binge 如何使用水准仪、经纬仪和全站仪
级别及其使用方法
高程测量是测绘地形图的基本工作之一，此外，大量的工程建设项目也需要测量地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密高程测量的主要方法。
1.水准仪组合：
1.望远镜 2.调节手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.筒水准器 7.水平微调手轮 8.三脚架
2.操作要点：
在两未知点之间，摊开三脚架，从仪器箱中取出水准仪放在三脚架上，用三个机座螺旋将其调平，使圆气泡居中，再调平筒水准仪。转动水平制动手轮调平，通过水准仪镜中三棱镜的反射，水平重合，即为水平水。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平筒水准仪至重合，读出塔尺读数（后视），将望远镜转动至未知点（2）的塔尺处，调整筒水准仪，读出塔尺读数（前视），并记录在记录簿中。
计算公式：两点高差=后视镜-准星。
3.校准方法：
将仪器置于两固定点之间，标出两点间的水平线，称为线a和b。将仪器移至固定点的一端，标出两点间的水平线，称为线a'和b'。若ab≠a'-b'，则将望远镜水平丝对准偏差的一半。用刻度针调节水准仪的上下螺旋，直至筒水准气泡对齐。重复上述步骤，直至相等。
4. 如何使用水平仪
水平仪的使用包括五个步骤：放置水平仪、粗调平、瞄准、精调平和读数。
1. 展示位置
安装是将仪器安装在可伸缩三脚架上，置于两个观测点之间。首先打开三脚架，调整高度到适中水平。用目测法使三脚架头部大致水平，检查三脚架是否牢固。然后打开仪器盒，用连接螺钉将水准仪连接到三脚架上。
2. 粗整平
粗调平是使仪器的视线粗略调平，利用脚螺旋将水准泡置于调平圈的圆圈内。具体方法要用仪器练习。调平过程中，气泡运动方向与拇指运动方向一致。
3. 目标
瞄准就是用望远镜准确地瞄准目标。首先将望远镜对准远处明亮的背景，转动目镜调焦螺钉，使十字丝最清晰。然后松开固定螺钉，转动望远镜，将表尺和准星的连线对准水准仪，拧紧固定螺钉。最后转动物镜瞄准螺钉，使水准仪清晰地落在十字丝平面上，再转动微动螺钉，使水准仪的像接近垂直十字丝的一侧。
4. 精整
精密水准就是使望远镜的视线准确水平。微调水准仪在水准管上部装有一组棱镜，能把水准管内气泡两端折射到镜管旁边的水准观察窗中。若气泡居中，则气泡两端的像将符合一条抛物线，表明视线是水平的。若气泡两端的像不符，则表明视线不水平。这时，可用右手旋转微调螺旋，使气泡两端的像完全符合，仪器便可提供水平视线，满足水准测量基本原理的要求。注意吗？气泡左半边的移动方向始终与右手大拇指的方向不一致。
5.阅读
使用十字线读取水准尺上的读数。目前大多数水准仪都是倒置望远镜，因此读数应从上到下进行。首先估计毫米读数，然后报告完整读数。
注意，使用水平仪的步骤必须按照上面的顺序进行，不能颠倒，特别是读数前的气泡调整，必须在读数之前进行。
5.水准仪测量
确定地面点高程的工作称为高程测量。高程测量是测量的基本任务之一。根据所用仪器和测量方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量、GPS高程测量和气压高程测量。水准测量是目前精度最高的高程测量方法，广泛应用于国家高程控制测量、工程测量和建筑测量。
水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线，读取两点竖立的水准杆上的读数，以确定两点之间的高程差，再根据已知点的高程计算出未知点的高程。
如下图所示，地面上有A、B两点，已知A点高程为HA，为求B点高程HB，在A、B两点间安装水准仪，在各点竖立一根水准杆，通过水准仪的望远镜读取水平视线，在A、B点处水准杆上截取的读数分别为a、b。A、B两点间的高差可按下式计算：
设水准测量方向为A点至B点，A点称为后视点，其水准尺读数a为后视读数；B点称为前视点，其水准尺读数b为前视读数。因此，两点间的高差等于：
hAB = 后视读数 - 前视读数
若后视读数大于前视读数，则高差为正值，表示B点高于A点，hAB>0；若后视读数小于前视读数，则高差为负值，表示B点低于A点，hAB。
如果A、B两点相距不远，高差不大，则只需放置一次水准仪，便可测出高差hAB。此时B点的高程为：
在架设水准仪时，需要测量多个前视点B1，B2，……，Bn的高程，利用视高程计算这些点的高程十分方便。设在B1，B2，……，Bn点处竖立的水准尺的水准读数分别为b1，b2，……，bn，则高程计算公式为：
如果A、B两点相距较远或高差较大，而一次安装仪器无法测出高差，则需要在两点之间增加若干个临时站点作为转移高程，称为转移点（简称TP点），如图中的TP1、TP2、……点，并依次布设观测站。设各站高差为：
6. 维护和修理
1、水平仪是精密光学仪器，正确、合理的使用和保管对仪器的精度和寿命有很大的影响。
2、避免阳光直射，请勿私自拆卸仪器；
3、每次微调应轻轻进行，不要用力过猛，不要用手触摸镜头或光学镜片；
4、仪器若出现故障，应由熟悉仪器结构的人员修理或送至修理部门修理；
5、每次使用后，应将仪器擦拭干净，并保持干燥。
经纬仪的使用方法
1.经纬仪
经纬仪是测绘工作中的主要角度测量仪器，它由望远镜、水平盘、垂直盘、水准仪、基座等组成。
测量时，将经纬仪安放在三脚架上，用铅垂线或光学铅垂线将仪器中心对准地面测站，用水准仪调平仪器，用望远镜瞄准测量目标，利用水平、垂直度盘测量水平角和垂直角。按精度可分为精密经纬仪和普通经纬仪；按读数装置可分为光学经纬仪和游标经纬仪；按轴系结构可分为复测经纬仪和定向经纬仪。此外，还有能按编码齿孔自动记录表盘读数的编码经纬仪；能连续自动瞄准空中目标的自动跟踪经纬仪；利用陀螺定向原理，能迅速独立地确定地面点方位的陀螺经纬仪和激光经纬仪； 具有经纬仪、子午仪、天顶仪三种功能的用于天文观测的通用经纬仪；将照相机与经纬仪合二为一，用于地面摄影测量的摄影经纬仪等。
DJ6经纬仪是广泛应用于地形测量、工程、矿山测量的光学经纬仪，主要由水平板、瞄准部分、底座三部分组成。
1. 底座部分
用于支撑经纬仪基座，上面有三个脚螺钉，其作用是整平仪器
2.审批部门
瞄准部分是经纬仪的主要部件，瞄准部分的组成部件有水准仪、光学对中器、支架、水平轴、垂直度盘、望远镜、度盘读数系统等。
3.表盘部分
DJ6型光学经纬仪有水平刻度盘和垂直刻度盘，均由光学玻璃制成，水平刻度盘沿全圆顺时针方向刻有0°至360°，最小值一般为1°或30′。
2.经纬仪安放方法
1) 调整三脚架到相同长度且适合操作者身高，将仪器固定在三脚架上，并使仪器底面与三脚架顶面平行。
2)将仪器放置在测站上，用目测粗调准，用脚踩稳其中一只支脚，调节光学对中器的目镜（以看清十字丝为准）和物镜（以看清测站为准），双手各抬起一只支脚并前后左右摆动，观察对中器使十字丝交点与测站重合，放置稳固，用脚踩稳。
3）可伸缩三脚架和水平圆水准仪
4）将水准管与两个调平螺旋平行放置，以使水准管调平。
5) 将瞄准部分旋转 90 度并使用第三个螺钉将小瓶调平。
6）检查光学对中，若有微小偏差，可打开连接螺钉平移底座，使其准确对中，再拧紧连接螺钉，然后检查水准泡是否居中。
3. 表盘读数方法
光学经纬仪的读数系统包括水平和垂直刻度尺、千分尺和读数显微镜等几部分。水平和垂直刻度尺上的最小刻度值一般为1°或30′。当读取小于一个刻度的角度值时，必须使用千分尺。DJ6光学经纬仪的读数千分尺装置包括千分尺和平行玻璃千分尺。
（1）测微读数装置
目前新生产的DJ6级光学经纬仪均采用该装置。
在读数显微镜的视场内设置一块带有刻度的标尺，表盘上的刻度线经显微镜放大后成像在标尺上，表盘最小刻度值（60’）的像宽恰好等于标尺上1°刻度间隔的长度。标尺上分成60个小格子，标记方向与表盘方向相反，这60个小格子用来测量表盘上小于一格的刻度值。测量时以零刻度线作为分度线。
(2) 单平行玻璃板千分尺读数装置
单平行玻璃板千分尺的主要部件有：单平行玻璃板、扇形刻度尺、千分轮。本仪器的刻度尺刻度值为30′，扇形刻度尺上有90个小格子，格值为30′/90=20”。
测量角度时，瞄准目标后，转动千分尺轮，用双指标线夹住刻度尺刻度的影像，读出读数。整度数从夹住的刻度尺刻度上读出，不足整度数的部分从千分尺刻度上读出。
（3）读数显微镜
光学经纬仪读数显微镜的作用是将读数图像放大，以方便读取度盘读数。
（4）级别
光学经纬仪上有2～3个水准器，它们的作用是在工作时使经纬仪的竖轴保持铅垂，使水平盘保持水平。水准器又分为圆柱水准器和圆水准器两种。
*管水平
管水准仪安装在瞄准部件上，其作用是准确调平仪器。
*圆形水准仪
圆水准仪用于粗略调平仪器。圆水准仪灵敏度较低，刻度为 8 英寸/ 2 毫米。
4.经纬仪测角原理
1.水平角测量原理
水平角是指空间中两条相交方向线所构成的垂直面之间的二面角，角度值为0°~360°。空间中两条直线OA、OB相交于点O，将点A、O、B沿垂直方向投影到水平面上，分别得到相应的投影点A'、O'、B'。水平线O'A'与O'B'之间的夹角β即为这两条方向线所构成的垂直面之间的夹角，即水平角。
水平角的大小与地面点的海拔高度无关。
角度测量仪器测量水平角时必须满足两个基本条件：
（1）可以提供一个水平放置的圆形刻度盘，其中心可以方便地放置在与方向线交点相同的铅垂线上。
平板；
（2）一种可以瞄准远处目标并能在水平和垂直平面上旋转一整圈的望远镜，以便
瞄准不同高度的目标A和B。图中的水平角β是A和B方向读数之间的差值：β=ba
2.垂直角测量原理
垂直角是指某一目标方向的视线与同一铅垂平面内的水平线之间的夹角α，又称垂直角或高度角；垂直角值为0°~±90°。
视线与铅垂线之间的夹角称为天顶距，天顶距z的角度值范围为0°至180°。
当视线在水平线上方时，垂直角称为仰角，角度值为正值；当视线在水平线下方时，称为俯角，角度值为负值，如图所示。
由此我们可以看出，角度测量仪器经纬仪还必须配备一个可以垂直放置的度盘——垂直度盘，或称垂直盘。
如何使用全站仪
1.全站仪简介
全站仪又称电子全站仪，是集光学、力学、电子学于一体的高科技测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因仪器一次安装后，能完成站上全部测量工作，故称全站仪。广泛应用于大型地面建筑物、地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。
全站仪是集光学、机械、电子等学科于一体的新型角度测量仪器。与光学经纬仪相比，电子经纬仪用光电扫描标尺代替了光学标尺，用自动记录和显示读数代替了人工光学测微读数，简化了角度测量操作，避免了读数误差的发生。电子经纬仪的自动记录、存储、计算和数据通讯功能，使测量作业的自动化程度进一步提高。土木工程论文网
全站仪与光学经纬仪的区别在于表盘读数和显示系统。电子经纬仪的水平和垂直表盘及其读数装置采用两个相同的光栅表盘（或编码盘）和读数传感器来测量角度。根据角度测量精度可分为0.5”、1”、2”、3”、5”、10”等几个等级。
2.全站仪的组成
全站仪几乎可以应用于所有的测量领域。电子全站仪由电源、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、显示屏、键盘等组成。
全站仪与电子经纬仪、光学经纬仪相比，附加了许多专用部件，使得全站仪比其他角度、距离测量仪器具有更多的功能，使用也更加方便，这些专用部件在结构上构成了全站仪独有的特点。
1. 同轴望远镜
全站仪望远镜实现测距光波的瞄准轴、发射光轴和接收光轴的同轴性。同轴化的基本原理是：在望远镜物镜与聚焦镜之间设置分光棱镜系统，通过此系统实现望远镜的多功能，即能瞄准目标、使之成像在十字丝标线上、并能进行角度测量。同时，测距部分的外置光路系统可使测距部分光电二极管发出的已调制红外光经物镜至反射棱镜后，沿原路反射回来，再经分光棱镜被光电二极管接收； 如需测距，则需在仪器内部另外设置内光路系统，将光电二极管发出的已调制红外光通过分光棱镜系统中的光纤传送到光电二极管接收，通过内外光路调制光的相位差，间接计算出光的传播时间和实际测量的距离。
同轴性使得望远镜可以一次性地测量水平角、垂直角、斜距等所有基本测量要素，再加上全站仪强大、便捷的数据处理功能，使得全站仪的使用极为方便。
2.双轴自动补偿
在仪器检验和校准中曾介绍过双轴自动补偿的原理。全站仪在工作过程中，如果纵轴发生倾斜，将引起角度观测误差，这种误差是不能靠取盘面左右两边观测值的中间值来抵消的。全站仪特有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可以对纵轴倾斜进行监测，自动在表盘读数中修正由于纵轴倾斜引起的角度测量误差（有的全站仪纵轴倾斜最大可允许到±6′）。还可以由微处理器根据纵轴倾斜修正计算公式，自动计算由于纵轴倾斜引起的角度误差，加到表盘读数中进行修正，使表盘显示读数为正确值，这就是所谓的纵轴倾斜自动补偿。
双轴自动补偿（现有的水准仪，包括Topcon、Trimble）所采用的结构：用一个气泡（该气泡从外表是看不见的，和检验校准中介绍的不是同一个气泡）来校准绝对水平面。气泡中间充满液体，两端充满气体。气泡上部两侧各装有一个发光二极管，气泡下部两侧各装有一个光电管。用一个发光二极管接收发光二极管透过气泡发出的光线。然后通过计算电路比较两个二极管得到的光强。在初始位置即绝对水准仪时，将计算值置零。当全站仪在工作过程中发生倾斜时，计算电路实时计算出光强的差异，然后将其换算成倾斜的位移，并将此信息传送给控制系统，确定自动补偿的数值。 除了由微处理器计算并修正输出的自动补偿法外，还有一种方法是通过步进电机驱动微型丝杠来修正此轴方向上的偏移，以使该轴始终保持绝对水平。
3. 键盘
键盘是全站仪在测量过程中用来输入操作指令或数据的硬件，全站仪的键盘和显示屏均为双面，方便正反镜作业时的操作。
4.记忆
全站仪内存的作用是存储实时采集的测量数据，然后根据需要传输到计算机等其他设备进行进一步处理或使用。全站仪内存有两种类型：内部存储器和存储卡。
全站仪内部的内存相当于计算机的内存（RAM），存储卡是一种外部存储介质，又称PC卡，其作用相当于计算机的磁盘。
5. 通讯接口土木工程论文网
全站仪可以通过BS-232C通讯接口及通讯电缆，将存储器中存储的数据输入计算机，也可以通过通讯电缆将计算机中的数据和信息传送给全站仪，实现双向信息传输。
3. 全站仪的使用
全站仪用途广泛，包括角度测量、距离（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、交点测量、放样测量等，内置专用软件可进一步扩展功能。
全站仪的基本操作及使用：
1. 水平角度测量
（1）按角度测量键，使全站仪进入角度测量模式，瞄准第一个目标A。
（2）将A方向的水平表盘读数设定为0°00′00〃。
（3）瞄准第二个目标B，水平刻度盘上的读数即为两个方向之间的水平角。
2. 距离测量
（1）设置棱镜常数
测量距离之前必须先将棱镜常数输入仪器，仪器会自动改正测量的距离。
（2）设置大气改正值或温压值
光在大气中的传播速度随大气的温度和气压而变化。15℃和760mmHg是仪器设定的标准值，此时的大气改正为0ppm。实际测量时，可以输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可以直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。
（3）测量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
（4）距离测量
瞄准目标棱镜中心，按测距键，开始测距，测距完成后，显示斜距、平距、高差。
全站仪有三种测距模式：精测模式、跟踪模式、粗测模式。精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位为1mm；跟踪模式常用于跟踪移动目标或布图时连续测距，每次最小显示1cm，测距时间约0.3S；粗测模式测量时间约0.7S，最小显示单位为1cm或1mm。测量距离或坐标时，可按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。
需要注意的是，部分型号的全站仪在测距时不能设置仪器高和棱镜高，显示的高差是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。
3. 坐标测量
（1）设定测量站的三维坐标。
（2）设置后视点坐标或将后视方向的水平盘读数设置为后视点的方位角。当设置了后视点坐标后，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并将后视方向的水平盘读数设置为后视点的方位角。
（3）设置棱镜常数。
（4）设置大气改正值或温气压改正值。
（5）测量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
（6）瞄准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距，并计算和显示测量点的三维坐标。
4.全站仪数据通讯
全站仪的数据通讯是指全站仪与电子计算机之间的双向数据交换。全站仪与计算机之间的数据通讯主要有两种方式，一种是利用全站仪配置的PCMCIA（个人计算机存储卡国际协会，PC卡，又称存储卡）卡进行数字通讯，其特点是通用性强，可在各种电子产品之间互换使用；另一种是利用全站仪的通讯接口，通过电缆传输数据。
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