第三章角度測量2.ppt

數(shù)字測圖原理及方法 西北農(nóng)林科技大學(xué) PrincipleandMethodsofDigitalMapping 1 角度測量 angleobseyvation 角度測量目錄 角度測量原理 1 光學(xué)經(jīng)緯儀 2 電子經(jīng)緯儀 3 水平角觀測 4 豎直角觀測 5 6 7 2 5 水平角觀測的誤差及其消除方法 經(jīng)緯儀的使用 3 5水平角觀測 測回法 O A B 盤左 先瞄準左邊的目標A讀數(shù)再瞄準右邊的目標B讀數(shù) 盤右 先瞄準目標B讀數(shù)再瞄準目標A讀數(shù) 盤右半測回或下半測回 盤左半測回或上半測回 一測回 在不同的測回間 為了減小度盤刻劃的誤差 須配度盤 限差 1 兩個半測回方向值之差 2 各測回值之差 3 5水平角觀測 盤左盤右 盤左觀測 盤右觀測 豎直度盤 豎直度盤 上午12時59分 3 5水平角觀測 例 設(shè)O為測站點 A B為觀測目標 用測回法觀測OA與OB兩方向之間的水平角 A B O 1 在測站點O安置經(jīng)緯儀 在A B兩點豎立測桿或測釬等 作為目標標志 上午12時59分 3 5水平角觀測 A B O 2 盤左位置 瞄準左目標A 讀取水平度盤讀數(shù)aL 瞄準右目標B 讀取水平度盤讀數(shù)bL 盤左位置的水平角角值 也稱上半測回角值 L為 上半測回 L 上午12時59分 3 5水平角觀測 A B O 3 盤右位置 瞄準右目標B 讀取水平度盤讀數(shù)bR 瞄準左目標A 讀取水平度盤讀數(shù)aR 下半測回 盤右位置的水平角角值 也稱下半測回角值 R為 R 上半測回和下半測回構(gòu)成一測回 上午12時59分 3 5水平角觀測 O 左 A 00130 B 982048 981918 右 B 2782112 A 1800142 981930 981924 第一測回 O第二測回 左 A 900106 B 1882036 右 B A 82036 2700054 981930 981942 981936 981930 測回法觀測手簿 上午12時59分 4 對于DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀 如果上 下兩半測回角值之差不大于 40 即 L R 40 認為觀測合格 可取上 下兩半測回角值的平均值作為一測回角值 即 在本例中 上午12時59分 3 5水平角觀測 水平角觀測記錄大角 水平角觀測記錄 測回法 表中盤右C讀數(shù)小于A讀數(shù) 不夠減時 應(yīng)加360 后再減 214 23 12 214 22 54 214 23 03 180 11 18 C 測回法觀測次序 盤左左邊A 順時針 右邊c 倒鏡 盤右右邊c 逆時針 左邊A 上午12時59分 1 由于水平度盤是順時針刻劃注記的 所以計算水平角時 總是用右目標的讀數(shù)減去左目標的讀數(shù) 如果不夠減 則應(yīng)在右目標的讀數(shù)上加上360 再減去左目標的讀數(shù) 決不可以倒過來減 上午12時59分 注意 3 5水平角觀測 2 儀器高度要和觀測者的身高相適應(yīng) 三腳架要踩實 儀器與腳架連接要牢固 操作儀器時不要用手扶三腳架 轉(zhuǎn)動照準部和望遠鏡之前 應(yīng)先松開制動螺旋 使用各種螺旋時用力要輕 3 精確對中 特別是對短邊測角 對中要求應(yīng)更嚴格 4 當觀測目標間高低相差較大時 更應(yīng)注意儀器整平 5 照準標志要豎直 盡可能用十字絲交點瞄準標桿或測釬底部 3 5水平角觀測 消除減少誤差方法 1 認真安置儀器 對中準確 2 多測回測量 3 盤左盤右觀測 4 精確整平儀器 一測回不平重測 5 看清目標 瞄準準確 6 認真讀數(shù) 7 好天氣 避烈日 8 認真檢查 9 認真設(shè)點位 目標好 3 5水平角觀測 3 6豎直角觀測 豎盤是和望遠鏡固連在一起的 A B 天頂距 目標方向和天頂方向在同一豎直面內(nèi)所構(gòu)成的角度 高度角 目標方向和水平方向在同一豎直面內(nèi)所構(gòu)成的角度 天頂距和高度角統(tǒng)稱為豎直角 但豎直角一般意義是指高度角 有的資料稱為垂直角 一 豎直角測角原理 豎盤構(gòu)造特點 二 豎盤與讀數(shù)系統(tǒng) 構(gòu)造特點 1 豎盤隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動 2 豎盤與讀數(shù)指標相互脫離 3 豎盤氣泡居中 指標鉛垂 視線水平 指標鉛垂時 豎盤讀數(shù)為常數(shù) 盤左時一般L0 90 盤右時一般R0 270 上午12時59分 水準管支架 橫軸 豎直度盤 豎盤水準管 豎盤水準管校正螺絲 豎盤指標線 豎盤水準管微動螺旋 水準管反射鏡 望遠鏡目鏡 物鏡 上午12時59分 二 豎盤與讀數(shù)系統(tǒng) 豎直度盤固定在望遠鏡的旋轉(zhuǎn)軸 橫軸 上 主要由豎直度盤 豎盤指標 豎盤指標水準管 豎盤指標水準管微動螺旋 目前很多儀器用自動補償器代替了水準管 逆時針刻劃 順時針刻劃 二 豎盤與讀數(shù)系統(tǒng) 當視線水平時 豎盤指標水準管居中 盤左 豎盤應(yīng)讀數(shù)為90 盤右 豎盤應(yīng)讀數(shù)為270 起始讀數(shù) 豎盤不同的刻劃 計算公式不同 當觀測豎直角時 望遠鏡瞄準目標 豎盤隨著望遠鏡繞橫軸一起轉(zhuǎn)動 而豎盤指標線不動 所以就測出了豎直角的大小 二 豎盤與讀數(shù)系統(tǒng) 三 豎直角的計算 讀數(shù) L 90 起始讀數(shù) 盤左位置 上半測回 盤右位置 下半測回 起始讀數(shù) 270 R 讀數(shù) 注意 不同豎盤刻劃豎直角計算公式不同 一測回豎直角 左 右 2 三 豎直角的計算 豎直角計算公式順時針注記豎盤刻劃 目鏡0 物鏡180 盤左 L 90 L 上半測回 盤右 R R 270 下半測回 一測回豎直角 L R 2 R L 180 2 上午12時59分 三 豎直角的計算 逆時針注記豎盤刻劃 目鏡180 物鏡0 盤左 L L 90 上半測回 盤右 R 270 R 下半測回 一測回豎直角 L R 2 L R 180 2 L R分別為盤左 盤右豎盤讀數(shù) 上午12時59分 三 豎直角的計算 1 當望遠鏡視線往上仰 豎盤讀數(shù)增加時 瞄準目標時的讀數(shù) 視線水平時的常數(shù) 當望遠鏡視線往上仰 豎盤讀數(shù)減小時 視線水平時的常數(shù) 瞄準目標時的讀數(shù)對不同注記形式的度盤 首先應(yīng)正確判讀視線水平時的常數(shù) 且同一儀器盤左 盤右的常數(shù)差為180 豎直角計算的通用公式 上午12時59分 四 豎盤指標差 讀數(shù)指標與正確位置之間的小夾角x 稱為豎盤指標差 X X 上午12時59分 X的符號 所偏的方向和注記的方向一致 則為正 反之為負 盤左位置 90 L x 90 L x 左 x 四 豎盤指標差 盤右位置 R x 270 R 270 x 右 x 四 豎盤指標差 指標差存在時一測回豎直角為 90 L x 1 R x 270 2 1 2 2 90 L x R x 270 R L 180 2 1 2 0 90 L x R x 270 指標差的計算 x L R 360 2 五 豎直角觀測的方法 1 在測站點O安置經(jīng)緯儀 在目標點A豎立觀測標志 確定該儀器垂直角計算公式 2 盤左位置 瞄準目標A 轉(zhuǎn)動豎盤指標水準管微動螺旋 使水準管氣泡嚴格居中 然后讀取豎盤讀數(shù)L 3 盤右位置 重復(fù)步驟2 上午12時59分 橫絲瞄準目標 4 根據(jù)豎直角計算公式計算 得 豎盤指標差為 那么一測回豎直角為 上午12時59分 五 豎直角觀測的方法 豎直角觀測手簿 O A 左 952200 右 2643648 52200 52312 36 52236 O B 左 右 811236 2784554 84724 84554 45 84639 上午12時59分 a 儀器安置在測站點上 對中 整平 盤左位置瞄準目標點 使十字絲中橫絲精確切準目標頂端 調(diào)節(jié)豎盤指標水準管微動螺旋 使豎盤指標水準管氣泡居中 讀數(shù)為L O P 左 右 左 右 711236 2884700 184724 184700 12 184712 b 用盤右位置再瞄準目標點 調(diào)節(jié)豎盤指標水準管 使氣泡居中 讀數(shù)為R c 計算豎直角時 需首先判斷豎直角計算公式 五 豎直角觀測的方法 每次讀數(shù)前必須使豎盤指標水準管氣泡居中 采用了豎盤指標自動歸零裝置的經(jīng)緯儀 整平 瞄準目標后 打開自動補償器 上午12時59分 注意 五 豎直角觀測的方法 3 7水平角觀測的誤差及其消除方法 一 儀器誤差主要包括儀器檢校后的殘余誤差和儀器制造 加工不完善所引起的誤差 1 視準軸誤差 視準軸不垂直于橫軸 2c值 盤左 盤右取平均消除 2 橫軸傾斜誤差 橫軸垂直于豎軸 i角 盤左 盤右取平均可消除 3 度盤偏心差 照準部旋轉(zhuǎn)中心與水平度盤分劃中心不重合 盤左 盤右取平均可消除 4 度盤刻劃誤差 度盤刻劃不均勻 測回間變換度盤可減弱 5 豎軸傾斜誤差 盤左 盤右取平均不可消除 精確整平減弱 3 7水平角觀測的誤差及其消除方法 二 觀測誤差1 儀器對中誤差 與偏心距成正比 與視線邊長成反比 當水平角接近180 時影響最大 精確對中可減弱 2 目標偏心差 與偏心距成正比 與視線邊長成反比 瞄準目標底部可減弱 3 儀器整平誤差 精確整平 一測回內(nèi)氣泡偏離不能超過2格 否則 測回間重新整平 4 照準誤差 消除視差 精確瞄準 5 讀數(shù)誤差 消除視差 認真讀數(shù) 3 7水平角觀測的誤差及其消除方法 三 外界條件的影響外界條件的影響比較復(fù)雜 應(yīng)選擇有利的觀測條件 盡量避免不利因素對測量的影響 1 溫度的影響 打傘遮陽 2 大氣折光的影響 選擇良好的天氣觀測 3 7水平角觀測的誤差及其消除方法 水平角觀測注意事項 1 儀器高度要和觀測者的身高相適應(yīng) 三腳架要踩實 儀器與腳架連接要牢固 操作儀器時不要用手扶三腳架 轉(zhuǎn)動照準部和望遠鏡之前 應(yīng)先松開制動螺旋 使用各種螺旋時用力要輕 2 精確對中 特別是對短邊測角 對中要求應(yīng)更嚴格 3 當觀測目標間高