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第二章水准仪与高程测量
第一节水准测量的原理
确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。高程测量又是测量三项基本工作之一。根据使用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。用水准仪管圆弧的切线，称为水准管轴。当水准管的气泡中点与水准管零点重合时，称为气泡居
中；这时水准管轴工人处于水平位置。水准管圆弧 2mm所对的圆心角称为水准管分划值。安
装在DS3级水准仪上的水准管，其分划值不大于 20 〃/2mm。
图2-8水准管分划图2-9符合水准器
微倾式水准仪在水准管的上方安装一组符合棱镜，通过符合棱镜的反射作用，使气泡两端的像反映在望远镜旁的符合气泡观察窗中。若气泡两端的半像吻合时，就表示气泡居中。若气泡的半像错开，则表示气泡不居中，这时，应转动微倾螺旋，使气泡的半像吻合。
基座
基座的作用是连接螺旋使仪器的上部并与三脚架连接。它主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。
二、水准尺和尺垫
水准尺是水准测量时使用的标尺。其质量好坏直接影响水准测量的精度。因此，水准尺需
用不易变形且干燥的优质木材制成；要求尺长稳定，分划准确。常用的水准尺有塔尺和双面
尺两种。塔尺多用于等外水准测量，其长度有 2m和5m两种，用两节或三节套接在一起。尺
的底部为零点，尺上黑白格相间，每格宽度为1cm,,每一米和分米处均有注记。双面水准尺多用于三、四等水准测量。其长度有 2m和3m两种，且两根尺为一对。尺的两面
均有刻划，一面为红白相间称红面尺；另一面为黑白相间，称黑面尺(也称主尺)，两面的刻
划均为1cm，并在分米处注字。两根尺的黑面均由零开始；而红面，一根尺由或，另一根由开始至或。如图 2-10。
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3 .瞄准水准尺
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尺垫是在转点处放置水准尺用的，它用生铁铸成，一般为三角形，中央有一突起的半球体, 下方有三个支脚。用时将支脚牢固地插入土中，以防下沉，上方突起的半球形顶点作为竖立水准尺和标志转点之用。
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3 .瞄准水准尺
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3 .瞄准水准尺
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图2-10 水准尺
第三节水准仪的使用
一、水准仪的基本操作程序
水准仪的基本操作程序包括安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤。分述如下：
1 •安置水准仪
打开三脚架并使高度适中，目估使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架头上。
.粗略整平
过程中,
图2-12粗略整平过程
粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平。在整平的
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3 .瞄准水准尺
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首先进行目镜对光，即把望远镜对着明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。再
松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上的准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋。然后从望远镜
中观察；转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺。
当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，这种现象称为视
差。产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。由于视差的存在会影响到读数的
正确性，必须加以消除。消除的方法是重新仔细地进行物镜对光，直到眼睛上下移动，读数不
变为止。此时，从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰。
4 •精平与读数
眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡，右手转动微倾螺旋，使气泡两端
先估读毫米数，然后报
却把两项操作视为一
只有这样，才能取得准
的像吻合，即表示水准仪的视准轴已精确水平。这时，即可用十字丝的中丝在尺上读数。现在
的水准仪多采用倒像望远镜，因此读数时应从小往大，即从上往下读。
出全部读数。
精平和读数虽是两项不同的操作步骤，但在水准测量的实施过程中,
个整体；即精平后再读数，读数后还要检查管水准气泡是否完全符合。确的读数。
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3 .瞄准水准尺
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图2-14视窗中水准尺读数
第四节水准测量的方法
一、水准点(Bench Mark )和水准测量路线

为了统一全国的高程系统和满足各种测量的需要，测绘部门在全国各地埋设并测定了很多
高程点，这些点称为水准点(Bench Mark)，简记为BM。水准测量通常是从水准点引测其它点的高程。水准点有永