第四章 角度測(cè)量(2015)

1、 經(jīng)緯儀就是能同時(shí)滿足以上必要條件的用于角度經(jīng)緯儀就是能同時(shí)滿足以上必要條件的用于角度測(cè)量的儀器。測(cè)量的儀器。 （一）（一）照準(zhǔn)部部分照準(zhǔn)部部分n包括：包括：望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡（用于瞄準(zhǔn)目標(biāo)，與水準(zhǔn)儀類似，（用于瞄準(zhǔn)目標(biāo)，與水準(zhǔn)儀類似，也由物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲分劃板組也由物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲分劃板組成）、成）、橫軸橫軸（望遠(yuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)軸）、（望遠(yuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)軸）、 U形支架形支架（用于支撐望遠(yuǎn)鏡）、（用于支撐望遠(yuǎn)鏡）、豎軸豎軸（照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)軸的（照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)軸的幾何中心）、幾何中心）、豎直度盤豎直度盤（用于測(cè)量豎直角，順（用于測(cè)量豎直角，順時(shí)針或逆時(shí)針刻劃）、時(shí)針或逆時(shí)針刻劃）、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管

2、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管（用于（用于指示豎盤指標(biāo)是否處于正確位置）、指示豎盤指標(biāo)是否處于正確位置）、管水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器（用于整平儀器）、（用于整平儀器）、讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)顯微鏡（用來(lái)讀取水（用來(lái)讀取水平度盤和豎直度盤的讀數(shù)）、平度盤和豎直度盤的讀數(shù)）、調(diào)節(jié)螺旋調(diào)節(jié)螺旋等。等。 （二）（二）水平度盤部分水平度盤部分n水平度盤用來(lái)測(cè)量水平角，它是一個(gè)圓環(huán)形的水平度盤用來(lái)測(cè)量水平角，它是一個(gè)圓環(huán)形的光學(xué)玻璃盤，圓盤的邊緣上刻有分劃。光學(xué)玻璃盤，圓盤的邊緣上刻有分劃。分劃從分劃從按按順時(shí)針注記順時(shí)針注記。水平度盤的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)復(fù)測(cè)扳手。水平度盤的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)復(fù)測(cè)扳手或水平度盤轉(zhuǎn)換手輪來(lái)控制。或水平度盤轉(zhuǎn)換手輪來(lái)控制。nDJ

3、6光學(xué)經(jīng)緯儀使用的是光學(xué)經(jīng)緯儀使用的是度盤轉(zhuǎn)換手輪度盤轉(zhuǎn)換手輪，在轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)換手輪的外面有一個(gè)護(hù)蓋。要使用轉(zhuǎn)換手輪的換手輪的外面有一個(gè)護(hù)蓋。要使用轉(zhuǎn)換手輪的時(shí)候先把護(hù)蓋打開，然后再撥動(dòng)轉(zhuǎn)換手輪將水時(shí)候先把護(hù)蓋打開，然后再撥動(dòng)轉(zhuǎn)換手輪將水平度盤的讀數(shù)配置成我們想要的數(shù)值。平度盤的讀數(shù)配置成我們想要的數(shù)值。不用的不用的時(shí)候一定要注意要把護(hù)蓋蓋上，避免不小心碰時(shí)候一定要注意要把護(hù)蓋蓋上，避免不小心碰動(dòng)轉(zhuǎn)換手輪而導(dǎo)致我們的讀數(shù)錯(cuò)誤。動(dòng)轉(zhuǎn)換手輪而導(dǎo)致我們的讀數(shù)錯(cuò)誤。 （三）（三）基座部分基座部分n基座上有三個(gè)腳螺旋、圓水準(zhǔn)器、支座、連接基座上有三個(gè)腳螺旋、圓水準(zhǔn)器、支座、連接螺旋等。螺旋等。圓水準(zhǔn)器用來(lái)粗

4、平儀器圓水準(zhǔn)器用來(lái)粗平儀器。6讀數(shù)方法讀數(shù)方法J6 經(jīng)緯儀采用經(jīng)緯儀采用“分微分微尺測(cè)微器讀數(shù)法尺測(cè)微器讀數(shù)法”，分微尺的分劃值為分微尺的分劃值為 1，估讀到獲估讀到獲 0.1 ( 即：即： 6) 。如圖，水平度盤。如圖，水平度盤讀數(shù)為：讀數(shù)為：730424?！?H ”水平度盤讀水平度盤讀數(shù)，數(shù)， “ V ”豎直度豎直度盤讀數(shù)。盤讀數(shù)。6（四）瞄準(zhǔn)與讀數(shù)：（四）瞄準(zhǔn)與讀數(shù)：測(cè)測(cè)站站 盤盤位位 目目標(biāo)標(biāo) 水平度盤讀數(shù)水平度盤讀數(shù) 半測(cè)回角半測(cè)回角值值 一測(cè)回角一測(cè)回角值值 備注備注 O 左左 A 00 01 12 70 12 36 70 12 33 B 70 13 48 右右 A 180 01

5、24 70 12 30 B 250 13 54 第三節(jié)第三節(jié) 水平角測(cè)量以及豎直角測(cè)量水平角測(cè)量以及豎直角測(cè)量測(cè)hfh測(cè)hfh測(cè)hfh測(cè)hfh測(cè)hfh測(cè)hfh測(cè)hfh測(cè)hfh測(cè)hfh測(cè)測(cè)站站 目目標(biāo)標(biāo) 盤盤位位 豎盤讀數(shù)豎盤讀數(shù) 半測(cè)回豎直角半測(cè)回豎直角 指標(biāo)差指標(biāo)差 （ ） 測(cè)回豎直角測(cè)回豎直角 備注備注 O M 左左 76 45 12 13 14 48 -6 13 14 42 豎直豎直度盤度盤是順是順時(shí)針時(shí)針注記注記的。的。 右右 283 14 36 13 14 36 N 左左 122 03 36 -32 03 36 12 -32 03 24 右右 237 56 48 -32 03 12

6、測(cè)hfh測(cè)hfh測(cè)hfh測(cè)hfh測(cè)hfh測(cè)hfhXctgY 測(cè)hfh測(cè)hfhn儀器誤差儀器誤差n對(duì)中誤差及目標(biāo)偏心誤差對(duì)中誤差及目標(biāo)偏心誤差n照準(zhǔn)誤差與讀數(shù)誤差照準(zhǔn)誤差與讀數(shù)誤差n外界條件的影響n角度測(cè)量的注意事項(xiàng)一、儀器誤差一、儀器誤差n1、制造方面的誤差：n如度盤偏心、讀盤刻畫誤差、水平度盤與豎軸不垂直；n2、校正不完善誤差：n豎軸與照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸不垂直、視準(zhǔn)軸與橫軸參與誤差等。一、儀器誤差一、儀器誤差n1、儀器制造不完善引起的誤差n水平度盤偏心差水平度盤偏心差n在讀盤相差180的兩處讀數(shù)，大小相等符號(hào)相反，取其平均值可以消除影響。)sin(sinMReCOOROO一、儀器誤差一、儀器誤差

7、n1、儀器制造不完善引起的誤差n水平度盤刻畫誤差水平度盤刻畫誤差n度盤刻畫不均勻產(chǎn)生的誤差，一般很小，呈周期性變化，可通過(guò)變換測(cè)回零方向度盤位置來(lái)削弱。n單指標(biāo)經(jīng)緯儀豎盤偏心差單指標(biāo)經(jīng)緯儀豎盤偏心差n豎盤的盤左、盤右讀數(shù)相差并非180，無(wú)法消除豎盤偏心差。影響不明顯時(shí)，誤差可不考慮；當(dāng)存在明顯影響時(shí)，指標(biāo)差之差易于超限，且呈規(guī)律性變化，應(yīng)將儀器交維修人員檢校。n豎軸與水平度盤垂直誤差豎軸與水平度盤垂直誤差n誤差一般極小，普通測(cè)量可不考慮。一、儀器誤差一、儀器誤差n2、儀器檢校不完善引起的誤差n視準(zhǔn)軸誤差和橫軸誤差視準(zhǔn)軸誤差和橫軸誤差n通過(guò)盤左盤右取中數(shù)的方法，消除對(duì)水平方向觀測(cè)值的影響。n豎軸

8、誤差豎軸誤差n不能通過(guò)盤左盤右觀測(cè)取中數(shù)方法消除影響，只能精確整平儀器，削弱影響。二、對(duì)中誤差及目標(biāo)偏心誤差二、對(duì)中誤差及目標(biāo)偏心誤差n1、儀器對(duì)中誤差n對(duì)于只有幾十米長(zhǎng)的短邊而言，e與目標(biāo)方向正交時(shí)，誤差不容忽視。jiSe21二、對(duì)中誤差及目標(biāo)偏心誤差二、對(duì)中誤差及目標(biāo)偏心誤差n2、目標(biāo)偏心誤差n與對(duì)中誤差影響類似，觀測(cè)邊較短時(shí)，注意目標(biāo)豎直于點(diǎn)位中心，盡量照準(zhǔn)目標(biāo)底部。Se三、照準(zhǔn)誤差與讀數(shù)誤差三、照準(zhǔn)誤差與讀數(shù)誤差n1、照準(zhǔn)誤差n望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)的精確程度，影響因素有望遠(yuǎn)鏡放大倍率、物鏡孔徑、人眼分辨率、目標(biāo)形狀大小顏色背景、成像亮度清晰度及通視情況等，其中放大倍率和人眼分辨率是主要因素，

9、J6經(jīng)緯儀一般照準(zhǔn)誤差1。n2、讀數(shù)誤差n讀數(shù)誤差主要取決于儀器的讀數(shù)設(shè)備，一般將最小估讀數(shù)作為讀數(shù)誤差極限。四、外界條件的影響四、外界條件的影響n外界條件影響諸如：n大風(fēng)使儀器不穩(wěn)定；n大氣透明度會(huì)影響照準(zhǔn)精度；n地面熱輻射會(huì)使目標(biāo)模糊、飄移；n濕度變化影響儀器狀態(tài)；n視線貼地、傍建筑、煙囪、近水面產(chǎn)生折光；n地面堅(jiān)實(shí)程度影響儀器穩(wěn)定等。n選擇有利觀測(cè)時(shí)段、操作輕穩(wěn)、縮短測(cè)回觀測(cè)用時(shí)、避開不利條件。五、角度測(cè)量的注意事項(xiàng)五、角度測(cè)量的注意事項(xiàng)n儀器高度合適、腳架踩實(shí)；n觀測(cè)時(shí)不得手扶或碰動(dòng)腳架；n旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部或螺旋不得用力過(guò)猛；n儀器對(duì)中準(zhǔn)確；n儀器整平精確；n儀器照準(zhǔn)精確；n觀測(cè)有序，記錄清

10、楚；n測(cè)回觀測(cè)中不得調(diào)整水準(zhǔn)管；n氣泡偏離較大時(shí)重新對(duì)中整平，測(cè)回重新開始觀測(cè)。n經(jīng)緯儀應(yīng)該滿足的幾何條件n照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸n視準(zhǔn)軸垂直于橫軸n橫軸垂直于豎軸n十字絲縱絲垂直于橫軸n豎盤指標(biāo)差在規(guī)定范圍內(nèi)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正n1、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸與豎軸經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正n2、十字絲縱絲與橫軸經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正n3、視準(zhǔn)軸與橫軸n望遠(yuǎn)鏡繞橫軸轉(zhuǎn)時(shí)，不垂直則視準(zhǔn)軸掃過(guò)圓錐面；n同一鉛錘面內(nèi)不同高度目標(biāo)，有不同水平讀數(shù)；n這種誤差稱為照準(zhǔn)差照準(zhǔn)差C，對(duì)一測(cè)回水平角無(wú)影響；n校正：調(diào)整十字絲)180(211802RLCRRLC經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正

11、經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正n4、橫軸與豎軸n校正：升降支架一端高度經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正n5、豎盤指標(biāo)差n檢驗(yàn)：n盤左、盤有觀測(cè)同一目標(biāo)，讀數(shù)LR，計(jì)算指標(biāo)差X，超出1，應(yīng)需校正；n校正：n轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微傾螺旋，使盤右讀數(shù)為 R-X，再撥動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管校正螺絲使氣泡居 中。經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正n6、光學(xué)對(duì)中器測(cè)回測(cè)回測(cè)站測(cè)站目標(biāo)目標(biāo)讀數(shù)讀數(shù)2C平均方向平均方向值值歸零方歸零方向值向值各測(cè)回歸各測(cè)回歸零平均方零平均方向值向值角度角度盤左盤右 1OA00 02 36180 02 30B70 23 36250 23 36C228 19 2448 19 36D254 17 5474 17 54A00 02 30180 02 362OA90 03 12270 03 18B160 24 06340 23 54C318 20 00138 19 54D344 18 30164