Геодезичні інструменти , геодезичні прилади, механічні, оптіко-механічні, електрооптичні і радіоелектронні пристрої для виміру довжин ліній, кутів, перевищень при побудові астрономо-геодезічній мережі і нівелірній мережі, зйомці планів, будівництві, монтажі і в процесі експлуатації великих інженерних споруд, антенних пристроїв радіотелескопів і т.п. До Р. і. відносяться також інструменти для астрономічних визначень при геодезичних роботах і маркшейдерські інструменти.
Інструменти і прилади для виміру довжин лінії. Для звичайних вимірів довжин ліній застосовують сталеві мірні стрічки ( мал. 1 ) завдовжки в 20 або 50 м-код , які укладають по землі, відзначаючи їх кінці шпильками. Відносна помилка виміру стрічкою залежить від умов місцевості і в середньому складає 1:2000. Для точніших вимірів застосовують стрічки з інвару, які натягують динамометрами. Таким дорогою можна понизити помилку до 1:20000 — 1:50000. Для ще точніших вимірів, головним чином базисів в тріангуляції, застосовують базисні прилади з підвісними інварними мірними проволокамі довжиною в 24 м-коду ; відносна помилка таких вимірів має порядок 1:1000000, тобто 1 мм на 1 км. довжини вимірюваної лінії.
В геодезичних роботах застосовують також далекоміри, що поєднані із зоровою трубою або є насадками на зрітельную трубу Р. і. Вони дозволяють шукану довжину лінії визначати з вирішення трикутника, вершина якого збігається з переднім головним фокусом об'єктиву зорової труби інструменту, а його висотою служить вимірювана лінія, причому підстава і кут, що протилежить йому, в цьому трикутнику відомі.
Існують також електрооптичні далекоміри і радіодалекоміри, що дозволяють вимірювати відстань за часом проходження уздовж вимірюваної лінії світлових хвиль або радіохвиль, швидкість поширення яких відома.
Інструменти для визначення напрямів і виміру кутів. Для простого визначення напрямів ліній відносно меридіана служить бусоль, що є або самостійним геодезичним інструментом, або приналежністю інших Р. і. Погрішність бусолі складає 10—15''. Для точнішого виміру напрямів і кутів в геодезії застосовуються всілякі інструменти. Прообразом їх з'явилася астролябія, винайдена ще до н.е.(наша ера) і що складалася з круга з діленнями, по якому кути відлічували за допомогою лінійки, що оберталася, з діоптрами, що служили для наведення на предмет. У 2-ій половині 16 ст почали з'являтися ін. кутомірні інструменти. наприклад пантометр (астролябія з вертикальним кругом, що допускала вимір і горизонтальних і вертикальних кутів). З 17 ст в кутомірних інструментах стали застосовуватися зорові труби (1608), мікроскопи (1609), верньєри (1631), рівні (1660), сітки ниток (1670). Так склався основний кутомірний інструмент, що отримав назву теодоліта . На мал. 2 представлений великий теодоліт Дж. Рамедсна (1783).
Теодоліт встановлюють на штативі або столику геодезичного знаку, підіймальними гвинтами і по рівню приводять вертикальну вісь в прямовисне положення, поворотами труби біля вертикальної і горизонтальної осей наводять її на візовану крапку і виробляють відліки по кругах. Це дає напрям, а кут отримують як різниця двох суміжних напрямів. У сучасних теодолітах круги виготовляють з оптичного скла, діаметр ділень 6—18 см , найбільш споживаний інтервал між діленнями 20'' або 10'', відліковими пристроями служать шкаловиє мікроскопи з точністю відліку 1''—6» або т.з. оптичні мікрометри з точністю відліки до 0,2—0,3».
В 60-х рр. 20 ст для визначення напряму дійсного (географічного) меридіана стали застосовувати т.з. гиротеодоліти і різні гіроскопічні насадки на теодоліти. Погрішність визначення напрямів гиротеодолітом складає 5—10».
До осьових, закріпних і навідних пристроїв кутомірних інструментів пред'являють високі вимоги. Наприклад, у високоточних теодолітах кутові коливання вертикальних осей не перевищують 2'''', в пасажних інструментах допустима неправильність форми їх цапф, на яких обертається зорова труба, складає долі мікрона. Закріпні пристрої не повинні викликати пружних деформацій в осьових системах і зсувів закріплюваних частин інструменту у момент закріплення. Навідні пристрої повинні здійснювати вельми тонкі переміщення частин інструменту наприклад повороти з точністю до доль секунди.
Зорові труби кутомірних і ін. Р. і. мають збільшення в 15—65 разів. Найбільш поширені т.з. труби з внутрішнім фокусуванням, забезпеченим телеоб'єктивом, задню компоненту якого, звану фокусуючою лінзою, можна пересувати для здобуття виразного зображення різно видалених предметів. Точність візування трубою залежить як від її збільшення, діаметру отвору об'єктиву, якості зображення, що дається нею, так і від форми, розмірів, освітленості і контрастності візованої мети. Із збільшенням дальності до мети більшого значення набуває вплив атмосферних перешкод, що знижують контраст і що викликають коливання зображення мети. У ідеальних умовах хороші труби із збільшенням в 30—40 разів дають помилку візування близько 0,3».
До теодолітів примикають т.з. тахеометри-автомати і тахеометри-напівавтомати, що дозволяють без обчислень прямо з відліків по рейці, отримувати зредуковані на горизонтальну плоскість відстані і перевищення точок установки рейки або без обчислень визначати лише відстані, а перевищення обчислювати по знайденій відстані і виміряному куту нахилу.
Інструменти для виміру перевищень. Для нівеляції вживають головним чином оптіко-механічні нівеліри з горизонтальним променем візування: ними виробляють відлік по рейкам, що встановлюється на крапках, різницю висот яких треба визначити. Відомі також нівеліри з похилим променем візування, що дозволяють з однієї установки визначати значні перевищення, але із-за меншої точності вони не набули широкого поширення. В деяких випадках, наприклад для прив'язки островів до материка, вживають т.з. гідростатичні нівеліри, засновані на властивості сполучених посудин зберігати на одній висоті рівень рідини, що наповнює їх.
Перші згадки про нівеліри пов'язані з іменами Герона Александрійського і римського архітектора Марка Вітрувія (1 ст до н.е.(наша ера)). Сучасних контурів нівеліри почали набувати з появою рівнів і зорових труб (17 ст).
Нівеліри з горизонтальним променем візування відрізняються схемою з'єднання між собою трьох основних частин нівеліра: зорової труби з сіткою ниток, що фіксує візирний промінь, рівня, службовця для приведення цього променя в горизонтальне положення, і підставки, що несе трубу і сполученою з вертикальною віссю обертання. З середини 20 ст застосовуються переважно нівеліри з наглухо сполученими між собою трубою рівнем і підставкою, що отримали назву глухих нівелірів.
З 50-х рр. 20 ст широкого поширення набули нівеліри з лінією, що самоустанавлівающейся, візування, в яких для горізонтірованія візирної осі замість рівня застосовують компенсатор, що є оптичною деталлю зорової труби, підвішеною на маятниковому підвісі. Вперше в світі такий нівелір був виготовлений в СРСР в 1946.
При нівеляції вживають рейки завдовжки від 1,5 до 4 м-код . Шкали рейок для точної нівеляції, де відстань візування не перевершує 50 м-код , мають штрихи шириною в 1 мм , нанесені через 5 мм на інварній стрічці, натягнутій в дерев'яному корпусі пружинами, що забезпечують постійність довжини шкали при коливаннях температури. Для нівеляції нижчих класів, коли відстань візування може досягати 100 м-коду , вживають дерев'яні рейки з шкалами з шашок шириною в 1 см з таким же просвітом між ними ( мал. 3 ).
Ще в 19 ст випускалися кипрегелі так званого типа Головного штабу, що широко застосовувалися в Росії. У 30-х рр. в СРСР виготовлявся оригінальний і портативний для цього часу кипрегель КШВ (Ширяєва — Вілема) в комплекті із спрощеною мензулою ( мал. 5 ).
Історія геодезичного інструментостроєнія в Росії веде свій початок з часів Петра I. Виготовленням Р. і. займалися найбільші росіяни учені і винахідники, починаючи с М. В. Ломоносова і І. П. Кулібіна. У подальшому (кінець 18 — почало 19 вв.(століття)) Р. і. виготовлялися в майстернях Академії наук, Головного штабу, Пулковськой обсерваторії і ін., причому велике значення мали праці Ст До. Деллепа, Ст Я. Струве, А. С. Васильева і ін. Проте промислового виготовлення Р. і. у Росії майже не існувало і потреба в них задовольнялася переважно за рахунок імпорту.
Радянське геодезичне інструментоведеніє почалося в 20-х рр. створенням в Москві фабрик «Геодезія» і «Геофізика», де було налагоджено і конструювання, і серійне виробництво Р. і. технічній точності.
В кінці 20-х рр. роботи по випуску вітчизняних високоточних Р. і. для створення державних опорних мереж очолив Ф. Н, Красовський; Р. і. виготовлялися на заводі «Аерогеопрібор» (нині експериментальний Оптіко-механічній завод в Москві). Оптіко-механічна промисловість СРСР випускає щорік десятки тисяч Р. і., конструкція і технологія виробництва яких знаходяться на рівні кращих зразків світової техніки.
Літ.: Красовський Ф. Н. і Данілов В. В. Руководство по вищій геодезії, 2 видавництва, ч. 1. ст 1—2. М. 1938—39; Чеботарев А. С. Геодезія 2 видавництва ч. 1—2 М., 1955-62; Літвінов Би. А., Геодезичне інструментоведеніє, М., 1956; Елісєєв С. Ст, Геодезичні інструменти і прилади, [2 видавництва], М., 1959; Араєв І. П., Оптичні теодоліти середньої точності і оптичні далекоміри, М., 1965; Гусев Н. А., Маркшейдерсько-геодезичні інструменти і прилади, 2 видавництва, М., 1968; Захаров А. І., Нові теодоліти і оптичні далекоміри, М., 1970.
