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二等水准测量

沉降观测(二等水准测量)实训

一、目的

1、通过一条水准环线的施测，掌握二等精密水准测量的观测

和记录，使所学知识得到一次实际的应用。

２、熟悉精密水准测量的作业组织和一般作业规程。

二、要求

１、熟悉DS1型水准仪的构造及使用方法,铟瓦尺的读数方法及掌握测量过程中的技

术要领;

２、掌握计算环线闭和差。

三、仪器及工具

DS1型精密水准仪一台，铟瓦水准尺一对，尺垫一副，扶杆四根，50m皮尺一把，

记录板一块，自备铅笔，小刀和记录手薄。

1、精密水准仪的构造

精密水准仪主要用于国家一、二等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。其不同之点是：水准管分划值较小，一般为10/2mm；望远镜放大率较大，一般不

小于40倍；望远镜的亮度好，仪器结构稳定，受温度的变化影响小等。

为了提高读数精度，精密水准仪设有光学测微器，如

所示是其工作原理示意图，它由平行玻璃板、传动杆、测微轮和测微尺等部件组成。

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尺相连。测微尺上有100个分格，它与水

准尺上一个分格（1cm或5mm）相对应，所以测微时能直接读到0.1mm（或0.05m

m）。当平行玻璃板与视线正交时，视线将不受平行玻璃板的影响，对准水准尺上B处，

读数为146（cm）+a。转动测微带动传动杆，使平行玻璃板绕旋转轴俯仰一个小角，这

时视线不再与平行玻璃板面垂直，而受平等玻璃板折射的影响，使得视线上下平移。当视

线

下移对准水准尺上146cm分划时，从测微分划尺上可读出a的数值。

如所示是我国北京测绘仪器厂生产的DS1级水准仪，光学测微器最小读数为0.05m

m。

2、精密水准尺的构造

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。精密水准尺的分划值有1cm如图（a）

和0.5cm如图（b）两种,DS1级水准仪配套用的精密水准尺，为0.5cm分划，该尺只

有基本分划而无辅助分划。

左面一排分划为奇数值，右面一排分划为偶数值；右边注记为米数，左边注记为分米

数。小三角形表示半分米处，长三角形表示分米的起始线。厘米分划的实际间隔为5mm，

尺面值为实际长度的两倍；所以，用此水准尺观测高差时，须除以2才是实际高差值。

四、精密水准仪的使用方法

水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤。

一、安置水准仪

打开三脚架并使高度适中，目估使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸

缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地

固连在三脚架头上。

二、粗略整平

粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平。在整

平的过程中，气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向—致。

三、瞄准水准尺

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，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，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。

四、精平与读数

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，即表示水准仪的视准轴已精确水平。这时，即可用十字丝的中丝在尺上读

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。精平和读数虽是两项不同的操作步骤，但在水准测量的实施过