測量科技協(xié)會技術部工作手冊

1、 水準儀的使用水準儀及其使用方法高程測量是測繪地形圖的基本工作之一，另外大量的工程、建筑施工也必須量測地面高程，利用水準儀進行水準測量是精密測量高程的主要方法。一、水準儀器組合：1.望遠鏡2.調整手輪3.圓水準器4.微調手輪5.水平制動手輪6.管水準器7.水平微調手輪8.腳架二、操作要點：在未知兩點間，擺開三腳架，從儀器箱取出水準儀安放在三腳架上，利用三個機座螺絲調平，使圓氣泡居中，跟著調平管水準器。水平制動手輪是調平的，在水平鏡內(nèi)通過三角棱鏡反射，水平重合，就是平水。將望遠鏡對準未知點（1）上的塔尺，再次調平管水平器重合，讀出塔尺的讀數(shù)（后視），把望遠鏡旋轉到未知點（2）的塔尺，調整管水平器

2、，讀出塔尺的讀數(shù)（前視），記到記錄本上。計算公式：兩點高差=后視前視。三、校正方法：將儀器擺在兩固定點中間，標出兩點的水平線，稱為a、b線，移動儀器到固定點一端，標出兩點的水平線，稱為a、b。計算如果abab時，將望遠鏡橫絲對準偏差一半的數(shù)值。用校針將水準儀的上下螺釘調整，使管水平泡吻合為止。重復以上做法，直到相等為止。四、水準儀的使用方法水準儀的使用包括：水準儀的安置、粗平、瞄準、精平、讀數(shù)五個步驟。1.安置安置是將儀器安裝在可以伸縮的三腳架上并置于兩觀測點之間。首先打開三腳架并使高度適中，用目估法使架頭大致水平并檢查腳架是否牢固，然后打開儀器箱，用連接螺旋將水準儀器連接在三腳架上。2.粗平

3、粗平是使儀器的視線粗略水平，利用腳螺旋置園水準氣泡居于園指標圈之中。具體方法用儀器練習。在整平過程中，氣泡移動的方向與大姆指運動的方向一致。3.瞄準瞄準是用望遠鏡準確地瞄準目標。首先是把望遠鏡對向遠處明亮的背景，轉動目鏡調焦螺旋，使十字絲最清晰。再松開固定螺旋，旋轉望遠鏡，使照門和準星的連接對準水準尺，擰緊固定螺旋。最后轉動物鏡對光螺旋，使水準尺的清晰地落在十字絲平面上，再轉動微動螺旋，使水準尺的像靠于十字豎絲的一側。4.精平精平是使望遠鏡的視線精確水平。微傾水準儀，在水準管上部裝有一組棱鏡，可將水準管氣泡兩端，折射到鏡管旁的符合水準觀察窗內(nèi)，若氣泡居中時，氣泡兩端的象將符合成一拋物線型，說明

4、視線水平。若氣泡兩端的象不相符合，說明視線不水平。這時可用右手轉動微傾螺旋使氣泡兩端的象完全符合，儀器便可提供一條水平視線，以滿足水準測量基本原理的要求。注意？氣泡左半部份的移動方向，總與右手大拇指的方向不一致。5.讀數(shù)用十字絲，截讀水準尺上的讀數(shù)?，F(xiàn)在的水準儀多是倒象望遠鏡，讀數(shù)時應由上而下進行。先估讀毫米級讀數(shù)，后報出全部讀數(shù)。注意，水準儀使用步驟一定要按上面順序進行，不能顛倒，特別是讀數(shù)前的符合水泡調整，一定要在讀數(shù)前進行。五、水準儀的測量測定地面點高程的工作，稱為高程測量。高程測量是測量的基本工作之一。高程測量按所使用的儀器和施測方法的不同，可以分為水準測量、三角高程測量、GPS高程測

5、量和氣壓高程測量。水準測量是目前精度最高的一種高程測量方法，它廣泛應用于國家高程控制測量、工程勘測和施工測量中。水準測量的原理是利用水準儀提供的水平視線，讀取豎立于兩個點上的水準尺上的讀數(shù)，來測定兩點間的高差，再根據(jù)已知點高程計算待定點高程。如下圖所示，在地面上有AB兩點，已知A點的高程為HA為求B點的高程HB，在AB兩點之間安骨水準儀，AB兩點亡各豎立一把水準尺，通過水準儀的望遠鏡讀取水平視線分別在AB兩點水準尺上截取的讀數(shù)為a和b，可以求出AB兩點問的高差為：設水準測量的前進方向為A點至B點，則稱A點為后視點，其水準尺讀數(shù)a為后視讀數(shù)；稱B點為前視點，其水準尺讀數(shù)b為前視讀數(shù)。因此，兩點間

6、的高差等于：hAB=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)若后視讀數(shù)大于前視讀數(shù)，則高差為正，表示B點比A點高，hAB>0；若后視讀數(shù)小于前視讀數(shù)，則高差為負，表示B點比A點低，hAB<0.如果AB兩點相距不遠，且高差不大，則安置一次水準儀，就可以測得高差hAB.此時B點高程為：當架設一次水準儀需要測量多個前視點B1，B2，Bn的高程時，采用視線高程計算這些點的高程就非常方便。設水準儀對豎立在B1，B2，Bn點上的水準尺讀數(shù)分別為b1，b2，bn時，則高程計算公式為：如果AB兩點相距較遠或高差較大，安置一次儀器無法測得其高差時，就需要在兩點間增設若干個作為傳遞高程的臨時立尺點，稱為轉點（簡稱TP點），

7、如圖中的TP1，TP2，點，并依次連續(xù)設站觀測，設測得的各站高差為：六、保養(yǎng)與維修1水準儀是精密的光學儀器，正確合理使用和保管對儀器精度和壽命有很大的作用；2避免陽光直曬，不許可證隨便拆卸儀器；3每個微調都應輕輕轉動，不要用力過大。鏡片、光學片不準用手觸片。 經(jīng)緯儀的使用方法 經(jīng)緯儀是測量工作中的主要測角儀器。由望遠鏡、水平度盤、豎直度盤、水準器、基座等組成。測量時，將經(jīng)緯儀安置在三腳架上，用垂球或光學對點器將儀器中心對準地面測站點上，用水準器將儀器定平，用望遠鏡瞄準測量目標，用水平度盤和豎直度盤測定水平角和豎直角。按精度分為精密經(jīng)緯儀和普通經(jīng)緯儀；按讀數(shù)設備可分為光學經(jīng)緯儀和游標經(jīng)緯儀；按軸

8、系構造分為復測經(jīng)緯儀和方向經(jīng)緯儀。此外，有可自動按編碼穿孔記錄度盤讀數(shù)的編碼度盤經(jīng)緯儀；可連續(xù)自動瞄準空中目標的自動跟蹤經(jīng)緯儀；利用陀螺定向原理迅速獨立測定地面點方位的陀螺經(jīng)緯儀和激光經(jīng)緯儀；具有經(jīng)緯儀、子午儀和天頂儀三種作用的供天文觀測的全能經(jīng)緯儀；將攝影機與經(jīng)緯儀結合一起供地面攝影測量用的攝影經(jīng)緯儀等。DJ6經(jīng)緯儀是一種廣泛使用在地形測量、工程及礦山測量中的光學經(jīng)緯儀。主要由水平度盤、照準部和基座三大部分組成。1、基座部分用于支撐基照準部，上有三個腳螺旋，其作用是整平儀器。2、照準部照準部是經(jīng)緯儀的主要部件，照準部部分的部件有水準管、光學對點器、支架、橫軸、豎直度盤、望遠鏡、度盤讀數(shù)系統(tǒng)等

9、。3、度盤部分DJ6光學經(jīng)緯儀度盤有水平度盤和垂直度盤，均由光學玻璃制成。水平度盤沿著全圓從0°360°順時針刻畫，最小格值一般為1°或30。二、經(jīng)緯儀的安置方法1）三腳架調成等長并適合操作者身高，將儀器固定在三腳架上，使儀器基座面與三腳架上頂面平行。2）將儀器舞擺放在測站上，目估大致對中后，踩穩(wěn)一條架腳，調好光學對中器目鏡（看清十字絲）與物鏡（看清測站點），用雙手各提一條架腳前后、左右擺動，眼觀對中器使十字絲交點與測站點重合，放穩(wěn)并踩實架腳。3）伸縮三腳架腿長整平圓水準器。4）將水準管平行兩定平螺旋，整平水準管。5）平轉照準部90度，用第三個螺旋整平水準管。6）

10、檢查光學對中，若有少量偏差，可打開連接螺旋平移基座，使其精確對中，旋緊連接螺旋，再檢查水準氣泡居中。三、度盤讀數(shù)方法光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)系統(tǒng)包括水平和垂直度盤、測微裝置、讀數(shù)顯微鏡等幾個部分。水平度盤和垂直度盤上的度盤刻劃的最小格值一般為1°或30，在讀取不足一個格值的角值時，必須借助測微裝置，DJ6級光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)測微器裝置有測微尺和平行玻璃測微器兩種。（1）測微尺讀數(shù)裝置目前新產(chǎn)DJ6級光學經(jīng)緯儀均采用這種裝置。在讀數(shù)顯微鏡的視場中設置一個帶分劃尺的分劃板，度盤上的分劃線經(jīng)顯微鏡放大后成像于該分劃板上，度盤最小格值（60）的成像寬度正好等于分劃板上分劃尺1°分劃間的長度，

11、分劃尺分60個小格，注記方向與度盤的相反，用這60個小格去量測度盤上不足一格的格值。量度時以零零分劃線為指標線。（2）單平行玻璃板測微器讀數(shù)裝置單平行玻璃板測微器的主要部件有：單平行板玻璃、扇形分劃尺和測微輪等。這種儀器度盤格值為30，扇形分劃尺上有90個小格，格值為30/90=20。測角時，當目標瞄準后轉動測微輪，用雙指標線夾住度盤分劃線影像后讀數(shù)。整度數(shù)根據(jù)被夾住的度盤分劃線讀出，不足整度數(shù)部分從測微分劃尺讀出。（3）讀數(shù)顯微鏡光學經(jīng)緯儀讀數(shù)顯微鏡的作用是將讀數(shù)成像放大，便于將度盤讀數(shù)讀出。（4）水準器光學經(jīng)緯儀上有23個水準器，其作用是使處于工作狀態(tài)的經(jīng)緯儀垂直軸鉛垂、水平度盤水平，水準

12、器分管水準器和園水準器兩種。*管水準器管水準器安裝在照準部上，其作用是儀器精確整平。*圓水準器圓水準器用于粗略整平儀器。它的靈敏度低，其格值為82mm.。 全站儀的使用方法1.水平角測量（1）按角度測量鍵，使全站儀處于角度測量模式，照準第一個目標A。（2）設置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°0000。（3）照準第二個目標B，此時顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。 2.距離測量（1）設置棱鏡常數(shù)測距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會自動對所測距離進行改正。（2）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化，15和760mmHg是儀器設置的一個標準

13、值，此時的大氣改正為0ppm。實測時，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會自動計算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對測距結果進行改正。（3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。（4）距離測量照準目標棱鏡中心，按測距鍵，距離測量開始，測距完成時顯示斜距、平距、高差。全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式，測量時間約2.5S，最小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用于跟蹤移動目標或放樣時連續(xù)測距，最小顯示一般為1cm，每次測距時間約0.3S；粗測模式，測量時間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標測量時，可按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式。應

14、注意，有些型號的全站儀在距離測量時不能設定儀器高和棱鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。 全站儀3.坐標測量（1）設定測站點的三維坐標。（2）設定后視點的坐標或設定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當設定后視點的坐標時，全站儀會自動計算后視方向的方位角，并設定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。（3）設置棱鏡常數(shù)。（4）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值。（5）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。（6）照準目標棱鏡，按坐標測量鍵，全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標。4.數(shù)據(jù)通訊全站儀的數(shù)據(jù)通訊是指全站儀與電子計算機之間進行的雙向數(shù)據(jù)交換。全站儀與計算機之間的數(shù)據(jù)通訊的方式主要有

15、兩種，一種是利用全站儀配置的PCMCIA（personal computer memory card internation association，個人計算機存儲卡國際協(xié)會，簡稱PC卡，也稱存儲卡）卡進行數(shù)字通訊，特點是通用性強，各種電子產(chǎn)品間均可互換使用；另一種是利用全站儀的通訊接口，通過電纜進行數(shù)據(jù)傳輸。5.檢驗(1)照準部水準軸應垂直于豎軸的檢驗和校正檢驗時先將儀器大致整平，轉動照準部使其水準管與任意兩個腳螺旋的連線平行，調整腳螺旋使氣泡居中,然后將照準部旋轉180度，若氣泡仍然居中則說明條件滿足，否則應進行校正。校正的目的是使水準管軸垂直于豎軸。即用校正針撥動水準管一端的校正螺釘，使

16、氣泡向正中間位置退回一半。為使豎軸豎直，再用腳螺旋使氣泡居中即可。此項檢驗與校正必須反復進行，直到滿足條件為止。（2）十字絲豎絲應垂直于橫軸的檢驗和校正檢驗時用十字絲豎絲瞄準一清晰小點，使望遠鏡繞橫軸上下轉動，如果小點始終在豎絲上移動則條件滿足否則需要進行校正。校正時松開四個壓環(huán)螺釘（裝有十字絲環(huán)的目鏡用壓環(huán)和四個壓環(huán)螺釘與望遠鏡筒相連接）轉動目鏡筒使小點始終在十字絲豎絲上移動，校好后將壓環(huán)螺釘旋緊。（3）視準軸應垂直于橫軸的檢驗和校正選擇一水平位置的目標，盤左盤右觀測之，取它們的讀數(shù)（顧及常數(shù)度）即得兩倍的c（c=（左右）（4）橫軸應垂直于豎軸的檢驗和校正選擇較高墻壁近處安置儀器。以盤左位置

17、瞄準墻壁高處一點p(仰角最好大于度)，放平望遠鏡在墻上定出一點m1。倒轉望遠鏡，盤右再瞄準p點，又放平望遠鏡在墻上定出另一點m2。如果m1與m2重合，則條件滿足，否則需要校正。校正時，瞄準m1、 m2 的中點m,固定照準部，向上轉動望遠鏡，此時十字絲交點將不對準p點。抬高或降低橫軸的一端，使十字絲的交點對準p點。此項檢驗也要反復進行，直到條件滿足為止。以上四項檢驗校正，以一、三、四項最為重要，在觀測期間最好經(jīng)常進行。每項檢驗完畢后必須旋緊有關的校正螺釘。  全站儀具有角度測量、距離(斜距、平距、高差)測量、三維坐標測量、導線測量、交會定點測量和放樣測量等多種用途。內(nèi)置專用軟件后，功能還可進一步拓展。  技術部2014.6.1日工作記錄由會長指派任務，技術部負責外業(yè)訓練。主要內(nèi)容有：四等水準測量、三角形內(nèi)角和測量、導線測量、坐標測量等。技術部2014.6.6工作記錄籌備6月11日的技能大賽，外業(yè)訓練照常進行。 技術