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水准仪是用于测量地面或其他平面的相对高程的仪器。它的原理基于重力、光学和几何原理。具体原理如下：
1. 重力原理：水准仪的重力系统是其最基本的原理。水准仪通常由一个悬挂的望远镜或气泡管组成，这些器件能够通过重力确定地面的水平线。当水准仪平放于水平地面上时，器件中的气泡位于中心位置，表示仪器处于水平状态。通过观察气泡的位置即可确定地面的水平线。
2. 视线原理：水准仪望远镜的视线是指仪器观察被测点的光线路径。当望远镜对准被测点时，通过观察视线与水平线的交点，可以确定被测点相对于仪器位置的高程差。通过旋转或移动水准仪，可以测量多个点的高程差，从而生成相对高程图。
3. 双面测量原理：为了准确测量相对高差，水准仪通常会进行双面测量，即从两个不同的位置对同一目标进行观测。这样做的目的是消除仪器本身的不平整影响，以获得更准确的高程测量结果。通过在不同位置进行双面观测后，利用观测数据之间的差异计算出高程差。
总结起来，水准仪通过重力原理测定水平线，通过望远镜的视线和双面测量原理测量地面或其他平面的相对高程差。这些原理结合在一起，使得水准仪成为实测高程差的常用工具。
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