工程勘察測(cè)量?jī)x器(surveying instruments for engineering investigation)

工程勘察測(cè)量中所用的定向、測(cè)角、測(cè)高、測(cè)距、測(cè)圖和攝影測(cè)量的儀器。常用的有經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、電磁波測(cè)距儀、平板儀、立體坐標(biāo)量測(cè)儀、立體測(cè)圖儀、糾正儀和正射投影儀等。

經(jīng)緯儀 測(cè)量水平角和豎直角的儀器。它可用以定向、放樣和以視距法測(cè)量距離。主要部件有望遠(yuǎn)鏡、基座、水平度盤和豎直度盤。中國(guó)的經(jīng)緯儀等級(jí)系列有：DJ₀₇、DJ₁、DJ₂、DJ₆、DJ₁₅、DJ₆₀六個(gè)型號(hào)(“DJ”表示“大地測(cè)量經(jīng)緯儀”，其后的數(shù)字表示該型號(hào)儀器以秒為單位一測(cè)回水平方向的中誤差)。按讀數(shù)設(shè)備可分為游標(biāo)經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀和電子(自動(dòng)顯示)經(jīng)緯儀。經(jīng)緯儀上加裝專用配件，組成具有特殊功能的經(jīng)緯儀：有光電測(cè)距裝置的視距經(jīng)緯儀；能測(cè)定真北方位的陀螺經(jīng)緯儀；能進(jìn)行導(dǎo)向、定位和準(zhǔn)直測(cè)量的激光經(jīng)緯儀以及與攝影機(jī)組合成的地面攝影經(jīng)緯儀等。

水準(zhǔn)儀 建立水平視線以測(cè)定地面兩點(diǎn)間高差的儀器。主要由望遠(yuǎn)鏡、管狀水準(zhǔn)器(或補(bǔ)償器)、豎軸和基座組成。中國(guó)的水準(zhǔn)儀等級(jí)系列有：DS₀₅、Ds₁、DS₃、DS₁₀、DS₂₀等型號(hào)(“DS”表示“大地測(cè)量水準(zhǔn)儀”，其后的數(shù)字表示該型號(hào)儀器以mm為單位的每km水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)偶然中誤差)，配合相應(yīng)精度的水準(zhǔn)標(biāo)尺和尺墊進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量。按儀器結(jié)構(gòu)分有定鏡水準(zhǔn)儀、轉(zhuǎn)鏡水準(zhǔn)儀、微傾水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀和激光水準(zhǔn)儀。前兩種水準(zhǔn)儀是早期的產(chǎn)品，已較少使用。微傾水準(zhǔn)儀是借助于微傾螺旋獲得水平視線的一種常用水準(zhǔn)儀；自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀利用補(bǔ)償器自動(dòng)而迅速獲得視線水平時(shí)的標(biāo)尺讀數(shù)，從而提高測(cè)量的精度和效率；激光水準(zhǔn)儀以激光束代替人工讀數(shù)，用于施工測(cè)量和大型構(gòu)件裝配中建立水平線或水平面。

電磁波測(cè)距儀利用電磁波運(yùn)載測(cè)距信號(hào)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間距離的儀器。其測(cè)距原理是，直接(脈沖式)或間接(相位式、脈沖相位式)測(cè)得電磁波在待測(cè)距離兩端點(diǎn)間往返傳播的時(shí)間來(lái)求得距離。根據(jù)載波為光波或微波分為光電測(cè)距儀和微波測(cè)距儀。光電測(cè)距儀又因光源和電子部件的改進(jìn)，發(fā)展為激光測(cè)距儀和紅外測(cè)距儀。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的雙載波測(cè)距、自動(dòng)改正大氣折光影響的激光測(cè)距儀，提高了測(cè)距精度。紅外測(cè)距儀是以砷化鎵管作光源的測(cè)距儀，其優(yōu)點(diǎn)是體型小、發(fā)光效率高。紅外測(cè)距儀與電子經(jīng)緯儀、微型處理機(jī)和自動(dòng)記錄器結(jié)合，組成具有測(cè)距、測(cè)角、記錄、計(jì)算等多功能的測(cè)量系統(tǒng)，稱為全站型電子速測(cè)儀，廣泛應(yīng)用于工程勘察測(cè)量。

平板儀野外進(jìn)行地形細(xì)部測(cè)圖的儀器。由裝有三腳架的測(cè)圖板和照準(zhǔn)儀組成。早期的照準(zhǔn)儀(又稱測(cè)斜儀)是由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的前后覘板和直尺組成，它們分別供瞄準(zhǔn)目標(biāo)和在圖紙上畫方向線用。這類平板儀俗稱“小平板儀”，因其精度較低，已極少使用，一般與經(jīng)緯儀聯(lián)合進(jìn)行地形測(cè)圖。常用的照準(zhǔn)儀由望遠(yuǎn)鏡、豎直度盤、支柱和直尺組成，俗稱“大平板儀”，是野外人工測(cè)繪大比例尺地形圖的主要儀器。平板儀的附件有對(duì)點(diǎn)器和長(zhǎng)盒羅盤等。照準(zhǔn)儀上附加電磁波測(cè)距裝置時(shí)，可使作業(yè)更為方便迅速。

立體坐標(biāo)量測(cè)儀 攝影測(cè)量中用于測(cè)定立體像對(duì)上同名像點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)和坐標(biāo)差的儀器。其結(jié)構(gòu)采用z和．)|兩個(gè)嚴(yán)格垂直的精密導(dǎo)軌為主導(dǎo)軌，兩個(gè)像片盤和兩個(gè)觀測(cè)物鏡可分別沿x和y主導(dǎo)軌作共同移動(dòng)；在主導(dǎo)軌上安有單獨(dú)的x向和y向短導(dǎo)軌，能使左、右像片盤和觀測(cè)物鏡分別做x向和y向的相對(duì)移動(dòng)。它可直接量測(cè)出立體像對(duì)同名像點(diǎn)的左右視差p(=x₁-x₂)和上下視差q(=y₁-y₂)。精密立體坐標(biāo)量測(cè)儀采用增量脈沖計(jì)數(shù)方法，一般都備有自動(dòng)坐標(biāo)記錄裝置。單像坐標(biāo)量測(cè)儀是用于量測(cè)單張像片像點(diǎn)坐標(biāo)的儀器，只有一個(gè)像片盤以及x和y，導(dǎo)軌，配用不同的物鏡和目鏡，可用多種放大率進(jìn)行觀測(cè)。

立體測(cè)圖儀 攝影測(cè)量中模擬和解析測(cè)圖儀器的統(tǒng)稱。是根據(jù)攝影過(guò)程的幾何反轉(zhuǎn)原理，建立起所攝地面縮小的幾何模型來(lái)測(cè)繪地形圖的儀器。它由投影系統(tǒng)、觀測(cè)系統(tǒng)和繪圖系統(tǒng)組成。各系統(tǒng)的差異使此類儀器型號(hào)甚多。按投影方式可分為光學(xué)投影、機(jī)械投影和光學(xué)機(jī)械投影三類儀器。其發(fā)展趨勢(shì)是主機(jī)結(jié)構(gòu)趨向簡(jiǎn)單，而增加各種外圍設(shè)備以擴(kuò)大使用范圍。解析測(cè)圖儀是一種數(shù)字投影的立體測(cè)圖儀，各項(xiàng)作業(yè)如像片內(nèi)定向、像對(duì)相對(duì)定向和絕對(duì)定向以及空中三角測(cè)量網(wǎng)的建立等，都是以解析法解求的，在解求過(guò)程中可引入各項(xiàng)系統(tǒng)誤差的改正和平差運(yùn)算，因而能獲得高精度的成果。解析測(cè)圖儀是由一臺(tái)精密立體坐標(biāo)量測(cè)儀、一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)和一臺(tái)電子繪圖桌、以及相應(yīng)的接口設(shè)備和伺服系統(tǒng)，以聯(lián)機(jī)方式組成的測(cè)圖系統(tǒng)。量測(cè)的成果由計(jì)算機(jī)控制通過(guò)電子繪圖桌制成線劃圖，也可打印儲(chǔ)存建立數(shù)字地面模型。

糾正儀 攝影測(cè)量中，用以糾正航攝像片的儀器。它對(duì)航攝像片進(jìn)行投影變換，消除由于攝影時(shí)像片傾斜引起的像點(diǎn)位移，并將其歸化成規(guī)定比例尺的水平像片。現(xiàn)代的糾正儀是根據(jù)透視平面旋轉(zhuǎn)定律，改變投影光束后仍能保持承影面上投影不變的原理設(shè)計(jì)的，它同時(shí)能滿足幾何條件和光學(xué)條件兩方面的要求，在承影面上得到全面清晰的影像。各種型號(hào)的糾正儀結(jié)構(gòu)雖不相同，但都有照明裝置、底片盤、投影物鏡、承影板、光學(xué)條件控制器、手輪和底盤等部件。

正射投影儀 制作正射影像圖的專門設(shè)備。又稱正射投影裝置。它對(duì)航攝像片進(jìn)行逐點(diǎn)(常見的是狹長(zhǎng)縫隙)糾正曬像，消除因像片傾斜和地形起伏對(duì)像點(diǎn)的影響，以獲得地面正射投影影像。有光學(xué)投影和電子投影兩類。光學(xué)投影類的正射投影儀都是采用小縫隙掃描曬像的，當(dāng)它與立體測(cè)圖儀聯(lián)用時(shí)，空間測(cè)標(biāo)在由立體測(cè)圖儀建立起來(lái)的立體模型上掃描，不斷調(diào)整高度，從而帶動(dòng)正射投影儀改變投影影像的比例尺，在縫隙中曝光，曬制出正射影像圖；電子投影類的正射投影儀利用一個(gè)陰極射線管掃描，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換裝置和電子計(jì)算機(jī)的控制，曬得正射影像像片，它具有影像變換容易和糾正精度好的優(yōu)點(diǎn)。