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经纬仪与水平仪的工作原理丨猎云测绘四川九域旅游发展有限公司

2021-03-22 30 mysky

  在从事工程技术 、工程测量的人眼中 ,这属于常识,写出来很是初级的科普文,而关注这件事的人却少得可怜。让我们来相对简单地谈谈 。因为是科普 ,说法比较大众,也有不严谨的地方。其实不是教材。

  你先说水平仪吧,我可以断定你要说的其实是水平仪 ,因为水平仪的功能可以在你解释水平仪的时候一起解释,下面就是 。其基本原理有两种:第一种是首先获得水平视线,这种视线通过360度旋转而得到的平面与水平面是完全平行的;第二种是对观察结果进行量化 ,即对观察结果进行清晰的标注或数字描述和判断。

  这第一条原则的实现非常简单。实际上就是所谓的水准仪 ,简单的说就是一个望远镜筒下安一个水平面,望远镜筒可以旋转一个星球 。

  它的主体是一个望远镜筒,上面有十字线 ,可以在下面看到。经调整下部支腿及旋钮,可达到水平,简称水平。

  一小盘 ,其中装着液体,有一个小气泡,然后在正中画一个小圆圈 ,只要气泡在圆圈中间,仪器就会水平 。有时不是圆形,而是长条水平管 ,长度如下:

  如上图所示,在一个平面上放置两个90度的气泡,调节使两个气泡都处于中间 ,仪器是水平的 。

  第二个原理就是量化观测结果 ,我们用水准尺。

  这个尺子一般是木头或者铝合金的,长从2米到5(可伸缩)不等,把它戳在要测的点上 ,用已经调平的水准仪观测,看见的内容是这样:

  如果一个平面上三个不在同一直线的点的读数完全相同,那这个面理论上就是水平的。同理可以测出两个点之间的高差 。

  要测一张桌子平不平 ,用小气泡就行了。测一个大平面比如楼面,就用水准仪。现在有红外线、电子等多种更高级的水准仪了,但大致原理一样 。

  在水准仪的基础上 ,经纬仪就是让望远镜筒能平面转360度的同时可以立面转至少180度,而且平转、竖转的角度数都可以精确的读出。

  这是个比较初级的经纬仪,它的观测视野与普通的水准仪有所不同 ,视野中心不只有十字线,总之用这个和上面看到的水准尺,不但可以观测高度读数 ,还可以根据一个计算公式较准确的读出水平距离。我们现在更多的使用功能更强大的全站仪 ,基本原理是相同的,但是是用光学原理测量距离,精度非常高 。

  全球坐标系统以0度经线和0度纬线的交点为原点 ,任意一点都可以用唯一的数据来描述,我们利用卫星测绘技术,可以几秒钟确定任意一点的坐标 ,工程位置也是以关键点位的坐标来确定的。那么,能测出两点间的距离,也能测出准确的角度 ,应用三角函数原理,这个平面里的基本几何问题就都可以解决了吧,轴线边线交点什么的都可以找到了。


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