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高程测量是测绘地形图的基本任务之一。 此外，大量的工程和建筑施工还必须测量地面标高。 使用水准仪进行水准测量是精密高程测量的主要方法。

一、级别及其用途

高程测量是测绘地形图的基本任务之一。 此外，大量的工程和建筑施工还必须测量地面标高。 使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.圆水准仪 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准仪 7.水平微调手轮 8.三脚架

（二）操作要点：

在两个未知点之间，打开三脚架，从仪器箱中取出水平仪放在三脚架上，用三个机座螺丝调平，使圆泡居中，然后调平管水平仪。 水平制动手轮调平，经三棱镜在水平镜中反射，水平重合，即水平水。 将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，调平管面再次重合，读取塔尺读数（后视图），将望远镜旋转至未知点（2）的塔尺，并调整管水平，读取塔尺（前视）读数，记入记录本。

计算公式：两点高差=后视-前视。

(3) 校准方法：

将仪器放在两个固定点的中间，标出两点的水平线，称为a、b线全站仪测角度仪器怎么转？，将仪器移到固定点的一端，标出两点的水平线，称为a、b线一个'，乙'。 若ab≠a'-b'，计算望远镜水平线偏差一半的值。 用校准销调整液位计的上下螺丝，直到管子的水平面匹配。 重复上述方法直到相等。

(4) 水平仪的使用方法

水平仪的使用包括五个步骤：放置水平仪、粗调、瞄准、精调、读数。

1.安置

安装是将仪器安装在可伸缩的三脚架上，置于两个观察点之间。 先打开三脚架，调高适中，目测使云台大致水平全站仪测角度仪器怎么转？，检查三脚架是否牢固，然后打开仪器外壳，用连接螺丝将水平仪连接到三脚架上。

2. 粗平

粗调是使仪器的视线大致水平，用地脚螺丝将水平气泡设置在圆圈的圆圈内。 具体方法是用仪器练习。 在整平过程中，气泡移动的方向与拇指移动的方向相同。

3. 目标

瞄准就是用望远镜准确瞄准目标。 首先是将望远镜对准远处明亮的背景，转动目镜调焦螺丝，使十字线最清晰。 然后松开固定螺丝，转动望远镜，使准星与准星的连接处与调平杆对齐，拧紧固定螺丝。 最后转动物镜瞄准螺钉，使水准杆清晰落在十字准线平面上，再转动微动螺钉，使水准杆的像在垂直十字准线的一侧。

4.精平

精密调平就是对望远镜视线的精确调平。 略微倾斜的水平仪，在水平仪管上部装有一组棱镜，能将水平仪管内气泡的两端折射到镜管旁的水平仪观察窗内。 等级。 如果气泡两端的图像不匹配，则说明视线不水平。 此时可用右手转动略微倾斜的螺丝，使气泡两端的图像完全重合，仪器可提供水平视线，满足调平基本原理的要求。 注意？ 左半边泡泡的移动方向总是和右手大拇指的方向不一致。

5.阅读

使用十字准线截取水平杆上的读数。 目前的关卡多为倒置望远镜，读数应自上而下进行。 先估算毫米级读数，然后报告所有读数。

注意使用水平仪的步骤必须按以上顺序进行，不能颠倒，尤其是读数前水泡的调整必须在读数前进行。

(5) 水平仪的测量

确定地面点高程的工作称为高程测量。 高度测量是测绘的一项基本任务。 高程测量根据使用的仪器和方法不同，可分为水准测量、三角高测量、GPS高测量和气压高测量。 水准测量是目前最准确的高程测量方法，广泛应用于国家测高、工程测量和建筑测量中。

找平的原理是利用水平仪提供的水平视线，读取竖立在两点的水平尺上的读数，测出两点的高差，然后根据高度计算出待定点的高度。在已知点的高度上。

如下图所示，地面上有A、B两点。 A 点的高程称为 HA。 为求B点的高程HB，在A、B两点之间安装一根骨水准仪，各设一根水准尺，通过水准仪的望远镜读取水平视线。 在A、B点水平尺上截取的读数分别为a、b，则A、B两点的高差可计算为：

假设水准仪的正向是从A点到B点，A点称为后视点，水准尺的读数a就是后视读数； B点称为前视点，水平尺读数b为前视点。 视觉读数。 因此，两点之间的高度差等于：

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，说明B点高于A点，hAB>0； 如果后视读数小于前视读数，高差为负值，说明B点低于A点，hAB 如果A和B之间的距离不远，高差不大，可以测量通过安装一次水平高度差 hAB。 此时B点高程为：

当一次架设需要测量多个前视点B1、B2、……、Bn的高程时，利用视点高程计算这些点的高程是非常方便的。 当B1、B2、……、Bn点竖起的水准杆上的水准仪读数分别为b1、b2、……、bn时，高度计算公式为：

若A、B距离较大或高差较大，一次安装仪器无法测出高差，则需在两点之间加几个临时标尺点作为转移高度，称为转折点（简称转折点TP点），如图中的TP1、TP 2、……点，依次设站观测，假设各站实测高差为：

(6) 维护和修理

1、水平仪是一种精密的光学仪器，正确合理的使用和存放对仪器的精度和寿命有很大的影响；

2、避免阳光直射，擅自拆卸仪器；

3、每个饰件转动时应轻轻转动，不要用力过猛。 不允许用手触摸镜片和光学片；

4、仪器出现故障，应由熟悉仪器结构的人员或维修部门进行维修；

5、每次使用后，应将仪器擦拭干净并保持干燥。

2.经纬仪的使用方法

(1) 经纬仪

经纬仪是测量工作中的主要测角仪器。 它由望远镜、水平刻度盘、垂直刻度盘、水平仪、底座等组成。

测量时，将经纬仪放在三脚架上，用立球或光学对中器将仪器在地面站的中心对准，用水平仪调平仪器，用望远镜瞄准测量目标，用水平刻度盘和垂直刻度盘确定水平和垂直角度。 按精度可分为精密经纬仪和普通经纬仪； 按读数设备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方向经纬仪。 此外，还有编码度盘经纬仪，可根据编码穿孔自动记录度盘读数； 可连续自动瞄准空中目标的自动跟踪经纬仪； 天文观测万能经纬仪，天顶仪三用； 结合照相机和经纬仪进行地面摄影测量的摄影经纬仪。

DJ6经纬仪是一种广泛应用于地形测量、工程和矿山测量的光学经纬仪。 它主要由水平仪、准直器和底座三部分组成。

1.底座部分

用来支撑底座的准直部分，上面有三个地脚螺丝，用来调平仪器

2. 许可部门

准直部分是经纬仪的主要部分。 准直部分的零件包括水准仪管、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.拨号部分

DJ6光学经纬仪刻度盘有水平刻度盘和垂直刻度盘，均由光学玻璃制成。 水平刻度盘沿整圈顺时针绘制0°至360°，最小网格值一般为1°或30'。

(2)经纬仪的放置方法

1) 调整三脚架等长，适合操作者的身高。 将仪器固定在三脚架上，使仪器底面与三脚架顶面平行。

2) 将仪器舞放在测量台上，目测大致居中后，稳稳地踩在一个架子上，调整光学对中器目镜（看清十字准线）和物镜（看清测量点） ，并用双手抬起一只立腿来回左右摆动，看对中器，使十字准线的交点与测点重合，放稳并稳稳地踩在立腿上。

3）伸缩脚架腿长找平圆水准仪

4) 用两个调平螺丝平行小瓶，使小瓶水平。

5) 将准直部件旋转 90 度并使用第三个螺丝将小瓶调平。

6) 检查光学对准。 如有小偏差，打开连接螺丝平移底座使其准确对中，拧紧连接螺丝，再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盘、千分尺、读数显微镜等几部分。 水平刻度盘和垂直刻度盘上标注的最小网格值一般为1°或30'。 当读取小于一格值的角度值时，需要使用千分尺。 DJ6光学经纬仪的读数测量 测微装置有两种：千分尺和平行玻璃千分尺。

(1) 千分尺读数装置

目前，所有新型DJ6级光学经纬仪均采用该装置。

在读数显微镜的视野内设置一个带有十字线的十字线，刻度上的十字线经显微镜放大后成像在十字线上，刻度的最小网格值（60′）的成像宽度恰好等于十字线上分划1°的长度。 标线分为60个小格。 音符的方向与表盘的方向相反。 用这60个小格来测量秤上不足一格的地方。 网格值。 测量时，以零零线作为指标线。

(2)单片平行玻璃板测微读数装置

单平行玻璃板测微仪主要部件有：单平行玻璃板、扇形尺和测微轮等。本仪器刻度值为30'，扇形分划板上有90个小刻度，网格值为 30'/90=20"。

测角时，对准目标后转动测微轮，用双分度线夹住分划线的图像后读数。 整数从夹紧刻度标线读出，小于整数度数从千分尺读出。

(3) 读数显微镜

光学经纬仪读数显微镜的作用是放大读数图像，以方便表盘读数。

(4) 等级

光学经纬仪上有2～3个水平面，其作用是使工作状态下经纬仪的纵轴垂直，水平刻度盘水平。 水平仪分为水平仪和圆形水平仪两种。

管级

管形瓶安装在准直部件上，其作用是对仪器进行精确调平。

圆水平

圆形水准仪用于粗略调平仪器。 它的灵敏度低，其刻度为 8″/2mm。

(4)经纬仪测角原理

一、水平角的测量原理

水平角是指空间中两条相交的方向线所形成的垂直面之间的二面角，角度取值范围为0°～360°。 空间中两条直线OA、OB相交于O点，将A、O、B点沿垂直方向投影到水平面上，对应的投影点A'、O'、B'、水平线O'求得A'和O'B'夹角β为两条方向线所成垂直面的夹角，即水平角。

水平角的大小与地面点的高程无关。

测角仪在测量水平角时必须满足两个基本条件：

(1)可提供水平刻度盘，其中心可方便地置于与方向线—水平刻度盘的交点在同一垂直线上；

(2) 必须有能瞄准远处目标的望远镜，它必须能在水平面和垂直面内旋转一整圈，这样望远镜才能用望远镜瞄准目标A和B不同的高度。 图中水平角β为A、B两个方向读数之差：β=ba

2、垂直角的测量原理

垂直角是指某一目标方向的视线与同一垂直面内水平线的夹角α，又称垂直角或仰角； 垂直角的角度值为0°～±90°。

视线与垂线的夹角称为天顶距，天顶距z的角度取值范围为0°～180°。

当视线在水平线以上时，垂直角称为仰角，角度值为正； 视线在水平线以下时为俯角，角度值为负值，如图。

由此可见，测角仪经纬仪还必须配备可垂直放置的刻度盘——立式刻度盘，或垂直刻度盘。

三、如何使用全站仪

（一）全站仪简介

全站仪，即全站仪电子测速仪（Electronic Total Station）。 它是集光、机、电于一体的高科技测量仪器，集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能为一体的测绘仪器系统。 因仪器一经安放便可完成站上所有测量工作，故称为全站仪。 广泛应用于地面大型建筑物、地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

全站仪是一种集光、机、电于一体的新型测角仪。 与光学经纬仪相比，电子经纬仪以光电扫描刻度盘代替了光学刻度盘，以自动记录和显示代替了人工光学测微读数。 读数，简化了角度测量的操作，避免了读数误差的发生。 电子经纬仪的自动记录、存储、计算功能和数据通讯功能进一步提高了测量操作的自动化程度。

全站仪与光学经纬仪的区别在于刻度盘读数和显示系统。 电子经纬仪的水平刻度盘和垂直刻度盘及其读数装置采用两个相同的光栅刻度盘（或码盘）和读数传感器测量角度。 测量。 根据测角精度可分为0.5"、1"、2"、3"、5"、10"等几个等级。

(2) 全站仪的组成

全站仪几乎可以用于所有测量领域。 电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、显示屏和键盘组成。 与电子经纬仪和光学经纬仪相比，全站仪增加了许多专用部件，因此全站仪比其他测角、测距仪器功能更多，使用更方便。 这些特殊部件构成了全站仪在结构上的独到之处。

1.同轴望远镜

全站仪的望远镜实现了视线轴、测距光波的发射、接收光轴的同轴性。 同轴化的基本原理是：在望远物镜和聚焦镜之间安装分光棱镜系统，通过该系统实现望远镜的多功能，即瞄准目标，使其成像在分划板上, 并测量角度。 同时，测距部分的外光路系统可以使测距部分的光敏二极管发出的调制红外光经物镜射到反射棱镜后，经原路反射回来，然后返回的光通过二向色棱镜的作用被光电二极管接收；为了测量距离，需要在仪器内部设置一个内光路系统。 光敏二极管发射的调制红外光通过分光棱镜系统中的光纤传输到光电二极管接收，光的相位通过内外光路进行调制。 差值间接计算光的传播时间并计算测量距离。

同轴性使望远镜能够实现同时测量水平角、垂直角、斜距等所有基本测量要素的测量功能。 再加上全站仪强大便捷的数据处理功能，使全站仪使用起来极为方便。

2.双轴自动补偿

双轴自动补偿原理已在仪器的检测和校准中引入。 如果全站仪在运行过程中纵轴发生倾斜，会造成角度观测误差，无法通过对F1和F2的观测值进行居中来抵消。 全站仪独有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可监测纵轴倾斜，并自动修正表盘读数中因垂直轴倾斜引起的测角误差（某些总台仪表的垂直轴的最大倾角可允许为±6')，或由微处理器根据倾角改正计算公式自动计算由垂直轴倾斜引起的角度误差的垂直轴，并添加到刻度盘的读数中进行校正，使刻度盘显示的读数是正确的值，这就是所谓的自动垂直轴倾斜补偿。

双轴自动补偿采用的结构（电流级，包括Topcon，Trimble）：使用水泡（从外面看不到水泡，不是检修中描述的水泡）校准绝对值水平面，泡罩中间充满液体，两端充满气体。 水泡上部两侧各放置一个发光二极管，水泡下部两侧各放置一个光电管，发光二极管用于接收发出的光通过水泡。 然后，通过运算电路比较两个二极管获得的光强度。 当处于初始位置，即绝对水平时，将计算值设置为零。 当全站仪在工作中发生倾斜时，计算电路实时计算光强差值，然后将其转化为倾斜位移，并将此信息传送给控制系统，以确定自动补偿值。 自动补偿方式是先由微处理器计算，然后修正输出。 还有一种方法是通过步进电机驱动微型丝杆来校正轴线方向的偏移，使轴线始终保持绝对水平。

3.键盘

键盘是全站仪在测量过程中输入操作指令或数据的硬件。 全站仪的键盘和显示屏为双面设计，方便前后镜操作。

4.内存

全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据进行存储，然后传输给计算机等其他设备进行进一步处理或利用。 全站仪的内存有内存和存储卡两种。

全站仪的内存相当于计算机的内存（RAM），而存储卡是一种外部存储介质，也称为PC卡，相当于计算机的磁盘。

5.通讯接口

全站仪可以通过BS-232C通信接口和通信电缆将存储器中存储的数据输入计算机，也可以将计算机中的数据和信息通过通信电缆传输到全站仪，实现双向信息传输。

(3) 全站仪的使用

全站仪具有角度测量、距离（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、交点定点测量、放样测量等多种用途。 内置专用软件后，可进一步扩展功能。

全站仪的基本操作和使用：

1.水平角度测量

(1) 按测角键，使全站仪进入测角模式，对准第一个目标A。

(2) 将A方向水平刻度盘的读数设置为0°00′00″。

(3) 瞄准第二个目标B，此时显示的水平刻度盘读数为两个方向的水平夹角。

2.距离测量

(1) 设置棱镜常数

测距前必须先将棱镜常数输入仪器，仪器会自动修正测距。

(2)设置大气改正值或气温气压值

光在大气中的传播速度会随着大气的温度和压力而变化。 15℃和760mmHg是仪器设定的标准值，此时的大气校正为0ppm。 实际测量时，您可以输入温度和气压，全站仪会自动计算出大气改正值（也可以直接输入大气改正值），对测距结果进行改正。

(3)测量仪器高和棱镜高，输入全站仪。

(4) 测距

对准目标棱镜中心，按测距键，开始测距，测距完成后显示斜距、水平距和高差。

全站仪共有三种测距模式：精测模式、跟踪模式和粗测模式。 精测模式是最常用的距离测量模式，测量时间约为2.5S，最小显示单位为1mm； 跟踪方式常用于跟踪运动目标或放样时的连续测距，最小显示一般为1cm，测距时间约为0.3S； 粗测模式，测量时间约0.7S，最小显示单位为1cm或1mm。 在测距或坐标测量时，可以按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。

需要注意的是，有些型号的全站仪在测距时不能设置仪器高和棱镜高，显示的高差为全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。

3、坐标测量

(1) 设置站点的三维坐标。

(2) 设置后视点坐标或设置后视方向的水平刻度盘读数为其方位角。 设置后视点坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，将后视方向的水平刻度盘读数作为其方位角。

(3) 设置棱镜常数。

(4) 设置大气修正值或气温、气压值。

(5)测量仪器高和棱镜高，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，计算显示测点的三维坐标。

(4) 全站仪数据通讯

全站仪的数据通信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信主要有两种方式，一种是全站仪配置的PCMCIA（个人计算机存储卡国际协会），简称PC卡，又称存储卡）卡进行数字通信，特点是各种电子产品之间具有很强的通用性和互换性； 另一种是利用全站仪的通讯接口，通过电缆传输数据。