經(jīng)緯儀角測量PPT課件

1、 圖3-1水平角度為：=b-a第1頁/共97頁觀測水平角的經(jīng)緯儀必須具備下列幾個條件： (1)能夠安置成水平的刻度圓盤和能夠精確讀取度 盤讀 數(shù)的讀數(shù)裝置； (2)能夠在水平方向和豎直方向轉(zhuǎn)動的瞄準設(shè)備，以精 確瞄準不同方向、不同高度和不同距離的目標； (3)有能夠?qū)⒍缺P的中心安置在所測角頂點的鉛垂線方 向上的設(shè)備。 第2頁/共97頁按照讀數(shù)方式可以分為:測微尺讀數(shù)裝置單平板玻璃測微器讀數(shù)裝置第3頁/共97頁按照讀數(shù)方式可以分為:測微尺讀數(shù)裝置單平板玻璃測微器讀數(shù)裝置第4頁/共97頁第5頁/共97頁第6頁/共97頁照準部水平度盤基座讀數(shù)方法第7頁/共97頁照準部水平度盤基座讀數(shù)方法第8頁/共9

2、7頁1. 望遠鏡 2. 豎直度盤 3. 照準部水準管4. 光學讀數(shù)系統(tǒng)5. 讀數(shù)顯微鏡6. 內(nèi)軸 第9頁/共97頁望遠鏡:望遠鏡用來瞄準遠方目標，與水準儀的望遠鏡構(gòu)造相同，它固定在橫軸上，可繞橫軸做仰俯轉(zhuǎn)動，并可用望遠鏡的制動螺旋和微動螺旋(圖32)控制其轉(zhuǎn)動。 第10頁/共97頁豎直度盤:豎直度盤由光學玻璃制成，與望遠鏡的橫軸連在一起可用來測量豎直角。第11頁/共97頁照準部水準管:照準部水準管用來檢查儀器是否水平 。第12頁/共97頁光學讀數(shù)系統(tǒng)由一系列棱鏡和透鏡組成，光線通過棱鏡的折射，可將水平度盤和豎直度盤的刻度及分微尺的刻劃投影到讀數(shù)顯微鏡內(nèi)，以便進行讀數(shù)。 第13頁/共97頁5.讀

3、數(shù)顯微鏡6. 內(nèi)軸 第14頁/共97頁6.內(nèi)軸 第15頁/共97頁第16頁/共97頁內(nèi)軸是儀器的豎軸，也是照準部的旋轉(zhuǎn)軸，它插入水平度盤的外軸，整個照準部可以在水平度盤上轉(zhuǎn)動，并可用水平制動螺旋和微動螺旋來控制它的轉(zhuǎn)動。 第17頁/共97頁水平度盤基座讀數(shù)方法第18頁/共97頁1.水平度盤部分 2.度盤變換手輪3.外軸第19頁/共97頁1.水平度盤部分 2.度盤變換手輪3.外軸第20頁/共97頁 圖3-3經(jīng)緯儀的光學系統(tǒng)第21頁/共97頁 2.度盤變換手輪3. 外軸第22頁/共97頁3.外軸第23頁/共97頁 圖3-3經(jīng)緯儀的光學系統(tǒng)第24頁/共97頁基座讀數(shù)方法第25頁/共97頁第26頁/共

4、97頁讀數(shù)方法第27頁/共97頁水平度盤和豎直度盤測微尺第28頁/共97頁如圖3-4示水平度盤H讀數(shù)為 180+06.4=1800624，豎直度盤V讀數(shù)為 64+53.2=645312。 第29頁/共97頁按照讀數(shù)方式可以分為:單平板玻璃測微器讀數(shù)裝置第30頁/共97頁 圖3-5DJ6型光學經(jīng)緯儀 第31頁/共97頁 圖3-6單平板玻璃測微器第32頁/共97頁圖3-7讀數(shù)顯微鏡中的影像第33頁/共97頁圖3-7水平度盤讀數(shù)為 4930十2230=495230，豎直度盤讀數(shù)為 91+1650911650。 第34頁/共97頁第35頁/共97頁第36頁/共97頁 DJ2型光學經(jīng)緯儀的度數(shù)設(shè)備 DJ

5、2型光學經(jīng)緯儀讀數(shù)方法第37頁/共97頁 DJ2型光學經(jīng)緯儀的度數(shù)設(shè)備 DJ2型光學經(jīng)緯儀讀數(shù)方法第38頁/共97頁DJ2型光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造與DJ6型光學經(jīng)緯儀比較，在讀數(shù)設(shè)備方面具有下面兩個特點：1.水平度盤與豎直度盤的像分別在讀數(shù)顯微鏡中顯現(xiàn)；2.DJ2型光學經(jīng)緯儀采用對徑重合讀數(shù)法 。第39頁/共97頁 DJ2型光學經(jīng)緯儀讀數(shù)方法第40頁/共97頁 162+40+6201624620 圖3-9 DJ2型光學經(jīng)緯儀讀數(shù)示例第41頁/共97頁113+50+8541135854。圖3-10 新型DJ2型光學經(jīng)緯儀讀數(shù)示例第42頁/共97頁儀器的安置水平角觀測第43頁/共97頁儀器的安置水平角觀

6、測第44頁/共97頁1.對中2.整平3.瞄準4.讀數(shù)和角值計算第45頁/共97頁1.對中2.整平3.瞄準4.讀數(shù)和角值計算第46頁/共97頁目的：是使儀器的中心（或水平度盤的中心） 與測站點o位于同一條鉛垂線上。要求：對中誤差應(yīng)小于3毫米。第47頁/共97頁方法：對中時，首先打開三角架，將其安置測站點o上，目 估架頭大致水平，高度適當。然后取出儀器，利用架頭上的中心螺旋將儀器固定在三角架上,對中時，固定三角架一條腿，后拿另外兩條腿前后、左右移動，使儀器中心與測站點o位于同一條鉛垂線上。第48頁/共97頁2.整平3. 瞄準4. 讀數(shù)和角值計算第49頁/共97頁目的：是使儀器豎軸豎直，水平度盤處于

7、水平位置。方法：1、升降腳架使圓水準器氣泡居中； 2、轉(zhuǎn)動照準部，使長水準管軸平行于兩個腳螺旋 的連線，如圖312(a)兩手同時向內(nèi)或向外旋 轉(zhuǎn)腳螺旋，氣泡移動的方向與左手拇指旋轉(zhuǎn)方 向一致。第50頁/共97頁 氣泡居中后，將照準部旋轉(zhuǎn)90，如圖312(b)所 示，使管水準器與前一位置相垂直，旋轉(zhuǎn)第三個腳螺 旋，使氣泡再次居中，一般此項工作要重復(fù)23 次。要求：直到照準部水準管轉(zhuǎn)到任何位置時，氣泡偏離中心 不超過水準管分劃的一格。 第51頁/共97頁 圖3-12第52頁/共97頁3.瞄準4. 讀數(shù)和角值計算第53頁/共97頁要求： 圖3-13 第54頁/共97頁4.讀數(shù)和角值計算第55頁/共9

8、7頁AOB1184530201430983l00 圖3-14第56頁/共97頁計算時，如OB方向(終邊)讀數(shù)小于OA方向(始邊)水平度盤讀數(shù)，則將終邊讀數(shù)加360進行修正,再減去始邊讀數(shù)，才為所測的水平角值。 第57頁/共97頁水平角觀測第58頁/共97頁測回法全圓測回法第59頁/共97頁測回法全圓測回法第60頁/共97頁適用范圍：兩個方向之間的單角觀測。觀測方法： （1）盤左位置：豎直度盤位于望遠鏡左側(cè)，亦稱正鏡 左b左a左 882336302848 575448此過程稱為上半測回（盤左半測回），所測角值為盤左角值。 第61頁/共97頁（2）盤右位置： 豎直度盤在望遠鏡右側(cè)，亦稱倒鏡 右b右

9、a右26823122102836 575436此過程稱下半測回（盤右半測回），盤右位置觀測的角值稱為盤右角值。上、下兩個半測回組成一個測回。（3）最后結(jié)果：可取平均值作為最后結(jié)果，即： =1/2 （左右）575442 第62頁/共97頁表31 水平角觀測手簿（測回法） 測區(qū) 觀測者 觀測者 年 月 日 天氣 儀器型號 測站測站 目標目標 豎盤豎盤位置位置 水平度水平度 盤位置盤位置 半測回半測回 角值角值 一測回一測回 角值角值 平均平均值值 備備注注 1 1 2 23 34 4 5 56 67 78 8O OA A 左左 30 28 48 30 28 48 57 54 48 57 54 48

10、 57 54 42 57 54 42 B B 88 23 36 88 23 36 A A右右210 28 36 210 28 36 57 54 3657 54 36B 268 23 12 第63頁/共97頁多個測回觀測：原因：為了減小度盤分劃不均勻所帶來的誤差，為 了提高觀測精度，往往需要觀測多個測回。方法：各測回應(yīng)根據(jù)測回數(shù)n，按變換水平度盤的位 置，n為測回數(shù)。第64頁/共97頁事例：例如n3時，各測回瞄準起始方向時水平度盤的 讀數(shù)應(yīng)依次配置在等于或略大于0、60、120。結(jié)果：各測回的角值之差稱為“測回差”，應(yīng)不超過36。 當測回差滿足限差要求時，取各測回的平均值作為本 測站的水平角觀測

11、結(jié)果。第65頁/共97頁全圓測回法第66頁/共97頁適用范圍： 當觀測方向為三個或多于三個時，通常采用全圓測回法 。觀測方法： （1）盤左位置：用盤左位置瞄準起始點A，然后順時針轉(zhuǎn) 動照準部，依次瞄準B、C、D各點，讀出相應(yīng)的水平度盤 讀數(shù)，最后，順時針轉(zhuǎn)動照準部再次瞄準A，讀取水平度 盤讀數(shù)，稱為歸零。兩次OA方向的讀數(shù)差，稱為歸零差， 此過程稱為上半測回（盤左半測回），所測角值為盤左角值。 第67頁/共97頁（2）盤右位置： 首先瞄準A，然后按逆時針方向轉(zhuǎn)動照準部依次瞄準D、C、B各方向，分別讀出各方向水平度盤讀數(shù)，最后，逆時針轉(zhuǎn)動照準部歸零回到A點，歸零差應(yīng)小于允許值。 此過程稱下半測回

12、（盤右半測回），所測角值稱為盤右角值。上、下兩個半測回組成一個測回。第68頁/共97頁（3）角值計算：取各測回歸零后方向值的平均值，相鄰各測回歸零后平均 值之差即為各相鄰方向之間的水平角。第69頁/共97頁最后結(jié)果： 進行校核計算，計算時應(yīng)滿足以下要求： 半測回歸零差不得超過表33中的規(guī)定。 2C值互差應(yīng)滿足要求。 計算歸零后方向值，各測回中同一方向歸零后方向值互差，同樣不應(yīng)超過表33中規(guī)定。 第70頁/共97頁表33 水平角觀測技術(shù)要求（按五等三角測量要求） 項目項目 DJ2DJ2型型 DJ6DJ6型型 半測回歸零差半測回歸零差一測回中一測回中2C2C值互差值互差各測回同一歸零方各測回同一歸

13、零方向值互差向值互差 1212181812 12 242424 24 第71頁/共97頁豎直角：在同一豎直面內(nèi)，傾斜視線與水平視線的夾角。 如316所示，當傾斜視線位于水平視線的上方 時，稱為仰角，為“”。當傾斜視線位于水 平視線的下方時，稱為俯角，為“”。 圖3-16第72頁/共97頁豎直度盤與讀數(shù)系統(tǒng)豎直角觀測第73頁/共97頁豎直度盤與讀數(shù)系統(tǒng)豎直角觀測第74頁/共97頁1-豎盤指標水準管軸；2-豎盤指標水準管校正螺紋；3-望遠鏡；4-光具組光軸；5-豎盤指標水準管微動螺旋；7-豎盤指標水準管；8-豎直度盤；9-目鏡；10-光具組的透鏡、棱鏡1-豎直度盤豎2-彈簧片；3-垂直吊架；4-轉(zhuǎn)

14、像棱鏡；5-透鏡組；6-棱鏡；7-阻尼盒；8-阻尼器 圖317DJ6型光學經(jīng)緯儀豎直度盤與讀數(shù)系統(tǒng) 豎盤指標線自動歸零裝置 第75頁/共97頁始讀數(shù):當望遠鏡視線水平，豎盤指標水準管氣泡居中時，指 標線所指讀數(shù)稱為始讀數(shù)。圖3-18第76頁/共97頁豎直角觀測第77頁/共97頁豎直角：傾斜視線與水平視線的讀數(shù)之差值。確定豎直角計算公式 （以L始90；R始270為例說明確定豎直角計算公式的方法）：第78頁/共97頁因此，盤左時，豎直角計算公式為左L始L讀 (32)盤右時豎直角的計算公式為：右R讀R始 (33)綜上所述，可得確定計算豎直角的公式原則如下： (1)抬高物鏡，如果讀數(shù)逐漸增加，則 =讀

15、數(shù)始讀數(shù) (2)抬高物鏡，如果讀數(shù)逐漸減小，則 =始讀數(shù)讀數(shù)計算的結(jié)果為“”值時，為仰角；“”時，為俯角。第79頁/共97頁在進行豎直角觀測時，應(yīng)按下列步驟進行。(1)觀測前，使望遠鏡視線大致水平，以確定始讀數(shù)。(2)將望遠鏡視準軸逐漸向上傾斜，觀察豎直度盤讀數(shù)是增加還是減小，以確定豎直角計算公式。(3)瞄準目標，調(diào)節(jié)豎盤指標水準管氣泡居中，讀出豎直度盤讀數(shù)，計算豎直角。(4)為了校核并提高測量精度，可用盤左、盤右兩個位置進行觀測，取其平均值作為最后結(jié)果。第80頁/共97頁表34盤左、盤右兩個位置在測站A觀測目標B、C兩點的記錄手簿 表34 豎直角觀測手簿 測區(qū) 觀測者 觀測者 年 月 日 天

16、氣 儀器型號 測測站站 目目標標豎盤豎盤位置位置 豎盤度數(shù)豎盤度數(shù) 豎直角豎直角 平均值平均值 備注備注 A B 左左 87 23 42 02 36 18 02 36 36 盤左：盤左： L始始=90；左左L始始L讀讀R始始270右右R讀讀R始始右右 272 36 54 02 36 54 C 左左100 16 30 10 16 30 10 16 36 右右 259 43 18 10 16 42 第81頁/共97頁 儀器誤差 觀測誤差 外界條件的影響第82頁/共97頁 儀器誤差 觀測誤差 外界條件的影響第83頁/共97頁儀器加工制造不完善所產(chǎn)生的誤差 儀器校正不完善所引起的誤差 第84頁/共97頁 儀器誤差 觀測誤差 外界條件的影響第85頁/共97頁對中誤差對測角的影響 整平誤差對測角的影響 目標傾斜誤差對測角的影響 照準誤差的影響 讀數(shù)的影響第86頁/共97頁對中誤差對測角的影響 整平誤差對測角的影響 目標傾斜誤差對測角的影響 照準誤差的影響 讀數(shù)的影響第87頁/共97頁儀器加工制造不完善所產(chǎn)生的誤差儀器校正不完善所引起的誤差第88頁/共97頁第89頁/共97頁例如：如圖329，對中偏于O點，偏心距e1OOl厘米，160，OA100米，OB120米。AOB130時，測角誤差為： 第90頁/共97頁1 206265182 20626516由于儀器對中產(chǎn)生誤差，對水平角影響為：