第五講經(jīng)緯儀檢驗(yàn)校正、誤差分析、觀測(cè)值歸算

1、現(xiàn)代測(cè)量學(xué),4.4,經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)校正,垂直度盤(pán),照,準(zhǔn),讀數(shù)顯微鏡,1.,豎,軸,2.,橫,軸,3.,照準(zhǔn)軸,橫,軸,軸,支,架,水平度盤(pán),支,架,照,準(zhǔn),部,基,座,照準(zhǔn)軸和橫軸正交，,水平軸與豎軸正交。,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,豎,軸,三,腳,架,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的條件,垂直度盤(pán),照,準(zhǔn),讀數(shù)顯微鏡,橫,軸,支,架,照,準(zhǔn),部,經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的條件,1.,儀器的豎軸鉛垂,2.,照準(zhǔn)軸和橫軸正交,3.,橫軸與豎軸正交,4.,豎軸與水平度盤(pán)正交，且過(guò)其中心,5.,橫軸與垂直度盤(pán)正交，且過(guò)其中心,6.,十字絲縱絲應(yīng)處于鉛垂面內(nèi),7.,垂直

2、度盤(pán)指標(biāo)差近于零,支,架,水平度盤(pán),軸,基,座,三,腳,架,豎,軸,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),儀器檢校原則,不受未檢校項(xiàng)目的影響,不破壞已檢校項(xiàng)目的結(jié)果,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),一、管水準(zhǔn)器檢校,1,、檢校目的,管水準(zhǔn)器水準(zhǔn)軸與水平度盤(pán)平行,2,、檢驗(yàn)原理,若儀器滿足條件，管水準(zhǔn),器水準(zhǔn)軸與水平度盤(pán)平行,管水準(zhǔn)軸,水平度盤(pán),垂直軸,支架等高,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),一、管水準(zhǔn)器檢校（續(xù)）,e/2,?,e,?

3、,?,3,、檢校方法,管水準(zhǔn)軸,?,盤(pán),度,水,平,?,軸,準(zhǔn),管,水,管水準(zhǔn)軸,?,度,盤(pán),水,平,水平面,水平度盤(pán),水平度盤(pán),水平面,?,垂直軸,垂直軸,垂直軸,垂直軸,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),二、十字絲檢校,檢校目的：十字絲縱絲與橫軸正交,檢驗(yàn)方法：,1.,照準(zhǔn)一點(diǎn)狀目標(biāo),A,，固,定照準(zhǔn)部及望遠(yuǎn)鏡；,2.,用望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋使望,遠(yuǎn)鏡縱轉(zhuǎn),若目標(biāo)點(diǎn),A,離,開(kāi)十字絲，儀器條件不,滿足。,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),二、十字絲檢校（續(xù)）,校正方法,打開(kāi)十字絲環(huán)護(hù)蓋，,

4、松開(kāi),4,個(gè)螺旋,E,，,轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲環(huán)。,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),三、照準(zhǔn)軸檢校,檢校原理,檢校目的：照準(zhǔn)軸與橫軸正交,存在照準(zhǔn)軸誤差時(shí)，照準(zhǔn)面為錐面,檢驗(yàn)方法（一）,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),照準(zhǔn)軸檢校方法,檢驗(yàn)方法（二）：,讀數(shù)：照準(zhǔn),與儀器大致同高,的目標(biāo)盤(pán)左、盤(pán)右分別讀取水,平度盤(pán)讀數(shù)，則,2,C,?,右,?,左,?,180,校正方法（, 1,）,：,?,1.,正確讀數(shù)為,右=右,-,C,左=左,+,C,2.,在儀器上安置正確讀數(shù),3.,用改針?biāo)砷_(kāi)上下兩個(gè),螺旋

5、,的任意一個(gè)，用左右兩個(gè)絞,頭螺旋移動(dòng)十字絲板使其精確照準(zhǔn)目標(biāo)即可。,4.,將松開(kāi)的螺旋上緊。,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),四、橫軸應(yīng)與豎軸正交,墻,面,檢驗(yàn)：,1,?,AC,?,AB,AB,?,?,2,AC,tgi,?,PC,PC,?,OC,?,tg,?,?,s,?,tg,?,?,?,tgi,?,ctg,?,2,S,P,i,i,a,O,S,A,2,?,C,B,校正：,專業(yè)人員進(jìn)行,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),五、垂直度盤(pán)指標(biāo)差檢校,檢驗(yàn),：,中絲法觀測(cè)垂直角一測(cè)回，計(jì)算出指

6、標(biāo)差。,i,= (,左,+,右,-,360,）,/2,校正,：,i,30J2,1 J6,1,、調(diào)整指標(biāo)水準(zhǔn)器（,030,儀器）,保持中絲照準(zhǔn)目標(biāo)，旋轉(zhuǎn)指標(biāo)水準(zhǔn)器微動(dòng)螺絲，安置正確垂直,角讀數(shù),右,i,或左,i,，此時(shí)氣泡偏離，調(diào)整氣泡校正,螺絲使,之居中。,2,、調(diào)整十字絲（,020,儀器）,旋轉(zhuǎn)垂直微動(dòng)螺絲，安置正確垂直角讀數(shù),右,i,或左,i,，此時(shí),目標(biāo)偏離十字絲中心，調(diào)整,十字絲校正螺絲,，使之照準(zhǔn)目標(biāo),。,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),六、光學(xué)對(duì)點(diǎn)器的檢校,1,、照準(zhǔn)部上的光學(xué)對(duì)點(diǎn)器,整置儀器后，旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部于不同位置，并在,地

7、面紙上標(biāo)定十字絲中心照準(zhǔn)點(diǎn),1,、,2,若,各點(diǎn)重合，說(shuō)明光學(xué)對(duì)點(diǎn)器正確。否則需調(diào),整轉(zhuǎn)向棱鏡螺絲，使之照準(zhǔn)各點(diǎn)的中心位置。,2,、基座上的光學(xué)對(duì)點(diǎn)器,懸掛垂球，標(biāo)定垂球尖位置，若十字絲中,心和該點(diǎn)重合，說(shuō)明光學(xué)對(duì)點(diǎn)器正確。否,則需調(diào)整轉(zhuǎn)向棱鏡螺絲，使之照準(zhǔn)該點(diǎn)。,1,2,3,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),4.5,經(jīng)緯儀儀器誤差對(duì)角度測(cè)量的影響,0,一、照準(zhǔn)部偏心差,度盤(pán)刻劃中心與照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中,心不一致，對(duì)水平角的影響稱,為照準(zhǔn)部偏心差。,M,右,右,-,e,C,C,R,+,左,(B),左,(B),、,e,稱為偏心元素。,e,對(duì)讀數(shù)的影

8、響為：,?,?,?,?,?,?,sin(,M,?,?,),R,左,=,左,+,右,=,右,-,至目標(biāo),T,（左,+,右）,/2 =,（左, +,右,）,/2,特性,：,對(duì)盤(pán)左、盤(pán)右讀數(shù)影響值，大小相等，,符號(hào)相反，故一測(cè)回觀測(cè)可消除其影響,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),4.5,經(jīng)緯儀儀器誤差對(duì)角度測(cè)量的影響,二、照準(zhǔn)軸誤差,照準(zhǔn)軸與橫軸不正交對(duì)角度觀測(cè)產(chǎn)生的影響。,M,M,1,c,H,O,H,1,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),4.5,經(jīng)緯儀儀器誤差對(duì)角度測(cè)量的影響,M,m,A,o

9、,c,Xc,a,sinXc = ma/oa =MA/oa =(oA sinc)/(oAcos,),Xc=c/ (cos,),結(jié)論：,1,、隨垂直角增大而增大,2,、對(duì)于同一目標(biāo)來(lái)說(shuō)，盤(pán)左、盤(pán)右照準(zhǔn)軸偏離正,確位置的大小相等，方向相反，一測(cè)回可消除。,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),4.5,經(jīng)緯儀儀器誤差對(duì)角度測(cè)量的影響,M,M,1,i,i,三、橫軸誤差,橫軸不水平對(duì)水平角的影響。,x,i,= mm,1,/om,= MM,1,/om,=,i,mM/om,x,i,= i,tg,H,H,m,m,1,H,O,x,i,H,i,M,o,d,e,r,n

10、,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),4.5,經(jīng)緯儀儀器誤差對(duì)角度測(cè)量的影響,x,i,= i,tg,特性,：,（,1,）,x,i,與,i,大小成正比，且與有關(guān)。,（,2,）盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)中數(shù)可消除其影響。,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),4.5,經(jīng)緯儀儀器誤差對(duì)角度測(cè)量的影響,V,Z,Z,i,O,Z,L,K,Z,L,V,Z,3,、豎軸誤差,豎軸傾斜，使橫軸傾斜，對(duì)讀數(shù),產(chǎn)生影響。隨照準(zhǔn)軸位置的不同，,橫軸傾斜量也不同：,Z,?,Z,?,?,i,?,O,Z,?,而：,Z,?,Z,?,?,?,K,Z,?,?,?,K

11、,Z,?,?,?,O,Z,?,sin,?,故：,i,?,?,?,sin,?,L,L,Z,豎軸誤差對(duì)讀數(shù)的影響為：,X,?,?,?,sin,?,?,tg,?,特性：,（,1,）豎軸誤差與豎軸傾斜量、照準(zhǔn)軸位置和目,標(biāo)垂直角有關(guān)；,（,2,）盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)，橫軸傾斜不變，故不能,消除其對(duì)水平角的影響。,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),野外測(cè)量的基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)線,測(cè)量計(jì)算的基準(zhǔn)面,三差改正,野外測(cè)定角度,水準(zhǔn)面、鉛垂線,高斯平面,橢球面,曲率改正,參考橢球面,高斯平面,空間概念,兩點(diǎn)定線,三點(diǎn)定面,（直線,+,點(diǎn)）定面,M,o,d,e,r,n,S

12、,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),4.6,水平角地面觀測(cè)值的歸算,一、水平方向歸算到參考橢球面上,1.,垂線偏差改正,儀器在正確條件下的照準(zhǔn)面,鉛垂面,Z,Z,1,M,m,目標(biāo),線,鉛垂面,AZ,1,R,1,Z,大地天頂,?,Z,R,m,?,A,Z,1,天文天頂,法,R,1,1,法截面,AZR,由于測(cè)站點(diǎn)的垂線方向與,法線方向不一致,(,其夾角稱為,“垂線偏差”,),，而施加的改正,數(shù)。,u,P,北極,A,R,1,?,1,測(cè)站,R,O,?,1,?,?,(,?,sin,A,?,?,cos,A,),ctgZ,S,u,r,v,e,y,M,o,d,e,r,n,現(xiàn),代,測(cè),量

13、,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),2.,標(biāo)高差改正,過(guò)測(cè)站點(diǎn)的法線和照準(zhǔn),點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)面,過(guò)測(cè)站點(diǎn)的法線和照準(zhǔn),點(diǎn)沿法線在橢球面上投,影點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)面,2,測(cè)站點(diǎn),A,照準(zhǔn)點(diǎn),B,H,2,A,12,?,2,b,b,N,S,B,2,B,1,R,O,K,a,e,?,?,?,2,?,2,?,H,2,cos,B,2,sin,2,A,12,2,M,2,K,b,S,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),4.6,水平角地面觀測(cè)值的歸算,N,B,3.,截面差改正,A,到,B,的法截線,AaB,B,到,A,的法截線,BbA,大地線：,ASB,A,、,B,兩點(diǎn)在參考橢球面上的

14、最短距離,b,S,a,對(duì)向觀測(cè)的法截線方向不相重合，故,需要改正到相應(yīng)的大地線方向，所加,A,改正數(shù)稱為截面差改正。,?,3,e,?,?,?,2,2,?,3,?,?,S,cos,B,sin,2,A,1,12,2,12,N,1,M,o,d,e,r,n,S,u,r,v,e,y,2,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),4.6,水平角地面觀測(cè)值的歸算,二、橢球面上的水平方向化算到高斯平面上,由于大地線投影到高斯平面,上是曲線，雖然投影后角度,沒(méi)有變化，但點(diǎn)之間為曲線,連接，給計(jì)算帶來(lái)了不便，,為此需將點(diǎn)間曲線方向化算,為直線方向，此項(xiàng)改正稱為,“曲率改正”。公式為,:,?,12,M,o,d,e,r,n,y,m,?,?,?,?,?,(,x,?,x,),2,1,2,2,R,m,現(xiàn),代,測(cè),量,技,術(shù),室,S,u,r,v,e,y,現(xiàn)代測(cè)量學(xué),垂線偏差改正,標(biāo)