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1B4110S2 测量仪器的使用方法一、常用测量仪器及其作用公路工程施工常用的测量仪器有水准仪、经纬仪、全站仪、全球定位系统(GPS) 等。

(一)水准仪分类及作用水准仪按结构不同可分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪、数字水准仪，水准仪按工作原理不同可分为电子水准仪和光学水准仪，按精度不同可分为普通水准仪和精密水准仪。

我国国家标准把水准仪分为OS05 OSl OS3 OS20 四个等级。

OS 分别为"大地测量"和"水准仪"的汉语拼音第一个字母，其后05 10 等数字表示该仪器的精度，即每公里往返测量高差中数的偶然中误差。

OS05 级和OSl 级水准仪称为精密水准仪，用于国家一、二等精密水准测量及地震监测。

OS3 级和OS10 级水准仪称为普通水准仪，用于国家三、四等水准测量以及一般工程水准测量。

公路工程测量中一般使用OS3 级水准仪。

水准仪用于水准测量，水准测量是利用水准仪提供的一条水平视线，借助带有刻度的尺子，测量出两地面点之间的高差，然后根据测得的高差和已知点的高程，推算出另一个点的高程。

(二)经纬仪分类及作用学尔森教育—大建工领域专业的一站式职业教育机构经纬仪根据度盘刻度和读数方式的不同可分为游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪，按精度不同可分为0] 07 Jl、OJ2 OJ6 Jl 等，OJ 分别为"大地测量"和"经纬仪"的汉语拼音第一个字母，数字07 10 表示该仪器精度，07属于精密经纬仪，J6 的属于普通经纬仪。

经纬仪是进行角度测量的主要仪器，它包括水平角测量和竖直角测量。

另外，经纬仪兼有低精度的间接测距和测定高差以及高精度的定线的辅助功能。

(三)全站仪及其作用全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种集自动测距、测角、计算和数据自动记录及传输功能于一体的自动化、数字化及智能化的三维坐标测量与定位系统。

是目前公路施工单位进行测量和放样的主要仪器。

全站仪的生产厂家很多，主要的生产厂家及相应生产的全站仪系列有:瑞士楝卡公司生产的TC 系列全站仪;日本TOPCN (拓普康)公司生产的GTS 系列;索佳公司生产SET 系列;宾得公司生产的PCS 系列;尼康公司生产的DMT 系列及瑞典捷创力公司生产的GDM 系列全站仪;我国南方测绘仪器公司生产的NTS 系列全站仪。

全站仪的功能是测量水平角、竖直角和斜距，借助于机内固化的软件，可以组成多种测量功能，如可以计算并显示平距、高差以及镜站点的三维坐标，进行偏心测量、悬高测量、对边测量、面积计算等。

(四)全球定位系统(GPS)全球定位系统GPS (Global Position System) ，是一种可以授时和测距的空间交会定点的导航系统，可向全球用户提供连续、实时、高精度的主维位置、三维速度和时间信息。

GPS 的定位方法，若按用户接收机天线在测量中所处的状态来分，可分为静态定位和动态定位;若按定位的结果来分，可分为绝对定位和相对定位。

静态定位，即在定位过程中，接收机天线(观测站)的位置相对于周围地面点而言，处于静止状态;而动态定位则正好相反，即在定位过程中，接收机天线处于运动状态，定位结果是连续变化的。

绝对定位亦称单点定位，是利用GPS 独立确定用户接收机天线(观测站)在WGS-84 坐标系中的绝对位置。

相对定位则是在WGS-84 坐标系中确定收机天线(观测站)与某一地面参考点之间的相对位置，或两观测站之间相对位置的方法。

大地测量、控制测量、变形测量、工程测量采用静态相对定位，精度要求不高的碎部测量可采用动态相对定位。

GPS实时动态定位(RTK) 方法在公路施工中的应用越来越广泛。

公路工程的测量主要应用了GPS 的两大功能:静态功能和动态功能。

静态功能是通过接收到的卫星信息，确定地面某点的三维坐标;动态功能是通过卫星系统，把已知的三维坐标点位，实地放样地面上。

在公路施工中，GPS 可用于隧道控学尔森教育—大建工领域专业的一站式职业教育机构二、常用测量仪器的使用(一)水准仪的使用1.微倾水准仪的使用步骤包括安置仪器和粗略整平(简称粗平)、调焦和照准、精确整平(简称精平)和读数。

(1)安置水准仪和粗平。

先选好平坦、坚固的地面作为水准仪的安置点，然后张开三脚架使之高度适中，架头大致水平，再用连接螺旋将水准仪固定在三脚架头上，将架腿的脚尖踩实。

调整三个脚螺旋，使圆水准气泡居中称为粗平。

(2) 调焦和照准。

水准仪整平后，将望远镜对着明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰;用望远镜的准星和照门瞄准水准尺，然后旋紧制动螺旋固定望远镜;转动物镜调焦螺旋，待水准尺成像清晰后，再转动水平微动螺旋，使十字丝竖丝照准水准尺;瞄准目标后，眼睛可在目镜处作上下移动，如发现十字丝与目标影像有相对移动，读数随眼睛的移动而改变，说明有视差;产生视差的原因是目标影像与十字丝分划板不重合，它将影响读数的正确性;必须消除视差，办法是先调目镜调焦螺旋看清十字丝，再继续仔细地转动物镜调焦螺旋，直至尺像与十字丝平面重合。

(3) 精平。

转动微倾螺旋，同时察看水准管气泡观察窗，当符合水准泡成像吻合时，表明已精确整平。

(4) 读数。

当符合水准气泡居中时，立即根据十字丝中丝在水准尺上读数。

不论使用的水准仪是正像或是倒像，读数总是由注记小的一端向大的一端读出。

通常读数保留四位数。

2. 精密水准仪的操作程序。

与一般DS3 水准仪基本相同，不同之处是精密水准仪是采用光学测微器测出不足一个分格的数值。

作业时，先转动微倾螺旋，使望远镜视场左侧的符合水准管气?包两端的影像符合，保证视线水平。

再转动测微轮，使十字丝上模形丝精确地夹住整分划，读取该分划线读数。

3. 自动安平水准仪操作程序:粗平→照准→卖数。

4. 数字水准仪操作程序，与自动安平水准仪基本一样，但数字式水准仪能自动观测和记录，并将测量结果以数字的形式显示出来。

学尔森教育—大建工领域专业的一站式职业教育机构(二)经纬仪的使用经纬仪的使用包括对中、整平、照准和读数四个操作步骤。

1.对中和整平有用垂球对中及经纬仪整平的方法和用光学对中器对中及经纬仪整平的方法。

(1)用垂球对中及经纬仪整平的方法①垂球对中。

先打开三脚架放在测站上，脚架长度要适当，以便于观测;三脚架架头应大致水平。

把脚架上的连接螺旋放在架头中心位置，挂上垂球，移动脚架使垂球尖概略对准测站点，同时保持脚架头大致水平。

从箱中取出仪器放到三脚架上，旋紧连接螺旋使仪器与脚架连接。

此时再细心观察垂球是否偏离标志中心，如偏离可略放松连接螺旋，在架头上平移仪器，使垂球尖准确对准测站点，再旋紧连接螺旋。

②整平。

先转动仪器照准部，使水准管平行于任意两个脚螺旋连线，转动这两个脚螺旋使气泡居中;然后将仪器照准部旋转90 ，旋转第三个脚螺旋，使气泡居中。

按上述方法反复进行几次，直到仪器旋到任何位置，气泡都居中时为止。

(2) 用光学对中器对中及经纬仪整平的方法①目估初步对中，并使三脚架架头大致水平;②转动和推拉对中器目镜调焦，使地面标志点成像清晰，且分划板上中心圆圈也清晰可见;③转动仪器脚螺旋，使地面标志点影像位于圆圈中心;④伸缩调节三脚架架腿，使圆水准器气泡居中;⑤按用垂球安置仪器的整平方法进行精确整平;⑥检查光学对中器，此时若标志点位于圆圈中心则对中、整平完成，若仍有偏差，可稍松动连接螺旋，在架头上移动仪器，使其准确对中，然后重新进行精确整平，直到对中和整平均达到要求为止。

2. 照准(1)目镜调焦:将望远镜对向明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰。

(2) 粗瞄目标:松开望远镜水平、竖直制动螺旋，通过望远镜上的粗瞄器对准目标，然后拧紧制动螺旋。

(3) 物镜调焦:转动望远镜物镜调焦螺旋，使目标成像清晰。

注意消除视差现象。

(4) 准确瞄准目标:转动水平微动及竖直微动螺旋，使十字丝竖丝与目标成像单线平分或双丝夹准，并且使十字丝交点部分对准目标的底部。

学尔森教育—大建工领域专业的一站式职业教育机构3. 读数打开反光镜，调整其位置，使读数窗内进光明亮均匀，然后进行读数显微镜调焦，使读数窗内分划清晰，进行读数。

电子经纬仪可在屏幕上直接读数。

(三)全站仪的使用不同型号的全站仪，其具体操作方法会有较大的差异。

下面简要介绍全站仪的基本操作与使用方法。

1.水平角测量(1)按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标(2) 设置方向的水平度盘读数为00' 00"(3) 照准第二个目标，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。

2. 距离测量(1)设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输人仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。

(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大气的温度和气压而变化，15 760mmHg 是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为ppm 。

实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值) ，并对测距结果进行改正。

(3) 量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

(4) 距离测量照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。

全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。

精测模式是最常用的测距模式，测量时间约为2.5s ，最小显示单位1mm; 跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm ，每次测距时间约0.3s; 粗测模式，测量时间约为0.7s ，最小显示单位1cm1mm。

在距离测量或坐标测量时，可按测距模式(MODE)键选择不同的测距模式。

应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。

3. 坐标测量(1)设定测站点的三维坐标。

(2) 设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。

当设定后视学尔森教育—大建工领域专业的一站式职业教育机构点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。