测绘工程类虚拟仿真课程：全站仪、水准仪测量操作软件

前言
在当今科技飞速发展的时代，各个领域都在不断追求更高的精度、效率和智能化。在工程测量领域，全站仪和水准仪作为重要的测量工具，也正顺应着这一趋势不断演进和创新。

全站仪凭借其高精度、多功能和自动化的特点，已经成为现代测量工作中的得力助手。它能够快速准确地获取各种测量数据，大大提高了工作效率。水准仪在测量高差方面一直发挥着关键作用，随着技术的进步，其精度和稳定性也在不断提升。无论是大型基础设施建设，还是精密的科学研究，全站仪和水准仪都在其中扮演着不可或缺的角色。

北京欧倍尔结合时代发展，开发出了全站仪坐标测量虚拟仿真实验和水准仪工程实际应用虚拟仿真软件，帮助我们更好的掌握全站仪和水准仪的使用，接下来我们展开介绍。

全站仪坐标测量虚拟仿真实验

全站仪坐标测量虚拟仿真实验以某高校为提高测绘专业学生的动手能力而举办了全站仪测量实习为背景，通过已知点A、B的坐标，来测量点C、D、E的坐标。以城市街道为背景，进行全站仪的坐标测量操作，软件通过理论结合实际的形式，分为认知学习和坐标测量两大部分，认知学习旨在对全站仪的理论知识进行学习，坐标测量则通过仓库选取工具，现场实操，数据记录计算的形式来完成点位的测量操作。
 

一、认知学习

认知学习模块包含有全站仪的简介、结构、使用注意事项、发展历程、全站仪的安置、思考题。

知识点展示：

思考题展示:

二、坐标测量

坐标测量模块包含有选取工具、初始条件、全站仪测量操作、全站仪计算机操作、数据记录计算等操作。

选取工具：

包含有安全帽、棱镜、劳保鞋、劳保手套、安全带、三脚架、塔尺、卷尺、全站仪等设备的选取，其中安全帽搭配有检查单可供查看选择。

初始条件：

介绍了全站仪测量的背景和要测量的点位，提供了初始的点位坐标和棱镜的改正值。

全站仪测量操作流程：

安置三脚架→安置全站仪→调节圆水准器整平→调节横向水准器整平→调整全站仪水平旋转90°→调节竖向水准器整平→打开激光对点→调节激光点位置，进行点位对中→选择棱镜模式→打开双轴补偿→填写棱镜常数→使用卷尺，测量全站仪仪高→架设A点三脚架→安置棱镜→整平→测量A点镜高→架设C点三脚架→安置棱镜→整平→测量C点镜高→调整全站仪朝至A点→通过水平垂直微调，调整目镜视角对中棱镜→全站仪计算机界面完成已知点建站→完成定向→调整全站仪朝至B点→通过水平垂直微调，调整目镜视角对中棱镜→全站仪计算机填写C点镜高→完成测量→依次将B、A、C点仪器拆卸整理。

全站仪电子计算机界面
 

圆水准器操作

管水准器操作

目镜操作

数据记录：

包含有测站点、后视点、前视点的仪高镜高点位坐标的记录，通过对均值进行计算，得出点C、D、E的坐标。

水准仪工程实际应用虚拟仿真软件

一、软件简介

水准仪是一种用于建立水平视线并测定地面两点间高差的测量仪器。在测绘工程、土木工程、建筑工程以及地质勘探等领域，水准仪作为一种重要的测量工具，扮演着不可或缺的角色。它主要用于测量地面两点之间的高差，从而确定地面点的高程，是构建地形图、进行工程设计和施工放样的基础。传统的水准仪操作学习往往受限于实际设备的数量、使用成本以及复杂多变的现场环境，使得初学者难以快速掌握其使用技巧。

二、软件优势

水准仪工程实际应用虚拟仿真软件采用三维仿真技术，为用户提供了一个高度逼真的水准仪操作学习环境，让用户在无需实际设备的情况下，即可进行高效、便捷的学习与训练。软件包含两种水准仪，分别为微倾式水准仪与自动安平式水准仪，用户可以学习这两种水准仪的结构、使用方式、以及两种水准仪的不同。用户需要在场景内对固定点位进行水准测量，并记录数据，软件内置水准测量手簿，用户将测量数据填入手簿内，系统自动评判并赋予分数。

三、软件内容

软件分为三个部分，分别为理论知识学习模块，水准仪测量模块（微倾式水准仪、自动安平式水准仪可任选其一进行操作），数据计算模块。

1、理论知识模块

理论知识内容包括如下五个部分：
（1）水准仪简介：介绍水准仪的分类、组成的基础知识。
（2）水准仪的结构：包括水准仪的结构简介、望远镜的构造成像及瞄准原理、水准器介绍及符合气泡成像原理。
（3）水准尺分类及使用知识：主要包含塔尺，双面水准尺介绍及使用知识。
（4）尺垫介绍及使用知识：主要为尺垫的介绍及使用知识。
（5）水准测量方法：介绍闭合水准测量，符合水准测量与支水准测量三种水准测量方法。

2、水准测量模块

水准测量模块分为两个部分，分别为微倾式水准仪水准测量和自动安平水准仪水准测量。

微倾水准仪测量步骤包括：包括安置、粗平、瞄准、精平、读数、数据记录、主要操作为按照操作提示，通过调节微倾式水准仪的各个螺栓，完成整个水准点的测量工作。

自动安平水准仪的使用：包括安置、调平、粗瞄、精瞄、读数、数据记录、数据分析等操作。主要操作为按照操作提示，通过调节自动安平水准仪的各个螺栓，完成整个水准点的测量工作。

自动安平水准仪

微倾式水准仪

数据记录模块

数据记录模块模拟三四等水准测量手簿制作，用户在软件内完成水准测量后需要将测得的数据填入数据记录模块并保存，后台数据模型自动判定用户所填数据正误，并给出相应分数。保存数据后点击实验报告按钮生成此次水准测量实验报告。