）视准轴与水准轴之间的联系相对稳定。
精密水准仪均采用钢构件，并且密封起来，受温度变化影响小。
2．精密水准尺精密水准仪必须配有精密水准尺。
这种尺一般是在木质尺身的槽内，安有一根因瓦合金带。
带上标有刻划，数字注在木尺上。
精密水准尺须与精密水准仪配套使用。
精密水准尺上的分划注记形式一般有两种：一种是尺身上刻有左右两排分划，右边为基本分划，左边为辅助分划。
基本分划的注记从零开始，辅助分划的注记从某一常数K开始，K称为基辅差。
另一种是尺身上两排均为基本划分，其最小分划为10mm，但彼此错开5mm。
尺身一侧注记米数，另一种侧注记分米数。
尺身标有大、小三角形，小三角形表示半分米处，大三角形表示分米的起始线。
这种水准尺上的注记数字比实际长度增大了一倍，即5cm注记为1dm。
因此使用这种水准尺进行测量时，要将观测高差除以2才是实际高差。
3．精密水准仪的操作方法精密水准仪的操作方法与一般水准仪基本相同，只是读数方法有些差异。
在水准仪精平后，十字丝中丝往往不恰好对准水准尺上某一整分划线，这时就要转动测微轮使视线上、下平行移动，十字丝的楔形丝正好夹住一个整分划线，被夹住的分划线读数为m、dm、cm。
此时视线上下平移的距离则由测微器读数窗中读出mm。
实际读数为全部读数的一半。
二、自动安平水准仪自动安平水准仪与微倾式水准仪的区别在于：自动安平水准仪没有水准管和微倾螺旋，而是在望远镜的光学系统中装置了补偿器。
水准仪的种类,水准仪的作用
建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。
主要部件有望远镜、管水准器（或补偿器）、垂直轴、基座、脚螺旋。
按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪（又称电子水准仪）。
按精度分为精密水准仪和普通水准仪。
①微倾水准仪。
借助微倾螺旋获得水平视线。
其管水准器分划值小、灵敏度高。
望远镜与管水准器联结成一体。
凭借微倾螺旋使管水准器在竖直面内微作俯仰，符合水准器居中，视线水平。
②自动安平水准仪。
借助自动安平补偿器获得水平视线。
当望远镜视线有微量倾斜时，补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动，从而迅速获得视线水平时的标尺读数。
这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定。
③激光水准仪。
利用激光束代替人工读数。
将激光器发出的激光束导入望远镜筒内使其沿视准轴方向射出水平激光束。
在水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶，即可进行水准测量；④数字水准仪，这是上世纪90年代新发展的水准仪，集光机电、计算机和图像处理等高新技术为一体，是现代科技最新发展的结晶。
水准仪是在17～18世纪发明了望远镜和水准器后出现的。
20世纪初，在制出内调焦望远镜和符合水准器的基础上生产出微倾水准仪。
50年代初出现了自动安平水准仪，60年代研制出激光水准仪。
90年代研制出了数字水准仪。
微倾水准仪借助于微倾螺旋获得水平视线的一种常用水准仪。
作业时先用圆水准器将仪器粗略整平，每次读数前再借助微倾螺旋，使符合水准器在竖直面内俯仰，直到符合水准气泡精确居中，使视线水平。
微倾的精密水准仪同普通水准仪比较，前者管水准器的分划值小、灵敏度高，望远镜的放大倍率大，明亮度强，仪器结构坚固,特别是望远镜与管水准器之间的联接牢固,装有光学测微器，并配有精密水准标尺，以提高读数精度。
中国生产的微倾式精密水准仪,其望远镜放大倍率为40倍,管水准器分划值为10″/2毫米，光学测微器最小读数为0.05毫米，望远镜照准部分、管水准器和光学测微器都共同安装在防热罩内。
自动安平水准仪借助于自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪。
水准仪检校、自动安平水准仪与精密水准仪PPT课件( 18页)
讲题:水准仪检校及自动安平水 准仪、精密水准仪简介
内容提要：
§2.3普通水准仪的检验与校正 §2.4自动安平、精密、电子水准仪简介 §2.5水准测量误差及注意事项
§2.3普通水准仪的检验与校正
一、水准仪轴线应满足的几何关系
水准管轴LL∥视准轴CC
L
C
圆水准轴L’L’ ∥竖轴VV
V L'
L C
转动微动螺旋，看P点是否沿着横丝移动。
2、校正：旋下目镜处十字丝环外罩，转动左右2
个“校正螺丝”。
（三）水准管轴∥视准轴（i角）的检校
1、检验：
（1）平坦地上选A、B两点，约50m。 （2）在中点C架仪，读取a1、b1
（3）在距B点约2—3m处架仪，读取a2、
b2，得h2=a2-b2 。若h2≠h1 ,则水准管
但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。
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17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。
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18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。
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11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。
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12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。
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13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发
无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!
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第八节精密水准仪、自动安平水准
仪和电子水准仪
一、精密水准仪简介
1．精密水准仪
精密水准仪与一般水准仪比较，其特点是能够精密地整平视线和精确地读取读数。
为此，在结构上应满足：
（1）水准器具有较高的灵敏度。
如DS1水准仪的管水准器τ值为10″/2mm。
（2）望远镜具有良好的光学性能。
如DS1水准仪望远镜的放大倍数为38倍，望远镜的有效孔径47mm，视场亮度较高。
十字丝的中丝刻成楔形，能较精确地瞄准水准尺的分划。
（3）具有光学测微器装置。
可直接读取水准尺一个分格（1cm或0.5cm）的1/100单位（0.1mm或0.05mm），提高读数精度。
（4）视准轴与水准轴之间的联系相对稳定。
精密水准仪均采用钢构件，并且密封起来，受温度变化影响小。
2．精密水准尺
精密水准仪必须配有精密水准尺。
这种尺一般是在木质尺身的槽内，安有一根因瓦合金带。
带上标有刻划，数字注在木尺上。
精密水准尺须与精密水准仪配套使用。
精密水准尺上的分划注记形式一般有两种：
一种是尺身上刻有左右两排分划，右边为基本分划，左边为辅助分划。
基本分划的注记从零开始，辅助分划的注记从某一常数K开始，K称为基辅差。
另一种是尺身上两排均为基本划分，其最小分划为10mm，但彼此错开5mm。
尺身一侧注记米数，另一种侧注记分米数。
尺身标有大、小三角形，小三角形表示半分米处，大三角形表示分米的起始线。
这种水准尺上的注记数字比实际长度增大了一倍，即5cm注记为1dm。
因此使用这种水准尺进行测量时，要将观测高差除以2才是实际高差。
3．精密水准仪的操作方法
精密水准仪的操作方法与一般水准仪基本相同，只是读数方法有些差异。
在水准仪精平后，十字丝中丝往往不恰好对准水准尺上某一整分划线，这时就要转动测微轮使视线上、下平行移动，十字丝的楔形丝正好夹住一个整分划线，被夹住的分划线读数为m、dm、cm。
此时视线上下平移的距离则由测微器读数窗中读出mm。
实际读数为全部读数的一半。
二、自动安平水准仪
自动安平水准仪与微倾式水准仪的区别在于：自动安平水准仪没有水准管和微倾螺旋，而是在望远镜的光学系统中装置了补偿器。
1．视线自动安平的原理
当圆水准器气泡居中后，视准轴仍存在一个微小倾角α，在望远镜的光路上安置一补偿器，使通过物镜光心的水平光线经过补偿器后偏转一个β角，仍能通过十字丝交点，这样十字丝交点上读出的水准尺读数，即为视线水平时应该读出的水准尺读数。
由于无需精平，这样不仅可以缩短水准测量的观测时间，而且对于施工场地地面的微小震动、松软土地的仪器下沉以及大风吹刮等原因，引起的视线微小倾斜，能迅速自动安平仪器，从而提高了水准测量的观测精度。
2．自动安平水准仪的使用
使用自动安平水准仪时，首先将圆水准器气泡居中，然后瞄准水准尺，等待2～4秒后，即可进行读数。
有的自动安平水准仪配有一个补偿器检查按钮，每次读数前按一下该按钮，确认补偿器能正常作用再读数。
三、电子水准仪简介
电子水准仪的主要优点是：
（1）操作简捷，自动观测和记录，并立即用数字显示测量结果。
（2）整个观测过程在几秒钟内即可完成，从而大大减少观测错误和误差。
（3）仪器还附有数据处理器及与之配套的软件，从而可将观测结果输入计
算机进入后处理，实现测量工作自动化和流水线作业，大大提高功效。
1．电子水准仪的观测精度
电子水准仪的观测精度高，如瑞士徕卡公司开发的NA2000型电子水准仪的分辨力为0.1mm，每千米往返测得高差中数的偶然中误差为 2.0mm；NA3003型电子水准仪的分辨力为0.01mm，每千米往返测得高差中数的偶然中误差为0.4mm。
2．电子水准仪测量原理简述
与电子水准仪配套使用的水准尺为条形编码尺，通常由玻璃纤维或铟钢制成。
在电子水准仪中装置有行阵传感器，它可识别水准标尺上的条形编码。
电子水准仪摄入条形编码后，经处理器转变为相应的数字，在通过信号转换和数据化，在显示屏上直接显示中丝读数和视距。
3．电子水准仪的使用
NA2000电子水准仪用15个键的键盘和安装在侧面的测量键来操作。
有两行LCD显示器显示给使用者，并显示测量结果和系统的状态。
观测时，电子水准仪在人工完成安置与粗平、瞄准目标（条形编码水准尺）后，按下测量键后约3～4秒既显示出测量结果。
其测量结果可贮存在电子水准仪内或通过电缆连接存入机内记录器中。
另外，观测中如水准标尺条形编码被局部遮挡＜30％，仍可进行观测。