測量學第三章經(jīng)緯儀PPT課件

1、一、經(jīng)緯儀概述一、經(jīng)緯儀概述按精度分為：按精度分為：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15五個等級。按讀數(shù)系統(tǒng)分為：按讀數(shù)系統(tǒng)分為：光學經(jīng)緯儀、游標經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀。光學經(jīng)緯儀第1頁/共58頁電子經(jīng)緯儀第2頁/共58頁二、二、DJ6DJ6級光學經(jīng)緯儀的構造級光學經(jīng)緯儀的構造照準部水平度盤基座第3頁/共58頁第4頁/共58頁三、三、DJ6級光學經(jīng)級光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法緯儀的讀數(shù)方法右圖為分微尺讀數(shù)，水平度盤讀數(shù)為：1345312；豎直度盤讀數(shù)為：87 5830。第5頁/共58頁第三節(jié)第三節(jié) 水平角測量水平角測量一、經(jīng)緯儀的安置二、水平角的測量第6頁/共58頁一、經(jīng)緯儀的安置一、經(jīng)緯儀的安置

2、對中：對中：對中的目的是使儀器的中心與測站點的標志中心在同一鉛垂線上。整平：整平：目的是利用其座上三個腳螺旋使照準部水準管氣泡居中，從而使水平度盤水平、儀器豎軸豎直。第7頁/共58頁氣泡移動方向與左手大拇指移動方向一致氣泡移動方向與左手大拇指移動方向一致第8頁/共58頁二、水平角測量二、水平角測量1、測回法2、方向觀測法第9頁/共58頁1、測回法、測回法這種方法用于觀測兩個方向之間的單角將經(jīng)緯儀豎盤放在盤左位置，旋轉照準部，使望遠鏡大致瞄準左方起始目標A點上的標桿，然后，擰緊水平制動螺旋。撥動度盤變換手輪，調整水平度盤讀數(shù)略大于0。第10頁/共58頁瞄準：瞄準：用微動螺旋使望遠鏡精確地瞄準A點

3、，使目標準確地夾在雙豎絲中間，或用單豎絲去平分,并盡可能瞄準目標的基部，注意消除視差，然后讀取水平度盤讀數(shù)a左。第11頁/共58頁松開水平制動螺旋，順時針方向轉動照準部，用上述方法精確瞄準B點，讀水平度盤讀數(shù)b左，則盤左左b左a左。倒轉望遠鏡，使豎盤位于盤右位置，逆時針旋轉望遠鏡精確瞄準B點，讀水平度盤讀數(shù)b右。逆時針轉動照準部，精確瞄準A點，讀取水平度盤讀數(shù)a右，則盤右右b右a右。盤左和盤右兩個半測回合在一起叫做一測回。 上下半測回角值差 36時，取平均值為一測回的觀測值；各測回角值之差24時，取各測回的平均值作為觀測結果。第12頁/共58頁當水平角需要觀測幾個測回時，為了減低度盤分劃誤差的

4、影響，在每一測回觀測完畢之后，應根據(jù)測回數(shù)n，將度盤讀數(shù)改變，再開始下一測回的觀測。例如要測兩個測回，第一測回開始時，度盤讀數(shù)可配置在000或稍大于0的讀數(shù)處，第二測回開始時，度盤讀數(shù)應配置在9000或稍大的讀數(shù)處。 第13頁/共58頁A0 02 00B78 19 18 A180 02 06B258 19 30A90 03 36B168 20 48A270 04 00B348 21 06一測回角值水平角觀測記錄（測回法）水平角觀測記錄（測回法）儀器型號 日期 年 月 日天氣 觀測者 記錄者備注測站目標豎盤位置水平度盤讀數(shù)半測回角值各測回平均角值O（1）O（2）左右左右78 17 1878 17

5、 2478 17 1278 17 0678 17 2178 17 0978 17 15記錄手簿中的水平度盤讀數(shù)中，分的小數(shù)部分直接化成秒數(shù)，以方便后面的計算。第14頁/共58頁2、方向觀測法、方向觀測法適用于觀測三個以上的方向。每半測回都從一個選定的起始方向開始觀測，在依次觀測所需的各個目標之后，應再次觀測起始方向（稱為歸零）。第15頁/共58頁將度盤配置在000或稍大的讀數(shù)處，先觀測選定的起始方向（又稱零方向）A，再按順時針方向依次觀測B、C各方向，每觀測一個方向均讀取水平度盤讀數(shù)，并記入觀測手簿。最后還要回到起始方向A，并讀數(shù)記錄。倒轉望遠鏡，用盤右位置按逆時針方向依次照準A、C、B、A，

6、讀數(shù)并記錄。此為盤右半測回或下半測回。 上、下半測回合起來為一測回。記錄和計算的方法基本上與測回法一樣，但由于有“歸零”觀測，因此起始方向取前、后兩個讀數(shù)的平均值。第16頁/共58頁盤左盤右123456789（0 02 10）（0 02 10）（90 03 08）A90 03 00270 03 06690 03 030 00 00B150 49 30330 49 246150 49 2760 46 19C221 21 3041 21 1812221 21 24131 18 16A90 03 12270 03 12090 03 120 00 00（90 03 08）0 00 00A0 02 12

7、180 02 0660 02 090 00 000 00 00131 20 27131 18 17 131 18 1670 31 56228 41 44C131 20 24311 20 306儀器型號 日期 年 月 日天氣 觀測者 記錄者A0 02 06180 02 18-120 02 120 00 0060 46 20盤左、盤右平均值歸零方向值水平角觀測記錄（方向觀測法）水平角觀測記錄（方向觀測法）240 48 30060 48 3060 46 20水平度盤讀數(shù)2c左（右180）水平角值O（2）各測回歸零方向平均值測站 目標60 46 20O（1）B60 48 30第17頁/共58頁4 豎直

8、角觀測將傾斜距離改化成水平距離三角高程測量第18頁/共58頁豎盤固定在橫軸的一端，隨望遠鏡一起在豎直面內轉動豎盤指標水準管氣泡居中時讀數(shù)指標位于標準位置第19頁/共58頁根據(jù)度盤的刻劃順序不同，分為：順時針注記逆時針注記第20頁/共58頁第21頁/共58頁1802121LRaaa右左a左90La右 R270一測回豎直角為L盤左時視線照準目標時的讀數(shù)R盤右時視線照準目標時的讀數(shù)第22頁/共58頁當物鏡上仰時，如讀數(shù)逐漸增加，則a瞄準目標時的讀數(shù)視線水平時的讀數(shù)仰角角值為正，俯角角值為負通用公式：當物鏡上仰時，如讀數(shù)逐漸減小，則a視線水平時的讀數(shù)瞄準目標時的讀數(shù)第23頁/共58頁安置儀器，對中、整

9、平盤左瞄準目標某一位置，讀取豎盤讀數(shù)L盤右瞄準原目標位置，讀取豎盤讀數(shù)R第24頁/共58頁L=90 L R=R270 x =（ R L ）/2 =（L+R）/2第25頁/共58頁XX第26頁/共58頁盤左豎角正確值:a左90(Lx) (90L)xa左x第27頁/共58頁盤右豎角正確值:a右R x 270 (R270)xa右x第28頁/共58頁一測回角值左右aaRLx2136021180212121LRaaaaa右左右左豎盤指標差第29頁/共58頁第五節(jié)第五節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗和校正經(jīng)緯儀的檢驗和校正一、經(jīng)緯儀應滿足的條件 二、檢驗與校正第30頁/共58頁一、經(jīng)緯儀測量水平角時應滿足的條件一、經(jīng)緯儀

10、測量水平角時應滿足的條件測量水平角時：測量水平角時：照準部水準管軸垂直于豎軸，即LLVV十字絲縱絲垂直于橫軸HH視準軸垂直于橫軸，即CCHH橫軸垂直于豎軸，即HHVV測量豎直角時：測量豎直角時：豎盤指標差的檢驗和校正 第31頁/共58頁主要幾何軸線：主要幾何軸線：望遠鏡視準軸CC橫軸HH照準部水準管軸LL儀器豎軸VV第32頁/共58頁二、檢驗與校正二、檢驗與校正照準部水準管軸垂直于豎軸的檢驗校正十字絲縱絲垂直于橫軸的檢驗校正視準軸垂直于橫軸的檢驗校正橫軸垂直于豎軸的檢驗校正豎盤指標差的檢驗校正第33頁/共58頁照準部水準管軸垂直于豎軸的檢驗校正照準部水準管軸垂直于豎軸的檢驗校正檢驗：檢驗：先整

11、平儀器，照準部水準管平行于任意一對腳螺旋，轉動該對角螺旋使氣泡居中，再將照準部旋轉180，若氣泡仍居中，說明此條件滿足，否則需要校正。校正：校正：用校正針撥動水準管一端的校正螺絲，先松一個后緊一個，使氣泡退回偏離格數(shù)的一半，再轉動腳螺旋使氣泡居中。重復檢驗校正，直到水準管在任何位置時氣泡偏離量都在一格以內。第34頁/共58頁第35頁/共58頁十字絲縱絲垂直于橫軸的檢驗校正十字絲縱絲垂直于橫軸的檢驗校正檢驗：檢驗：用十字絲豎絲一端瞄準細小點狀目標轉動望遠鏡微動螺旋，使其移至豎絲另一端，若目標點始終在豎絲上移動，說明此條件滿足，否則需要校正。校正：校正：旋下十字絲分劃板護罩，用小改錐松開十字絲分劃

12、板的固定螺絲，微微轉動十字絲分劃板，使豎絲端點至點狀目標的間隔減小一半，再返轉到起始端點。反復上述檢驗校正，直到無顯著誤差為止，最后將固定螺絲擰緊。 第36頁/共58頁第37頁/共58頁sinOaaaxcaaAAAAOAsincOaOAcos coscxc第38頁/共58頁M左M左M右M右第39頁/共58頁M左M左c 假定盤左時c為正 M右M右c因為 M右M左180所以 18021右左MMc18021右左平MMM第40頁/共58頁視準軸垂直于橫軸的檢驗校正視準軸垂直于橫軸的檢驗校正檢驗：檢驗：盤左瞄準遠處與儀器同高點A，讀取水平度盤讀數(shù)M左，倒轉望遠鏡盤右再瞄準A點，讀取水平度盤讀數(shù)M右。若M

13、左= M右180，說明此條件已滿足，若差值超過1，則需要校正。校正：校正：計算正確讀數(shù)M右，轉動水平微動螺旋，使水平度盤讀數(shù)為M右，此時目標偏離十字絲交點，用校正針撥動十字絲左、右校正螺旋，使十字絲交點對準A點。如此重復檢驗校正，直到差值在1內為止。 第41頁/共58頁橫軸垂直于豎軸的檢驗校正橫軸垂直于豎軸的檢驗校正在離建筑物25m處安置儀器，盤左瞄準墻上高目標點標志P（垂直角大于30 ），將望遠鏡放平，十字絲交點投在墻上定出P1點。盤右瞄準P點同法定出P2點。若P1P2點重合，則說明此條件滿足，若P1P25mm，則需要校正。由于儀器橫軸是密封的，故該項校正應由專業(yè)維修人員進行。 第42頁/共

14、58頁22sinOPPPiMiPPPPMMtan2tan22PPOP tantansiniitaniiPPPPM 2PiOHHAA第43頁/共58頁第44頁/共58頁第45頁/共58頁豎盤指標差的檢驗校正豎盤指標差的檢驗校正檢驗：檢驗：整平儀器，用盤左、盤右照準遠處大致水平的固定目標A，豎盤讀數(shù)L和R之和恰好為360，則條件滿足，否則需進行校正。盤左豎角正確值: a90(Lx)(90L)xa左x盤右豎角正確值: a(Rx)270(R270)xa右x指標差：x1/2(LR360)1/2(a左a右)第46頁/共58頁校正：校正：一般在盤右進行，算出盤右位置的正確讀數(shù)，轉動豎盤微動螺旋使豎盤讀數(shù)恰好

15、為正確讀數(shù)，此時豎盤指標水準管的氣泡不居中，打開水準管校正螺絲的蓋板，采用先緊后松的方法，把水準管的一端升高或降低，直至氣泡居中。此項校正需反復進行，直至豎盤指標差x小于25為止。第47頁/共58頁第六節(jié)第六節(jié) 角度觀測的誤差來源及角度觀測的誤差來源及消減方法消減方法一、水平角測量的誤差二、豎直角測量的誤差第48頁/共58頁一、水平角測量的誤差一、水平角測量的誤差儀器誤差 觀測誤差外界條件的影響第49頁/共58頁儀器誤差儀器誤差 儀器制造加工不完善的誤差：儀器制造加工不完善的誤差：度盤刻劃的誤差，采用度盤不同位置進行觀測來消除。度盤偏心差，采用盤左盤右取平均值來消除。儀器校正不完善的誤差：儀器

16、校正不完善的誤差：視準軸不垂直于橫軸及橫軸不垂直于豎軸的誤差，采用盤左盤右取平均值來消除。照準部水準管不垂直于豎軸的誤差，在被觀測目標高差較大時，應注意整平。第50頁/共58頁第51頁/共58頁觀測誤差觀測誤差對中誤差：對中誤差：觀測水平角時，對中不準確，使得儀器中心與測站點的標志中心不在同一鉛垂線上即是對中誤差，也稱測站偏心。觀測的邊長越短，偏心距越大，影響也越大。目標偏心誤差：目標偏心誤差：當照準的目標與其它地面標志中心不在一條鉛垂線上時，兩點位置的差異稱目標偏心或照準點偏心。其影響類似對中誤差，觀測的邊長越短，偏心距越大，影響也越大。第52頁/共58頁因為 （12）所以 12 21211

17、1dde第53頁/共58頁 111de第54頁/共58頁整平誤差：整平誤差：觀測目標豎直角越大，其誤差影響也越大。當每測回觀測完畢，應重新整平儀器再進行下一測回的觀測。當有太陽時必須打傘，避免陽光照射水準管。照準誤差：照準誤差：人眼能分辯的最小視角約為60，照準誤差為： mv60/V讀數(shù)誤差：讀數(shù)誤差：用分微尺測微器讀數(shù)，可估讀到最小格值十分之一,若最小格值為1，則讀數(shù)誤差可認為是6。第55頁/共58頁外界條件的影響外界條件的影響松軟的土壤和大風影響儀器的穩(wěn)定，安置儀器時應將腳架踩實。日曬和溫度變化影響水準管氣泡的運動，觀測時要打傘保護儀器；儀器從箱子里拿出來后，應放置半小時以上，使之適應外界溫度。大氣層