电子水准仪的原理和应用
测量学第2章水准仪及水准测量
1、水准测量原理 2、水准测量的仪器及设备 3、水准仪的使用 4、水准测量的一般方法和要求 5、高差闭合差的调整与高程计算 6、水准仪的检验与校正 7、水准测量中产生误差的原因及其消减方法 8、自动安平水准仪 9、电子水准仪的基本原理
a
A
HA
前进方向 HI
水平视线
大地水准面
电子水准仪的使用特点： 读数客观 精度高 速度快 效率高
图2-1 水准测量原理
后视点A—后视尺—后视读数a 前视点B—前视尺—前视读数b
b
B
hAB
HB
hAB=a－b
由图2-1可知， HB=HA+hAB=HA+(a－b)
DS3型水准仪 水准尺 尺垫
图２-２ 水准仪外型图
1-微倾螺旋； 2-分划板护罩； 3-目镜； 4-物镜对光螺旋； 5-制动螺旋；6-微动螺旋； 7-底版； 8-三角压板； 9-脚螺 旋； 10-弹簧帽； 11-望远镜；12-物镜； 13-管水准器； 14-圆水准器；15-连接小螺丝； 16-轴座
式中：ρ″=206265″
(2-16)
削减方法：每次读数前必须使符合气泡严格居中。
读数误差
原因：①十字丝视差影响， ②估读毫米的误差。
削减方法：为保证读数精度，在观测中除应仔细对 光以消除视差外，还规定普通水准测量，望远镜放 大率不小于20倍，视线长度不超过100米。
扶尺不直的误差
原因：如图所示，由于水准尺未垂直立于地面，无论是前 倾或后仰，其读数都比水准尺扶正时的读数b增大。
HBM2=22.032m,HBM1=19.479m
1
3
BM 1
2
BM 2
图1 附合水准路线
水准仪测距离原理
水准仪测距离原理
水准仪测距距离是利用其具有较高的精度和稳定性来测量地面上两点之间的水平距离。
其原理是基于光学三角测量方法。
水准仪测距距离的原理如下：首先，水准仪通过其望远镜观测到目标点A和目标点B之间的直线段。
目标点A与水准仪的位置可以通过望远镜上的交叉线精确定位，而目标点B的位置可以通过根据A点和B点的水平角度和测量水准仪与视轴在水平方向上的转动角度来确定。
在测量过程中，水准仪望远镜测距线的方向与水平面平行，保证了测得的距离为水平距离。
通过观测目标点和水准仪之间的直角三角形，应用正弦定理可求出两点之间的距离。
具体测量步骤为：首先，将水准仪安放在A点，通过调节水准仪使其水平，然后通过望远镜观测到目标点B。
测量员会用水平仪调整水准仪的水平，直到水平气泡在水平刻度上居中。
测量员还会使用调焦手轮来清晰地看到目标点B。
测量完成后，测量员会记录水准仪与目标点A之间的水平角度和水准仪与视轴在水平方向上的转动角度。
然后，测量员移动水准仪到目标点B的位置，重新调节水准仪使其水平。
望远镜上的交叉线会与目标点A的位置对准。
记录两次测量得到的水平角度和水准仪与视轴在水平方向上的转动角度。
根据测量得到的角度数据，应用正弦定理计算出两点之间的水平距离。
正弦定理中的两边和夹角之间的关系可以用来推导出
距离公式。
将测得的角度数据代入公式中，即可得出目标点A 和目标点B之间的水平距离。
总结起来，水准仪测距距离的原理是利用水平仪调整水准仪使其水平，通过测量两点之间的水平角度和水准仪与视轴在水平方向上的转动角度来计算出两点之间的水平距离。
水准仪的认识和使用,实验报告
水准仪的认识和使用,实验报告
水准仪是一种测量垂直高度差的仪器，广泛应用于道路、铁路、建筑等领域。
本实验
旨在通过实际使用水准仪，掌握其原理和使用方法，以及进行垂直高度差的测量。
一、水准仪的原理
水准仪是利用重力作用原理测量高度差的仪器。
其主要组成部分有望远镜、水平圆盘、虫轮、刻度盘等。
水准仪在使用前需要校正水平，以保证精度和准确性。
二、水准仪的使用方法
1、水准仪的安装：在安装水准仪前，需要先找到测量的起点和终点。
将水准仪放在
起点处，调整仪器的水平，并紧固调整螺丝以锁定仪器。
2、视镜调整：将水准仪置于水平面上并以上方向对准目标点，同时调节望远镜的焦距，使目标点清晰可见。
3、垂直高度差测量：将水准仪移至需要测量的位置，上下调整仪器头使目标点在视
野中居中，记录下刻度盘上的读数。
移动仪器至终点后，再次测量刻度盘上的读数，两次
读数之差即为垂直高度差。
三、实验结果
本次实验测量了起点和终点高度差，测量结果如下表所示：
起点高度：0m 终点高度：6.4m
水准仪读数1：0.4′ 水准仪读数2：6.8′
垂直高度差：6.4m
四、实验分析
本次实验通过使用水准仪测量起点和终点间的垂直高度差，可以看出水准仪在实际应
用中能够准确测量高度差，具有一定的应用价值。
但在实际使用中，需要注意测量精度和
仪器调整等因素。
水准仪的使用方法和高程数据处理技巧
水准仪的使用方法和高程数据处理技巧引言水准仪是测量地表高程差的专业测量仪器之一，广泛应用于土木工程、建筑工程等领域。
掌握水准仪的使用方法和高程数据处理技巧对于保证测量精度至关重要。
本文将从水准仪的基本原理、使用方法和高程数据处理技巧三个方面进行阐述。
一、水准仪的基本原理水准仪是利用水平和垂直线之间的关系测量地表高程差的仪器。
其基本原理是建立在光线的传播规律和真实水平线的概念基础上。
通过水平方向上的旋转和垂直方向上的上下移动，使得水准仪望远镜所看到的水平线与真实水平线重合，从而获得地表的高程差。
二、水准仪的使用方法1. 设置基准点在进行高程测量之前，需要选择一个稳定的基准点作为参照点。
基准点应尽量选择位于测区内部且不易随外界因素而发生变化的地方。
2. 放置水准仪将水准仪放置在基准点附近的平稳地面上，确保仪器稳定，避免外部干扰对测量结果的影响。
3. 调节水准仪通过调节水准仪上的调节螺丝，使望远镜水平。
可以通过观察中心十字线是否在视场内移动，来判断水准仪是否水平。
4. 探测地面高差使用水准仪的三脚架或测量尺，将初始高度记录下来，作为基准点的高程。
然后依次对其他待测点进行测量，记录下各个点的高程差。
5. 仪器校准在测量过程中，要定期进行仪器的校准。
可以使用参考高程点进行差值比对，查看是否存在误差，并进行修正。
三、高程数据处理技巧1. 数据采集与整理在进行高程数据处理时，首先需要将采集到的原始数据进行整理。
将各个点的高程差数据整理成表格或列表的形式，方便后续的数据处理。
2. 误差分析在高程数据处理过程中，不可避免地会存在一定的误差。
通过误差分析，可以识别出误差来源，并对数据进行修正。
常见的误差包括仪器误差、人为误差以及环境因素引起的误差。
3. 高程平差高程平差是对测量数据进行精确处理的方法之一。
通过高程平差可以消除系统性误差，提高测量的准确性。
常见的高程平差方法包括几何水准网平差和水准曲线平差。
4. 数据转换和应用根据实际需求，将处理后的高程数据进行转换和应用。
水准仪的原理
水准仪的原理
水准仪是一种用来测量物体或地面的水平面的仪器。
其原理是基于液体达到相对平衡时表现出的表面平行于地球引力的特性。
水准仪一般由一个长的、细的透明管子和可移动的液体组成。
液体通常是酒精或水银。
当水准仪放置在地面上时，液体会自动朝向相对平衡的方向移动，使得液面处于水平位置。
这是因为液体的分子之间会相互作用，产生内部的各向同性的压力。
当液体处于平衡时，液体表面上的这种压力会使得液面平行于地球的引力方向，也就是水平面。
通过观察液面的位置，我们可以确定水平面的位置。
在测量过程中，水准仪的液面会受到外界因素（如地面的高低变化、温度变化等）的影响，因此需要进行校正和调整，以确保准确的测量结果。
水准仪常用于建筑、土木工程、地理测量等领域。
它可以帮助工程师和测量师确定地面的水平面，以便进行设计、建造和测量工作。
经纬仪及水准仪的使用方法及图示讲解
经纬仪的用法1、HR—右旋（顺时针）水平角，HL—左旋（逆时针）水平角。
2、经纬仪的操作步骤（光学对中法）1 、架设仪器：将经纬仪放置在架头上，使架头大致水平，旋紧连接螺旋。
2 、对中：目的是使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。
可以移动脚架、旋转脚螺旋使对中标志准确对准测站点的中心。
3 、整平：目的是使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平。
根据水平角的定义，是两条方向线的夹角在水平面上的投影，所以水平度盘一定要水平。
粗平：伸缩脚架腿，使圆水准气泡居中。
检查并精确对中：检查对中标志是否偏离地面点。
如果偏离了，旋松三角架上的连接螺旋，平移仪器基座使对中标志准确对准测站点的中心，拧紧连接螺旋。
精平：旋转脚螺旋，使管水准气泡居中。
4 、瞄准与读数：①目镜对光：目镜调焦使十字丝清晰。
②瞄准和物镜对光：粗瞄目标，物镜调焦使目标清晰。
注意消除视差。
精瞄目标。
③读数：调整照明反光镜，使读数窗亮度适中，旋转读数显微镜的目镜使刻划线清晰，然后读数。
现在很多都是使用全站仪，全站仪的使用（以拓普康全站仪为例进行介绍）介绍:（1）测量前的准备工作1）电池的安装（注意：测量前电池需充足电）①把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。
②按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。
③向下按解锁钮，取出电池。
2）仪器的安置。
①在实验场地上选择一点，作为测站，另外两点作为观测点。
②将全站仪安置于点，对中、整平。
③在两点分别安置棱镜。
3）竖直度盘和水平度盘指标的设置。
①竖直度盘指标设置。
松开竖直度盘制动钮，将望远镜纵转一周（望远镜处于盘左，当物镜穿过水平面时），竖直度盘指标即已设置。
随即听见一声鸣响，并显示出竖直角。
②水平度盘指标设置。
松开水平制动螺旋，旋转照准部360，水平度盘指标即自动设置。
随即一声鸣响，同时显示水平角。
至此，竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。
注意：每当打开仪器电源时，必须重新设置和的指标。
4）调焦与照准目标。
操作步骤与一般经纬仪相同，注意消除视差。
Zeiss-DiNi使用详细介绍
测量旳成果
Tp –我们所处旳转点数 Cp – 目前点号(控制点或者后视)
电话：
观察和中断测段测量
当您前视观察结束后,您就能够换站了 您能够把水准仪关闭后在换站,当您打 开仪器后您能够直接就进入您刚刚所 在水准环测量中显示按键显示旳例子 在旳地方,而且能够继续您旳水准路线 测量.
当您已经观察结束而且已经观察 了最终旳闭合点,您就能够按下测 段结束键.当您已经观察了一整条 测段了.
5) 输入后视点高程,假如您想另外 计算能够输入 0
6) 输入点号 BM 7) 假如您喜欢能够输入代码.
电话：
观察一条测段
您目前能够开始测量 了
开始测 BM高程
按下测量键 MEASURE (要记住您观察旳是那一边)
Rb – 后视尺子旳读数 HD – 测量旳距离
下一种要观察那个方向? Back=后视 Fore=前视
位. 4) Shut Off: 自动关机时间. 5) Sound: 蜂鸣开关. 6) Language: 语言设置. 7) Date: 日期格式 8) Time: 时间格式
电话：
菜单项 – 测段平差
路线平差能够对闭合路线和附 和路线进行平差.
在您对一种内存中旳闭合环进行平差后,被平差过旳信息会 被保存起来,所以记住在平差之前要下栽下来他旳原始数据. 提醒：平差后旳数据会被永久旳统计下来
REM (#5 key):
允许使用者输入正在测量点 旳代码(用于记忆和保存).
您能够输入更长旳点代码
注意:一旦代码被输入,他会一直保持到您修改后 !!!!
电话：
字母和数字输入
A key
数字和字母输入转换
C key
F key
G key
水准测量的原理是什么
水准测量的原理是什么水准测量是一种用来确定地表上点的高程的测量方法。
水准测量的原理主要是基于重力的作用和光的传播规律。
在进行水准测量时，需要使用水准仪来测量地面上各点的高程，以便绘制出高程分布图，为工程设计和施工提供准确的高程参考。
水准测量的原理主要包括以下几个方面：1. 重力的作用。
在水准测量中，重力是一个非常重要的因素。
重力对于测量仪器的指针和气泡的位置都有影响。
测量仪器的指针受到重力的作用，指针会指向垂直方向。
而气泡则会在气泡管中的液体中产生偏移，根据气泡的位置可以确定测量仪器是否处于水平状态。
因此，通过重力的作用，可以确定水准仪是否处于水平状态，从而进行准确的高程测量。
2. 光的传播规律。
在水准测量中，光的传播规律也是非常重要的原理之一。
水准仪中的光学系统可以通过望远镜观测到测量点的高程。
通过光的传播规律，可以确定两个测量点之间的高程差。
通过多次测量，可以建立起高程网络，从而绘制出高程图。
3. 高程的传递。
水准测量中，高程的传递也是非常重要的原理。
通过在不同点进行高程测量，可以建立起高程网络，将不同点的高程联系起来，形成高程分布图。
这样可以为工程设计和施工提供准确的高程数据。
总的来说，水准测量的原理主要是基于重力的作用和光的传播规律。
通过测量仪器对重力和光的利用，可以实现对地表点的高程测量，为工程设计和施工提供准确的高程参考。
这些原理的应用使得水准测量成为工程测量中一种非常重要的测量方法，被广泛应用于各种工程领域。
水准测量的原理如上所述，通过对重力和光的利用，可以实现对地表点的高程测量。
这些原理的应用使得水准测量成为工程测量中一种非常重要的测量方法，被广泛应用于各种工程领域。
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电子水准仪的原理和应用
1. 基本原理
电子水准仪是一种测量地面高程差的仪器，在建筑、土木工程、测量工程等领
域广泛应用。
它通过测量两点之间的高差来确定地面的水准，并转化成数字信号进行显示和记录。
电子水准仪的基本原理如下：
1.水平轴系统：电子水准仪通过悬挂在水平轴上的测量仪器来测量水
平线的位置。
水平轴系统通常由液面管或挠度仪构成，其中液面管是通过重力将液体保持在水平线上，在水平读数时，通过调整仪器使液体接触到水平线，从而获得准确的测量结果。
2.高度测量系统：电子水准仪通过精确的传感器来测量仪器的高度差。
这些传感器可以是气泡、放大差异或使用激光的方式，通过检测仪器的位置变化，并将其转化成电信号，从而确定两点之间的高差。
3.数字显示系统：电子水准仪通过内置的数字显示屏或连接到计算机
进行测量结果的显示和记录。
这些系统通常具有高精度和可靠性，并可将测量结果以数字或图形方式呈现，方便用户进行数据分析和处理。
2. 应用领域
电子水准仪作为一种高精度的测量仪器，在以下领域得到广泛应用：
2.1 建筑工程
在建筑工程中，电子水准仪用于测量地面高程的差异，以确保建筑物的水平度
和稳定性。
它可以帮助建筑师和工程师准确测量地面的高度，为建设过程提供准确的参考和数据支持，避免建筑物的倾斜和不稳定。
应用场景：- 测量地基的高程差异，保证基础的平整度。
- 检查楼层的水平度，避免出现地面不平或倾斜的问题。
- 在建筑物的装饰施工过程中，测量墙壁、地板
和天花板的水平度。
2.2 土木工程
在土木工程中，电子水准仪用于测量不同地点之间的高度差，以确定道路、桥
梁和隧道等工程的坡度和高程。
它可以准确测量地面的高度变化，为土木工程提供精确的数据，以便进行设计和施工。
应用场景： - 测量工地不同区域之间的高度差，确定土方工程的施工标高。
- 检查道路、桥梁和隧道等工程中的坡度和高程，确保设计要求的达到。
- 在堤坝和水利工程中，测量不同区域之间的高度差，以便调节水位和排水。
2.3 测量工程
在测量工程中，电子水准仪是一种常用的测量仪器，用于测量不同地点之间的高差。
它可以准确测量地面的高程，为测量工程提供重要的基准数据。
应用场景： - 在地形测量中，测量不同地点之间的高差，为制作地形图和地形模型提供数据。
- 在工程测量中，测量不同控制点之间的高度差，以确保测量结果的准确性。
- 在测绘工程中，使用电子水准仪测量地面高程的变化，为制作地图提供准确的海拔高度数据。
3. 总结
电子水准仪基于水平轴系统和高度测量系统的原理，实现了对地面高程的精确测量。
它在建筑、土木工程和测量工程等领域具有广泛的应用，可以准确测量地面的高度变化，为工程设计和施工提供重要的基准数据。
电子水准仪的使用不仅提高了工程施工的效率和精度，还减少了人为误差的发生，为工程建设提供了有力的支持。