C第三章經(jīng)緯儀與角度測量ppt課件

1、煤礦丈量煤礦丈量學(xué)學(xué) 主講主講: :付智華付智華 第三章第三章 經(jīng)緯儀及角度丈量經(jīng)緯儀及角度丈量 本章知識(shí)點(diǎn)v角度丈量的原理v豎直角觀測v比例尺程度角觀測v經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正v光學(xué)經(jīng)緯儀v全站儀丈量系統(tǒng) 第一節(jié) 角度丈量原理3.1.1 概述概述 角度丈量是確定地面點(diǎn)位的根本任務(wù)之一；包括角度丈量是確定地面點(diǎn)位的根本任務(wù)之一；包括程度角丈量和豎直角丈量。程度角丈量和豎直角丈量。經(jīng)經(jīng)緯緯儀儀丈丈量量儀儀器器全全站站儀儀 第一節(jié) 角度丈量的原理角度丈量：測定程度角和豎直角。角度丈量：測定程度角和豎直角。程度角程度角:地面上兩相交直線間的夾地面上兩相交直線間的夾角在程度面上的投影。范圍：角在程度面上的

2、投影。范圍：=0360豎直角：在同一豎直面內(nèi)傾斜視野豎直角：在同一豎直面內(nèi)傾斜視野與程度線的夾角。范圍：與程度線的夾角。范圍：=090 ，仰角為正，俯角為負(fù)。，仰角為正，俯角為負(fù)。 程度面aocAOC0ca程度度盤程度度盤丈量的原理：丈量的原理： 兩個(gè)方向的讀數(shù)差兩個(gè)方向的讀數(shù)差 =c-a范圍：順時(shí)針范圍：順時(shí)針0360天頂鉛垂線程度線ACAZCZACB090 180270丈量的原理：丈量的原理： 兩個(gè)方向的讀數(shù)差兩個(gè)方向的讀數(shù)差豎直角的大?。贺Q直角的大小： 以程度方向?yàn)榛鶞?zhǔn)指以程度方向?yàn)榛鶞?zhǔn)指向兩側(cè)目的。向兩側(cè)目的。仰角為正，俯角為負(fù)仰角為正，俯角為負(fù)其范圍：其范圍：=0903.2.1 光學(xué)

3、經(jīng)緯儀類型光學(xué)經(jīng)緯儀類型 第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀按其精度等級(jí)劃分按其精度等級(jí)劃分: : DJ07 DJ07、DJ1DJ1、DJ2DJ2、DJ6DJ6、 DJ15 DJ15等。等。 D: D:大地丈量大地丈量 J J：經(jīng)緯儀：經(jīng)緯儀 下標(biāo)數(shù)字：該儀器的精度目的單位為秒，表示下標(biāo)數(shù)字：該儀器的精度目的單位為秒，表示該儀器一測回方向觀測中誤差的秒數(shù)。該儀器一測回方向觀測中誤差的秒數(shù)。 普通工程丈量最常用普通工程丈量最常用: DJ6: DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀普通級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀普通經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀 DJ6DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀 第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀 DJ6 DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀經(jīng)級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀普通由基座、程緯

4、儀普通由基座、程度度盤、照準(zhǔn)部三部度度盤、照準(zhǔn)部三部分組成。分組成。3.2.2 經(jīng)緯儀的構(gòu)造經(jīng)緯儀的構(gòu)造基座基座程度度盤程度度盤照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部三照準(zhǔn)部三照準(zhǔn)部 照準(zhǔn)部是基座上方可以轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部是基座上方可以轉(zhuǎn)動(dòng)的部分的總稱。主要由望動(dòng)的部分的總稱。主要由望遠(yuǎn)鏡、豎直度盤、水準(zhǔn)器以遠(yuǎn)鏡、豎直度盤、水準(zhǔn)器以及讀數(shù)設(shè)備等組成。及讀數(shù)設(shè)備等組成。0 90 180 270 090180270照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部 程度度盤 基座讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)顯微鏡照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管經(jīng)經(jīng)緯緯儀儀1 望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋微動(dòng)螺旋 豎直度盤豎直目的水準(zhǔn)豎直目的水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋管微動(dòng)螺旋程度制動(dòng)、程度制動(dòng)、微動(dòng)螺旋微動(dòng)螺旋光

5、學(xué)光學(xué)對(duì)中器對(duì)中器經(jīng)經(jīng)緯緯儀儀2 光學(xué)望遠(yuǎn)鏡主要由物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡和十字絲分劃板四部分組成 。望遠(yuǎn)鏡十字絲望遠(yuǎn)鏡十字絲橫絲橫絲 縱絲縱絲 望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡經(jīng)緯儀的兩水準(zhǔn)氣泡經(jīng)緯儀的兩水準(zhǔn)氣泡 水準(zhǔn)器：圓水準(zhǔn)器、管水準(zhǔn)器 。 圓水準(zhǔn)器用于粗略整平儀器，管水準(zhǔn)器用于準(zhǔn)確整平儀器經(jīng)緯儀的兩水準(zhǔn)氣泡經(jīng)緯儀的兩水準(zhǔn)氣泡 水準(zhǔn)器：圓水準(zhǔn)器、管水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器：圓水準(zhǔn)器、管水準(zhǔn)器 。 圓水準(zhǔn)器用于粗略整平儀器，管水準(zhǔn)器用于準(zhǔn)圓水準(zhǔn)器用于粗略整平儀器，管水準(zhǔn)器用于準(zhǔn)確整平儀器確整平儀器 圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器 作用：指示儀器豎軸作用：指示儀器豎軸能否豎直。能否豎直。 圓水準(zhǔn)器軸：圓水準(zhǔn)器軸： 銜接零點(diǎn)與球面球心銜接零點(diǎn)

6、與球面球心的直線的直線 管水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器 作用：指示程度度盤作用：指示程度度盤能否程度。能否程度。 管水準(zhǔn)器軸：管水準(zhǔn)器軸： 過零點(diǎn)與圓弧縱向相過零點(diǎn)與圓弧縱向相切的切線。切的切線。經(jīng)緯儀的三軸：視準(zhǔn)軸、程度軸、垂直軸經(jīng)緯儀的三軸：視準(zhǔn)軸、程度軸、垂直軸 視準(zhǔn)軸垂直于程度軸視準(zhǔn)軸垂直于程度軸程度軸垂直于豎直軸程度軸垂直于豎直軸 第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀3.2.3 經(jīng)緯儀的根本操作經(jīng)緯儀的根本操作 第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀3.2.3 經(jīng)緯儀的根本操作經(jīng)緯儀的根本操作B對(duì)中對(duì)中整平整平經(jīng)緯儀的操作步驟有對(duì)中、整平、照準(zhǔn)、讀數(shù)四大步。經(jīng)緯儀的操作步驟有對(duì)中、整平、照準(zhǔn)、讀數(shù)四大步。氣泡居中，氣泡居中，1、2等高

7、等高123平行平行高高氣泡居中，氣泡居中，3與與1、2等高等高123氣泡運(yùn)動(dòng)的方向與右手旋轉(zhuǎn)的方向一樣瞄準(zhǔn)方法瞄準(zhǔn)方法(4(4點(diǎn)點(diǎn)) )目鏡對(duì)光使十字絲明晰目鏡對(duì)光使十字絲明晰用準(zhǔn)星粗瞄目的用準(zhǔn)星粗瞄目的物鏡對(duì)光，使目的像明晰物鏡對(duì)光，使目的像明晰用程度微動(dòng)準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)目的用程度微動(dòng)準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)目的TDJ2E TDJ2 北光準(zhǔn)星準(zhǔn)星目鏡目鏡程度微動(dòng)程度微動(dòng)物鏡物鏡照準(zhǔn)照準(zhǔn)瞄準(zhǔn)時(shí)，盡量用縱絲瞄準(zhǔn)目的下部。瞄準(zhǔn)時(shí)，盡量用縱絲瞄準(zhǔn)目的下部。DJ6采用分微尺測微器讀書方法采用分微尺測微器讀書方法“H程度度盤讀數(shù)程度度盤讀數(shù)“V豎直度盤讀數(shù)豎直度盤讀數(shù)方法：方法：1、先讀取度盤讀數(shù)；、先讀取度盤讀數(shù)；1 2、再

8、以度盤分化線為準(zhǔn)讀取測微尺上的、再以度盤分化線為準(zhǔn)讀取測微尺上的整分?jǐn)?shù)；分微尺的分劃值為整分?jǐn)?shù)；分微尺的分劃值為1 3、最后估讀估讀到秒。秒數(shù)至測微器一、最后估讀估讀到秒。秒數(shù)至測微器一格的非常之格的非常之(6)。017373730424讀數(shù)讀數(shù)兩個(gè)根本概念：盤左盤右盤左觀測盤左觀測盤右觀測盤右觀測豎直度盤豎直度盤豎直度盤豎直度盤 第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀一測回法： 適用于：2個(gè)方向的單角AOB二方向觀測法： 適用于：在一個(gè)測站上需求觀測兩個(gè)以上方向。3.2.4 程度角觀測程度角觀測步驟：1安頓儀器于測站O點(diǎn)，對(duì)中、整平。盤左瞄準(zhǔn)左邊A，配度盤至000X，讀取a1。2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)右邊B，讀取b1。

9、 那么上半測回角值:1= b1-a13盤右，瞄準(zhǔn)右邊B，讀取b2。4逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)左邊A，讀取a2。 那么下半測回角值:2= b2-a25計(jì)算角值 假設(shè)：1-240圖根級(jí) 那么有： = 1+2/2一測回法測回法記錄格式254 24 06180 05 0074 19 06右右ABO左左AB00 04 1874 23 42 74 19 2474 19 15ABO 測站測站豎盤豎盤位置位置目的目的程度度程度度盤讀數(shù)盤讀數(shù) 半測回半測回角值角值 一測回一測回角值角值 示示 意意 圖圖假設(shè)觀測假設(shè)觀測N N個(gè)測回，各測回間按個(gè)測回，各測回間按180180/N/N的差值來配置度盤。的差值來配置度盤。u 測

10、回法小結(jié)測回法小結(jié):u左右順右左逆左右順右左逆二方向觀測法1適用：在一個(gè)測站上需求觀測兩個(gè)以上方向。適用：在一個(gè)測站上需求觀測兩個(gè)以上方向。2步驟：有四個(gè)觀測方向步驟：有四個(gè)觀測方向ABOCD盤盤左左零方向零方向2下半測回 倒鏡成盤右，倒鏡成盤右，逆時(shí)針依次觀測逆時(shí)針依次觀測A A，D D，C C，B B，A A。 同理各測回間同理各測回間按按1800/N1800/N的差值，的差值，來配置程度度盤。來配置程度度盤。 ABOCD盤盤右右零方向零方向3計(jì)算、記錄1半測回歸零差半測回歸零差: J2 12 ；J6 18 。 22C值兩倍照準(zhǔn)誤差值兩倍照準(zhǔn)誤差: 2C=盤左讀數(shù)盤右讀數(shù)盤左讀數(shù)盤右讀數(shù)1

11、80。 一測回內(nèi)一測回內(nèi)2C互差：互差：J218 ；J6不作要求。不作要求。3各方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值：各方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值： 平均值平均值=盤左讀數(shù)盤左讀數(shù)+盤右讀數(shù)盤右讀數(shù)180/2 留意：零方向觀測兩次，應(yīng)將平均值再取平均。留意：零方向觀測兩次，應(yīng)將平均值再取平均。4歸零方向值歸零方向值 將各方向平均值分別減去零方向平均值，即得各方向?qū)⒏鞣较蚱骄捣謩e減去零方向平均值，即得各方向歸零方向值。歸零方向值。5各測回歸零方向值的平均值各測回歸零方向值的平均值 同一方向值各測回間互差同一方向值各測回間互差:J2 12 ；J6 24 。 圖形：方向觀測法記錄手薄方向觀測法記錄計(jì)算的實(shí)例

12、講解：1 1、上半測回歸零差、上半測回歸零差=000212- 000206=6=000212- 000206=6。2 2、OAOA方向方向2C2C值值= 000212- 18000206=6= 000212- 18000206=6。 OD OD方向方向2C2C值值= 18200224- 200224=0= 18200224- 200224=0。 這兩個(gè)方向的這兩個(gè)方向的2C2C互差互差= 6= 63 3、OAOA方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值：方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值： (000212+(18000206-1800)/2=000209 (000212+(18000206-1800)/2=0002

13、09。 再取平均得：再取平均得：(000209+ 000203)/2=000206 (000209+ 000203)/2=000206 OD OD方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值：方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值： (18200224+(200224+1800)/2=18200224 (18200224+(200224+1800)/2=18200224。4 4、OBOB方向的歸零方向值：方向的歸零方向值： 5101536-000206= 5101330 5101536-000206= 5101330。 OD OD方向的歸零方向值：方向的歸零方向值： 18200224- 000206= 18200018 1

14、8200224- 000206= 18200018。5 5、OBOB方向各測回歸零方向值的平均值：方向各測回歸零方向值的平均值： (5101330+5101325)/2= 5101328 (5101330+5101325)/2= 5101328。 OB OB方向值各測回間互差方向值各測回間互差: 5101330- 5101325=5: 5101330- 5101325=5。u方向觀測法小結(jié)方向觀測法小結(jié): 第四節(jié) 豎直角觀測3.4.2 豎直度盤的構(gòu)造豎直度盤的構(gòu)造豎盤目的豎盤目的水準(zhǔn)管水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋微動(dòng)螺旋豎盤豎盤豎盤的注記方式：有順時(shí)針與逆時(shí)針兩種。豎盤的注記方式：有順時(shí)針與逆時(shí)針兩種。 1

15、順時(shí)針注記順時(shí)針注記180180270270 0 09090盤左盤左目的線目的線27027090900 0180180盤右盤右目的線目的線2逆時(shí)針注記逆時(shí)針注記 0 0270270 180 1809090盤左盤左目的線目的線27027090901801800 0盤右盤右目的線目的線3.4.2豎直角的計(jì)算公式1、順時(shí)針注記、順時(shí)針注記 左左=90-L 右右=R-270 故一測回豎直角故一測回豎直角 =左左+右右/2 2、逆時(shí)針注記問題：問題：左左= ？ 右右=？故有故有:左左= L -90 右右=270- R一測回豎直角一測回豎直角: =左左+右右/2 3.4.3豎盤目的差1、定義、定義由于目的

16、線偏移，當(dāng)視野程度時(shí)，豎盤讀數(shù)不是恰好等于由于目的線偏移，當(dāng)視野程度時(shí)，豎盤讀數(shù)不是恰好等于90或或270上，而是與上，而是與90或或270相差一個(gè)相差一個(gè)x角，稱為豎盤角，稱為豎盤目的差。當(dāng)偏移方向與豎盤注記添加方向一致時(shí)，目的差。當(dāng)偏移方向與豎盤注記添加方向一致時(shí)，x為為正，反之為負(fù)。正，反之為負(fù)。 180180270270 0 09090 x盤左盤左2 2結(jié)論：取盤左盤右平均值，可消除目的差的影響。結(jié)論：取盤左盤右平均值，可消除目的差的影響。普通規(guī)范規(guī)定，目的差變動(dòng)范圍，普通規(guī)范規(guī)定，目的差變動(dòng)范圍，J625J625、J215 J215 。 2、計(jì)算公式）或左右(21)360(21xRLx1目的差目的差:對(duì)于順時(shí)針注記的：對(duì)于順時(shí)針注記的：正確的豎直角正確的豎直角=(90+x) -L=左左+x =R-(270+x)=右右-x 第六節(jié) 全