5.3 经纬仪的安置方法

经纬仪的安置方法与电子全站仪、GNSS接收机、陀螺经纬仪大同小异，电子全站仪、GNSS接收机、陀螺经纬仪的安置方法可参照经纬仪。

5.3.1 经纬仪安置的基本要求

所谓经纬仪的安置就是把经纬仪安置在设置有地面标志的测站上，测站就是所测角度的顶点（水平角）或起点（竖直角）。经纬仪安置的目的是确保经纬仪的水平度盘圆心位于测站地面标志点的铅垂线上且水平度盘面与该铅垂线垂直。使经纬仪水平度盘圆心位于测站地面标志点铅垂线上的工作称为“对中”，使经纬仪水平度盘面与测站地面标志点铅垂线垂直的工作称为“整平”。因此，经纬仪的安置工作包括两项内容，一是“对中”，二是“整平”。经纬仪的安置应在测量角度以前进行。电子全站仪、陀螺经纬仪、GPS接收机的安置方法同经纬仪。经纬仪的安置方法随经纬仪结构的不同而不同，一些老式的低精度（6″及以下）经纬仪利用垂球进行“对中” （称垂球对中经纬仪），大多数经纬仪利用光学对中器（也称光学铅垂）进行“对中” （称光学对中经纬仪），现在的经纬仪全部采用光学对中器“对中”（有些经纬仪则采用更加先进的激光对点器进行“对中”）。

5.3.2 垂球对中经纬仪的安置方法

（1）放架（安放三脚架）。

1）先将经纬仪三脚架打开，钮松3个架腿的伸缩腿固定螺丝，抽出伸缩腿，使架腿高度与观测者身高匹配（即观测者能够不躬腰，不踮脚，灵活方便地使用仪器），然后稍微旋紧架腿的固定螺旋。这步工作称为“高适中”。

2）平地安放三脚架如图5.17（a）所示，将经纬仪三脚架的3个架腿张开安放在测站上，使3个架腿的腿尖到测站地面标志点的水平距离相等（即3个架腿的腿尖在以测站地面标志点为中心的等边三角形的角顶上，可用手大概丈量）。这步工作称为“等距”。若是起伏较大的地面，则应在相互垂直的2个方向目视三脚架头几何中心与测站点在一个铅垂线上，如图5.17（b）所示。

图5.17 放架

（a）平地上安放三脚架；（b）斜坡地上安放三脚架

3）将脚踏在经纬仪三脚架伸缩腿腿尖踏脚板上小腿贴近伸缩腿面沿伸缩腿的方向用力下踩（千万不能沿铅垂方向下踩，以免踩断架腿），使3个架腿的腿尖均牢固地扎入土中。这步工作称为“尖入土”。

4）钮松经纬仪三脚架3个架腿的伸缩腿固定螺丝，伸缩伸缩腿，使经纬仪三脚架架头顶面水平，然后旋紧架腿固定螺旋。这步工作称为“顶平”。

5）用手分别对经纬仪三脚架的3个架腿加压（即用双手抓住三脚架伸缩腿固定螺丝上方的2根主杆略微用力往下压，压力方向应与杆长度方向一致），看3个架腿是否向下滑动，若滑动则应再次旋紧架腿固定螺旋、直到不滑为止。这步工作称为“腰牢靠”。

图5.18 联仪

（2）联仪（将经纬仪固定在三脚架上）。

从仪器箱中取出经纬仪，旋松经纬仪的全部制动螺旋，左手抓住经纬仪照准部U形支架细的一侧（抓牢），将经纬仪放到三脚架顶面上（不松手），右手钮动三脚架头上的中心连接螺旋，将中心连接螺旋旋入经纬仪基座的中心螺孔并旋紧，右手轻推经纬仪基座看经纬仪基座是否能在三脚架顶面上移动，若不动则说明经纬仪与三脚架间已经可靠连接（此时才可以松开抓牢经纬仪的左手），联仪工作结束，否则应重新连接并旋紧三脚架头上的中心连接螺旋、直到满足要求为止。联仪工作的基本要求是“可靠”，如图5.18所示。

（3）垂球“对中”。

在三脚架头中心连接螺旋上挂上垂球，调整垂球线的长度，使垂球尖最大限度地靠近测站地面标志点（但不接触、垂球可以自由摆动），用手不断对摆动的垂球进行阻尼使垂球自己停止摆动并稳定，观察垂球尖是否正对测站地面标志点（即测站地面标志点位于过垂球尖的铅垂线上），若正对则“对中”工作完成，否则应调整经纬仪在三脚架顶面上的位置。调整经纬仪在三脚架顶面上位置的方法是：稍微旋松三脚架头上的中心连接螺旋（只松半个螺距），左手抓住经纬仪照准部U形支架细的一侧（抓牢），右手推动经纬仪基座，此时，旋入经纬仪基座的三脚架头中心连接螺旋会带动垂球移动，当垂球尖正对测站地面标志点时钮紧三脚架头中心连接螺旋（重新使经纬仪与三脚架间可靠连接），“对中”工作完成。对中误差一般应小于2mm。

（4）整平。

转动经纬仪照准部，使照准部水准管平行于两个脚螺旋（1、2）的连线，两手按箭头的方向（或反方向）同时对向转动脚螺旋（1、2），如图5.19（a）所示，使照准部水准管气泡居中（气泡移动方向与左手大拇指转动方向一致）。将经纬仪照准部顺时针旋转90°，如图5.19（b）所示，使照准部水准管垂直于1、2脚螺旋的连线，转动另一只（第三个）脚螺旋（3），再使气泡居中。再将经纬仪照准部顺时针旋转90°，使照准部水准管反向平行于两个脚螺旋（1、2）的连线，两手按箭头的方向（或反方向）再同时对向转动脚螺旋（1、2），如图5.19（c）所示，使照准部水准管气泡居中。将经纬仪照准部顺时针再次旋转90°，如图5.19（d）所示，使照准部水准管反向垂直于1、2脚螺旋的连线，转动另一只（第三个）脚螺旋（3），再次使气泡居中。再次将经纬仪照准部顺时针旋转90°恢复到第一次转动脚螺旋时的位置，经纬仪照准部水准管气泡应居中（气泡偏离值不得大于半个刻划），若气泡满足居中要求则“整平”工作结束。否则应重新调整，若再次调整仍不行则说明仪器需要校正或维修。经纬仪整平后仪器的水平度盘就处于了水平位置，竖轴也就铅直了。

图5.19 经纬仪整平方法示意

（a）初始双螺旋调中；（b）转90°单螺旋调中；（c）再转90°双螺旋调中；（d）回归调中

5.3.3 光学对中经纬仪的安置方法

光学对中经纬仪的安置步骤如下。利用激光对点器进行“对中”的经纬仪的安置方法同光学对中经纬仪，区别在于光学对中经纬仪的对中线不可见、激光对点经纬仪的对中线可见。

（1）放架（安放三脚架）。

具体方法同5.3.2的（1）。

（2）联仪（将经纬仪固定在三脚架上）。

具体方法同5.3.2节（2）

（3）操作光学对中器。

1）调整经纬仪照准部下方的光学对中器，像水准仪操作望远镜一样，先转动光学对中器目镜调焦螺旋，使十字丝（或对中圆）清晰（称视度调节，简称调屈）。

2）转动对光螺旋（一般通过抽拉光学对中器完成，也有些新仪器通过转动光学对中器调焦螺旋实现），使对中点（测站地面标志点）清晰（简称调焦）。

3）将眼睛在光学对中器目镜附近上下移动观察目镜，看对中点的像与十字丝间是否有位移现象出现，若有则说明有视差（简称观察视差）。若有视差则通过调焦、调屈+调焦、调屈+调焦……的方式消除视差（简称消除视差）。如图5.20所示。

图5.20 操作光学对中器

图5.21 伸缩三脚架2支架腿整平（俯视图）

（4）脚螺旋对中。

一边任意转动如图5.19所示3只脚螺旋（1、2、3），一边通过光学对中器观察地面对中点的移动情况，使地面对中点位于光学对中器十字丝交点处（或对中圆的圆心位置）。

（5）伸缩三脚架2支架腿整平。

转动照准部，使照准部长水准管的铅直投影与某一个三脚架架腿的铅直投影平行（图5.21中1，此时照准部长水准管与A架腿平行），左手抓牢三脚架伸缩腿（A架腿）固定螺丝上方的1根主杆（拇指紧贴伸缩腿顶部确保伸缩腿不能滑动），右手稍松该架腿的伸缩腿固定螺丝，然后将右手放在伸缩腿的顶端压住伸缩腿，左手提或压主杆使三脚架架腿升高或降低，使照准部长水准管气泡居中（伸缩架腿时应仔细，切勿摔了仪器），然后左手抓牢并控制住该三脚架架腿的滑动（拇指紧贴伸缩腿顶部确保伸缩腿不能滑动），右手拧紧该架腿的伸缩腿固定螺丝。

转动照准部120°，使照准部长水准管的铅直投影与另一个三脚架架腿的铅直投影平行（图5.21中2，此时照准部长水准管与C架腿平行），重复上述调整动作，使照准部长水准管气泡再次居中。

（6）脚螺旋严格整平。

具体方法同5.3.2的（4）。该动作称为“脚整”。

（7）平移经纬仪基座对中。

稍松经纬仪三脚架中心连接螺旋（只松一个螺距，保持中心连接螺旋与经纬仪始终连接在一起），一边在三脚架顶面上平移经纬仪基座（保持经纬仪基座与三脚架顶面间处于平移状态而非扭转状态。切勿扭转），一边通过光学对中器观察地面对中点的移动情况，使地面对中点位于光学对中器十字丝交点处（或对中圆的圆心位置），然后拧紧三脚架中心连接螺旋。该动作称为“推中”。

（8）“脚整”。

具体方法同5.3.3节（6）。

（9）“推中”。

具体方法同5.3.3节（7）。

不断重复“脚整”“推中”动作，直到经纬仪又“对中”（误差小于0.2mm）又“整平”（气泡偏离值不得大于半个刻划）为止。最后一个动作是“脚整”。