弘測(cè)

高程測(cè)量是測(cè)繪地形圖的基本工作之一，另外大量的工程、建筑施工也必須量測(cè)地面高程， 利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量是精密測(cè)量高程的主要方法。

一、水準(zhǔn)儀器組合

1. 望遠(yuǎn)鏡  2. 調(diào)整手輪  3. 圓水準(zhǔn)器  4. 微調(diào)手輪  5. 水平制動(dòng)手輪  6. 管水準(zhǔn)器  7. 水平微調(diào)手輪  8. 腳架

二、操作要點(diǎn)

在未知兩點(diǎn)間，擺開三腳架，從儀器箱取出水準(zhǔn)儀安放在三腳架上，利用三個(gè)機(jī)座螺絲調(diào)平，使圓氣泡居中，跟著調(diào)平管水準(zhǔn)器。水平制動(dòng)手輪是調(diào)平的，在水平鏡內(nèi)通過三角棱鏡反射，水平重合，就是平水。將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)未知點(diǎn)（ 1 ）上的塔尺，再次調(diào)平管水平器重合，讀出塔尺的讀數(shù)（后視），把望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)到未知點(diǎn)（ 2 ）的塔尺，調(diào)整管水平器，讀出塔尺的讀數(shù)（前視），記到記錄本上。

計(jì)算公式：兩點(diǎn)高差 = 后視－前視。

三、校正方法

將儀器擺在兩固定點(diǎn)中間，標(biāo)出兩點(diǎn)的水平線，稱為 a 、 b 線，移動(dòng)儀器到固定點(diǎn)一端，標(biāo)出兩點(diǎn)的水平線，稱為 a’ 、 b ’ 。計(jì)算如果 a － b ≠ a’ － b’ 時(shí)，將望遠(yuǎn)鏡橫絲對(duì)準(zhǔn)偏差一半的數(shù)值。用校針將水準(zhǔn)儀的上下螺釘調(diào)整，使管水平泡吻合為止。重復(fù)以上做法，直到相等為止。

四、水準(zhǔn)儀的使用方法

水準(zhǔn)儀的使用包括：水準(zhǔn)儀的 安置、粗平、瞄準(zhǔn)、精平、讀數(shù) 五個(gè)步驟。

1.  安置
　　安置是將儀器安裝在可以伸縮的三腳架上并置于兩觀測(cè)點(diǎn)之間。首先打開三腳架并使高度適中，用目估法使架頭大致水平并檢查腳架是否牢固，然后打開儀器箱，用連接螺旋將水準(zhǔn)儀器連接在三腳架上。

2.  粗平
　　粗平是使儀器的視線粗略水平，利用腳螺旋置園水準(zhǔn)氣泡居于園指標(biāo)圈之中。具體方法用儀器練習(xí)。在整平過程中，氣泡移動(dòng)的方向與大姆指運(yùn)動(dòng)的方向一致。

3.  瞄準(zhǔn)
　　瞄準(zhǔn)是用望遠(yuǎn)鏡準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)目標(biāo)。首先是把望遠(yuǎn)鏡對(duì)向遠(yuǎn)處明亮的背景，轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲最清晰。再松開固定螺旋，旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，使照門和準(zhǔn)星的連接對(duì)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，擰緊固定螺旋。最后轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡對(duì)光螺旋，使水準(zhǔn)尺的清晰地落在十字絲平面上，再轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，使水準(zhǔn)尺的像靠于十字豎絲的一側(cè)。

4.  精平
　　精平是使望遠(yuǎn)鏡的視線精確水平。微傾水準(zhǔn)儀，在水準(zhǔn)管上部裝有一組棱鏡，可將水準(zhǔn)管氣泡兩端，折射到鏡管旁的符合水準(zhǔn)觀察窗內(nèi)，若氣泡居中時(shí)，氣泡兩端的象將符合成一拋物線型，說明視線水平。若氣泡兩端的象不相符合，說明視線不水平。這時(shí)可用右手轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋使氣泡兩端的象完全符合，儀器便可提供一條水平視線，以滿足水準(zhǔn)測(cè)量基本原理的要求。注意？氣泡左半部份的移動(dòng)方向，總與右手大拇指的方向不一致。

5.  讀數(shù)
　　用十字絲，截讀水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)?，F(xiàn)在的水準(zhǔn)儀多是倒象望遠(yuǎn)鏡，讀數(shù)時(shí)應(yīng)由上而下進(jìn)行。先估讀毫米級(jí)讀數(shù)，后報(bào)出全部讀數(shù)。
注意，水準(zhǔn)儀使用步驟一定要按上面順序進(jìn)行，不能顛倒，特別是讀數(shù)前的符合水泡調(diào)整，一定要在讀數(shù)前進(jìn)行。

五、水準(zhǔn)儀的測(cè)量

測(cè)定地面點(diǎn)高程的工作，稱為高程測(cè)量。高程測(cè)量是測(cè)量的基本工作之一。高程測(cè)量按所使用的儀器和施測(cè)方法的不同，可以分為水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量、 GPS 高程測(cè)量和氣壓高程測(cè)量。水準(zhǔn)測(cè)量是目前精度最高的一種高程測(cè)量方法，它廣泛應(yīng)用于國(guó)家高程控制測(cè)量、工程勘測(cè)和施工測(cè)量中。

水準(zhǔn)測(cè)量的原理是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，讀取豎立于兩個(gè)點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)，來測(cè)定兩點(diǎn)間的高差，再根據(jù)已知點(diǎn)高程計(jì)算待定點(diǎn)高程。

如下圖所示，在地面上有 A 、 B 兩點(diǎn)，已知 A 點(diǎn)的高程為 HA 、為求 B 點(diǎn)的高程 HB ，在 A 、 B 兩點(diǎn)之間安骨水準(zhǔn)儀， A 、 B 兩點(diǎn)亡各豎立一把水準(zhǔn)尺，通過水準(zhǔn)儀的望遠(yuǎn)鏡讀取水平視線分別在 A 、 B 兩點(diǎn)水準(zhǔn)尺上截取的讀數(shù)為 a 和 b ，可以求出 A 、 B 兩點(diǎn)問的高差為：

設(shè)水準(zhǔn)測(cè)量的前進(jìn)方向?yàn)?A 點(diǎn)至 B 點(diǎn)，則稱 A 點(diǎn)為后視點(diǎn)，其水準(zhǔn)尺讀數(shù) a 為后視讀數(shù)；稱 B 點(diǎn)為前視點(diǎn)，其水準(zhǔn)尺讀數(shù) b 為前視讀數(shù)。因此，兩點(diǎn)間的高差等于：

　　　　　　　　　　　　   hAB= 后視讀數(shù) - 前視讀數(shù)  

若后視讀數(shù)大于前視讀數(shù)，則高差為正，表示 B 點(diǎn)比 A 點(diǎn)高， hAB>0 ；若后視讀數(shù)小于前視讀數(shù)，則高差為負(fù)，表示 B 點(diǎn)比 A 點(diǎn)低， hAB<0 。
如果 A 、 B 兩點(diǎn)相距不遠(yuǎn)，且高差不大，則安置一次水準(zhǔn)儀，就可以測(cè)得高差 hAB 。此時(shí) B 點(diǎn)高程為：   

當(dāng)架設(shè)一次水準(zhǔn)儀需要測(cè)量多個(gè)前視點(diǎn) B1 ， B2 ， … ， Bn 的高程時(shí)，采用視線高程計(jì)算這些點(diǎn)的高程就非常方便。設(shè)水準(zhǔn)儀對(duì)豎立在 B1 ， B2 ， … ， Bn 點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺讀數(shù)分別為 b1 ， b2 ， … ， bn 時(shí)，則高程計(jì)算公式為：

如果 A 、 B 兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或高差較大，安置一次儀器無法測(cè)得其高差時(shí)，就需要在兩點(diǎn)間增設(shè)若干個(gè)作為傳遞高程的臨時(shí)立尺點(diǎn)，稱為轉(zhuǎn)點(diǎn) ( 簡(jiǎn)稱 TP 點(diǎn) ) ，如圖中的 TP1 ， TP 2 ， … 點(diǎn)，并依次連續(xù)設(shè)站觀測(cè)，設(shè)測(cè)得的各站高差為：

六、保養(yǎng)與維修

1 ．水準(zhǔn)儀是精密的光學(xué)儀器，正確合理使用和保管對(duì)儀器精度和壽命有很大的作用；

2 ．避免陽(yáng)光直曬，不許可證隨便拆卸儀器；

3 ．每個(gè)微調(diào)都應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)，不要用力過大。鏡片、光學(xué)片不準(zhǔn)用手觸片；

4 ．儀器有故障，由熟悉儀器結(jié)構(gòu)者或修理部修理；

5 ．每次使用完后，應(yīng)對(duì)儀器擦干凈，保持干燥。