实训一 水准仪的认识与使用
１.1 目的与要求
1.1.1熟悉DS3水准仪的基本构造和性能,掌握其各个构件的名称和作用。 1.1.2练习水准仪的安置、整平、瞄准、读数和高差计算。 1.1.3认识与使用自动安平水准仪。 １.2 计划与仪器工具
1.2.1实训时数安排为2学时，每一实训小组由4—5人组成。 1.2.2每组实训设备为DS3水准仪1台，水准尺2个，测伞1把。自备2H铅笔2支。 1.2.3由实验室人员安置2台自动安平水准仪，供各小组轮流认识使用。 １.3 方法与步骤
1.3.1水准仪及水准尺的认识和使用
熟悉DS3水准仪的主要部件名称、作用及使用，如图1-1
1.3.2水准仪的使用 1.3.2.1安置水准仪
松开三脚架的伸缩螺旋,按需要调节三条脚架的长度后，旋紧螺旋。安置脚架时，应使架头大致水平，对泥土、草坪等软质地面，应将三脚尖踩入土中，以防仪器下沉；对水泥地面，要采取防滑措施；对倾斜地面，应将三脚架的一个脚安放在高处，另两只脚安置在低处。
打开仪器箱，记住仪器摆放位置，以便仪器装箱时按原位摆放。双手将仪器从仪器箱中拿出平稳地放在脚架架头，接着一手握住仪器，另一手将中心螺旋旋入仪器基座内旋紧。
1.3.2.2粗平
粗平就是旋转脚螺旋使圆水准器气泡居中，从而使仪器大致水平。为了快速粗平，对坚实地面，可固定脚架的两个退，一手扶住脚架顶部，另一手握住第三脚架退作前后左右移动，眼看着圆水准器气泡，使之离中心不远（一般位于中心的圆圈上即可），然后再用脚螺旋粗平。
脚螺旋的旋转方向与气泡移动方向之间的规律是（左手定律）：气泡移动的方向与左手大拇指转动脚螺旋的方向一致（与右手大拇指转动方向相反）。如图1-2所示，可先转动①、②两个脚螺旋，使气泡从图1-2 (a)所示a点位置转至图1-2(b)所示b点位置（左右居中）,然后再转动脚螺旋③使气泡居中。（前后居中）
若从仪器构造上理解脚螺旋的旋转方向与气泡移动方向之间的规律，则为：气泡在哪个方向，则仪器哪个方向位置高；脚螺旋顺时针方向（俯视）旋转，则此脚螺旋位置升高，反之则降低。
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1.3.2.3照准水准尺（照准A尺）
目镜对光--转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰；粗瞄--然后松开水平制动螺旋，转动望远镜，利用望远镜上部的准星与缺口照准目标，旋紧制动螺旋；物镜对光--再转动物镜对光螺旋，使水准尺分划成像清晰；精瞄――此时，若目标的像不在望远镜视场的中间位置，可转动水平微动螺旋，对准目标。消除视差――随后眼睛在目镜端略作上下移动，检查十字丝与水准尺分划像之间是否有相对移动，如有，则存在视差，需重新做目镜对光和物镜对光，消除视差。
1.3.2.4精平与读数
精平就是转动微倾螺旋，首先目测水准管气泡居中，然后观察附合水准管气泡两端的半边影像吻合成圆弧抛物线形状（如图1-3所示），使视线在照准方向精确水平。操作时，右手大拇指旋转微倾螺旋的方向与左关气泡影像的移动方向一致，如图1-3所示。
精平后，以十字丝中横丝读出尺上的数值，读取四位数字。尺上在分米处注字，每个黑色（或红色）和白色分格为1cm。读数时应注意尺上的注字由小到大的顺序，读出米、分米、厘米，估读至毫米，如图1-4所示为1355mm。读数时，扶尺人员应将水准尺立直（水准尺侧面通常装有水准管或圆水准器）。下面附图3水准管气泡的居中和图4水准尺的读数。并将数据记入表1-1。
总之，读数共同4位数，忌读入小数点，如果前面是零也得读出；第1、2位读尺上十字丝靠近的“E”旁边的2位数；第3位，从“E”大头往小头读，直到十字丝中线并满格为止；第4位，读不满格部分，采取胜19、28、37、46、55开目测估值。
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综上所述，水准仪的基本操作程序为：安置-粗平-物镜对光-粗瞄-物镜对光-精瞄-消除视差-精平-读数。
熟悉以上操作步骤后，然在场地选择两个地面点A、B，并分别在A、B两点立水准尺，然后照准-消除视差-精平-读数，并将读数记入表1-1。
1.4自动安平水准仪的使用
自动安平水准仪没有水准管和微倾螺旋。观测时，利用圆水准粗平仪器后，借助自动补偿器的作用即可获得水平视线，操作较一般水准仪简便，又可防止一般水准仪在操作中忘记精平的失误。图1-5所示为自动安平水准仪外形及各部件的名称。
1.5自动安平水准仪与DS3水准仪的操作大致相同，不同之处为： 1.5.1无需整平,粗平后，照准目标即可读数。 1.5.2无制动机构的水平微动系统
该仪器无制动螺旋，仪器靠摩擦制动，瞄准目标时，手转动仪器至目标大致位置，再旋转水平微动螺旋精确瞄准目标，仪器在3600范围内的任意位置，均可使用水平微动螺旋。
1.6注意事项
1.6.1仪器安放到三角架头上,必须旋紧连接螺旋,使连接牢固。
1.6.2当水准仪瞄准、读数时，水准尺必须立直。尺子的左、右倾斜，观测者在望远镜中根据十字丝可以发觉，而尺子的前后倾斜则不易发觉，立尺者应注意。
1.6.3水准仪在读数前，必须使长水准管气泡严格居中（自动安平水准仪除外）并且附水准器气泡对齐，照准目标必须消除视差。
1.6.4从水准尺上读数必须读4位数：米、分米、厘米、毫米。记录数据应以米或毫米为单位，如1.275m或1275mm。
1.6.5注意轻拿轻放原则 １.7 报告书 实训报告 １.8思考题
什么是视差？产生视差的原因是什么？ １.9练习作业
１.9.1用脚螺旋粗平，若操作熟练后，只用2个脚螺旋即可整平，你可以试一试。 附表1-1 水准测量记录表 测 站 I 测 点 A B 第 3 页 共 37 页
水准尺读数/mm 实训二 普通水准测量一站施测及检核
2.1 目的与要求
2.1.1熟悉高差测量原理。
2.1.2掌握普通水准测量一个测站的施测、记录、高程计算及成果检核。 2.2计划与仪器工具
3.2.1实训时数安排为2学时。实训小组由4—5人组成；
3.2.2每组实训设备为DS3水准仪1台，水准尺2根，尺垫2个，记录板1块，测伞1把。自备2H铅笔和计算器。
2.3实训内容
己知水准点BM1(A点组长负责现场指定)的高程为27.354m,现拟测定B点（组长负责现场指定）的高程。（AB距离较短一般在100米以内且无障碍物摭挡）
2.4方法与步骤
2.4.1由组长负责在实训场地指定A、B两点并做好标志（AB距离较短一般在100米以内且无障碍物摭挡）。
2.4.2在A、B两点大致等距处安置水准仪，并粗平（调圆水准器气泡居中）。 2.4.3在A、B两点分别竖立水准尺，然后瞄准后视点A，精平后读出后视读数为a1；再瞄准前视点B，精平后读出前视读数为b1。
2.4.4计算hAB1(AB两点高差)hAB1=a1 – b1；
2.4.5观测员的每次读数，记录员都应回报检核后记入表2-1中。
2.4.6改变仪器高度，粗平、照准后视尺，精平后读数a2；再照准前视尺，精平后读数b2。将观测数据的记录、计算高差hAB2=a2 – b2，填入表2-1中。若前、后视点固定不变，则同一小组各成员所测高差之差不应大于±6mm。如果满足要求,求出高差平均值,并计算B点高程。（每2人完成一个表格，一人测一测站）。
2.4.7重新在A、B两点大致等距处安置水准仪，并粗平（调圆水准器气泡居中）。 2.4.8在A点上分别竖立水准尺（4787），后瞄准后视点A，精平后读出后视黑面读数和红面读数为a1 、a2；再瞄准前视点B(4687)，精平后读出前视黑面读数和红面读数为b1、b2，并填入表2-2中。计算高差hAB黑=a1 – b1和hAB红=a2 – b2–0100，hAB黑=a1 – b1和hAB红之差不应大于±6mm。如果满足要求,求出高差平均值,并计算B点高程。
2.4.9在A点上分别竖立水准尺（4687），后瞄准后视点A，精平后读出后视黑面读数和红面读数为a1 、a2；再瞄准前视点B(4787)，精平后读出前视黑面读数和红面读数为b1、b2，并填入表2-2中。计算高差hAB黑=a1 – b1和hAB红=a2 – b2+0100，hAB黑=a1 – b1和hAB红之差不应大于±6mm。如果满足要求,求出高差平均值,并计算B点高程。
表2-1 水准测量记录表 高 差 平均高差 水准尺读数 /mm /mm 测 测 高 程/m 站 点 后 视 前 视 /mm /mm A 27.354 已知 I B A 改变仪 器高度 B ？ ?计算检核 第 4 页 共 37 页 测 站 测 点 A I B ?
表2-2 水准测量记录表（双面尺法） 平均高差 水准尺读数 高 差/mm /mm 后 视 前 视 /mm /mm 黑面 红面 黑： (4787) 黑面 红： 红面 (4687) 黑面 红面 (4687) 黑面 红面 (4787) 黑： 红： 高 程/m 备注 27.354 已知 27.354 ？ 已知 计算检核 A II B ? ？ 计算检核 2.5注意事项 2.5.1前、后视距应大致相等。
2.5.2同一测站，圆水准器只能整平一次。 2.5.3每次读数前，要消除视差和精平。 2.6报告书
2.6.1实训报告
上交水准测量记录计算表(见表2-1)。 2.6.2思考题
2.6.2.1为什么在水准测量中要求前、后视距离相等？
2.6.2.2一个测站的水准测量中，观测了后视，瞄准前视后，是否需要再次粗平、精平？
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