水准仪的认识与使用视频 [水准仪的认识和使用]

　 实习1

　水准仪的认识和使用 2学时 一、目的和要求 1. 认识水准仪的一般构造。 2. 熟悉水准仪的技术操作方法。 二、仪器与工具 1. 由仪器室借领：DS3水准仪1台、水准尺1根、记录板1块、测伞1把。 2. 自备：铅笔、草稿纸。 三、实习方法与步骤 1. 指导教师讲解水准仪的构造及技术操作方法。 2. 安置和粗平水准仪。 水准仪的安置主要是整平圆水准器，使仪器概略水平。做法是：选好安置位置，将仪器用连接螺旋安紧在三脚架上，先踏实两脚架尖，摆动另一只脚架使圆水准器气泡概略居中，然后转动脚螺旋使气泡居中。转动脚螺旋使气泡居中的操作规律是：气泡需要向哪个方向移动，左手拇指就向哪个方向转动脚螺旋。如图2-1a)，气泡偏离在a的位置，首先按箭头所指的方向同时转动脚螺旋①和②，使气泡移到b的位置，如图2-1b)，再按箭头所指方向转动脚螺旋③，使气泡居中。 3.用望远镜照准水准尺，并且消除视差。 首先用望远镜对着明亮背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰可见。然后松开制动螺旋，转动望远镜，利用镜筒上的准星和照门照准水准尺，旋紧制动螺旋。再转动物镜对光螺旋，使尺像清晰。此时如果眼睛上、下晃动，十字丝交点总是指在标尺物像的一个固定位置，即无视差现像，如图2-2a)所示。如果眼睛上、下晃动，十字丝横丝在标尺上错动就是有视差，说明标尺物像没有呈现在十字丝平面上，如图2-2b)所示。若有视差将影响读数的准确性。 消除视差时要仔细进行物镜对光使水准尺看得最清楚，这时如十字丝不清楚或出现重影，再旋转目镜对光螺旋，直至完全消除视差为止，最后利用微动螺旋使十字丝精确照准水准尺。

　 图2-1

　a)没有视差现象

　b)有视差现象 图2-2

　图2-3

　 4. 精确整平水准仪。 转动微倾螺旋使管水准器的符合水准气泡两端的影像符合，如图2-3所示。转动微倾螺旋要稳重，慢慢地调节，避免气泡上下不停错动。 5. 读数。 以十字丝横丝为准读出水准尺上的数值，读数前，要对水准尺的分画、注记分析清楚，找出最小刻划单位，整分米、整厘米的分划及米数的注记。先估读毫米数，再读出米、分米、厘米数。要特别注意不要错读单位和发生漏0现象。读数后，应立即查看气泡是否仍然符合，否则应重新使气泡符合后再读数。 四、注 意 事 项 1. 安置仪器时应将仪器中心连接螺旋拧紧，防止仪器从脚架上脱落下来。 2. 水准仪为精密光学仪器，在使用中要按照操作规程作业，各个螺旋要正确使用。 3. 在读数前务必将水准器的符合水准气泡严格符合，读数后应复查气泡符合情况，现气泡错开，应立即重新将气泡符合后再读数。 4. 转动各螺旋时要稳、轻、慢，不能用力太大。 5. 发现问题，及时向指导教师汇报，不能自行处理。 6. 水准尺必须要有人扶着，决不能立在墙边或靠在电杆上，以防摔坏水准尺。 7. 螺旋转到头要返转回来少许，切勿继续再转，以防脱扣。 五、记录格式（观测手簿） 仪器

　天气

　 班组

　 观测员

　记录员

　点号

　后视读数 前视读数 高差 高差较差

　黑面

　红面

　 黑面

　红面

　实习2

　普通水准测量

　 2学时 一、目的和要求 1. 进一步熟悉水准仪的构造及使用方法。 2. 学会普通水准测量的实际作业过程。 3. 施测一闭合水准线路，计算其闭合差。 二、仪器与工具 1. 由仪器室借领：DS3水准仪1台、水准尺2根、记录板1块、尺垫2个、测伞1把、水准记录纸。 2. 自备：计算器、铅笔、小刀、草稿纸。 三、实习方法与步骤 1. 全组共同施测一条闭合水准路线，其长度以安置4 ~ 6个测站为宜。确定起始点及水准路线的前进方向。人员分工是：两人扶尺，一人记录，一人观测。施测1 ~ 2站后轮换工作。 2. 在每一站上，观测者首先应整平仪器，然后照准后视尺，对光、调焦、消除视差。慢慢转动微倾螺旋，将管水准器的气泡严格符合后，读取中丝读数，记录员将读数记入记录表中。读完后视读数，紧接着照准前视尺，用同样的方法读取前视读数。记录员把前、后视读数记好后，应立即计算本站高差hi。 3. 用2叙述的方法依次完成本闭合线路的水准测量。 4. 水准测量记录要特别细心，当记录者听到观测者所报读数后，要回报观测者，经默许后方可记入记录表中。观测者应注意复核记录者的复诵数字。 5. 观测结束后，立即算出高差闭合差

　fh = Shi。如果fh 小于 fh容，说明观测成果合格，即可算出各立尺点高程(假定起点高程为100 m)。否则，要进行重测。 四、注 意 事 项 1. 水准测量工作要求全组人员紧密配合，互谅互让，禁止闹意见。 2. 中丝读数一律取四位数，记录员也应记满四个数字，“0”不可省略。 3. 扶尺者要将尺扶直，与观测人员配合好，选择好立尺点。 4. 水准测量记录中严禁涂改、转抄，不准用钢笔、圆珠笔记录，字迹要工整、整齐、清洁。 5. 每站水准仪置于前、后尺距离基本相等处，以消除或减少视准轴不平行于水准管轴的误差及其它误差的影响。 6. 在转点上立尺，读完上一站前视读数后，在下站的测量工作未完成之前绝对不能碰动尺垫或弄错转点位置。 7. 为校核每站高差的正确性，应按变换仪器高方法进行施测，以求得平均高差值作为本站的高差。 五、记录格式（观测手簿）

　普通水准测量记录 仪器

　天气

　 班组

　 观测员

　记录员

　 测 站 点 号 后视读数a m 前视读数b m 高

　差 m 平均高差 m 高

　程 备注

　 检核

　Σa=

　Σb=

　Σh=

　Σa-Σb=

　实习3

　四等水准测量

　4学时 一、目的和要求 1. 学会用双面水准尺进行四等水准测量的观测、记录、计算方法。 2. 熟悉四等水准测量的主要技术指标，掌握测站及水准路线的检核方法。 二、仪器与工具 1. 由仪器室借领：DS3水准仪1台、双面水准尺2根，记录板1块，尺垫2个，记录纸。 2. 自备：计算器、铅笔、小刀、计算用纸。 三、实习方法与步骤 1. 选定一条闭合或附合水准路线，其长度以安置4 ~ 6个测站为宜。沿线标 定待定点的地面标志。 2. 在起点与第一个立尺点之间设站，安置好水准仪后，按以下顺序观测： 后视黑面尺，读取下、上丝读数；精平，读取中丝读数；分别记入记录表(1)、(2)、(3)顺序栏中； 前视黑面尺，读取下、上丝读数；精平，读取中丝读数；分别记入记录表(4)、(5)、(6)顺序栏中； 前视红面尺，精平，读取中丝读数；记入记录表(7)顺序栏中； 后视红面尺，精平，读取中丝读数；记入记录表(8)顺序栏中； 这种观测顺序简称“后—前—前—后”，也可采用“后—后—前—前”的观测顺序。 3. 各种观测记录完毕应随即计算： ① 黑、红面分画读数差(即同一水准尺的黑面读数 + 常数K - 红面读数)填入记录表(9)、(10)顺序栏中； ② 黑、红面分画所测高差之差填入记录表(11)、(12)、(13)顺序栏中； ③ 高差中数填入记录表(14)顺序栏中； ④ 前、后视距(即上、下丝读数差乘以100，单位为m)填入记录表(15)、(16)顺序栏中； ⑤ 前、后视距差填入记录表(17)顺序栏中； ⑥ 前、后视距累积差填入记录表(18)顺序栏中； ⑦ 检查各项计算值是否满足限差要求。 4. 依次设站同法施测其它各站。 5. 全路线施测完毕后计算： ① 路线总长(即各站前、后视距之和)； ② 各站前、后视距差之和(应与最后一站累积视距差相等)； ③ 各站后视读数和、各站前视读数和、各站高差中数之和(应为上两项之差的1/2)； ④ 路线闭合差(应符合限差要求)； ⑤ 各站高差改正数及各待定点的高程。 四、注 意 事 项 1. 每站观测结束后应当即计算检核，若有超限则重测该测站。全路线施测计算完毕，各项检核均已符合，路线闭合差也在限差之内，即可收测。 2. 有关技术指标的限差规定见下表。

　等级 视线 高度

　(m) 视距 长度

　(m) 前

　后 视觉差

　(m) 前后视距 累积差

　(m) 黑、红面 分画读 数

　 差 (mm) 黑、红面 分画所测 高差之差 (mm) 路

　 线

　闭合差 (mm) 四 > 0.2 £ 80 £ 3.0 £ 10.0 3.0 5.0

　注：表中L为路线总长，以km为单位。 3. 四等水准测量作业的集体观念很强，全组人员一定要互相合作，密切配合，相互体谅。 4. 记录者要认真负责，当听到观测值所报读数后，要回报给观测者，经默许后，方可记入记录表中。如果发现有超限现象，立即告诉观测者进行重测。 5. 严禁为了快出成果，转抄、照抄、涂改原始数据。记录的字迹要工整、整齐、清洁。 6. 四等水准测量记录表内( )中的数，表示观测读数与计算的顺序。(1)~(8)为记录顺序，(9)~(18)为计算顺序。 7. 仪器前后尺视距一般不超过80 m。 8. 双面水准尺每两根为一组，其中一根尺常数K1 = 4.687 m，另一根尺常数K2 = 4.787 m，两尺的红面读数相差0.100 m(即4.687与4.787之差)。当第一测站前尺位置决定以后，两根尺要交替前进，即后变前，前变后，不能搞乱。在记录表中的方向及尺号栏内要写明尺号，在备注栏内写明相应尺号的K值。起点高程可采用假定高程，即设Ｈ0 = 100.00 m。 9. 四等水准测量记录计算比较复杂，要多想多练，步步校核，熟中取巧。 10. 四等水准测量在一个测站的观测顺序应为：后视黑面三丝读数，前视黑面三丝读数，前视红面中丝读数，后视红面中丝读数，称为“后—前—前—后”顺序。当沿土质坚实的路线进行测量时，也可以用“后—后—前—前”的观测顺序。 五、记录格式（观测手簿）

　四 等 水 准 测 量 记 录 仪器型号

　班组

　 日期

　 观测

　 记录

　测站编号 测

　点 后尺 下丝 前尺 下丝 方向 及尺号 水准尺读数 黑+K-红 K1=

　K2=

　平均高差 上丝 上丝 后视距 前视距 黑面尺 红面尺 视距差 视距差累计

　↓ ⑴ ⑷ 后 ⑶ ⑻ ⒁=⑶+K2-⑻ ⒅={⒂+⒃±0.100}/2 ⑵ ⑸ 前 ⑹ ⑺ ⒀=⑹+K1-⑺ ⑼=100×{⑴-⑵} ⑽=100×{⑷-⑸} 后-前 ⒂=⑶-⑹ ⒃=⑻-⑺ ⒄=⒂-⒃±0.1 =⒁-⒀ ⑾=⑼-⑽ ⑿=上站⑿+本站⑾

　↓

　 后

　 前

　后-前

　↓

　 后

　 前

　后-前

　 ↓

　 后

　 前

　后-前

　 ↓

　 后

　 前

　后-前

　 ↓

　 后

　 前

　后-前

　 实验4

　经纬仪的认识及使用

　2学时 一、目的和要求 1. 了解电子经纬仪的一般构造和主要部件的名称及用途。 2. 练习电子经纬仪对中、整平和瞄准的方法，并掌握基本操作要领。 3. 要求对中误差小于1毫米，整平误差小于一格。 二、仪器与工具 电子经纬仪1台、脚架一个、铅笔、记录本、草稿纸、记录板。 三、方法与步骤 1.练习安置经纬仪。经纬仪的安置包括对中和整平两项内容。 (1) 对中：对中是把经纬仪水平度盘的中心安置在所测角的顶点铅垂线上。方法是先将三角架安置在测站点上，架头大致水平，用垂球概略对中后，踏牢三脚架，然后用连接螺旋将仪器固定在三脚架上。此时，若偏离测站点较大，则须将三脚架作平行移动，若偏离较小，可将连接螺旋放松，在三脚架头上移动仪器基座使垂球尖准确地对准测站点，然后再旋紧连接螺旋。 如果使用带有光学对点器的仪器，对中时可通过光学对点器进行对中。采用光学对点器对中的做法是：将仪器置于测站点上，使架头大致水平，三个脚螺旋的高度适中，光学对点器大致在测站点铅垂线上。转动对点器目镜看清分划板中心圈(十字丝)，再拉动或旋转目镜，使测站点影像清晰。若中心圈(十字丝)与测站点相距较远，则应平移脚架，而后旋转脚螺旋，使测站点与中心圈(十字丝)重合。伸缩架腿，粗略整平圆水准器，再用脚螺旋使圆水准气泡居中。这时可移动基座精确对中，最后拧紧连接螺旋。 (2) 整平：整平是使水平度盘处于水平位置，仪器竖轴铅直。整平的方法是： ① 使照准部水准管与任意两个脚螺旋连线平行，如图4-26(a)所示，两手以相反方向同时旋转①、②两脚螺旋，使水准管气泡居中。 ② 将照准部平转90°(有些仪器上装有两个水准管，则可以不转)，如图4-26(b)所示，再用另一个脚螺旋③使水准管气泡居中。 ③ 以上操作反复进行，直到仪器在任何位置气泡都居中为止。

　 （a）

　 (b) 图4-26

　2. 用望远镜瞄准远处目标。 (1) 安置好仪器后，松开照准部和望远镜的制动螺旋，用粗瞄器初步瞄准目 标，然后拧紧这两个制动螺旋。 (2) 调节目镜对光螺旋，看清十字丝，再转动物镜对光螺旋，使望远镜内目标清晰，旋转水平微动和垂直微动螺旋，用十字丝精确照准目标，并消除视差。 3. 练习用盘左盘右瞄准同一目标记录水平度盘读数。 4. 练习设置水平度盘读数。 四、注意事项 1. 电子经纬仪是精密仪器，使用时要十分谨慎小心，各个螺旋要慢慢转动。不准大幅度的、快速地转动照准部及望远镜。 2. 当一个人操作时，其他人员只作语言帮助，不能多人同时操作一台仪器。 五、记录格式（观测手簿） 仪器型号

　 班组

　日期

　观测

　 记录

　 水平方向观测记录 目标 竖盘位置 水平度盘读数 同一目标盘左盘右读数差值

　° ′ ″ °

　′

　″ A 左

　右

　B 左

　 右

　实验5

　测回法观测水平角

　 4学时 一、目的和要求 1. 进一步熟悉经纬仪的构造、安置和技术操作方法。 2. 学会用测回法观测水平角的方法、记录和计算。 3. 每人对同一角度观测一测回，上下半测回角值之差不得超过±40″，各测回角值之差不得超过±24″。 二、仪器与工具 经纬仪1台、记录板1块、记录纸（水平角观测）、铅笔、草稿纸。 三、方法与步骤 1. 在一个指定的点上安置经纬仪。 2. 选择两个明显的固定点作为观测目标或用花杆标定两个目标。 3. 用测回法测定其水平角值。其观测程序如下： (1) 安置好仪器以后，以盘左位置照准左方目标，并读取水平度盘读数。记录人听到读数后，立即回报观测者，经观测者默许后，立即记入测角记录表中。 (2) 顺时针旋转照准部照准右方目标，读取其水平度盘读数，并记入测角记录表中。 (3) 由(1)、(2)两步完成了上半测回的观测，记录者在记录表中要计算出上半测回角值。 (4) 将经纬仪置盘右位置，先照准右方目标，读取水平度盘读数，并记入测角记录表中。其读数与盘左时的同一目标读数大约相差180°。 (5) 逆时针转动照准部，再照准左方目标，读取水平度盘读数，并记入测角记录表中。 (6) 由(4)、(5)两步完成了下半测回的观测，记录者再算出其下半测回角值。 (7) 至此便完成了一个测回的观测。如上半测回角值和下半测回角值之差没有超限(不超过 ± 40²)，则取其平均值作为一测回的角度观测值，也就是这两个方向之间的水平角。 4. 如果观测不止一个测回，而是要观测n个测回，那么在每测回要重新设置水平度盘起始读数。即对左方目标每测回在盘左观测时，水平度盘应设置的整倍数来观测。 四、注意事项 1. 在记录前，首先要弄清记录表格的填写次序和填写方法。 2. 每一测回的观测中间，如发现水准管气泡偏离，也不能重新整平。本测回观测完毕，下一测回开始前再重新整平仪器。 3. 在照准目标时，要用十字丝竖丝照准目标的明显地方，最好看目标下部，上半测回照准什么部位，下半测回仍照准这个部位。 4. 长条形较大目标需要用十字丝双丝来照准，点目标用单丝平分。 5. 在选择目标时，最好选取不同高度的目标进行观测。

　五、记录格式 仪器

　 班组

　日期

　观测

　记录

　测回法观测手簿 测站 目标 竖盘位置 水平度盘读数 半测回角值 一测回角值 各测绘平均值 °

　 ′

　 ″ ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ O 第一测回 A 左

　 B

　 A 右

　 B

　 O 第二测回 A 左

　 B

　 A 右

　 B

　 实验6

　 竖直角测量

　 2学时 一、目的和要求 1. 学会竖直角的测量方法。 2. 学会竖直角及竖盘指标差的记录、计算方法。 3. 同一组所测得的竖盘指标差的互差不得超过±25″ 二、仪器与工具 经纬仪1台、记录板1块、记录纸（水平角观测）、铅笔、草稿纸。 三、方法与步骤 1. 在某指定点上安置经纬仪。 2. 以盘左位置使望远镜视线大致水平。竖盘指标所指读数90°即为盘左时的竖盘始读数，记作L始。 同样，盘右位置看盘右时的竖盘始读数，记作R始(一般情况下R始 = L始 ± 180°)。 3. 以盘左位置将望远镜物镜端抬高，即当视准轴逐渐向上倾斜时，观察竖盘读数是增加还是减少，借以确定竖直角和指标差的计算公式。 (1) 当望远镜物镜抬高时，如竖盘读数逐渐减少，则竖直角计算公式为: a左 = L始 - L读 a右 = R读 - R始 如果L始 = 90°，则： a左 = 90° - L读 如果R始 = 270°，则： a右 = R读 - 270° 竖直角

　竖盘指标差

　 (2) 当望远镜物镜抬高时，如竖盘读数逐渐增大，则竖直角计算公式为： a左 = L读 - L始 a右 = R始 - R读 如果L始 = 90°，则： a左 = L读 - 90°

　如果R始 = 270°，则： a右 = 270° - R读

　竖直角

　 竖盘指标差

　(3) 必须注意，X 值有正有负，盘左位置观测时用 a

　= a左 + X 计算就能获得正确的竖直角 a ；而盘右位置观测用 a = a右 - X

　计算才能获得正确的竖直角 a 。 (4) 用上述公式算出的竖直角 a

　其符号为“+”时，a

　为仰角；其符号为“-”时，a 为俯角。 4. 用测回法测定竖直角，其观测程序如下: (1) 安置好经纬仪后，盘左位置照准目标，转动竖盘指标水准管微动螺旋，使水准管气泡居中(符合气泡影像符合)后，读取竖直度盘的读数L读。记录者将读数值L读记入竖直角测量记录表中。 (2) 根据竖直角计算公式，在记录表中计算出盘左时的竖直角 a左 。 (3) 再用盘右位置照准目标，转动竖盘指标水准管微动螺旋，使水准管气泡居中(符合气泡影像符合)后，读取其竖直度盘读数R读。记录者将读数值R读记入竖直角测量记录表中。 (4) 根据竖直角计算公式，在记录表中计算出盘右时的竖直角 a右 。 (5) 计算一测回竖直角值和指标差。 四、注 意 事 项 1. 直接读取的竖盘读数并非竖直角，竖直角通过计算才能获得。 2. 竖盘因其刻划注记和始读数的不同，计算竖直角的方法也就不同，要通过检测来确定正确的竖直角和指标差计算公式。 3. 盘左盘右照准目标时，要用十字丝横丝照准目标的同一位置。 五、记录格式 仪器

　天气

　 班组

　 观测员

　记录员

　竖直角观测记录 测站 目标 竖盘位置 竖直度盘读数 半测回角值 一测回角值 备注 ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ O A 左

　左

　B 右

　 右