水准测量的仪器和工具

高程测量中常见的方法与工具介绍高程测量是地理学、土木工程以及测绘学等领域中重要的一环。

它的目的是测量和记录一定地区的可观测高程差异，从而揭示地形的特征并提供有关地表和地下物理变化的信息。

在高程测量中，我们常常使用各种方法和工具来获得准确而精确的数据。

本文将介绍几种常见的高程测量方法和工具。

一、水准测量水准测量是高程测量中最传统和常见的方法之一。

它通过测量相对地面的水位差异来确定高程。

常见的水准测量工具包括水准仪、水准杆和水准点。

水准仪是一种设备，用于测量水平线与测站之间的夹角，从而确定地面上不同点之间的高程差。

水准杆是一种由分度线标记的长杆，被放置在待测地点，用于获取水准仪所测量的高度差。

水准点是一些已测量并记录高程的特定地点，通常位于稳定的基准面上。

二、大地水准大地水准是一种广泛使用的高程测量方法，用于测量地球表面上不同点的高程差异。

它基于椭球地球模型，并考虑到地球的曲率和重力变化。

大地水准涉及到大量的测量和计算，需要使用复杂的数学模型和仪器，例如全站仪和全站差分仪。

大地水准是高程测量中较为准确和精密的方法，适用于需要高精度数据的工程项目。

三、GPS测量近年来，全球定位系统（GPS）在高程测量中的应用越来越广泛。

GPS利用卫星信号来测量接收器与卫星之间的距离，并通过计算来确定测站的高程。

GPS测量速度快、操作简单，并且具有较高的精度。

在GPS测量中，接收器通常需要接收至少四颗卫星的信号才能进行精确定位和高程测量。

随着技术的不断发展，GPS测量方法越来越多样化，例如差分GPS和实时动态GPS。

四、雷达测距雷达测距是高程测量中一种非常有效的测量方法。

它利用雷达设备发射电磁波并接收其反射波来测量目标物体与测站之间的距离。

借助雷达测距，我们可以快速而准确地获取地表的高程数据。

正如其名称所暗示的，雷达测距主要用于测量到达目标物体的距离，因此在高程测量中常常与其他方法结合使用。

总结：高程测量是地理学和工程学中重要的一部分，为了获得真实和准确的高程数据，我们需要使用各种测量方法和工具。

测绘技术中的常用量测工具与仪器介绍测绘技术是确定地球表面及其特征的方法和方式，在不同领域中都有广泛的应用。

为了精确测量和记录地球表面的各种信息，测绘技术使用了许多不同的工具和仪器。

本文将介绍测绘技术中常用的量测工具和仪器。

1. 全站仪：全站仪是现代测量仪器的重要组成部分。

它可以同时测量水平角、垂直角和斜距，并可以通过跟踪目标来确定位置。

全站仪广泛应用于道路、桥梁、建筑、隧道和其他工程项目中，用于测量和记录地面和建筑物的各种参数，如高度、距离和角度。

2. GPS 接收器：GPS（全球定位系统）接收器可以通过接收卫星信号来确定接收器的位置。

GPS 接收器在测绘技术中被广泛使用，用于确定点的经度、纬度和海拔高度。

它可以提供高精度的位置信息，常用于野外测量、地理信息系统和地图制作。

3. 钢尺：钢尺是测绘工作中最常用的工具之一。

钢尺通常由钢材制成，具有标准的长度和刻度，用于测量线段的长度。

钢尺适用于各种测量任务，从简单的建筑测量到复杂的地面测量，都可以使用钢尺进行准确的测量。

4. 经纬仪：经纬仪是一种用于测量点的经度和纬度的仪器。

它由一个基座和一个转动的仰角杆组成，可以根据天空中可见的特定恒星或行星的位置来确定点的经度和纬度。

经纬仪主要用于天文测量，但也可以用于地理定位和地图制作。

5. 水准仪：水准仪用于测量点之间的高度差。

它通常由一个平台和一个可调节的气泡水平仪组成，可以确定水平线的位置。

水准仪广泛应用于建筑工程、测量工程和地理测量中，用于确定点的高度。

6. 激光测距仪：激光测距仪利用激光技术测量点之间的距离。

它通过发射激光束并计算其中断的时间来确定距离。

激光测距仪在测绘技术中被广泛使用，用于测量建筑物、道路和其他地物的距离，以及地表的高程。

7. 高程仪：高程仪是用于测量地表高程的仪器。

它通常由一个高度调节杆和一个水平仪组成，可以确定点的高度差。

高程仪在土地测量、道路建设和城市规划中被广泛使用，用于确定点在垂直方向上的位置。

建筑工程测量水准测量仪器与工具一、水准测量的仪器和工具及其使用水准测量使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫。

水准仪按其精度分为DS0.5、DS1、DS3和DS10等几种等级。

代号中的“D”和“S”是“大地”和“水准仪”的汉语拼音的第一个字母，其下标数值意义为：仪器本身每公里往返测高差中数能达到的精度，以毫米计。

工程测量一般使用DS3级水准仪。

如图2-2所示，为DS3型微倾式水准仪视图，它主要由远望镜、水准器和基座三个基本部分组成。

1.望远镜水准仪的望远镜是用来瞄准水准尺并读数的，主要由物镜、目镜、对光螺旋和十字丝分划板组成。

如图2-3所示，为DS3型微倾式水准仪内对光式倒像望远镜构造略图。

图2-4是望远镜成像原理，其中物镜的作用是使远处的目标在望远镜的焦距内形成一个倒立的缩小的实像。

当目标处在不同距离时，可调节对光螺旋，带动凹透镜使成像落在十字丝分划板上，这时，十字丝和物像同时被目镜放为虚像，以便观测者利用十字丝来瞄准目标。

当十字丝的交点瞄准到目标上某一点时，该目标点即在十字丝交点与物镜光心的连线上，这条线称为视准轴，也称为视线。

十字丝分划板是用刻有纵贯十字丝的平面玻璃制成，装在十字丝环上，再用固定螺丝固定在望远镜筒内，如图2-5所示。

2.水准器水准器用来指示仪器视线是否水平或竖轴是否竖直。

有管水准器和圆水准器两种。

（1）管水准器（水准管）水准管是一个封闭的玻璃管，管的内壁在纵向磨成圆弧形，内盛酒精和乙醚的混合液，经过加热、封闭、冷却后，管内形成一个气泡（图2-6）。

水准管内表面的中点0称为零点，通过零点作圆弧的纵向切线LL 称为水准管轴。

当气泡中心点与零点重合时，称为气泡居中，此时水准管轴水平。

自零点向两侧每隔2mm 刻一个分划，每2mm 弧长所对的圆心角称为水准管分划值：R''2ρτ=图2-3 望远镜构造略图图2-4 望远镜成像原理 图2-5 十字丝板装置520626''=ρ（2-4）分划值的实际意义，可以理解为当气泡移动2mm 时，水准管轴所倾斜的角度，如图2-7所示。

水准测量的仪器和工具水准测量所使用的仪器为水准仪，辅助工具为水准尺和尺垫。

水准仪按其精度高低可分为D S05、D S1、D S3和D S10等四个等级（D、S分别为“大地测量”和“水准仪”）的汉语拼音的第一个字母；数字05、1、3、10表示该仪器的标称精度，是指用该仪器进行水准测量时，往返测1公里高差中数中误差，其单位是m m）；按结构可分为微倾式水准仪和自动安平式水准仪；按构造可分为光学水准仪和电子水准仪。

本章着重介绍D S3水准仪，简单介绍精密水准仪和电子水准仪。

一、D S3微倾式水准仪的构造根据水准测量的原理，水准仪的主要作用是提供一条水平视线，并能照准水准尺进行读数。

因此，水准仪主要由望远镜、水准器及基座三部分构成。

2-2所示是我国生产的D S3微倾式水准仪。

1、望远镜2-3是D S3微倾式水准仪望远镜的构造图，它主要由物镜1、目镜2、调焦透镜3和十字丝分划板4所组成。

物镜和目镜多采用复合透镜组，十字丝分划板上刻有两条互相垂直的长线，如2-3中的7，竖直的一条称为竖丝，横的较长那条称为中丝，是为了瞄准目标和读取读数用的。

在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝对称的短横线，是用来测定距离的，称为视距丝。

十字丝分划板是由平板玻璃圆片制成的，平板玻璃片在分划板座上，分划板座由固定螺丝固定在望远镜筒上。

十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴或视线（2-3）中的（C－C1）。

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。

2-4为望远镜成像原理图。

远处目标A B发出的光线经过物镜1及调焦透镜3折射后，在十字丝平面4上形成一个倒立而缩小的实像a b；通过目镜2的放大，成虚相aˊbˊ，十字丝同时也被放大。

从望远镜内所看到的目标影像的视角与肉眼直接观察该目标的视角之比，称为望远镜的放大率。

如2-4所示，从望远镜内看到目标的像所对的视角为β，用肉眼看目标所对的视角可近似地认为是a，故放大率V=β/a。

简述水准测量原理水准测量是一种地面测量方法，主要用于测量地面高程差异，以确定地面的高低起伏，为土建工程、道路工程等提供重要的测量数据。

本文将从水准测量的原理、仪器和方法等方面进行简述。

一、水准测量的原理水准测量的原理基于重力场的作用，即重力场沿着垂直方向产生的等势面是水平面。

在水准测量中，使用水准仪测量不同位置的水平面高度差，从而确定地面的高低起伏。

二、水准测量的仪器水准仪是进行水准测量的主要仪器，它包括三角架、水平仪、望远镜和测量杆等部件。

其中，三角架用于支撑水准仪，水平仪用于确定水准仪的水平状态，望远镜用于观测目标点的高度，测量杆用于测量目标点的高度。

三、水准测量的方法水准测量主要分为两种方法：直接水准测量和间接水准测量。

1.直接水准测量直接水准测量是指直接观测目标点的高度差，从而确定地面高程差异的方法。

直接水准测量通常采用双面读数法，即分别在起点和终点测量目标点的高度，并记录两次读数，然后取平均值作为目标点的高度值。

2.间接水准测量间接水准测量是指通过已知高程点的高度值，计算目标点的高度差异的方法。

间接水准测量通常采用三角高程法或水准回线法。

（1）三角高程法三角高程法是指在已知高程点之间设置一个三角形，通过三角形内角的测量和三角形边长的计算，确定目标点的高度差异。

三角高程法适用于地形较为平坦的区域。

（2）水准回线法水准回线法是指在已知高程点之间设置一条水准回线，通过测量水准回线上的高度差异，确定目标点的高度差异。

水准回线法适用于地形较为复杂的区域。

四、水准测量的注意事项在进行水准测量时，需要注意以下几点：1.水准仪的水平状态必须保持稳定，以确保测量结果的准确性。

2.测量过程中应注意照明条件，以确保目标点的清晰度和测量精度。

3.测量前应检查测量杆的刻度是否清晰，以确保测量结果的准确性。

4.在进行间接水准测量时，应注意三角形或水准回线的设置，以确保测量结果的准确性。

五、结论水准测量是一种重要的地面测量方法，可以用于测量地面高程差异，为土建工程、道路工程等提供重要的测量数据。

常用测绘测量工具的介绍测绘测量工具是地理信息系统（GIS）和地理测量学中必不可少的工具，它们用于测量和记录地球上各种地理现象的位置、形状和特征。

以下是一些常用的测绘测量工具的介绍。

1. 全站仪：全站仪是一种高精度的测量仪器，主要用于测量地球上的点、线和面。

它具有测量角度、距离和高程的功能，可以进行三角测量和高程测量。

全站仪广泛应用于土地测量、建筑和工程测量等领域。

2. GPS 接收器：全球定位系统（GPS）接收器是一种用于确定地球上任意位置的仪器。

它通过接收来自卫星的信号，计算出接收器的准确位置。

GPS 接收器被广泛应用于地图制作、导航和地理调查等领域。

3. 精密水准仪：精密水准仪用于测量地面上两个或多个点之间的高差。

它具有高精度和稳定性，适用于需要准确测量高程的工程和建筑项目。

4. 钢卷尺：钢卷尺是一种用于测量距离的工具，通常由带有刻度的钢带构成。

钢卷尺广泛应用于土地测量、建筑和工程测量等领域。

5. 自动水平仪：自动水平仪是一种用于测量地面的水平度的仪器。

它具有液面仪和气泡仪两种测量方式，可以快速准确地确定地面的水平度。

6. 剖面仪：剖面仪是一种用于测量地形剖面的工具。

它通过移动剖面仪的刻度尺，可以记录地形剖面上各个点的高程。

7. 电子经纬仪：电子经纬仪是一种用于测量地球上任意位置的经度和纬度的仪器。

它通过接收卫星信号，可以准确地确定任何位置的经纬度坐标。

8. 激光测距仪：激光测距仪使用激光技术测量距离。

它通过发射激光束并测量激光返回的时间来确定距离。

激光测距仪广泛应用于建筑和工程测量等领域。

9. 磁力计：磁力计是一种用于测量地球磁场强度和方向的仪器。

它可以帮助确定地球上某个位置的磁场特征。

10. 遥感仪器：遥感仪器是一种用于获取地球表面信息的仪器。

它可以通过航空或卫星传感器收集地球表面的图像和数据，用于地理信息系统和地理测量学的分析和应用。

以上是一些常用的测绘测量工具的介绍。

它们在地理信息系统和地理测量学中起着重要的作用，帮助我们测量和记录地球上各种地理现象的位置和特征。

水准测量知识点
水准测量是一种用来确定地面高程差异的测量方法。

以下是水准测量的一些基本知识点：
基准点：水准测量的起始点和参考点，通常选择稳定、不易受影响的地物作为基准点，例如测量塔、基坑墙等。

水准仪：用于测量地面高程差异的仪器。

常见的水准仪有自动水准仪和经纬仪。

水准仪通过望远镜和水平仪测量地面上的水平线位置，从而确定高程差异。

测量线路：水准测量需要确定测量的线路，通常是一条连接基准点和目标点的直线或曲线。

测量线路可以通过测量标杆、测量杆、测量尺等工具确定。

测量点：测量线路上的特定地点，用于确定高程差异。

测量点通常通过测量尺或测量杆的读数确定其高程。

高程差：测量点的高程与基准点的高程之间的差值，表示地面的高程差异。

高程差可以通过测量点和基准点的高程测量值计算得出。

级差：相邻两个测量点之间的高程差，表示沿测量线路的高程变化。

测量误差：水准测量中存在测量误差，包括仪器误差、环境误差和操作误差等。

为了提高测量精度，需要进行合适的仪器校准和误差控制。

数据处理：水准测量后需要进行数据处理，包括高程差的计算、误差校正和数据分析等。

常用的数据处理方法有闭合水准法和开放水准法。

需要注意的是，水准测量是一项精密的测量工作，需要经验丰富的测量人员和准确的仪器设备来进行。

在进行水准测量时，应严格遵循测量规范和程序，以确保测量结果的准确性和可靠性。

水准测量原理第一节水准测量原理§2-1 水准测量原理利用水准仪提供水平视线，读取水准尺的读数，测定两点间的高差，可由已知点高程推求未知点高程。

如图：当a > b时，hAB 为正，B高于A ；当a < b时，hAB 为负，B低于A。

高差法：利用高差计算高程。

（安置一次仪器测定一个前视点高程时采用）视线高法：利用视线高计算高程。

（安置一次仪器测定多个前视点高程时采用）水准测量所使用的仪器、工具：水准仪水准尺尺垫第二节水准测量的仪器与工具§2-2 水准测量的仪器与工具1、水准仪的等级DS05、DS1、DS3、DS10、DS20D—大地测量仪器S—水准仪数字—表示仪器的精度，即每公里往、返测得高差中数的中误差（mm）。

水准仪的作用是提供一条水平视线；工程测量中常使用DS3型水准仪，该仪器的标称精度为：±3mm/km。

一、DS3型微倾式水准仪的构造主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。

（1）望远镜：用来瞄准远处的水准尺进行读数；结构：由物镜、目镜、十字丝分划板、调焦透镜、调焦螺旋组成；放大率一般为25~30倍。

视准轴：物镜中心与十字丝交点的连线。

（2）水准器水准器的作用：整平仪器，使视准轴处于水平位置。

①圆水准器作用：粗略整平结构：如图所示精度：一般为8＇~ 10＇/2mm（气泡中心偏离零点2mm所对的圆心角）②管水准器作用：精确整平结构：如图所示精度：一般τ= 20″/2mm水准管的分划值τ：气泡中心偏离零点2mm(1格)所对的圆心角。

公式：分析：R越大，τ越小，灵敏度越高。

DS3 : R=20.6265米τ=20″符合水准器作用：调整水准仪观测视线处于水平状态的精密整平装置。

构成：由一个管水准器和一个棱镜组构成。

应用原理：利用光学反射原理，使水准气泡A端半影像按1、2、3、4 的方向反映在显示窗上，B 端半影像从另一个棱镜开始按A端同样方式反映在显示窗上。

（3）基座轴座：承托仪器上部组成脚螺旋：调节脚螺旋使圆水准器气泡居中连接板：连接三脚架二、水准尺和尺垫1、尺垫仅在转点处竖立水准尺时使用，作用: 防止点位移动和水准尺下沉。

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。

建筑测量中常用的测绘仪器和工具介绍建筑测量是建造一座建筑物之前的重要工作，它确保了建筑的精确度和稳固性。

在建筑测量中，使用各种测绘仪器和工具，本文将对其中一些常用的测绘仪器和工具进行介绍，以帮助读者更好地了解建筑测量的过程和需要的工具。

一、全站仪（Total Station）全站仪是一种高精度测量仪器，结合了电子测距仪和自动水平仪的功能。

它能够同时进行水平角度和垂直角度的测量，以及距离和高度的测量。

全站仪通过发送和接收电子信号来确定测量点的位置。

它广泛应用于建筑测量中的各个阶段，从设计到施工都起到至关重要的作用。

二、经纬仪（Theodolite）经纬仪是一种传统的光学测量仪器，用于测量水平角度和垂直角度。

它适用于相对较小的测量范围，通常需要使用三角算法来计算测量点的位置。

经纬仪主要用于建筑测量中需要较高精度的任务，如测量角度和方位。

三、测量车（Measuring Wheel）测量车是一种用于测量距离的手持工具，通常由一个车轮和一个测量计数器组成。

用测量车测量距离时，使用者将车轮滚过需要测量的距离，计数器会记录下滚过的车轮圈数，从而得出总距离。

测量车适用于较短距离的测量任务，如测量地面平整度或长方形区域的面积。

四、测距仪（Laser Distance Meter）测距仪使用激光技术来测量距离，它可以快速、准确地测量两个点之间的距离。

测距仪通过测量激光束发射和接收之间的时间差来计算距离。

它在建筑测量中常用于测量墙壁长度、屋顶高度和建筑物之间的距离。

五、水准仪（Spirit Level）水准仪是一种用于检测水平和垂直方向的工具。

它通常由一根带有气泡的透明管和标尺组成。

当气泡居中时，可以确定测量点相对于水平或垂直方向的位置。

水准仪在建筑测量中非常常用，可用于调整和校准其他测量仪器，以确保测量结果的准确度。

六、线铅（Plumb Line）线铅是一种用于确定垂直方向的工具。

它由一条重物悬挂在一根绳子上组成。

水准测量之一原理仪器和工具水准测量是一种测量地面高程的方法，广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中。

水准测量主要包括直接水准测量和间接水准测量两种方法。

直接水准测量是通过观测水平仪的读数来获取地面高程差，而间接水准测量则是通过测量高差的方法来计算高程差。

在进行水准测量时，需要使用一系列的仪器和工具来确保测量的准确性和精度。

直接水准测量的原理是利用水平仪的气泡在测量过程中保持在中心位置，通过观测气泡的位置来判断地面的高低。

水平仪是水准测量的主要仪器之一，它通常由一个具有水平刻度的圆盘和一个被液体填充的圆筒组成。

观测水准仪时，需要调整水平仪的气泡位置，将其调整到中心位置上，然后读取刻度，以获得地面的高程。

在进行水准测量时，还需要使用水准桶、水准尺和三脚架等工具来辅助测量。

水准桶是储存液体用于填充水平仪的圆筒的容器，通常使用玻璃或塑料材料制成。

水准尺是用来测量地面高程差的工具，通常由一系列刻度组成，可以直接读取地面的高程。

三脚架是用来固定水准仪的支架，可以使水准仪保持水平，确保测量的准确性。

间接水准测量的原理是通过测量高差来计算地面的高程差。

在进行间接水准测量时，需要使用水准仪、测距仪和水平仪等仪器来辅助测量。

水准仪是用来测量高差的主要仪器，它通常由一个具有水平刻度的圆盘和一个可移动的望远镜组成。

通过观测水准仪上的刻度和目标点上的刻度，可以计算出地面的高程差。

测距仪是用来测量距离的仪器，通常使用激光或电波等技术来测量目标点的距离。

水平仪是用来辅助测量水准仪的水平状态，确保测量的准确性。

除了以上提到的仪器和工具外，还需要使用标杆、尺子和标志物等辅助工具来进行水准测量。

标杆通常是一个由金属或木材制成的直线杆，用来标示目标点的位置。

尺子用来测量标杆上的刻度，以计算出地面的高程差。

标志物通常是一个具有明显标记的物体，用来标示目标点的位置。

总之，水准测量是一种测量地面高程的方法，它使用了一系列的仪器和工具来确保测量的准确性和精度。