自动安平水准仪

自动安平水准仪_测量学

2　水准测量

测量地面上各点高程的工作，称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和测量方法的不同，可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。水准测量是精确测定地面点高程的一种主要方法，在国家高程控制测量、工程勘测和施工测量中被广泛应用。

2．1　水准测量基本原理

水准测量原理是：利用一台能够提供水平视线的仪器——水准仪，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，由已知点的高程推算出未知点的高程。如图2－1所示。

设已知点A的高程为HA，求B点的高程HB。在A、B两点间安置一架水准仪，并在A、B两点上分别竖立水准尺（尺子零点在底端），根据水准仪望远镜的水平视线在A点的水准尺上读数为a，在B点的水准尺上读数为b，则A、B两点间的高差为

图2－1　水准测量原理

设水准测量是从A点向B点进行，且规定称A点为后视点，其水准尺读数为后视读数；称B点为前视点，其水准尺读数为前视读数。由此可知，两点间的高差为：后视读数－前视读数。如果后视读数大于前视读数，则高差为正，表示B点比A点高；如果后视读数小于前视读数，则高差为负，表示B点比A点低。

如果已知A点的高程HA，则B点的高程HB可按下式计算：

B点的高程也可以通过水准仪的视线高程Hi计算，即

按式（2－3）计算高程的方法，称为仪器高程法。利用仪器高程法可以方便地在同一测站上测出若干个前视点的高程，这种方法常用于工程的施工测量中。

2．2　水准仪和水准尺

水准仪按其精度可分为DS05、DS1、DS3、DS10等四个等级。“D”和“S”是“大地”和“水准仪”的汉语拼音的第一个字母，其后标的数值为：每千米水准测量的误差，以毫米计。（“05”代表0．5　mm，“1”代表1　mm，依此类推）　DS05、DS1级水准仪一般称为精密水准仪，DS3、DS10级水准仪一般称为工程水准仪或普通水准仪。本节主要介绍DS3级水准仪。

2．2．1　水准仪的基本结构

水准仪由望远镜、水准器和基座三部分组成，如图2－2所示。

图2－2　DS3级微倾式水准仪

1．望远镜物镜；2．管水准器；3．簧片；4．支架；5．微倾螺旋；6．基座；7．脚螺旋；8．圆水准器；9．望远镜目镜；10．物镜调焦螺旋；11．气泡观察镜；12．制动螺旋；13．微动螺旋；14．照门；15．准星

1）望远镜

DS3级微倾式水准仪望远镜主要由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板组成，其构造如图2－3所示。

物镜和目镜多采用复合透镜组。物镜的作用是和调焦透镜一起将远处的目标在十字丝分划板上形成缩小而明亮的实像，目镜的作用是将物镜所成的实像与十字丝一起放大成虚像。十字丝分划板是一块刻有分划线的透明薄平板玻璃片。分划板上互相垂直的两条长丝，称为十字丝。纵丝亦称竖丝，横丝亦称中丝。上下两条对称的短丝称为视距丝，用于测量距离。操作时利用十字丝交叉点和中丝瞄准目标，读取水准尺上的读数。

图2－3　望远镜

1．物镜；2．目镜；3．调焦透镜；4．十字丝分划板；5．连接螺钉；6．调焦螺旋

十字丝交叉点与物镜光心的连线，称为望远镜的视准轴（图2－3中的C—C1）。延长视准轴并使其水平，即得水准测量中所需的水平视线。

2）水准器

水准器是操作人员判断水准仪安置是否正确的重要部件。水准仪通常装有圆水准器和管水准器，分别用来指示仪器竖轴是否竖直和视准轴是否水平。

（1）圆水准器

如图2－4，圆水准器顶面的内壁是球面，其中有圆形分划圈，圆圈的中心为水准器的零点。通过零点的球面法线为圆水准器轴线，当圆水准器气泡居中时，该轴线处于竖直位置。水准仪竖轴应与该轴线平行。当气泡不居中时，气泡中心偏移零点2　mm，轴线所倾斜的角值称为圆水准器分划值，一般为8′～10′。圆水准器的功能是用于仪器的粗略整平。

（2）管水准器

管水准器又称水准管，是把纵向内壁磨成圆弧形（圆弧半径一般为7～20　m）的玻璃管，管内装酒精和乙醚的混合液，加热融封冷却后留有一个近于真空的气泡（图2－5）。

图2－4　圆水准器

图2－5　管水准器

水准管上一般刻有间隔2　mm的分划线，分划线的对称中点称为水准管零点。通过零点作水准管圆弧的纵切线，称为水准管轴（图2－5中的L—L1）。当水准管的气泡中点与水准管零点重合时气泡居中，这时水准管轴处于水平位置，否则水准管轴处于倾斜位置。水准管圆弧2　mm所对的圆心角τ称为水准管分划值，即

式中：ρ″——1弧度相应的秒值，ρ″＝206　265″；

R——水准管圆弧半径（mm）。

水准管的圆弧半径越大，分划值越小，灵敏度（即整平仪器的精度）就越高。常用的测量仪器的水准管分划值为10″、20″，分别计作10″／2　mm、20″／2　mm。

为提高水准管气泡居中的精度，DS3水准仪在水准管的上方安装一组符合棱镜，如图2－6（a）所示。通过符合棱镜的折光作用，使气泡两端的像反映在望远镜旁的符合气泡观察窗中。若两端半边气泡的像吻合时，表示气泡居中，如图2－6（b）所示；若成错开状态，则表示气泡不居中，如图2－6（c）所示。对于后者，应转动目镜下方右侧的微倾螺旋，使气泡的像吻合。

图2－6　水准管与符合棱镜

3）基座

基座主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成（见图2－2）。其作用是支承仪器的上部，即将仪器竖轴插入轴座内旋转。脚螺旋用于调整圆水准器气泡居中。底板通过连接螺旋与下部三脚架连接。

2．2．2　水准尺和尺垫

水准尺是水准测量时使用的标尺，常用干燥的优质木料或玻璃钢或铝合金等材料制成。根据它们的构造又可分为直尺、折尺和塔尺，如图2－7所示。水准尺又有单面水准尺和双面水准尺两种。

塔尺（图2－7（a））和折尺（图2－7（b））仅用于等外水准测量。折尺一般长度为5　m。塔尺可以伸缩，其长度有2　m、3　m和5　m，分两节或三节套接而成。尺底为零点，尺上黑白格相间，每格宽度为1　cm，有的为0．5　cm，每米和分米处皆注有数字。数字有正字和倒字两种。

图2－7　水准尺

图2－8　尺垫

双面水准尺（图2－7（c））多用于三、四等水准测量。其长度有2　m和3　m两种，两根尺为一对。尺的两面均有刻度，一面为红白相间称为红面尺，另一面为黑白相间称为黑面尺。两面的刻度的宽度均为1　cm，并在分米处注字。两根尺的黑面底部均为零；而红面底部，一根尺为4．687　m，另一根尺为4．787　m。

尺垫是用生铁铸成，一般为三角形，中央有一凸起的半球体，下部有三个支脚，如图2－8所示。水准测量时，将支脚牢固地踩入地下，然后将水准尺立于半球体上，用以保持尺底高度不变。尺垫仅在转点处竖立水准尺时使用。

2．3　水准测量方法

2．3．1　水准仪的使用

水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数等操作步骤。

1）安置仪器

首先打开三脚架，并根据观测者的身高调节架腿长度，目估使架头大致水平。将三脚架安置稳固，然后打开仪器箱取出水准仪，将其置于三脚架头上，接着用连接螺旋将仪器固连在三脚架头。

2）粗略整平

粗平即粗略地整平仪器。转动脚螺旋，使圆水准器气泡居中，使仪器的纵轴大致铅垂，为在各个方向精密定平仪器创造条件。

粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器纵轴大致铅垂，从而使视准轴粗略水平。如图2－9（a）所示，气泡未居中而位于左下口处，则先按图上箭头所指的方向用两手相对转动脚螺旋①和②，使气泡移到如图2－9（b）的位置；再转动脚螺旋③，即可使气泡居中。在整平的过程中，气泡的移动方向与左手大拇指的运动方向一致。

图2－9　使圆水准气泡居中

3）瞄准水准尺

瞄准是把望远镜对准水准尺，进行目镜和物镜调焦，使十字丝和水准尺像十分清晰，消除视差，以便在水准尺上进行正确读数。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，用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺，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，如图2－10（b）所示，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，因此必须加以消除。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，如图2－10（a）所示。

图2－10　消除视差

4）精确整平

精确整平是转动微倾螺旋，使水准管气泡居中，即两端半边气泡的像吻合，如图2－11（a）所示，从而使望远镜的视准轴处于水平位置。如果水准管气泡不居中，则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，使气泡两端的像吻合，如图2－11（b）或（c）所示，即表示水准仪的视准轴已精确水平。

图2－11　符合气泡

图2－12　读数

5）读数

水准仪精平后，应立即用十字丝的中横丝在水准尺上读数。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。先估读毫米数，然后报出全部读数。如图2－12所示，读数为0．851　m。

2．3．2　水准测量的实测方法

1）水准点

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用水准测量的方法测定了很多高程点，这些点称为水准点（Bench　Mark），简记为BM。水准点有永久性和临时性两种。

图2－13　标石水准点的埋设（单位：cm）

国家等级水准点如图2－13所示，一般用石料或钢筋混凝土制成，深埋到地面冻结线以下。在标石的顶面设有用不锈钢或其他不易锈蚀的材料制成的半球状标志。有些水准点也可设置在坚固稳定的永久性建筑物的墙脚上，如图2－14所示，称为墙上水准点。

在工程上的永久性水准点一般用混凝土或钢筋混凝土制成，如图2－15（a）所示。临时性水准点可用地面上突出的坚硬的岩石或用大木桩打入地面，桩顶钉为半球形铁钉，如图2－15（b）所示。

图2－14　墙上水准点（单位：mm）

图2－15　混凝土、木桩水准点

2）水准路线

在水准点之间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。根据测区已知高程水准点分布情况和实际需要，水准路线可以布设成以下几种形式：

（1）闭合水准路线

如图2－16（a）所示，从已知水准点BM．A出发，经过各高程待定点1、2、3、4，最后测回到BM．A点，这种水准路线称为闭合水准路线。从理论上来说，闭合水准路线各段高差的代数和应等于零，即

这是闭合水准路线应满足的检核条件，用来检核闭合水准路线测量成果的正确性。

图2－16　水准路线

（2）附合水准路线

如图2－16（b）所示，从已知水准点BM．A出发，经过各高程待定点1、2、3之后，最后测到另一已知水准点BM．B上，这种水准路线称为附合水准路线。从理论上来说，附合水准路线中各段实测高差的代数和应等于BM．A和BM．B两点间的已知高差，即

这是附合水准路线应满足的检核条件，用来检核附合水准路线测量成果的正确性。

（3）支水准路线

如图2－16（c）所示，由已知水准点BM．A出发，经过高程待定点1、2之后，不自行闭合，也不附合到另一已知水准点上，这种形式的水准路线称为支水准路线。支水准路线通常要进行往返观测，以便检核。从理论上来说，往测高差与返测高差应大小相等符号相反，即

这是支水准路线应满足的检核条件，用来检核支水准路线测量成果的正确性。

3）水准测量方法

（1）水准测量方法

当欲测的高程点与已知水准点相距较远或高差较大，不可能安置一次仪器就能测得两点间的高差时，可在水准路线中加设若干个临时的立尺点，称为转点（代号为TP，英文Turning　Point的缩写），依次连续安置水准仪测定相邻各点间的高差，最后取各个高差的代数和，可得到起、终两点间的高差，从而计算出待求点的高程。

如图2－17所示，在A、B两个水准点之间，由于距离远或高差大，依次设置四个临时性的转点TP1～TP4，连续地在相邻两点间安置水准仪和在点上竖立水准尺，依次测定相邻间的高差：

图2－17　连续水准测量

A、B两点间的高差计算公式为：

式中：n——安置水准仪的测站数。

由此可见，两水准点之间设置若干个转点，起着高程传递的作用。为了保证高程传递的准确性，在相邻测站的观测过程中，必须使转点保持稳定（高程不变）。

（2）测站检核

一般情况下（如图2－17所示），从一已知高程的水准点BM．A出发，要用连续水准测量的方法，才能测算出另一待定水准点的高程。在进行连续水准测量时，若其中测错任何一个高差，待定点高程就不会正确。因此，对每一站的高差，都必须采取措施进行检核测量。这种检核称为测站检核。测站检核通常采用变动仪器高法或双面尺法。

①变动仪器高法：就是在同一个测站上用两次不同的仪器高度，测得两次高差以相互比较进行检核。即测得第一次高差后，改变仪器高度重新安置，改变量应大于10　cm，再测一次高差。两次所测高差之差不超过容许值（例如等外水准容许值为6　mm），则认为符合要求，取其平均值作为最后结果（记录、计算列于表2－1中），否则必须重测。

表2－1　水准测量手簿

②双面尺法：就是仪器的高度不变，而立在前视点和后视点上的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互进行检核。若同一水准尺红面与黑面读数（加常数后）之差不超过3　mm，且两次高差之差未超过5　mm，则取其平均值作为该测站的观测高差。否则，需要检查原因，重新观测。

2．3．3　水准测量的成果计算

水准测量的外业数据，在计算之前，应全面检查外业测量记录，如发现有计算错误或超出限差之处，应及时改正或重测。如经检核无误，满足了规定等级的精度要求，就可以进行成果整理工作。其主要内容是调整高差闭合差，计算出各待定点的高程。以下分别介绍各种水准路线的成果整理方法。

1）高差闭合差计算

（1）闭合水准路线的计算

如图2－16（a）所示，当测区附近只有一个水准点BM．A时，欲求得1、2、3的高程。可以从BM．A点起实施水准测量，经过1、2、3点后，再重新闭合到BM．A点上，显然，理论上闭合水准路线的高差和应等于零，即

但实际上总会有误差，致使高差闭合差不等于零，则高差闭合差为

（2）附合水准路线的计算

如图2－16（b），BM．A和BM．B为已知高程的水准点，1、2、3为待定高程点。从水准点BM．A出发，沿各个待定高程的点进行水准测量，最后附合到另一水准点BM．B。因此，在理论上附合水准路线中各待定高程点间高差的代数和，应等于始、终两个已知水准点的高程之差，即

如果不相等，两者之差称为高差闭合差。

（3）支水准路线的计算

如图2－16（c）所示，由已知水准点BM．A出发，沿各待定点进行水准测量，既不闭合也不附合到其他水准点上。因此，支水准路线要进行往返观测，往测高差与返测高差值的绝对值应相等而符号相反，所以，把它作为支水准路线测量正确性与否的检验条件。如不等于零，则高差闭合差为

2）高差闭合差调整

（1）允许高差闭合差

各种路线形式的水准测量，其高差闭合差均不应超过规定容许值，否则即认为水准测量结果不符合要求。高差闭合差容许值的大小与测量等级有关。测量规范中，对不同等级的水准测量做了高差闭合差容许值的规定。等外水准测量的高差闭合差容许值规定为：

式中：L——水准路线长度，单位：km；

　　　N——水准路线总的测站数。

（2）高差闭合差调整

一般认为，高差闭合差与水准路线的长度或水准路线的测站数成正比。因此，调整闭合差的原则是，将闭合差反号，按各测段的测站数多少或路线长短成正比例计算出高差改正数，加入各测段的观测高差之中，并计算出各测段的改正高差，由此推算出各未知点的高程。

按路线长度进行高差闭合差调整。即

式中：∑L——水准路线总长度；

　　　Li——第i测段水准路线的长度；

　　　vi——第i测段的高差改正数。

　　　按测站数进行高差闭合差调整。即

式中：∑n——水准路线的总测站数；

　　　ni——第i测段的测站数；

　　　vi——第i测段的高差改正数。

　　　求出各段高差改正数后，应按∑vi＝－fh进行检核，再按下式计算各测段改正后高差。即

3）计算待定点的高程

根据已知点的高程和各测段的改正高差即可推算出各未知点的高程。即

图2－18为某一附合水准路线观测成果略图。BM．A和BM．B为已知高程的水准点，BM．1～BM．3为待测高程点，各测段高差、测站数、距离如图所示。计算步骤见表2－2。

图2－18　附合水准路线图

表2－2　附合水准测量成果计算表

2．4　水准仪的检验与校正

2．4．1　水准仪的轴线及其应满足的条件

水准仪的轴线如图2－19所示，图中CC1为视准轴，LL1为水准管轴，L′L′1为圆水准轴，VV1为仪器旋转轴（纵轴）。

根据水准测量原理，水准仪必须提供一条水平视线，据此在水准尺上读数，才能正确地测定地面两点间的高差。为此，水准仪的轴线应满足下列条件：

（1）圆水准器轴应平行于仪器的纵轴，即L′L′1／／VV1。

（2）十字丝的中丝（横丝）应垂直于仪器的纵轴。

（3）水准管轴应平行于视准轴，即LL1／／CC1。

图2－19　水准仪的轴线

2．4．2　水准仪的检验和校正

1）圆水准器的检验和校正

目的：使圆水准器轴平行于纵轴（L′L′1／／VV1）。

检验：旋转脚螺旋，使圆水准气泡居中，如图2－20（a）所示；然后将仪器绕纵轴旋转180°，如果气泡偏于一边，如图2－20（b）所示，说明L′L′1不平行于VV1，需要校正。

图2－20　圆水准器的检验与校正

校正：转动脚螺旋，使气泡向圆水准器中心移动偏距的一半，如图2－20（c）所示，然后用校正针拨圆水准器底下的三个校正螺丝，使气泡居中，如图2－20（d）所示。

在圆水准器底下，除了有三个校正螺丝外，中间还有一个松紧螺丝（图2－21）。在拨动各个校正螺丝以前，应先稍转松一下这个松紧螺丝，然后再拨动校正螺丝。旋紧某个校正螺丝，气泡即往该螺丝的方向移动。校正完毕，勿忘把松紧螺丝再旋紧。

图2－21　圆水准器的校正螺丝

检校原理：设圆水准轴不平行于纵轴，两者的交角为α，转动脚螺旋，使圆水准器气泡居中，则圆水准轴位于铅垂方向，而纵轴倾斜了一个角α（图2－22（a））。当仪器绕纵轴旋转180°后，圆水准器已转到纵轴的另一边，而圆水准轴与纵轴的夹角α未变，故此时圆水准轴相对于铅垂线就倾斜了2α的角度（图2－22（b）），气泡偏离中心的距离相应于2α的倾角。因为仪器的纵轴相对于铅垂线仅倾斜了一个α角，所以，旋转脚螺旋使气泡向中心移动偏距的一半，纵轴即处于铅垂位置（图2－22（c）），然后再拨动圆水准器校正螺丝，使气泡居中，导致圆水准轴也处于铅垂位置，从而达到了使圆水准轴平行于纵轴的目的（图2－22（d））。

图2－22　圆水准器校正原理

2）十字丝的检验和校正

目的：当水准仪整平后，十字丝的横丝应该水平，纵丝应该铅垂，即横丝应该垂直于仪器的纵轴。

检验：整平仪器后，用十字丝交点瞄准一个点P，旋紧制动螺旋，转动微动螺旋，如果P点在望远镜中左右移动时离开横丝（图2－23（a）），表示纵轴铅垂时横丝不平，需要校正。

图2－23　十字丝的检验和校正

校正：旋下靠目镜处的十字丝环外罩，用螺丝刀松开十字丝组的四个固定螺丝（图2－23（b）），按横丝倾斜的反方向转动十字丝组，再进行检验。如果P点始终在横丝上移动，则表示横丝已水平，（纵丝自然铅垂）最后旋紧十字丝组固定螺丝。

3）水准管轴平行于视准轴的检验和校正

目的：使水准管轴平行于视准轴（LL1／／CC1）。

检验：设水准管轴不平行于视准轴，它们之间的交角为i，如图2－24所示。当水准管气泡居中时，视准轴不在水平线上而倾斜了i角，水准仪至水准尺的距离越远，由此引起的读数偏差越大。当仪器至尺子的前后视距离相等时，则在两根尺子上的读数偏差也相等，因此对所求高差不受影响。前、后视距离相差越大，则i角对高差的影响也越大。视准轴不平行于水准管轴的误差也称i角误差。

检验时，在平坦地面上选定相距60～80　m的A、B两点，打好木桩或安放尺垫，竖立水准尺。先将水准仪安置于A、B的中点C，精平仪器后分别读取A、B点上水准尺的读数a′1、b′1；改变水准仪高度10　cm以上，再重读两尺的读数a″1、b″1。前后两次分别计算高差，高差之差如果不大于5　mm，则取其平均数，作为A、B两点间不受i角影响的正确高差：

图2－24　水准管轴平行于视准轴的检验

将水准仪搬到与B点相距约2　m处，精平仪器后分别读取A、B点水准尺读数a2、b2，又测得高差hAB″＝a2－b2。如果hAB′＝hAB″，说明水准管轴平行于视准轴；否则，按下列公式计算A尺上的应有读数以及水准管轴与视准轴的交角（视线的倾角）i：

式中：DAB——A、B两点间的距离；

　　　ρ″＝206　265″。

校正：对于DS3级水准仪，当i角值＞20″时，需要进行水准管轴平行于视准轴的校正。转动微倾螺旋，使横丝在A尺上的读数从a2移到a2′。此时，视准轴已水平，但水准管气泡不居中，用校正针拨动水准管位于目镜一端的上、下两个校正螺丝，如图2－25所示，使水准管两端的影像符合（居中），即水准管轴处于水平位置，满足LL1／／CC1的条件。

图2－25　水准管的校正

2．5　水准测量误差及注意事项

水准测量误差包括仪器误差、观测误差和外界条件的影响等三个方面。在水准测量作业中应根据产生误差的原因，采取措施，尽量减少或消除其影响。

2．5．1　仪器误差

1）仪器校正后的残余误差

例如水准管轴与视准轴不平行，虽经校正但仍然残存少量误差等。这种误差的影响与距离成正比，只要观测时注意使前、后视距相等，便可消除或减弱此项误差的影响。

2）水准尺误差

由于水准尺刻划不准确、尺长变化、弯曲等影响，会影响水准测量的精度。因此，水准尺须经过检验才能使用。对于尺的零点差，可采用在起、终点之间设置偶数测站数的方法予以消除。

2．5．2　观测误差

1）水准管气泡居中误差

设水准管分划值为τ，居中误差一般为±0．15τ，采用符合式水准器时，气泡居中精度可提高一倍，故居中误差mτ为

式中：D——水准仪到水准尺的距离；

　　　ρ″＝206　265″。

2）读数误差

在水准尺上估读毫米数的误差mv，与人眼的分辨能力、望远镜的放大倍率以及视线长度有关，通常按下式计算：

式中：V——望远镜的放大倍率；

　　　60″——人眼的极限分辨能力；ρ″＝206　265″；

　　　D——水准仪到水准尺的距离。

3）视差影响

当存在视差时，十字丝平面与水准尺影像不重合，若眼睛观察的位置不同，便会读出不同的读数，因而也会产生读数误差。

4）水准尺倾斜影响

水准尺倾斜将使尺上读数增大，如水准尺倾斜3°30′，在水准尺上1　m处读数时，将会产生2　mm的误差；若读数大于1　m，误差将超过2　mm。

2．5．3　外界条件的影响

1）仪器下沉

由于仪器下沉，使视线降低，从而引起高差误差。如果采用“后、前、前、后”的观测顺序，可减弱其影响。

2）尺垫下沉

如果在转点发生尺垫下沉，将使下一站后视读数增大，这将引起高差误差。采用往返观测的方法，取成果的中数，可以减弱其影响。

3）地球曲率及大气折光影响

如图2－26所示，用水平视线代替大地水准面在尺上读数产生的误差为Δh，此处用C代替Δh，则

式中：D——仪器到水准尺的距离；

　　　R——地球的平均半径为6　371　km。

图2－26　地球曲率及大气折光的影响

实际上，由于大气折光，视线并非是水平的，而是一条曲线，如图2－26所示。曲线的曲率半径约为地球半径的7倍，其折光量的大小对水准尺读数产生的影响为

折光影响与地球曲率影响之和为

如果使前后视距离相等，由公式（2－24）计算的f值则相等，地球曲率和大气折光的影响将得到消除或大大减弱。

4）温度影响

温度的变化不仅引起大气折光的变化，而且当烈日照射水准管时，由于水准管本身和管内液体温度的升高，气泡向着温度高的方向移动而影响仪器水平，产生气泡居中误差。观测时应注意撑伞遮阳，避免阳光直接照射。

2．5．4　水准测量的注意事项

为防止出错，保证测量成果的质量，在进行水准测量时，每个测量人员应严格遵守操作规程，认真去做。全组必须紧密配合，团结一致，才能做好这一工作。同时，应注意以下几点：

（1）观测之前，必须对水准仪进行认真的检验和校正。

（2）观测时，仪器要安置稳当，仪器和三脚架要用连接螺旋连接好，以免搬站时仪器从三脚架上摔落下来。

（3）仪器应安置在土质坚实的地方，并将三脚架踩紧，防止仪器下沉；同时，水准仪至前、后视水准尺的距离应尽量相等。

（4）每次读数前，望远镜必须严格消除视差，水准管气泡要严格居中，尺上读数应按十字丝交点处的横丝读取，毫米数应精确估读。

（5）记录员听到观测员读数后，要回报读数以免错听、错记。记录读数后应立即计算，经测站校核后，确认测量成果合格后方可迁站。

（6）水准尺应竖直，尺垫应踏实，尺子应立在尺垫突起的半球顶上。在观测中，转点的尺垫只有当其作为后视点的那一站测完后才能移动。在固定标志点上不得使用尺垫。

（7）测站检核和路线检核必须严格按照限差要求，控制每一项检核条件。误差超限，必须重测。

2．6　自动安平水准仪

自动安平水准仪是一种不用符合水准器和微倾螺旋，而只需用圆水准器进行粗略整平，然后借助安平补偿器自动地把视准轴置平，读出视线水平时的读数。因此，自动安平水准仪是一种操作比较方便、有利于提高观测速度的仪器。

2．6．1　自动安平原理

自动安平水准仪的自动安平原理如图2－27（a）所示，当视准轴水平时在水准尺上的读数为a，即a点的水平视线经望远镜光路到达十字丝中心。当视准轴倾斜了一个小角度α时，如图2－27（b）所示，则按视准轴读数为a′。为了能使根据十字丝横丝的读数仍为视准轴水平时的读数a，在望远镜的光路中加一补偿器，使通过物镜光心的水平视线经过补偿器的光学元件后偏转一个β角，使之仍能成像于十字丝中心。由于α、β都是很小的角度，如果下式成立，即能达到补偿的目的：

式中：f——物镜焦距；

　　　d——补偿器至十字丝的距离。

图2－27　自动安平水准仪基本原理图

2．6．2　自动安平补偿器

自动安平补偿器的种类很多，但一般是采用吊挂光学零件的方法，借助重力的作用达到视线自动补偿的目的。

图2－28（a）所示为DSZ2型自动安平水准仪（苏州一光仪器有限公司产品）。该仪器是在对光透镜与十字丝分划板之间装置一套补偿器。

图2－28　DSZ2型自动安平水准仪
1．脚螺旋；2．圆水准器；3．瞄准器；4．目镜调焦螺旋；5．物镜调焦螺旋；
6．微动螺旋；7．补偿器检查按钮；8．物镜

图2－29为DSZ2型自动安平水准仪的光路图。该自动安平水准仪的构造是：将屋脊棱镜固定在望远镜筒内，在屋脊棱镜的下方，用金属丝吊挂着一个梯形棱镜，该棱镜在重力作用下，能与望远镜作相对的偏转。为了使吊挂的棱镜尽快地停止摆动，还设置了阻尼器。

B5—400物镜组　DSZ2—400调焦镜组　B5—500后物镜组
B5—600补偿器组　B5—700分划板组　B5—800目镜组
图2－29　DSZ2型自动安平水准仪光路

2．6．3　自动安平水准仪的使用

使用自动安平水准仪观测时，首先用脚螺旋使圆水准器气泡居中（仪器粗平），然后用望远镜瞄准水准尺，由十字丝中丝在水准尺上读得的数，就是视线水平时的读数。自动安平水准仪操作步骤比普通微倾式水准仪简便，是因为它不需要“精平”这一项操作。

图2－28（b）所示DSZ2型自动安平水准仪，使用时，转动脚螺旋，使圆水准器气泡居中，用瞄准器对准水准尺，转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰，旋转物镜调焦螺旋，使水准尺像清晰，检查视差，用微动螺旋使十字丝纵丝紧靠水准尺边，轻按补偿器检查按钮，证明其作用正常，然后在水准尺上读数。

自动安平水准仪的圆水准器，其灵敏度一般为（8′－10′）／2　mm，而补偿器的作用范围约为±15′。因此，安置自动安平水准仪时，只要转动脚螺旋，把圆水准器整平（一般使水准气泡不越出水准器玻璃面板上小圆圈的范围），补偿器即能起自动安平的作用。补偿器相当于一个重摆，只有在自由悬挂时才能起补偿作用。在安置仪器时，如果由于操作不当，例如圆水准器气泡未按规定要求整平或因圆水准器未校正好等原因使补偿器搁住，则观测结果将是错误的。因此，这类仪器一般设有补偿器检查按钮，可轻触补偿摆，察看目镜视场中水准尺成像相对于十字丝是否有均匀的浮动。由于有阻尼器在对重摆起作用，这种浮动能在2　s内迅速静止下来，这种情况证明补偿器是处于自由悬挂状态。按检查钮时，如果发现成像有不规则的跳动或不动，则说明补偿摆已被搁住，应检查原因，使其恢复正常功能。

2．7　精密水准仪介绍

精密水准仪主要用于国家一、二级水准测量和高精度的工程测量中，例如建筑物沉降观测、大型精密设备安装等测量工作。

精密水准仪的构造与DS3级水准仪基本相同，也是由望远镜、水准器和基座三部分组成。其不同点是：水准管分划值较小，一般为10″／2　mm；望远镜亮度好而且放大率较大，一般不小于40倍；仪器结构稳定，受温度的变化影响小等。

精密水准仪上设有光学测微器，其工作原理如图2－30所示，它由平行玻璃板、传动杆、测微螺旋和测微分划尺等部件组成。平行玻璃板装置在望远镜物镜前，其旋转轴与平行玻璃板的两个平面相平行，并与望远镜的视准轴成正交。平行玻璃板通过传动杆与测微分划尺相连。测微尺上有100个分格，它与水准尺上的分格（宽度为1　cm或5　mm）相对应，所以测微时能直接读到0．1　mm（或0．05　mm）。当转动测微螺旋时，传动杆推动平行玻璃板向前倾斜，视线透过平行玻璃板产生平行位移，移动数值可由读数显微镜在测微尺上读出。

图2－30　水准仪的平行玻璃板测微装置

图2－31是我国靖江测绘仪器厂生产的DS1级水准仪，光学测微器最小读数为0．05　mm。

精密水准仪必须配有精密水准尺，这种水准尺一般都是在木质尺身的槽内，引张一根因瓦合金带。在带上标有刻划，数字注在木尺上，如图2－32所示。水准尺的分划值有10　mm 和5　mm两种。10　mm分划的精密水准尺如图2－32（a）所示。它有两排分划，右边一排注记为0～300　cm，称为基本分划；左边一排注记为300～600　cm，称为辅助分划。同一高度的基本分划与辅助分划相差一个常数301．55　cm，称为基辅差，又称尺常数，用以检查读数中是否存在错误。5　mm分划的精密水准尺如图2－32（b）所示。它也有两排分划，彼此错开5　mm。实际上，左边是单数分划，右边是双数分划；右边注记是米数，左边注记是分米数。分划注记值比实际数值大了一倍，所以，用这种水准尺所测得的读数应除以2才代表实际的高度。

图2－31　DS1级精密水准仪
1．目镜调焦螺旋；2．物镜；3．物镜调焦螺旋；4．测微螺旋；5．测微器读数镜；6．粗平水准管；7．微动螺旋；8．微倾螺旋；9．脚螺旋；10．基座；11．底板

图2－32　精密水准尺

精密水准仪的操作方法与一般水准仪基本相同，不同之处是用光学测微器测出不足一个分格的数值。即在仪器精确整平（用微倾螺旋使目镜视场左面的符合水准气泡的两个半像吻合）后，十字丝横丝往往不恰好对准水准尺上某一整分划线，这时需要转动测微螺旋使视线上、下平行移动，使十字丝的楔形丝正好夹住一个整分划线，如图2－33所示，被夹住的分划线读数为1．97　m。视线在对准整分划线过程中平移的距离显示在目镜右下方的测微尺读数窗内，读数为1．50　mm，所以水准尺的全读数为1．97＋0．001　5＝1．971　5　m，而其实际读数是全读数除以2，即0．985　75　m。

图2－33　DS1级水准仪目镜视场及测微器读数镜视场

2．8　电子水准仪测量

电子水准仪又称数字水准仪。它具有自动对条码水准尺读数、自动记录和计算、数据通讯等功能，因此有测量速度快、精度高、易于实现水准测量内外业工作的一体化等优点。第一台电子水准仪是由徕卡公司1987年推出的NA2000型，随后蔡斯公司的NIDI系列、拓普康公司的DL系列和索佳公司的SDL系列电子水准仪相继推出。

2．8．1　电子水准仪的基本原理

电子水准仪是在水准仪的望远镜光路中增加分光棱镜和安装了CCD（charge　coupled device，即电荷耦合器件）线阵传感器的数字图像识别处理系统，配合使用条码水准尺。进行水准测量时，在尺上自动读数、计算并记录。

当用人工将望远镜照准水准尺并完成调焦后，水准尺成像于望远镜目镜的十字丝分划板上，供目视观测。但成像光线又可通过分光棱镜将水准尺上的条码图像送至线阵传感器，并将条码图像转变为电信号传送至信息处理器，经处理后，即可求得水平视线在条码水准尺上的读数和仪器至水准尺的距离（视距）。如果采用传统的具有长度分划的水准尺，电子水准仪也可以像一般自动安平水准仪一样，用目视方法在水准尺上读数。

各厂家生产的条码水准尺由于条码图案不同，读数原理和方法也不相同，主要有相关法、几何法、相位法等。下面以索佳仪器厂的条码水准尺为例，介绍RAD（random　bidirectional code，即随机双向码）编码和相关法读数原理：图2－34（a）所示为该条码水准尺的一段，条码宽度分别为3　mm，4　mm，7　mm，8　mm，11　mm和12　mm；条码间的中心距为15　mm，如图2－34 （b）所示；采用六进制和三进制两种编码形式，如图2－34（c）所示。尺上的相关数码信息预置在仪器的CPU内。对于1．6～9　m的近距离测量，取六进制码的5个以上的数码作为计算依据；对于9～100　m的中长距离测量，取三进制码的8个以上的数码作为计算依据。

水准尺的另一面为一般的水准尺的长度分划，可用于目视对水准尺的读数。

图2－34　索佳条码水准尺及其编码

望远镜瞄准水准尺后，尺上的条码影像经过物镜和分光棱镜到达CCD线阵传感器的光敏面，面上共有3　500个像素，用于识别条码影像。经过信号的模数转换等一系列步骤后，得到水平视线的精确读数和视距读数。

2．8．2　电子水准仪的功能和使用方法

1）电子水准仪的构造

电子水准仪的主要组成部分是望远镜、水准器、自动补偿系统、计算存储系统和显示系统。图2－35（a）、（b）为索佳厂的SDL30　M型电子水准仪的外形及各外部构件的名称。望远镜的放大率为32倍，由自动补偿系统自动安平，配合使用条形码水准尺能自动读数、记录和计算，并以数字形式显示、贮存和传输，可用于进行二、三、四等水准测量。

图2－35　SDL30M型电子水准仪
1．提柄；2．圆水准器观测镜；3．圆水准器；4．物镜；5．调焦手轮；6．测量键；7．水平微动手轮；8．数据输出插口；9．脚螺旋；10．底板；11．水平度盘设置环；12．水平度盘；13．分划板校正螺丝及护盖；14．电池盒护盖；15．目镜；16．键盘；17．显示屏；18．粗照准器

图2－36所示为SDL30　M型电子水准仪的目镜端和操作面板。主要操作键的功能如下：

图2－36　SDL30M型水准仪操作面板
1．显示屏；2．电池护盖开启按钮；3．电池护盖；4．目镜及调焦螺旋；5．圆水准器观察镜；6．照明键；7．电源键；8．物镜调焦螺旋；9．返回键；10．菜单键；11．光标移动键；12．回车键

照明键——按此键，可照明显示屏，再按此键，则关闭照明；

电源键——仪器的电源开关，单按此键为开机，同时按照明键和电源键为关机；

返回键——按此键可返回原显示屏幕，或取消输入数值；

菜单键——按此键显示菜单屏幕，用光标移动键及回车键选择菜单项；

光标移动键——可使显示屏中的光标移动，或增减数值，或改变数值的正负号；

回车键——选定菜单项后按此键，可进入所选菜单功能，或将输入数值送入仪器内存；

测量键——按此键（图2－35（b）所示仪器右侧圆形按钮）开始测量作业。

2）电子水准仪的功能

电子水准仪有测量和放样等多种功能，并可以自动读数、计算和记录，通过各种操作模式来实现。图2－37所示为SDL30　M型电子水准仪的操作模式结构图。图中表示仪器的功能菜单、各种模式的屏幕显示和操作路径。

图2－37　SDL30M型的操作模式结构图

仪器开机后，显示可以进行一般水准测量的“状态屏幕”，按菜单键使显示“菜单屏幕”（共2页，再次按菜单键可使其轮流显示），按返回键可返回状态屏幕。菜单屏幕共有6个菜单项，选取某一菜单项后按回车键，分别显示其工作模式（内容）：“JOB”为文件设置模式，包含有4个选项的子菜单；“REC”为记录设置模式，包含有4个选项的子菜单；“Ht—diff”为高差测量模式；“Elev．”为高程测量模式；“S—O”为放样测量模式，包含有3个选项的子菜单；“Config”为参数设置模式，包含有6个选项的子菜单（分2页）。

3）电子水准仪和条形码水准尺的安置

电子水准仪的操作步骤基本同自动安平水准仪，分为：粗平、瞄准、读数。与普通水准仪一样，在选好的测站上安置仪器。按“电源键”开机。

（1）粗平。粗平即粗略地定平仪器，转动脚螺旋，使圆水准器气泡居中，仪器粗略整平，使补偿棱镜在补偿范围内自动使得视线水平。粗平的具体操作方法同普通水准仪。

（2）瞄准。瞄准是把望远镜对准水准尺，进行目镜和物镜调焦，使十字丝和水准尺的成像清晰，消除视差。具体操作方法同普通水准仪。

（3）水准尺安置和读数。条形码水准尺应立于测点上，利用尺子上的圆水准器来保证尺子竖直。如尺面的反射光过强，将尺子稍为旋转以减少对仪器的反射光。测量时，应确保无阴影投射在尺面上。按测量键自动进行读数。

2．8．3　电子水准仪的水准测量方法

电子水准仪可进行高差测量、高程测量、高差放样测量、距离放样测量和高程放样测量等水准测量作业。常用的测量方法如下：

1）一般测量方法

（1）测站安置好仪器，开机后屏幕显示为“状态模式”。瞄准水准尺后按测量键，如图2－36仪器上部屏幕中所示：水准尺读数Rh为1．362　8　m，仪器至立尺点平距Hd为9．64　m。

（2）JOB（工作文件）和REC（记录方法）的设置。SDL30　M型电子水准仪共有20个文件（JOB01—JOB20），可记录2　000个数据。工作文件设置方法如下：在菜单模式选项中选取“JOB”，按回车键后在JOB菜单中选取“Select”，如图2－38（a）所示。按回车键后显示文件名录，如图2－38（b）所示，第一行为文件名，第二行显示已记录的数据个数。

图2－38　选取工作文件的屏幕

（3）测量数据记录方法设置方法如下：在菜单模式选项中选取“REC”，按回车键后在记录设置菜单中选取“Cond．”（记录条件），如图2－39所示。按回车键后显示子菜单为：Manual（手动记录），Auto（自动记录），Off（不记录）。如果选择手动记录，则在每次测得数据后，屏幕提示：“Yes／No（Y／N？）”，选择“Yes（Y）”才确定数据记录于工作文件；如果选择自动记录，则所测数据将自动记录于文件。一般选取“Manual”，以便掌握观测数据的取舍。

图2－39　选取记录方法的屏幕

2）高差测量

高差测量结果直接得到的是两测点间的高差。其方法如下：

（1）按菜单键，显示菜单屏幕，选取“Ht－diff”（高差测量），按回车键进入高差测量模式，如图2－40（a）所示。

图2－40　高差测量屏幕

（2）将仪器安置于后视和前视立尺点的中间，瞄准后视尺，调焦后按测量键，检查所显示的观测值，选取“Yes”后按回车键，则点号、目标属性（后视BS或前现FS）及观测值（尺上读数Rh和仪器至尺子平距Hd）均被储存，并显示内存中已储存和尚可储存的数据个数。屏幕显示如图2－40（b）、（c）所示。

（3）瞄准前视标尺，调焦后按测量键，仪器计算出高差ΔH，将结果显示于屏幕，如图2－ 40（d）所示，并将观测和计算数据储存。

3）高程测量

高程测量直接得到的是前视点的高程。其方法如下：

（1）已知地面上A点的高程HA。需测定B点的高程HB；将仪器安置于A、B点之间，在菜单模式下选取“Elev．”（高程测量），按回车键后进入高程测量模式，屏幕显示见图2－41 （a）。

（2）提示输入后视点的高程，其方法如下：用“向下光标移动键”改变光标处的正负号或增大数值，用“向右光标移动键”将光标移至下一位，直至得到已知点高程值，然后按回车键将高程值输入内存，屏幕显示见图2－41（b）所示。

图2－41　高程测量模式选择和已知点高程输入屏幕

（3）瞄准后视尺，调焦后按测量键，检查所显示的观测值，选取“Yes”后按回车键，仪器记录观测数据并显示已记录和尚可记录的数据数，如图2－42（a）、（b）所示。

（4）瞄准前视尺，调焦后按测量键，仪器计算前视点的高程（Z）并显示观测结果，选取“Yes”后按回车键，仪器记录观测和计算结果如图2－42（c）、（d）所示。

图2－42　高程测量屏幕

（5）按菜单键，屏幕提问：“是否移动测站？”，见图2－43。如果是，则选取“Yes”后按回车键，则前视点作为转点，其高程作为转点的高程。移站后可继续进行高程测量。

图2－43　高程测量的迁站信息屏幕

2．8．4　电子水准仪的检验与校正

1）圆水准轴的检验和校正

电子水准仪圆水准轴检验和校正的原理和方法与普通水准仪相同。

2）视准轴的检验和校正

仪器整平后视准轴不水平或自动读数与人工读数不一致时，应校正视准轴。先进行视准轴的参数设置校正，即校正CCD线阵传感器的参数值，然后再进行十字丝机械校正。

（1）CCD参数设置值校正

按菜单键显示菜单屏幕，用光标选取“Config”后按回车键，显示“参数设置模式”（第一页），见图2－37，用光标选取“Adjust”（校正）后按回车键；屏幕显示仪器安置的“引导提示”，见图2－44（a）。

图2－44　视准轴检验的引导屏幕

按提示将仪器安置于相隔30　m的标尺a、b的中点A，瞄准水准尺a，调焦后按测量键，选取“Yes”后按回车键，见图2－45（a）；瞄准水准尺b，调焦后按测量键，选取“Yes”后按回车键，见图2－45（b）。

图2－45　视准轴检验的读数显示屏幕

屏幕提问：“是否旋转三脚架？”，见图2－46（a），选取“Yes”后按回车键；屏幕“引导提示”三脚架的旋转位置，见图2－46（b）；重复以上对a、b尺的观测。

图2－46　三脚架转动的引导屏幕

根据屏幕的引导提示，将仪器安置于标尺a、b的连线上，距标尺口约3　m的位置B，见图2－44（b）；重复以上对a，b标尺的观测和读取读数；屏幕显示对视准轴的检验结果——仪器安置于a、b中间和一端所测得高差的差值（diff），见图2－47（a）；如果差值小于3　mm，则不需校正，选取“No”后按回车键，屏幕提问：“是否退出校正？”见图2－47（b）选取“Yes”后按回车键，返回菜单模式；如果差值大于3　mm，见图2－47（c），选取“Yes”后按回车键，仪器根据观测结果计算并储存“视准轴校正值”后返回菜单模式，完成CCD参数设置值的校正。

图2－47　视准轴检验的结果确认屏幕

（2）十字丝机械校正

在测站B瞄准水准尺b的条形码尺面进行自动读数，再瞄准水准尺b的长度分划尺面进行人工目视读数。如果两个读数的差值不大于2　mm，则不需要进行十字丝的机械校正。否则应按以下步骤进行机械校正：卸下位于目镜下方的十字丝校正螺丝护盖，见图2－48，用六角扳手调整校正螺丝。当人工读数值大于自动读数值时，少许旋松校正螺丝来调低十字丝位置；当人工读数值小于自动读数值时，通过少许旋紧校正螺丝来调高十字丝位置。均调整至人工和自动读数差值不大于2　mm时为止，然后安装好校正螺丝护盖。

1．十字丝校正螺丝；2．六角扳手；3．校正螺丝护盖
图2－48　电子水准仪的十字丝机械校正

本章小结

测量地面上各点高程的工作，称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和测量方法的不同，可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量三种。

水准测量原理是：利用一台能够提供水平视线的仪器——水准仪，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，由已知点的高程推算出未知点的高程。

水准测量所用的仪器是水准仪、水准尺和尺垫。水准仪主要由三部分组成：望远镜、水准器和基座。

水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数等五个操作步骤。

水准测量的外业工作水准测量的实测方法是：首先设置水准点，水准点有永久点和临时点两种；其次，布设水准路线，水准路线布设形式有闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线三种；布设好水准路线后，进行水准连续测量的实测，在实测中对于每一测站都要做测站检核。测站检核方法有两种，变更仪器高法和双面尺法。当一测站检核合格后，方可迁站进行下一测站测量。

水准测量的内业工作：当水准测量的外业工作完成，经检查数据符合各项限差要求后，可进行水准测量的内业成果整理和计算，首先进行高差闭合差的计算，符合限差要求后，进行高差闭合差的调整，最后进行高程的计算。

水准测量误差包括仪器误差、观测误差和外界条件的影响等三个方面。

水准仪在使用前要进行检验与校正，检验与校正的主要项目是：圆水准器的检验和校正；十字丝的检验和校正；水准管轴平行于视准轴的检验和校正。

精密水准仪的构造和使用。

自动安平水准仪的构造和使用。

电子水准仪及电子水准仪测量。

习题与思考题

1．进行水准测量时，设A点为后视点，B点为前视点，A点的高程为20．016　m。测得后视水准尺读数为1．124　m，前视水准尺读数为1．428　m，问A、B两点的高差hAB是多少？B点比A点高还是低？B点高程是多少？并绘图说明。

2．水准仪由哪些主要部分组成？各起什么作用？

3．何谓视准轴？何谓视差？产生视差的原因是什么？怎样消除视差？

4．转点在水准测量中起什么作用？

5．何谓水准路线？何谓高差闭合差？如何计算容许的高差闭合差？

6．如图2－49所示，为一闭合水准路线。BM．A为已知高程的水准点，BM．1、BM．2、BM．3为高程待定水准点，各点间的路线长度、测站数、高差实测值及已知点高程如图所示。试按水准测量精度要求，进行闭合差的计算与调整，最后计算各待定水准点的高程。（要求列表计算）

图2－49　闭合水准路线略图

7．水准测量有哪些误差来源？进行水准测量时，有哪些注意事项？

8．水准仪有哪几条轴线？它们之间应满足什么条件？

9．对一水准仪进行水准管轴平行于视准轴的检验与校正。首先将仪器放在相距80　m 的A、B两点中间，用两次仪器高法测得A、B两点的高差为h1＝＋0．310　m，然后将仪器移至A点附近，测得A、B两点的尺读数为a2＝1．527　m，b2＝1．245　m。试问经检验水准管轴是否平行于视准轴？如不平行，应如何校正？

10．精密水准仪有什么特点？

11．自动安平水准仪有什么特点？如何使用？

12．电子水准仪有什么特点？如何使用？