測繪學科第3章角度測量 2

1、751 7523-1 水平角與垂直角觀測原理753bABCcabA1C1B1ob754天頂鉛垂線水平線CAZCZBZ = 0 180a垂直角與天頂距的關(guān)系：垂直角與天頂距的關(guān)系：bcACA（）（）（）（）提要二光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造及度盤讀數(shù)7553-2 經(jīng)緯儀的構(gòu)造及度盤讀數(shù)一、經(jīng)緯儀的等級和用途DJ1級 高級控制和精密工程 測量DJ2級 一般控制和工程測量DJ6級 圖根控制、工程測量 和地形測量 望遠鏡有效孔徑不小于望遠鏡放大倍數(shù)不小于水準管分劃值水平度盤垂直度盤 1 2 66/2mm 20/2mm 30/2mm 10/2mm 20/2mm 30/2mm 經(jīng)緯儀系列的技術(shù)參數(shù)和用途756提要二光

2、學經(jīng)緯儀的構(gòu)造及度盤讀數(shù)757 提要二光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造及度盤讀數(shù)758電子經(jīng)緯儀基本結(jié)構(gòu)與光學經(jīng)緯儀相同；操作方法也基本相同。用微電子技術(shù)自動顯示度盤的讀數(shù)。975二、經(jīng)緯儀的構(gòu)造1075經(jīng)緯儀的構(gòu)造分為三大部分（由下而上）：1.基座 包括腳螺旋 和底板 2.水平度盤 包括玻璃度盤 和縱軸套 3.照準部 包括水準管,支架, 橫軸，豎盤和望遠鏡 三、DJ6級光學經(jīng)緯儀二. DJ6經(jīng)緯儀的構(gòu)造11757512 7513(二) 照準部137514 0B90B180B270B090180270縱軸套7515(四) 度盤讀數(shù)裝置和讀數(shù)方法123157465817918191112131016201421

3、22232425 水平度盤讀數(shù)豎盤讀數(shù)水平度盤垂直度盤7516 兩種測微裝置：分微尺與平行玻璃板測微 01737301234566543210水 平豎 直73728786讀數(shù)鏡視場b).平行玻璃板測微1775 平行玻璃測微器： 平行玻璃板與 分微尺由測微 手輪控制。轉(zhuǎn) 動測微手輪， 使度盤像移動， 而與指標線重 合, 移動量可 在測微器上讀出。 讀數(shù)方法為： 水平度盤讀數(shù)： 9292173517351015345679091939494 9391 906543152092(a)(b)分劃與指標 線重合前分劃與指標 線重合后四、DJ2光學經(jīng)緯儀及其讀數(shù)7518123456789101112131

4、415161718519提要二光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造及度盤讀數(shù)7519DJ2光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)7520主要特點： 71724143142 度盤讀取度數(shù)旋轉(zhuǎn)測微器使度盤對徑分劃線重合測微器讀取分秒數(shù)及十分數(shù)五、電子經(jīng)緯儀的度盤讀數(shù)基本結(jié)構(gòu)與光學經(jīng)緯儀相同，操作方法也基本相同。用編碼度盤及光電掃描技術(shù)在顯示屏自動顯示度盤的讀數(shù)?？墒顾蕉缺P讀數(shù)置零、垂直角測量模式轉(zhuǎn)換。2175電子經(jīng)緯儀的顯示屏度盤讀數(shù)和控制鍵22757523 掌握對中、整平、瞄準、讀數(shù)的方法與要求。 對中整平經(jīng)緯儀后，用縱絲和(或)橫絲對準豎 立于地面點上方標志；粗瞄,制動,微動精確瞄 準，然后進行度盤讀數(shù)。 要求掌握“測回法”和“方向

5、觀測法”觀測水 平角的儀器操作方法、觀測程序、記錄和計算 方法。 BCAb 7524B75252.用光學對中器對中 752612345678光學對中器的結(jié)構(gòu)：操作步驟： (1)安置三腳架，目估對中，架頭大致水平； (2)對中器目鏡調(diào)焦，使十字絲清晰;物鏡調(diào)焦,使地面標志清晰； (3)旋轉(zhuǎn)腳螺旋使對準地面標志,伸縮三腳架腿,使圓水準泡居中； (4)按水準管氣泡精確置平儀器； (5)在三腳架頭平移儀器,使對中誤差1mm。對準地面標志7527123(二) 整平 使儀器縱軸鉛垂，水平度盤水平， 橫軸水平，豎盤位于鉛垂面內(nèi)。按左手大拇指法則，轉(zhuǎn)動腳螺旋，使水準管氣泡居中。容許的居中偏差應(yīng)小于一格。123

6、瞄準2875二、照準標志及瞄準方法 用望遠鏡的縱絲和(或)橫絲精確瞄準目標 瞄準目標的標志中心操作步驟：。（地面點之上安置）標桿標桿測釬測釬覘牌覘牌掛垂球線掛垂球線7529三、水平角觀測方法(一) 測回法 觀測程序： 第1方向第2方向JKBbb b左左= =k k左左- -j j左左b b右右= =k k右右- -j j右右：左左-右右 40 取: b = (b左左+b右右)/2 7530測回法水平角觀測記錄JKBb右KJ25424061800500741906B左JK 00418742342741924741915測站測站豎盤豎盤位置位置目標目標水平度盤水平度盤 讀讀 數(shù)數(shù)半測回角半測回角一

7、測回一測回平均角平均角7531第第2 2方向方向ACB第第1 1方向方向b測回法水平角觀測記錄 表中盤右C讀數(shù)小于A讀數(shù)，不夠減，則C讀數(shù)應(yīng)加360后再減A讀數(shù)，而得盤右角值。B左左AC 010302143342右右AC214231221422542142303測站測站豎盤豎盤位置位置目標目標水平度盤水平度盤 讀讀 數(shù)數(shù)半測回半測回 角角 值值 一測回一測回平均角值平均角值1801118343412測站測站 盤左、盤右測得角值之差小于40，則取其平均值。7532 ABCDE零方向盤盤左左盤盤右右例：觀測A,B,D,E 四方 向的瞄準讀數(shù)次序：盤左(順時針方向)A- B- D- E- A盤右(逆

8、時針方向)A- E- D- B- A測站測站測回數(shù)目標水平度盤讀數(shù)2C盤左盤右平均讀數(shù)歸零方向值各測回歸零方向平均值盤 左盤 右C1ABDEA051131182002155402020642122412180231311218002155402020030002406+6+12+120+6(0051131182002021554020206)033606240905113118200135200003000182ABDEA901412212729003175504033000420036270321419227003165503032454305436+6+6+12+60(9090141221

9、2729003031655030332)2757365736051131182001352000025042505113118200135200002802227533 全圓方向法水平角觀測記錄表3-37534(1)半測回歸零差 盤左或盤右半測回中,開始和結(jié)束兩次瞄準起始方向的讀數(shù)之差,稱為歸零差。對于J2級應(yīng)8,J6級應(yīng)18(2)兩倍視準差（2C） 一測回中,同一方向盤左、盤右兩次瞄準讀數(shù)差與180之差稱為2C。 2C= R左左（R右右180）。2C屬于儀器誤差, 應(yīng)為一個常數(shù)；其變化對于J2級應(yīng)13。(4)歸零方向值 一測回中,各方向的盤左、盤右平均值與零方向的方向值之差,稱為歸零方向值。

10、同一方向各測回間歸零方向值之差，對于J2級應(yīng)9,對于J6級應(yīng)24。(3)盤左盤右平均值 R = ( R左左+ ( R右右180)75357536天頂天頂鉛垂線水平線ACAZCZACB090 180270垂直角 在同一鉛垂面內(nèi)，瞄準目標的傾斜視線與 水平視線的夾角(也稱豎直角)。 = 090o，仰角為正，俯角為負。0180天頂距 垂直度盤垂直角的主要用途7537垂直角的用途2 斜距化為平距 已知斜距S、垂直角， 計算平距D：圖3-20 斜距化為平距l(xiāng)ihhDhABtan 2 三角高程測量 已知平距D、垂直角， 計算A、B兩點間圖3-21 三角高程測量ABhlABAB兩點高差兩點高差斜距斜距S S

11、平距平距D D7538一、垂直度盤構(gòu)造構(gòu)造特點： 豎盤隨望遠鏡一起轉(zhuǎn) 動, 豎盤與讀數(shù)指標 脫離，豎盤水準管與 指標相連，豎盤氣泡 居中, 指標應(yīng)鉛垂。901800270123456789101112 圖中注記：7539垂直度盤讀數(shù)構(gòu)造特點：。27027090901801800 00 02702701801809090垂直度盤與讀數(shù)指標270900180270901800抬高望遠鏡時，讀數(shù)增大RLRL27090抬高望遠鏡時，讀數(shù)減小27090RLRL40757541270900180270900180（以順時針刻度、盤左為例）（以順時針刻度、盤左為例）視線水平視線向上(仰角)抬高望遠鏡時,讀數(shù)

12、L減小 = 0Z Z = 90L= 90 = 0 Z = 90 = 90o L Z = LLLZ Z確定垂直角的計算公式4275二、垂直角的計算公式 根據(jù)豎盤刻度形式(順時針或逆時針)，觀測時的豎盤位置(盤左或盤右)確定垂直角的計算公式匯總： 090180270OOOOO27090OO1800OO27090OO1800OO27090OO1800OO27090OO1800OO27090OO1800OLZLZ-盤左盤右視線水平視線向上（仰角）視線向下（俯角） = 0Z = 90L = 90R = 270= 0Z = 90 = 90 - LZ = L = 90 - LZ = L = R - 270Z

13、 = 360 - RLLOOOLZLLOOOOOOOLLRZRRZZ = R - 270Z = 360 - ROORRRR-Z垂直角計算公式豎盤順時針刻度：4375L90LLZ L盤左90LLR027R270RRR360ZR180RZRL180ZL豎盤逆時針刻度：三、豎盤指標差 水準管氣泡居中后指標線偏離標準位置的角度 為 x，稱為垂直度盤的“指標差”。4475090180270OOOOO27090OO1800OO27090OO1800OO27090OO1800OLZ盤左盤右視線水平視線向上（仰角） = 0Z = 90L = 90 -xR = 270 -x= 0Z = 90 = 90 - L

14、- xZ = L + x = R - 270 +xZ = 360 - R -xLLOOOLZOOOOOOLLRZRZRRxxxxZ = R - 270+ xLR Z = 360- R - xLR盤左：豎盤指標差7545 0 0270 270 18018090 90 x 豎盤指標差（順時針刻度） = R +x - 270LR）（RL21）（RLx36021豎盤指標差75460 0270270L1801809090 x = 270- ( Rx )LR）（RL21）（36021RLx7547 2700 90180 左=L-90右=270 -R目目標標豎豎盤盤位位置置豎盤豎盤讀數(shù)讀數(shù) 半半 測測 回回

15、垂垂 直直 角角 一一 測測 回回垂垂 直直 角角 2x 豎盤形式及豎盤形式及垂直角計算公式垂直角計算公式I左右J112 15 00 +22 15 00247 44 38 +22 15 22 -22 +22 15 11左右K118 37 36 +28 37 36241 22 02 +28 37 58 -22 +28 37 47左右H 84 06 10 - 5 53 50275 53 30 - 5 53 30 -20 - 5 53 40垂直角觀測記錄75487549 LL1HH1CC1VV1LL17550 1經(jīng)緯儀軸線間應(yīng)滿足的條件LL1HH1CC1VV1LL17551二、經(jīng)緯儀的檢驗和校正 7

16、552 （一） 水準管軸垂直于縱軸7553 置平水準管氣泡后，水準管軸不垂直于縱軸水準管軸不垂直于縱軸照準部旋轉(zhuǎn)照準部旋轉(zhuǎn)180180后后7554 (一) 用腳螺旋移動氣泡偏歪的一半用腳螺旋移動氣泡偏歪的一半轉(zhuǎn)動校正螺旋置平氣泡轉(zhuǎn)動校正螺旋置平氣泡75557556（二）圓水準器的檢驗和校正1324417557經(jīng)緯儀的檢驗和校正 十字絲環(huán)校正螺絲十字絲環(huán)固定螺絲4321(b)(a)P7558 檢驗：CC1HH1(a)盤 左盤 右(b)1HH1CC水平度盤豎盤豎盤CC2C)180(21LRR7559 十字絲十字絲校正螺絲校正螺絲7560 iHH1VV1PAAP1VV1HHiBMP(a)盤左盤右經(jīng)緯

17、儀的檢驗與校正iHH1VV1PAAP1VV1HHiBMP(a)7561 PMABi2盤左盤右7562橫軸校正方法：卸去經(jīng)緯儀支架一側(cè)的密封板，可以看到橫軸一端、軸承和橫軸校正偏心輪(黃銅)。橫軸一端橫承橫軸校正偏心輪轉(zhuǎn)動偏心輪可以使橫軸一端升降，以達到橫軸垂直縱軸的目的。由于需要拆開儀器，此項校正一般由專業(yè)維修人員進行。756375647565經(jīng)緯儀的檢驗與校正123456787566經(jīng)緯儀縱軸經(jīng)緯儀縱軸對中器視準軸度盤刻度中心C與照準部旋轉(zhuǎn)中心C不重合稱為照準照準部偏心差部偏心差。照準部在度盤不同的方向時，此誤差對讀數(shù)的影響也不相同：A方向讀數(shù)影響xa,B方向為xb6775090180270

18、CC1a1a1a2a2b1b1b2b2xaxaxbxbAB刻度中心刻度中心C C C C1 1旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)中心 二、經(jīng)緯儀軸系誤差的影響 經(jīng)緯儀的視準軸,橫軸,縱軸之間的幾何關(guān)系不正確對水平角觀測的影響。6875HH1LL1CC1VVLL (一)視準軸誤差的影響 (二)橫軸誤差的影響 (三)縱軸誤差的影響視準軸不垂直于橫軸橫軸不垂直于縱軸縱軸不位于鉛垂線上，即經(jīng)緯儀未精確置平（一）視準軸誤差的影響 在繞橫軸旋轉(zhuǎn)時視準軸畫出圓錐面。(不是垂直面)從而給方向觀測帶來誤差為： 6975HOH1A2AA1a2aa1CC(盤左）（盤右）coscC2121cos1cos1bccci水平角誤差為：與橫軸垂直的平面盤左盤左視準軸視準軸盤右盤右視準軸視準軸（二）橫軸誤差的影響如果存在橫軸誤差 i,對水平向讀數(shù)的影響為：7075（盤右）(盤左）i1mm2m1MM2MHOH1HHHH11iiiimMMMi1 Ommmi1tanii）（2121tantanbiiii盤左橫軸位置盤右橫軸位置橫軸水平位置盤左盤左視準軸視準軸盤右盤右視準軸視準軸（三）縱軸誤差的影響71750B90B180B270B0901802