《角度測量》課件.ppt

第3章角度測量測量地面點(diǎn)連線的水平夾角及視線方向與水平面的豎直角，稱角度測量(angularobservation)。角度測量是測量的基本工作之一。角度測量所使用的儀器是經(jīng)緯儀(theodolite)和全站儀(totalstation)。水平角測量用于求算點(diǎn)的平面位置，豎直角測量用于測定高差或?qū)A斜距離改化為水平距離。3.1角度測量原理(1)水平角測量原理水平角(horizontalangle)是指地面一點(diǎn)到兩個目標(biāo)點(diǎn)連線在水平面上投影的夾角，它也是過兩條方向線的鉛垂面所夾的兩面角。為了測量水平角，應(yīng)在過B點(diǎn)的上方水平地安置一個有刻度的圓盤，稱為水平度盤(horizontalcircle)；水平度盤的中心應(yīng)位于過B點(diǎn)的鉛垂線上；經(jīng)緯儀還必須有一個能夠瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)方目標(biāo)的望遠(yuǎn)鏡；,望遠(yuǎn)鏡應(yīng)可以在水平面和鉛垂面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，通過望遠(yuǎn)鏡分別瞄準(zhǔn)高低不同的目標(biāo)A和C。(2)豎直角測量原理豎直角(verticalangle)是指在同一豎直面內(nèi)，視線與水平線的夾角。視線在水平線上方的稱為仰角，角值為正；視線在水平線下方的稱為俯角，角值為負(fù)。,為了測量豎直角，經(jīng)緯儀必須在鉛垂面內(nèi)安置一個有圓盤，稱為豎直度盤或豎盤(verticalcircle)。豎直角也是兩個方向在度盤上的讀數(shù)之差，與水平角不同的是，其中有一個是水平方向。水平方向的讀數(shù)可以通過豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器或豎盤指標(biāo)自動補(bǔ)償裝置來確定；經(jīng)緯儀設(shè)計時，一般使視線水平時的豎盤讀數(shù)為0或90的倍數(shù)，這樣，測量豎直角時，只要瞄準(zhǔn)目標(biāo)，讀出豎盤讀數(shù)并減去儀器視線水平時的豎盤讀數(shù)就可以計算出視線方向的豎直角。3.2光學(xué)經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)及其度盤讀數(shù)規(guī)范給出的國產(chǎn)光學(xué)經(jīng)緯儀(opticaltheodolite)按其精度劃分的型號有：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ30，其中字母D、J分別為“大地測量”和“經(jīng)緯儀”漢語拼音的第一個字母，07、1、2、6、30分別為該儀器一測回方向觀測中誤差的秒數(shù)。瑞士Leica公司的光學(xué)經(jīng)緯儀按其精度劃分的型號為：T4、T3、T2、T1、T16，其中字母T為單詞“Theodolite”(經(jīng)緯儀)的第一個字母，以秒為單位的一測回方向觀測中誤差分別為0.5、1、2、6、16。3.2.1DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)根據(jù)控制水平度盤轉(zhuǎn)動方式的不同，DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀又分為方向經(jīng)緯儀和復(fù)測經(jīng)緯儀。地表測量中，通常使用方向經(jīng)緯儀，復(fù)測經(jīng)緯儀主要應(yīng)用于地下工程測量。圖3-3是北京光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的DJ6級方向光學(xué)經(jīng)緯儀。一般將光學(xué)經(jīng)緯儀分解為基座(tribrach)、水平度盤(horizontalcircle)和照準(zhǔn)部(alidade)三部分。,1-望遠(yuǎn)鏡制動螺旋2-望遠(yuǎn)鏡微動螺旋3-物鏡4-物鏡調(diào)焦螺旋5-目鏡6-目鏡調(diào)焦螺旋7-光學(xué)瞄準(zhǔn)器8-度盤讀數(shù)顯微鏡9-度盤讀數(shù)顯微鏡調(diào)焦螺旋10-照準(zhǔn)部管水準(zhǔn)器11-光學(xué)對中器12-度盤照明反光鏡13-豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器14-豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器觀察反射鏡15-豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動螺旋16-水平方向制動螺旋17-水平方向微動螺旋18-水平度盤變換螺旋與保護(hù)卡19-基座圓水準(zhǔn)器20-基座21-軸套固定螺旋22-腳螺旋,(1)基座基座上有三個腳螺旋，一個圓水準(zhǔn)氣泡，用來粗平儀器。水平度盤旋轉(zhuǎn)軸套套在豎軸套外圍，擰緊軸套固定螺旋，可將儀器固定在基座上；旋松該螺旋，可將經(jīng)緯儀水平度盤連同照準(zhǔn)部從基座中拔出。(2)水平度盤水平度盤是一個圓環(huán)形的光學(xué)玻璃盤片，盤片邊緣刻劃并按順時針注記有0360的角度數(shù)值。(3)照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部是指水平度盤之上，能繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的全部部件的總稱，它包括豎軸、U形支架、望遠(yuǎn)鏡、橫軸、豎直度盤、管水準(zhǔn)器、豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器(verticalindexbubbletube)和讀數(shù)裝置等。照準(zhǔn)部的旋轉(zhuǎn)軸稱為儀器豎軸，豎軸插入基座內(nèi)的豎軸軸套中旋轉(zhuǎn)；照準(zhǔn)部在水平方向的轉(zhuǎn)動，由水平制動、水平微動螺旋控制；望遠(yuǎn)鏡在縱向的轉(zhuǎn)動，由望遠(yuǎn)鏡制動、望遠(yuǎn)鏡微動螺旋控制；豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器的微傾運(yùn)動由豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動螺旋控制；照準(zhǔn)部上的管水準(zhǔn)器，用于精平儀器。,水平角測量需要旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡依次瞄準(zhǔn)不同方向的目標(biāo)并讀取水平度盤的讀數(shù)；在一測回觀測過程中，水平度盤是固定不動的；為了角度計算的方便，在觀測開始之前，通常將起始方向(稱為零方向)的水平度盤讀數(shù)配置為0左右，這就需要有控制水平度盤轉(zhuǎn)動的部件。有兩種控制水平度盤轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)：1)水平度盤位置變換螺旋：方向經(jīng)緯儀使用。2)復(fù)測裝置：復(fù)測經(jīng)緯儀(repetitiontheodolite)是用復(fù)測扳手代替水平度盤位置變換螺旋來控制控制水平度盤的轉(zhuǎn)動。,3.2.2DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)設(shè)備包括度盤、光路系統(tǒng)和測微器。水平度盤和豎直度盤上的分劃線，通過一系列棱鏡和透鏡成像顯示在望遠(yuǎn)鏡旁的讀數(shù)顯微鏡內(nèi)。DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置可以分為測微尺讀數(shù)和單平板玻璃讀數(shù)兩種。(1)測微尺讀數(shù)裝置測微尺(micrometer)讀數(shù)裝置的光路見圖3-6所示。將水平玻璃度盤和豎直玻璃度盤均刻劃為360格，每格的角度為1，順時針注記。照明光線通過反光鏡1的反射進(jìn)入進(jìn)光窗2，其中一路光線通過編號為12、13、15、16的光學(xué)組件將水平度盤14上的刻劃和注記成像在平凸鏡8上；另一路光線通過編號為3、5、6、7的光學(xué)組件將豎直度盤4上的刻劃和注記成像在平凸鏡8上；在平凸鏡8上有兩個測微尺，測微尺上刻劃有60格。儀器制造時，使度盤上一格在平凸鏡8上成像的寬度正好等于測微尺上刻劃的60格的寬度，因此測微尺上一小格代表1。通過棱鏡9的折射，兩個度盤分劃線的像連同測微尺上的刻劃和注記可以被讀數(shù)顯微鏡觀察到，其中10是讀數(shù)顯微鏡的物鏡，11是讀數(shù)顯微鏡的目鏡。讀數(shù)裝置大約將兩個度盤的刻劃和注記放大了65倍。,圖3-7為讀數(shù)顯微鏡視場，注記有“水平”(有些儀器為“Hz”或“”)字樣窗口的像是水平度盤分劃線及其測微尺的像，注記有“豎直”(有些儀器為“V”或“”)字樣窗口的像是豎直度盤分劃線及其測微尺的像。讀數(shù)方法為：以測微尺上的“0”分劃線為讀數(shù)指標(biāo)，“度”數(shù)由落在測微器上的度盤分劃線的注記讀出，測微尺的“0”分劃線與度盤上的“度”分劃線之間的、小于1的角度在測微尺上讀出；最小讀數(shù)可以估讀到測微尺上1格的十分之一，即為0.1或6。圖3-7的水平度盤讀數(shù)為21454.7，豎直度盤讀數(shù)為7905.5。測微尺讀數(shù)裝置的讀數(shù)誤差為測微尺上一格的十分之一，即0.1或6。,(2)平板玻璃測微尺(parallelplatemicrometer)讀數(shù)裝置在圖3-6中，平板玻璃安置在水平度盤反光棱鏡16和豎直度盤反光棱鏡7之前的位置。讀數(shù)原理是：將玻璃度盤刻劃為720格，每格的角度為30，順時針注記。來自兩個度盤的、包含有度盤刻劃和注記的光線1通過平板玻璃5，經(jīng)反光棱鏡9轉(zhuǎn)向后連同測微尺7上的分劃一起成像在讀數(shù)指標(biāo)面8上，再經(jīng)反光棱鏡10進(jìn)入讀數(shù)顯微鏡，通過讀數(shù)顯微鏡11、12就可以觀察到讀數(shù)指標(biāo)面上的度盤刻劃和注記及測微尺刻劃和注記的影像。當(dāng)度盤刻劃影像不位于雙指標(biāo)線中央時，旋轉(zhuǎn)測微螺旋2，帶動齒輪3進(jìn)而帶動扇形齒4使平板玻璃5和測微尺7繞軸6旋轉(zhuǎn)，度盤刻劃影像移動偏距位于雙指標(biāo)線中央位置，所移偏距則在測微尺上記錄下來。,儀器制造時，使度盤刻劃影像移動1格也即0.5或30時，對應(yīng)于測微尺上移動90格，則測微尺上1格所代表的角度值為306090=20，按估讀到測微尺1格的十分之一，即為2。它比測微尺讀數(shù)裝置的讀數(shù)誤差要小。平板玻璃測微尺讀數(shù)裝置的讀數(shù)窗視場見圖3-9所示。它有3個讀數(shù)窗口，其中下窗口為水平度盤影像窗口，中間窗口為豎直盤度影像窗口，上窗口為測微尺影像窗口。讀數(shù)時，先旋轉(zhuǎn)測微螺旋，使兩個度盤分劃線中的某一個分劃線精確地位于雙指標(biāo)線的中央，0.5整倍數(shù)的讀數(shù)根據(jù)分劃線注記讀出，小于0.5的讀數(shù)從測微尺上讀出，兩個讀數(shù)相加即為度盤的讀數(shù)。,3.2.3DJ2級光學(xué)經(jīng)緯儀圖3-10為蘇州第一光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的DJ2級光學(xué)經(jīng)緯儀，各部件名稱如下：1-望遠(yuǎn)鏡制動螺旋，2-望遠(yuǎn)鏡微動螺旋，3-物鏡，4-物鏡調(diào)焦螺旋，5-目鏡，6-目鏡調(diào)焦螺旋，7-光學(xué)瞄準(zhǔn)器，8-度盤讀數(shù)顯微鏡，9-度盤讀數(shù)顯微鏡調(diào)焦螺旋，10-測微輪，11-水平度盤與豎直度盤換像手輪，12-照準(zhǔn)部管水準(zhǔn)器，13-光學(xué)對中器，14-水平度盤照明鏡，15-垂直度盤照明鏡，16-豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器進(jìn)光窗口，17-豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動螺旋，18-豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)氣泡觀察窗，19-水平制動螺旋，20-水平微動螺旋，21-基座圓水準(zhǔn)器，22-水平度盤位置變換手輪，23-水平度盤位置變換手輪護(hù)蓋24-基座25-腳螺旋,DJ2級光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造與DJ6級基本相同，只在度盤讀數(shù)方面存在下面的差異：(1)DJ2級光學(xué)經(jīng)緯儀采用重合讀數(shù)法，相當(dāng)于取度盤對徑(直徑兩端)相差180處的兩個讀數(shù)的平均值，由此可以消除度盤偏心誤差的影響，以提高讀數(shù)精度。(2)在度盤讀數(shù)顯微鏡中，只能選擇觀察水平度盤或垂直度盤中的一種影像，通過旋轉(zhuǎn)“水平度盤與豎直度盤換像手輪”來實現(xiàn)。(3)設(shè)置雙光楔測微器，分為固定光楔與活動光楔兩組楔形玻璃，活動光楔與測微分劃板相連。入射光線經(jīng)過一系列棱鏡和透鏡后，將度盤某一直徑兩端的分劃同時成像到讀數(shù)顯微鏡內(nèi)，并被橫線分隔為正像和倒像。圖3-11為德國蔡司公司(Zeiss)生產(chǎn)的Theo010型經(jīng)緯儀(屬于2級)讀數(shù)鏡中的度盤對徑分劃像(右邊)和測微器分劃像(左邊)，度盤的數(shù)字注記為“度”數(shù)，測微分劃尺左邊注記為“分”數(shù)，右邊注記為“十秒”數(shù)。,為使讀數(shù)方便和不易出錯，現(xiàn)在生產(chǎn)的DJ2級光學(xué)經(jīng)緯儀，一般采用圖3-12所示的讀數(shù)窗。度盤對徑分劃像及度數(shù)和10的影像分別出現(xiàn)于兩個窗口，另一窗口為測微器讀數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)動測微輪使對徑上、下分劃對齊以后，從度盤讀數(shù)窗讀取度數(shù)和10數(shù)，從測微器窗口讀取分?jǐn)?shù)和秒數(shù)。,3.3經(jīng)緯儀的安置與水平角觀測(1)經(jīng)緯儀的安置經(jīng)緯儀的安置包括對中(centering)和整平(leveling)，其目的是使儀器豎軸位于過測站點(diǎn)的鉛垂線上，從而使水平度盤和橫軸處于水平位置，豎直度盤位于鉛垂平面內(nèi)。對中的方式有垂球?qū)χ?plumbbobcentering)和光學(xué)對中(opticalcentering)兩種，整平分粗平和精平。粗平是通過伸縮腳架腿或旋轉(zhuǎn)腳螺旋使圓水準(zhǔn)氣泡居中，其規(guī)律是圓水準(zhǔn)氣泡向伸高腳架腿的一側(cè)移動，或圓水準(zhǔn)氣泡移動方向與用左手大拇指和右手食指旋轉(zhuǎn)腳螺旋的方向一致；精平是通過旋轉(zhuǎn)腳螺旋使管水準(zhǔn)氣泡居中，要求分別轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部使管水準(zhǔn)器軸旋至相互垂直的兩個方向上使氣泡居中，其中一個方向應(yīng)與任意兩個腳螺旋中心的連線方向平行。,經(jīng)緯儀安置的操作程序是：打開三腳架腿，調(diào)整好其長度使腳架高度適合于觀測者的高度；張開三角架，將其安置在測站上，使架頭大致水平；從儀器箱中取出經(jīng)緯儀放置在三角架頭上，并使儀器基座中心基本對齊三角架頭的中心，旋緊連接螺旋后，即可進(jìn)行對中整平操作?？梢允褂么骨?qū)χ谢蚬鈱W(xué)對中器對中進(jìn)行經(jīng)緯儀安置操作。1)使用垂球?qū)χ蟹ò仓媒?jīng)緯儀將垂球掛在連接螺旋中心的掛鉤上，調(diào)整垂球線長度使垂球尖略高于測站點(diǎn)。粗對中與粗平：平移三腳架(應(yīng)注意保持三角架頭面基本水平)，使垂球尖大致對準(zhǔn)測站點(diǎn)的中心，將三腳架的腳尖踩入土中。精對中：稍微旋松連接螺旋，雙手扶住儀器基座，在架頭上移動儀器，使垂球尖準(zhǔn)確對準(zhǔn)測站點(diǎn)后，再旋緊連接螺旋。垂球?qū)χ械恼`差應(yīng)小于3mm。精平：旋轉(zhuǎn)腳螺旋使圓水準(zhǔn)氣泡居中，轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使管水準(zhǔn)氣泡在相互垂直的兩個方向上居中。注意，旋轉(zhuǎn)腳螺旋精平儀器時，不會破壞前已完成的垂球?qū)χ嘘P(guān)系。2)使用光學(xué)對中法安置經(jīng)緯儀光學(xué)對中器也是一個小望遠(yuǎn)鏡；,它由保護(hù)玻璃1、反光棱鏡2、物鏡3、物鏡調(diào)焦鏡4、對中標(biāo)志分劃板5和目鏡6組成。使用光學(xué)對中器之前，應(yīng)先旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)焦螺旋使對中標(biāo)志分劃板十分清晰，再旋轉(zhuǎn)物鏡調(diào)焦螺旋(有些儀器是拉伸光學(xué)對中器)看清地面的測點(diǎn)標(biāo)志。粗對中：雙手握緊三角架，眼睛觀察光學(xué)對中器，移動三腳架使對中標(biāo)志基本對準(zhǔn)測站點(diǎn)的中心(應(yīng)注意保持三角架頭基本水平)，將三腳架的腳尖踩入土中。精對中：旋轉(zhuǎn)腳螺旋使對中標(biāo)志準(zhǔn)確對準(zhǔn)測站點(diǎn)的中心，光學(xué)對中的誤差應(yīng)小于1mm。粗平：伸縮腳架腿，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。精平：轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使管水準(zhǔn)氣泡在相互垂直的兩個方向上居中。精平操作會略微破壞前已完成的對中關(guān)系。再次精對中：旋松連接螺旋，眼睛觀察光學(xué)對中器，平移儀器基座(注意，不要有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動)，使對中標(biāo)志準(zhǔn)確對準(zhǔn)測站點(diǎn)的中心，擰緊連接螺旋。,(2)瞄準(zhǔn)和讀數(shù)測角時的照準(zhǔn)標(biāo)志，一般是豎立于測點(diǎn)的標(biāo)桿、測釬、用三根竹桿懸吊垂球的線或覘牌(target)。測量水平角時，以望遠(yuǎn)鏡的十字絲豎絲瞄準(zhǔn)照準(zhǔn)標(biāo)志。望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)的操作步驟如下：目鏡對光：松開望遠(yuǎn)鏡制動螺旋和水平制動螺旋，將望遠(yuǎn)鏡對向明亮的背景(如白墻、天空等，注意不要對向太陽)，轉(zhuǎn)動目鏡使十字絲清晰。粗瞄目標(biāo)：用望遠(yuǎn)鏡上的粗瞄器瞄準(zhǔn)目標(biāo)，旋緊制動螺旋，轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋使目標(biāo)清晰，旋轉(zhuǎn)水平微動螺旋和望遠(yuǎn)鏡微動螺旋，精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。可用十字絲縱絲的單線平分目標(biāo)，也可用雙線夾住目標(biāo)，見如圖3-16。讀數(shù)：讀數(shù)時先打開度盤照明反光鏡，調(diào)整反光鏡的開度和方向，使讀數(shù)窗亮度適中，旋轉(zhuǎn)讀數(shù)顯微鏡的目鏡使刻劃線清晰，然后讀數(shù)。,3.4水平角測量方法常用水平角觀測方法有測回法和方向觀測法。(1)測回法測回法(methodofobservationset)用于觀測兩個方向之間的單角。,城市測量規(guī)范沒有給出測回法半測回角差的容許值，根據(jù)圖根控制測量的測角中誤差為20，一般取中誤差的兩倍作為限差則為40。當(dāng)測角精度要求較高時，往往需要觀測幾個測回。為了減小水平讀盤分劃誤差的影響，各測回間應(yīng)根據(jù)測回數(shù)，按照180/n變換水平度盤位置。表3-1為觀測兩測回，第二測回觀測時，A方向的水平度盤應(yīng)配置為90左右。如果第二測回的半測回角差符合要求，則取兩測回角值的平均值作為最后結(jié)果。,(2)方向觀測法當(dāng)測站上的方向觀測數(shù)在3個或3個以上時，一般采用方向觀測法(methodofdirectionobservation)。如圖3-18所示，測站點(diǎn)為O點(diǎn)，觀測方向有A、B、C、D四個。在O點(diǎn)安置好儀器，在A、B、C、D四個目標(biāo)中選擇一個標(biāo)志十分清晰的點(diǎn)作為零方向。以A點(diǎn)方向為零方向的記錄計算表格見表3-2。,(3)方向觀測法的限差城市測量規(guī)范規(guī)定，方向觀測法的限差應(yīng)符合表3-3的規(guī)定。,當(dāng)照準(zhǔn)點(diǎn)的垂直角超過3時，該方向的2C較差可按同一觀測時間段內(nèi)的相鄰測回進(jìn)行比較，其差值仍按表3-3的規(guī)定。按此方法比較應(yīng)在手簿中注明。在表3-2的計算中，兩個測回的歸零差分別為6和12，小于限差要求的18；B、C、D三個方向值兩測回較差分別為5、4、7，小于限差要求的24。觀測結(jié)果滿足規(guī)范的要求。(4)水平角觀測的注意事項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(zhǔn)部和望遠(yuǎn)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(yán)格。3)當(dāng)觀測目標(biāo)間高低相差較大時，更應(yīng)注意儀器整平。4)照準(zhǔn)標(biāo)志要豎直，盡可能用十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)標(biāo)桿或測釬底部。5)記錄要清楚，應(yīng)當(dāng)場計算，發(fā)現(xiàn)錯誤，立即重測。6)一測回水平角觀測過程中，不得再調(diào)整照準(zhǔn)部管水準(zhǔn)氣泡，如氣泡偏離中央超過2格時，應(yīng)重新整平與對中儀器，重新觀測。,(2)豎盤構(gòu)造經(jīng)緯儀的豎盤固定在望遠(yuǎn)鏡橫軸一端并與望遠(yuǎn)鏡連接在一起，也即，豎盤隨望遠(yuǎn)鏡一起繞橫軸旋轉(zhuǎn)，豎盤面垂直于橫軸。豎盤讀數(shù)指標(biāo)(verticalindex)與豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器(verticalindexbubbletube)連接在一起，旋轉(zhuǎn)豎盤管水準(zhǔn)器微動螺旋將帶動豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器和豎盤讀數(shù)指標(biāo)一起作微小的轉(zhuǎn)動。豎盤讀數(shù)指標(biāo)的正確位置是：望遠(yuǎn)鏡處于盤左、豎盤管水準(zhǔn)氣泡居中時，讀數(shù)窗中的豎盤讀數(shù)應(yīng)為90(有些儀器設(shè)計為0、180或270，本書約定為90)。豎盤注記為0360，分順時針和逆時針注記兩種形式，本書只介紹順時針注記的形式。,(5)豎直角觀測豎直角觀測應(yīng)用橫絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)的特定位置，例如標(biāo)桿的頂部或標(biāo)尺上的某一位置。豎直角觀測的操作程序如下：1)在測站點(diǎn)上安置好經(jīng)緯儀，用小鋼尺量出儀器高。儀器高是測站點(diǎn)標(biāo)志頂部到經(jīng)緯儀橫軸中心的垂直距離。2)盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使十字絲橫絲切于目標(biāo)某一位置，旋轉(zhuǎn)豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動螺旋使豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)氣泡居中，讀取豎直度盤讀數(shù)。3)盤右瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使十字絲橫絲切于目標(biāo)同一位置，旋轉(zhuǎn)豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動螺旋使豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)氣泡居中，讀取豎直度盤讀數(shù)。豎直角的記錄計算見表3-4。,(6)豎盤指標(biāo)自動歸零補(bǔ)償器(verticalindexcompensator)在儀器豎盤光路中，安裝一個補(bǔ)償器來代替豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器，當(dāng)儀器豎軸偏離鉛垂線的角度在一定范圍內(nèi)時，通過補(bǔ)償器仍能讀到相當(dāng)于豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)氣泡居中時的豎盤讀數(shù)。豎盤指標(biāo)自動歸零補(bǔ)償器可以顯著地提高豎盤讀數(shù)的速度。豎盤指標(biāo)自動歸零補(bǔ)償器的構(gòu)造形式有多種，圖3-23為其中的一種。它是在讀數(shù)指標(biāo)A和豎盤之間懸吊一組光學(xué)透鏡，當(dāng)儀器豎軸鉛垂、視準(zhǔn)軸水平時，讀數(shù)指標(biāo)A處于鉛垂位置，通過補(bǔ)償器讀出豎盤的正確讀數(shù)為90。當(dāng)儀器豎軸稍有傾斜，視準(zhǔn)軸仍然水平時，因無豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器及其微動螺旋可以調(diào)整，讀數(shù)指標(biāo)A偏斜到處，而懸吊的透鏡因重力的作用由移動到處，此時，由處的讀數(shù)指標(biāo)，通過處的透鏡，仍能讀出正確讀數(shù)90，達(dá)到豎盤指標(biāo)自動歸零補(bǔ)償作用。城市測量規(guī)范規(guī)定，對于DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀，豎盤指標(biāo)自動歸零補(bǔ)償器的補(bǔ)償范圍為2，安平中誤差為1。,3.8激光經(jīng)緯儀(lasertheodolite)激光經(jīng)緯儀主要用于準(zhǔn)直測量(alignmentsurvey)。準(zhǔn)直測量就是定出一條標(biāo)準(zhǔn)的直線，作為土建安裝等施工放樣的基準(zhǔn)線。圖3-34是蘇州一光儀器有限公司生產(chǎn)的J2-JDB激光經(jīng)緯儀。,J2-JDB激光經(jīng)緯儀是在DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀上設(shè)置了一個半導(dǎo)體激光發(fā)射裝置，將發(fā)射的激光導(dǎo)入望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸方向，從望遠(yuǎn)鏡物鏡端發(fā)射，見圖3-35所示。激光光束與望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸保持同軸、同焦。J2-JDB激光經(jīng)緯儀發(fā)射激光的波長為0.635，在100米處的光斑直徑為5mm，白天的有效射程為200m，儀器使用兩節(jié)5號堿性電池供電，一對新的5號電池可供使用一個工作日。激光經(jīng)緯儀除具有光學(xué)經(jīng)緯儀的所有功能外，還可以提供一條可見的激光光束，可以廣泛應(yīng)用于高層建筑的軸線投測、隧道測量、大型管線的鋪設(shè)、橋梁工程、大型船舶制造、飛機(jī)形架安裝等領(lǐng)域。當(dāng)用于傾斜角很大的測量作業(yè)時，可以安裝上隨機(jī)附件彎管目鏡，見圖3-34(a)；為了使目標(biāo)處的激光光斑更加清晰，以提高測量精度，可以使用隨機(jī)附件激光覘牌，見圖3-34(c)。,3.9電子經(jīng)緯儀世界上第一臺電子經(jīng)緯儀(electronictheodolite)于1968年研制成功，80年代初生產(chǎn)出商品化的電子經(jīng)緯儀。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子經(jīng)緯儀的制造成本急速下降，現(xiàn)在，國產(chǎn)電子經(jīng)緯儀的售價已經(jīng)逼近同精度的光學(xué)經(jīng)緯儀的價格。與光學(xué)經(jīng)緯儀比較，電子經(jīng)緯儀是利用光電轉(zhuǎn)換原理和微處理器自動測量度盤的讀數(shù)并將測量結(jié)果顯示在儀器顯示窗上，如將其與電子手簿連接，可以自動儲存測量結(jié)果。3.9.1電子經(jīng)緯儀的測角原理電子經(jīng)緯儀的測