电子水准仪

基本原理

　　电子水准仪利用数字图像处理技术,把由标尺进入望远镜的条码分划影像,用行阵探测器传感器替代观测员的肉眼,从而实现观测夹准和读数自动化。测量作业时只要将水准仪概略整平,补偿器自动使视线水平,照准标尺并调焦,按测量键等4秒钟后,在显示器上即显示h和d。每站观测数据在内存模块或PCMCIA卡上自动记录并进行各项检校,仪器可设置自动进行地球弯曲差和大气垂直折光差改正。

基本参数

　　以徕卡公司的NA3003、蔡司公司的DiDi10以及拓普康公司的DL-101三种比较具代表性的电子水准仪为例，说明其基本参数：

特点

　　电子水准仪是以自动安平水准仪为基础，在望远镜光路中增加了分光镜和探测器(CCD),并采用条码标尺和图象处理电子系统二构成的光机电测一体化的高科技产品。采用普通标尺时，又可象一般自动安平水准仪一样使用。 它与传统仪器相比有以下共同特点：

　　1) 读数客观。不存在误差、误记问题，没有人为读数误差。

　　2) 精度高。 视线高和视距读数都是采用大量条码分划图象经处理后取平均得出来的，因此削弱了标尺分划误差的影响。多数仪器都有进行多次读数取平均的功能，可以削弱外界条件影响。不熟练的作业人员业也能进行高精度测量。

　　3) 速度快。由于省去了报数、听记、现场计算的时间以及人为出错的重测数量，测量时间与传统仪器相比可以节省1/3左右。

　　4) 效率高。只需调焦和按键就可以自动读数，减轻了劳动强度。视距还能自动记录，检核，处理并能输入电子计算机进行后处理，可实线内外业一体化。

发展

　　迄今为止 ,几何水准测量是传递高程精度的方法 ,还没有其它方法能替代。但作业进度慢、劳动强度大的不足 ,是近几十年来测量学者致力解决的问题。机车化水准测量用汽车、摩托车载水准仪、水准标尺 ,使劳动强度有所降低 ,作业效率稍有提高,已被不少国家采用 。年代研制的激光水准仪和探测器标尺 组 成 的测量系统 ,激光水准仪发 出水平激光束,安装在标尺上的由光敏二极管组成的探测器上下移动探测激光束,从而获得仪器水平视线在标尺上的读数。该系统标尺结构复杂 ,精度上 只能满足三等水准要求。激光扫平仪扫 出激光水平面仅在工程测量中应用 。另一解决途径是用倾斜视线替代水平视线的三角水准法 ,也就是短边测距高程导线 ,该法能有效地克服地形障碍,作业效率高 ,尤其在山区 、丘陵等困难地 区,效益更是 明显 ,可作三、四等水准测量。采用双色测垂直角的快速精密水准测量系统能较好地削弱大气垂直折光的影 响 ,该法正在研制 中,如果成功可望作一等水准测量。

　　1990年3月台电子水准仪研制成功 ,这是集电子技术、编码技术、图像处理技术、计算机技术于一体的新型水准仪 ,代表了水准仪发展方向。为了与电子经纬仪相应,称电子水准仪更确切些 ,而不 叫数字水准仪或 电子数字水准仪。

　　目前,世界上只有三家公司生产这种水准仪。徕卡公司、蔡司公司、拓普康公司的。