經(jīng)緯儀及角度測(cè)量(武漢大學(xué)出版)ppt課件

1、第四章第四章 經(jīng)緯儀及角度丈量經(jīng)緯儀及角度丈量第六節(jié)第六節(jié) 程度角觀丈量的誤差分析程度角觀丈量的誤差分析第一節(jié)第一節(jié) 程度角和豎直度丈量原理程度角和豎直度丈量原理第二節(jié)第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及度盤讀數(shù)光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及度盤讀數(shù)第三節(jié)第三節(jié) 程度角觀測(cè)程度角觀測(cè)第四節(jié)第四節(jié) 豎直角觀量豎直角觀量第五節(jié)第五節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正本章小結(jié)本章小結(jié)第一節(jié)第一節(jié) 程度角豎直角度丈量原理程度角豎直角度丈量原理 一、程度角丈量原理 空間兩相交直線投影在程度面上后的夾角稱為程度角。如右圖所示。第一節(jié)第一節(jié) 程度角豎直角度丈量原理程度角豎直角度丈量原理 一、程度角丈量原理 為了測(cè)定程度角值,

2、可在過角頂?shù)你U垂線上安頓一架經(jīng)緯儀,儀器必需有一個(gè)能程度放置的刻度圓盤程度度盤，度盤上有順時(shí)針方向的0 360的刻度，度盤的中心放在過O點(diǎn)的鉛垂線上，另外，經(jīng)緯儀還必需有一個(gè)望遠(yuǎn)鏡,望遠(yuǎn)鏡不但可以在程度面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),而且還能在鉛垂面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡分別瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)方高低不同的目的A和B,其在程度度盤上的相應(yīng)讀數(shù)為a和b, 那么程度角即為兩個(gè)讀數(shù)之差。即= b - a第一節(jié)第一節(jié) 程度角豎直角度丈量原理程度角豎直角度丈量原理 二、豎直角丈量原理 在同一豎直面內(nèi)視野瞄準(zhǔn)方向線和程度線之間的夾角稱為豎直角。如右圖所示，視野在程度線之上稱為仰角，符號(hào)為正；視野在程度線之下稱為俯角，符號(hào)為負(fù)。 豎直角用 表示。

3、第二節(jié)第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀光學(xué)經(jīng)緯儀 一、光學(xué)經(jīng)緯儀等級(jí)的劃分一、光學(xué)經(jīng)緯儀等級(jí)的劃分 光學(xué)經(jīng)緯儀按其精度劃分為光學(xué)經(jīng)緯儀按其精度劃分為J1,J1,J2,J2,J6,D,JJ6,D,J分別為分別為“大地丈量和大地丈量和“經(jīng)緯儀的漢語拼音經(jīng)緯儀的漢語拼音的第一個(gè)字母的第一個(gè)字母,1,2,6,1,2,6分別為該經(jīng)緯儀一測(cè)回方向觀測(cè)分別為該經(jīng)緯儀一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差的秒數(shù)。中誤差的秒數(shù)。 光學(xué)經(jīng)緯儀系列技術(shù)參數(shù)技 術(shù) 項(xiàng) 目經(jīng) 緯 儀 等 級(jí)DJ1DJ2DJ6一測(cè)回程度方向中誤差不大于126望遠(yuǎn)鏡有效孔徑不大于mm604040望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)302820水準(zhǔn)管分劃值不大于水 平 度 盤6/2mm20/2

4、mm/2mm垂 直 度 盤/2m/2mm/2mm主 要 用 途二等平面控制丈量及精細(xì)工程丈量三、四等平面控制丈量及 一 般 工 程 量圖根控制丈量及普通工程丈量第二節(jié)第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀光學(xué)經(jīng)緯儀J6光光學(xué)經(jīng)學(xué)經(jīng)緯儀緯儀正面反面二、經(jīng)緯儀的構(gòu)造二、經(jīng)緯儀的構(gòu)造DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)窗表示圖級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)窗表示圖0 1 2 3 4 5 6第三節(jié)第三節(jié) 程度角觀測(cè)程度角觀測(cè)一、經(jīng)緯儀的技術(shù)操作一、經(jīng)緯儀的技術(shù)操作經(jīng)緯儀的技術(shù)操作包括：經(jīng)緯儀的技術(shù)操作包括： 瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)讀數(shù)讀數(shù) 對(duì)中對(duì)中整平整平經(jīng)緯儀安頓經(jīng)緯儀安頓 經(jīng)緯儀技術(shù)操作 錄像第三節(jié)第三節(jié) 程度角觀測(cè)程度角觀測(cè)采用光學(xué)對(duì)中器安頓經(jīng)緯儀的操

5、作步驟如下：采用光學(xué)對(duì)中器安頓經(jīng)緯儀的操作步驟如下：1. 將儀器置于測(cè)站點(diǎn)上，架頭大致程度。粗略對(duì)中測(cè)站將儀器置于測(cè)站點(diǎn)上，架頭大致程度。粗略對(duì)中測(cè)站點(diǎn)。點(diǎn)。2. 旋轉(zhuǎn)腳螺旋使光學(xué)對(duì)中器對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)腳螺旋使光學(xué)對(duì)中器對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)。 3. 伸縮三腳架腿，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。再用腳螺旋準(zhǔn)確伸縮三腳架腿，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。再用腳螺旋準(zhǔn)確整平經(jīng)緯儀。整平經(jīng)緯儀。4. 假設(shè)光學(xué)對(duì)中器分劃圈不在測(cè)站點(diǎn)上，應(yīng)松開銜接螺假設(shè)光學(xué)對(duì)中器分劃圈不在測(cè)站點(diǎn)上，應(yīng)松開銜接螺旋，在架頭上平移儀器，使分劃圈對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)。旋，在架頭上平移儀器，使分劃圈對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)。5. 重新再整平儀器，依此反復(fù)進(jìn)展直至儀器整平后，光重新再整平

6、儀器，依此反復(fù)進(jìn)展直至儀器整平后，光學(xué)對(duì)中器分劃圈對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)為止。學(xué)對(duì)中器分劃圈對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)為止。第三節(jié)第三節(jié) 程度角觀測(cè)程度角觀測(cè)二、程度角觀測(cè)方法二、程度角觀測(cè)方法一測(cè)回法一測(cè)回法21盤左位置：盤左位置：左左=A左左 C左左盤右位置：盤右位置： 右右A右右 C右右測(cè)回角值：測(cè)回角值： 左左+ 右右 第三節(jié)第三節(jié) 程度角觀測(cè)程度角觀測(cè)二、程度角觀測(cè)方法二、程度角觀測(cè)方法一測(cè)回法一測(cè)回法第三節(jié)第三節(jié) 程度角觀測(cè)程度角觀測(cè)二、程度角觀測(cè)方法二、程度角觀測(cè)方法二方向觀測(cè)法二方向觀測(cè)法1選擇起始方向；選擇起始方向；2盤左順時(shí)針觀測(cè)各方盤左順時(shí)針觀測(cè)各方向向ABCDA；3盤右逆時(shí)針觀測(cè)各方盤右逆時(shí)針觀測(cè)

7、各方向向ADCBA；4在符合限差要求后，在符合限差要求后，計(jì)算各方向歸零方向值。計(jì)算各方向歸零方向值。方方 向向 觀觀 測(cè)測(cè) 法法 記記 錄錄 表表 等級(jí)：圖根控制等級(jí)：圖根控制 測(cè)區(qū)：測(cè)區(qū)：108水利工程水利工程 小組：小組： 儀器：儀器：DJ6 天氣：陰天氣：陰 觀測(cè)：觀測(cè)： 目期：目期：2007.5.23 星期三星期三 成像：穩(wěn)定成像：穩(wěn)定 記錄：記錄： 測(cè)測(cè)站站測(cè)測(cè)回回?cái)?shù)數(shù)目目的的讀讀 數(shù)數(shù)左左 右右 1802C左左+右右 180/2歸零方向歸零方向值值各測(cè)回平各測(cè)回平均方向值均方向值角值角值盤左盤左盤右盤右方向值方向值O0 02 1560 30 1674 31 0875 50 14A

8、0 02 00180 02 18-180 02 090 00 000 00 00B60 32 30240 32 24+660 32 1760 30 0260 30 16C 03 48315 03 36+12 03 42 01 27 01 24D210 53 4230 53 54-12210 53 48210 51 33210 51 38A0 02 18180 02 24-60 02 21第四節(jié)第四節(jié) 豎直角丈量豎直角丈量 豎直度盤垂直固定在望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸的一端，隨望豎直度盤垂直固定在望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸的一端，隨望遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。豎直度盤的刻劃與程度度盤根本遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。豎直度盤的刻劃與程度度盤根

9、本一樣，但其注字隨儀器構(gòu)造的不同分為順時(shí)針和逆時(shí)一樣，但其注字隨儀器構(gòu)造的不同分為順時(shí)針和逆時(shí)針兩種方式。針兩種方式。 一、豎直度盤的構(gòu)造一、豎直度盤的構(gòu)造第四節(jié)第四節(jié) 豎直角丈量豎直角丈量 對(duì)于J6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀豎盤與目的及目的水準(zhǔn)管之間應(yīng)滿足以下關(guān)系：當(dāng)視準(zhǔn)軸程度，目的水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，目的所指的豎盤讀數(shù)值盤左為90，盤右為270。 目前光學(xué)經(jīng)緯儀普遍采用豎盤自動(dòng)歸零補(bǔ)償安裝來替代豎盤目的水準(zhǔn)管。 第四節(jié)第四節(jié) 豎直角丈量豎直角丈量二、豎直角的計(jì)算公式二、豎直角的計(jì)算公式推導(dǎo)豎直角計(jì)算公式的詳細(xì)做法如下：推導(dǎo)豎直角計(jì)算公式的詳細(xì)做法如下： 1. 盤左位置把望遠(yuǎn)鏡大致置程度位置，這時(shí)豎盤盤左位

10、置把望遠(yuǎn)鏡大致置程度位置，這時(shí)豎盤讀數(shù)值約為讀數(shù)值約為90假設(shè)置盤右位置約為假設(shè)置盤右位置約為270，這，這個(gè)讀數(shù)稱為始讀數(shù)。個(gè)讀數(shù)稱為始讀數(shù)。 2. 漸漸仰起望遠(yuǎn)鏡物鏡，觀測(cè)豎盤讀數(shù)盤左漸漸仰起望遠(yuǎn)鏡物鏡，觀測(cè)豎盤讀數(shù)盤左時(shí)記作時(shí)記作L，盤右時(shí)記作，盤右時(shí)記作R，并與始讀數(shù)相比，是添，并與始讀數(shù)相比，是添加還是減少，讀數(shù)減少為順時(shí)針刻劃，讀數(shù)添加為加還是減少，讀數(shù)減少為順時(shí)針刻劃，讀數(shù)添加為逆時(shí)針刻劃。逆時(shí)針刻劃。第四節(jié)第四節(jié) 豎直角丈量豎直角丈量 如右圖的按順時(shí)針注記的豎盤方式，其豎直角計(jì)算公式為： 左 =90 L 右=R 270 豎直角 = 左+ 右/2 = R L 180/2注：同窗們

11、請(qǐng)將書上8689頁的豎直角改為二、豎直角的計(jì)算公式二、豎直角的計(jì)算公式第四節(jié)第四節(jié) 豎直角丈量豎直角丈量三、豎直角目的差的計(jì)算三、豎直角目的差的計(jì)算 當(dāng)目的偏離正確位置時(shí)，這個(gè)目的線所指的讀數(shù)就比始讀數(shù)增大或減少一個(gè)角值，此值稱為豎盤目的差，也就是豎盤目的位置不正確所引起的讀數(shù)誤差。目的差計(jì)算公式：目的差計(jì)算公式： X= 右右左左 = R+L-3602121第四節(jié)第四節(jié) 豎直角丈量豎直角丈量三、豎直角、目的差計(jì)算的適用公式三、豎直角、目的差計(jì)算的適用公式豎直角計(jì)算公式：豎直角計(jì)算公式： =90 L +X =R 270-X目的差計(jì)算公式：目的差計(jì)算公式： X= L+R-36021第四節(jié)第四節(jié) 豎

12、直角丈量豎直角丈量五、豎直角的觀測(cè)方法五、豎直角的觀測(cè)方法 1.盤左位置：瞄準(zhǔn)目的后，使豎盤目的水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)L，并記入豎直角觀測(cè)記錄表中。稱為上半測(cè)回觀測(cè)。 2.盤右位置：仍照準(zhǔn)原目的，使豎盤目的水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)值R，并記入記錄表中。稱為下半測(cè)回觀測(cè)。 3.上、下半測(cè)回合稱一測(cè)回觀測(cè)。 4.在豎直角觀測(cè)記錄表中進(jìn)展豎直角和目的差的計(jì)算。21 000330 右右左左MO備備 注注一測(cè)回豎直一測(cè)回豎直角角目的差目的差半測(cè)回豎直半測(cè)回豎直角角豎盤讀數(shù)豎盤讀數(shù)盤盤位位目目的的測(cè)測(cè)站站849259 8492300 210330 849230 第五節(jié)第五節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)

13、緯儀的檢驗(yàn)與校正 經(jīng)緯儀主要部件及軸系應(yīng)滿足下述幾何條件，即：照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于儀器豎軸(LLVV)；十字絲縱絲應(yīng)垂直于橫軸；視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸(CCHH)；橫軸應(yīng)垂直于儀器豎軸(HHVV)；豎盤目的差應(yīng)為零；光學(xué)對(duì)中器的視準(zhǔn)軸應(yīng)與儀器豎軸重合。如右圖所示。 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正錄像經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正錄像 由于儀器經(jīng)過長(zhǎng)期外業(yè)運(yùn)用或長(zhǎng)由于儀器經(jīng)過長(zhǎng)期外業(yè)運(yùn)用或長(zhǎng)途運(yùn)輸及外界影響等，會(huì)使各軸線的途運(yùn)輸及外界影響等，會(huì)使各軸線的幾何關(guān)系發(fā)生變化，因此在運(yùn)用前必幾何關(guān)系發(fā)生變化，因此在運(yùn)用前必需對(duì)儀器進(jìn)展檢驗(yàn)和校正。需對(duì)儀器進(jìn)展檢驗(yàn)和校正。 第六節(jié)第六節(jié) 角度丈量本卷須知角度丈量本卷須知一、影響角

14、度丈量成果的主要要素一、影響角度丈量成果的主要要素1. 視準(zhǔn)軸和橫軸的誤差。視準(zhǔn)軸和橫軸的誤差。2. 水準(zhǔn)管的整平誤差。水準(zhǔn)管的整平誤差。3. 操作不規(guī)范引起的誤差。操作不規(guī)范引起的誤差。4. 自然條件影響的誤差。自然條件影響的誤差。5. 讀數(shù)誤差對(duì)測(cè)角的影響。讀數(shù)誤差對(duì)測(cè)角的影響。 第六節(jié)第六節(jié) 角度丈量本卷須知角度丈量本卷須知二、本卷須知二、本卷須知1. 儀器要穩(wěn)定儀器要穩(wěn)定 2. 對(duì)中要準(zhǔn)確對(duì)中要準(zhǔn)確 3. 整平要仔細(xì)整平要仔細(xì)4. 目的要照準(zhǔn)目的要照準(zhǔn)5. 操作要規(guī)范操作要規(guī)范 6. 估讀要準(zhǔn)確估讀要準(zhǔn)確7. 觀測(cè)要校核觀測(cè)要校核本本 章章 小小 結(jié)結(jié)一、經(jīng)緯儀及運(yùn)用：一、經(jīng)緯儀及運(yùn)用

15、：光學(xué)經(jīng)緯儀幾何軸線之間的關(guān)系光學(xué)經(jīng)緯儀幾何軸線之間的關(guān)系水準(zhǔn)管軸垂直儀器豎軸；水準(zhǔn)管軸垂直儀器豎軸；圓水準(zhǔn)器軸平行于豎軸；圓水準(zhǔn)器軸平行于豎軸；十字絲豎絲垂直橫軸；十字絲豎絲垂直橫軸；視準(zhǔn)軸垂直橫軸；視準(zhǔn)軸垂直橫軸；橫軸垂直儀器豎軸；橫軸垂直儀器豎軸；豎盤目的差為零豎盤目的差為零X=0；光學(xué)對(duì)中器視準(zhǔn)軸與儀器豎軸重合。光學(xué)對(duì)中器視準(zhǔn)軸與儀器豎軸重合。本本 章章 小小 結(jié)結(jié) 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)；圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)；十字絲豎絲照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)；圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)；十字絲豎絲的檢驗(yàn)；視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)；橫軸的檢驗(yàn)；豎盤目的水準(zhǔn)管的的檢驗(yàn)；視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)；橫軸的檢驗(yàn)；豎盤目的水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)；光學(xué)對(duì)中器的檢驗(yàn)。檢驗(yàn)；

16、光學(xué)對(duì)中器的檢驗(yàn)。 一、經(jīng)緯儀及運(yùn)用：一、經(jīng)緯儀及運(yùn)用： 2光學(xué)經(jīng)緯儀的技術(shù)操作方法光學(xué)經(jīng)緯儀的技術(shù)操作方法: 對(duì)中對(duì)中整平整平瞄瞄準(zhǔn)準(zhǔn)讀數(shù)。其中：經(jīng)緯儀的安頓包括整平和對(duì)中。讀數(shù)。其中：經(jīng)緯儀的安頓包括整平和對(duì)中。3光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)工程光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)工程 4光學(xué)經(jīng)緯儀觀測(cè)程度角時(shí)，用盤左、盤右觀丈量光學(xué)經(jīng)緯儀觀測(cè)程度角時(shí)，用盤左、盤右觀丈量取平均值可以消除哪些誤差的影響：取平均值可以消除哪些誤差的影響： 1程度度盤偏心差程度度盤偏心差 2視準(zhǔn)不垂直于橫軸的誤差視準(zhǔn)不垂直于橫軸的誤差 3橫軸不垂直于豎軸的誤差橫軸不垂直于豎軸的誤差 注：不能消除豎軸不鉛垂的誤差注：不能消除豎軸不鉛垂的誤差本本 章章 小小 結(jié)結(jié)二、程度角丈