常見的工程測量儀器有哪些以及如何使用

平板電腦

人工測繪地面大比例地形圖的主要儀器。它由準直器、平板和支架組成。準直器上附有電磁波測距裝置，使操作更加方便快捷。

電磁測距儀

一種使用電磁波攜帶測距信號來測量兩點之間距離的設備。 5～20公里范圍的測距儀稱為中程測距儀，5公里以內(nèi)的測距儀稱為近程測距儀。精度一般為5mm+5ppm，具有體積小、重量輕、精度高的特點。自 1960 年代以來，測距儀發(fā)展迅速。近年來，雙色精密光電測距儀的精度已達到0.1mm+0.1ppm。電磁波測距儀已廣泛應用于控制、地形和施工放樣測量，使現(xiàn)場工作效率和測距精度提高了一倍。

電子測速儀

由電子經(jīng)緯儀、電磁波測距儀、微機、程序模塊、存儲器和自動記錄裝置組成自動測量設備，是一種用于快速測距、測角、計算和記錄的多功能電子測量儀器。有積分型和組合型兩種。一體式電子測速儀是各種功能部件的整體組合，可自動顯示斜距和角度，自動計算并顯示水平距離、高差和坐標增量，自動化程度高。組合式電子測速儀，即電子經(jīng)緯儀、電磁波測距儀、計算機和繪圖設備等單獨的部件，根據(jù)需要組合起來，不僅具有高度的自動化特性，而且具有更大的靈活性。電子測速儀適用于工程測量和大型地形測量。并可為建立數(shù)字地面模型提供分析數(shù)據(jù)，使地面測量趨于自動化，還可對運動目標進行跟蹤測量，如港口工程中船舶進出港的軌跡觀測.

陀螺儀

一種結合陀螺儀和經(jīng)緯儀來確定真實方位角的設備。可在地球南北緯75°范圍內(nèi)使用。陀螺在高速旋轉時，由于地球自轉的影響，其軸線在子午面兩側來回擺動。通過觀察，可以確定真北方向。陀螺經(jīng)緯儀主要用于礦山和隧道地下線測的定向工作。有些陀螺經(jīng)緯儀由微處理器控制，自動顯示測量結果，測量精度高。激光陀螺經(jīng)緯儀具有精度高、穩(wěn)定性好、成本低等特點。

激光測量儀

配備激光發(fā)射器的各種測量儀器。有很多這樣的儀器。共同點是在望遠鏡上連接一個氦氖激光器，激光束被引導到望遠鏡筒內(nèi)并與準直軸重合。利用激光束方向性好、發(fā)射角小、亮度高、紅色可見等優(yōu)點，形成清晰的對準線作為定向定位的依據(jù)。廣泛應用于大型建筑施工、溝渠、隧道開挖、大型機械安裝、變形觀測等工程測量。

常用的激光測量儀器有：①激光準直器和激光筆。兩者結構相似，用于溝渠、隧道或管道施工、大型機械安裝、建筑物變形觀測等。目前，激光準直精度已達到10-5到10-6。 ②激光直線下降。一種將激光束放置在垂直方向以進行垂直對準的儀器。用于高層建筑、煙囪、電梯等施工過程中的垂直定位及后續(xù)傾斜觀測，精度0.5×10-4。 ③激光經(jīng)緯儀。它用于建筑和設備安裝中已知角度的對準、定位和測量。通常200米內(nèi)偏差小于1厘米。 ④ 激光水平。除了具有普通水準儀的功能外，還可用于準直和制導。如果在水準尺上安裝自動跟蹤光電接收靶，就可以進行激光水準測量。 ⑤ 激光平面計。

一種用于建筑施工的多功能激光測量儀，垂直光束通過五棱鏡轉換成水平光束；微電機帶動五棱鏡旋轉，水平光束掃描給出精度為20□的激光水平儀。適用于吊裝施工的滑模平臺、網(wǎng)狀屋架的水平控制、大面積混凝土樓板的模板支撐、填平工作，準確方便，省力省力。

靜壓水平

一種使用連接管測量兩點之間微小高度差的儀器。它主要是由測深儀和控制器組成的觀測系統(tǒng)。前者以微型馬達為動力，觸控筆自動追蹤水位進行觀察。后者利用電子設備元件通過測深儀與沉降點相連，指揮任一沉降點工作，數(shù)碼管顯示逐點觀測。價值。在良好的條件下，觀測精度可以達到0.05mm左右。該儀器主要用于地震預報中的建筑物沉降精確測定、建筑物安裝和傾斜觀測。

攝影經(jīng)緯儀

由照相機和經(jīng)緯儀組裝而成的地面攝影測量野外作業(yè)的主要儀器。相機上有物鏡、暗箱、膠卷架和檢影鏡?；脽羝蚣苌嫌芯_的框架標記。經(jīng)緯儀用于確定攝影點和檢查點的坐標，并確定主光軸的方向。主要用于地形和非地形攝影測量。

立體坐標測量儀

一種用于攝影測量的儀器，用于測量立體對上同名點的攝影平面的笛卡爾坐標和坐標差（視差）。它由觀察系統(tǒng)、導軌系統(tǒng)、成像板、測量系統(tǒng)和照明設備組成。有的儀器有自動坐標記錄裝置，也可以直接獲取計算機使用的打孔紙帶，或配備自動采集被測像點圖像的裝置。主要用于航空三角測量和地面立體攝影測量的加密圖像控制點分析。

立體映射器

航空攝影測量通用測繪儀器的總稱。是攝影測量的主要儀器。它的結構原理是基于攝影過程的幾何反轉。它由投影系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、觀測系統(tǒng)和繪圖系統(tǒng)組成。儀器按投影方式分為光學投影、機械投影和光機投影三種。根據(jù)使用范圍，有專為地面立體攝影經(jīng)緯儀設計的儀器，也有可用于航測和地面攝影的全能儀。儀器;有些僅限于測繪，有些還可以用于空中三角測量。目前的發(fā)展趨勢是主機結構趨于簡單，但增加了各種外圍設備，如自動坐標記錄裝置、正射投影裝置、數(shù)控繪圖臺等，以擴大使用范圍和提高工作效率。此外，解析測繪儀還可以歸類為萬能測繪儀，由帶反饋系統(tǒng)的高精度三維坐標測量儀、電子計算機、數(shù)控繪圖臺、控制臺及相應軟件組成。 新的分析制圖儀可以在線或離線制圖，其人機對話數(shù)字攝影測量、信息庫和圖形系統(tǒng)用于地籍測量和航空三角測量，可以獲得數(shù)字地面模型、橫截面和地面攝影測量。修復更新地圖等。

正射投影儀

一種專用攝影測量儀器，可將具有傾斜和地勢的中央投影圖像轉換為正射影像。正射影像具有制圖速度快、信息豐富、直觀易懂等特點。正射投影儀一般分為光學投影和電子投影兩大類，可在線或離線操作制作正射影像。

常用測量儀器的使用方法

最常用的儀器有水準儀、經(jīng)緯儀、全站儀。

1.水平儀（英文：level）是一種建立水平視線的儀器，用來測量地面上兩點之間的高度差。原理是根據(jù)水準原理測量地面點之間的高差。主要部件有望遠鏡、管水平儀（或補償器）、立軸、底座、地腳螺絲。按結構分為微傾水平儀、自動水平儀、激光水平儀和數(shù)字水平儀（又稱電子水平儀）。按精度分為精密級和普通級。

關卡的基本操作和使用

操作方法：在兩個未知點之間，旋出三腳架，從儀器箱中取出水平儀放在三腳架上，用三個底座螺絲調(diào)平，使圓形氣泡居中，然后調(diào)平管子等級。水平制動手輪調(diào)平，由水平鏡中的三棱鏡反射，水平重合為水平。將望遠鏡對準未知點（1）上的塔尺，再次調(diào)平管水平，讀取塔尺（后視），將望遠鏡旋轉到未知點（2）的塔） .尺子，調(diào)整管水平，讀取塔尺讀數(shù)（正視圖），記入記錄簿。

計算公式：兩點高度差=后視-前視。

2.經(jīng)緯儀，一種測量水平和垂直角度的儀器；它是根據(jù)角度測量原理設計的。最常用的是光學經(jīng)緯儀。

經(jīng)緯儀的基本操作和使用

操作方法：測量時，將經(jīng)緯儀放在三腳架上，用立球或光學對中儀對準地面站上的儀器中心，用水平儀調(diào)平儀器，用望遠鏡瞄準在測量目標處，并使用水平刻度盤和垂直刻度盤測量水平和垂直角度。按精度可分為精密經(jīng)緯儀和普通經(jīng)緯儀；按讀數(shù)設備可分為光學經(jīng)緯儀和游標經(jīng)緯儀；此外，還有編碼表盤經(jīng)緯儀，可根據(jù)編碼射孔自動記錄表盤讀數(shù)；自動跟蹤經(jīng)緯儀，可連續(xù)自動瞄準空中目標；陀螺經(jīng)緯儀和激光經(jīng)緯儀，利用陀螺定位原理快速獨立確定地面點的方位；具有儀器和天頂儀三種功能的全能型天文觀測經(jīng)緯儀；一種用于地面攝影測量的攝影經(jīng)緯儀，將相機與經(jīng)緯儀相結合。

3.全站儀，即電子全站儀（Electronic Total Station），是集光、機、電于一體的高科技測量儀器。 、距離（坡距、水平距離）、測繪儀器系統(tǒng)中的高差測量功能之一。

全站儀的基本操作和使用

水平角度測量

(1）按測角鍵，全站儀進入測角模式自動測量設備，瞄準第一個目標A。

(2）將A方向的水平刻度盤讀數(shù)設置為0°00′00〃.

(3）瞄準第二個目標B，此時顯示的水平儀讀數(shù)為兩個方向之間的水平角。

距離測量

(1）設置棱鏡常數(shù)

測距前必須將棱鏡常數(shù)輸入儀器，儀器會自動校正測距。

(2）設置大氣修正值或氣溫氣壓值

光在大氣中的傳播速度會隨著大氣的溫度和壓力而變化。 15℃和760mmHg是儀器設定的標準值，此時的大氣校正為0ppm。實測時可以輸入溫度和壓力值，全站儀會自動計算大氣修正值（也可以直接輸入大氣修正值），對測距結果進行修正。

(3）測量儀器高度，棱鏡高度，進入全站儀。

(4）距離測量

瞄準目標棱鏡中心，按測距鍵，測距開始，測距完成后顯示斜距、水平距離、高差。

全站儀具有三種測距模式：精測模式、跟蹤模式、粗測模式。精確測量模式是最常用的距離測量模式。測量時間約為2.5S，最小顯示單位為1mm。距離約為0.3S；粗略測量模式，測量時間約為0.7S，最小顯示單位為1cm或1mm。在測距或坐標測量時，可以按MODE鍵選擇不同的測距模式。

需要注意的是，部分型號全站儀測距時不能設置儀器高度和棱鏡高度。顯示的高差為全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。

坐標測量

(1）設置車站的3D坐標。

(2）設置后視點坐標或設置后視方向水平度盤讀數(shù)為其方位角。設置后視點坐標后，全站儀會自動計算后視方向。方位角，并將后視方向的水平刻度讀數(shù)設置為方位角。

(3）設置棱鏡常數(shù)。

(4）設置大氣校正值或溫度、氣壓值。

(5）測量儀器高度、棱鏡高度并進入全站儀。

(6）瞄準目標棱鏡，按下坐標測量鍵，全站儀開始測距并計算并顯示測點的三維坐標。