第四章經(jīng)緯儀及水平角觀測

1、第四章項(xiàng)第四章項(xiàng) 經(jīng)緯儀及水平角觀測經(jīng)緯儀及水平角觀測 學(xué)習(xí)目標(biāo)：在學(xué)習(xí)角度測量基本概念的學(xué)習(xí)目標(biāo)：在學(xué)習(xí)角度測量基本概念的基礎(chǔ)上，明確經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)原理，掌握基礎(chǔ)上，明確經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)原理，掌握經(jīng)緯儀應(yīng)用的基本方法，掌握水平角、經(jīng)緯儀應(yīng)用的基本方法，掌握水平角、豎直角測量基本技術(shù)。豎直角測量基本技術(shù)。建筑工作室制作第第1節(jié)節(jié) 角度測量角度測量一一 角度測量原理角度測量原理1水平角測量原理水平角測量原理 概念概念：地面上某點(diǎn)：地面上某點(diǎn)到兩目標(biāo)的方向線到兩目標(biāo)的方向線鉛垂投影在水平面鉛垂投影在水平面上所成的角度，稱上所成的角度，稱為水平角，取值范為水平角，取值范圍：圍：0-360。2豎直角測量原理

2、豎直角測量原理垂直角：在同一豎直面內(nèi)，地面某點(diǎn)至目垂直角：在同一豎直面內(nèi)，地面某點(diǎn)至目標(biāo)的方向線與水平視線間的夾角。標(biāo)的方向線與水平視線間的夾角。仰角：目標(biāo)的方向線在水平視線的上方，仰角：目標(biāo)的方向線在水平視線的上方，為正。為正。0-90俯角：目標(biāo)的方向線在水平視線的下方，俯角：目標(biāo)的方向線在水平視線的下方，為負(fù)。為負(fù)。0- -90第第2節(jié)節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀光學(xué)經(jīng)緯儀1 光學(xué)經(jīng)緯儀介紹光學(xué)經(jīng)緯儀介紹 經(jīng)緯儀是測量角度的儀器。根據(jù)測角精度的經(jīng)緯儀是測量角度的儀器。根據(jù)測角精度的不同，我國的經(jīng)緯儀系列分為不同，我國的經(jīng)緯儀系列分為DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ30等幾個(gè)等級(jí)。等幾個(gè)等級(jí)。DJ分

3、別為分別為“大地測量大地測量”和和“經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀”的漢字拼音第一個(gè)的漢字拼音第一個(gè)字母，其下標(biāo)數(shù)字為該儀器一測回方向觀測中字母，其下標(biāo)數(shù)字為該儀器一測回方向觀測中誤差的秒數(shù)。誤差的秒數(shù)。2、光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)件、光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)件一、儀器構(gòu)造一、儀器構(gòu)造 1照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部 望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡 豎直度盤豎直度盤 管水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器 光路系統(tǒng)光路系統(tǒng)2水平度盤部分水平度盤部分 水平度盤水平度盤 度盤變換手輪度盤變換手輪 外軸外軸3基座基座 園水準(zhǔn)器園水準(zhǔn)器 腳螺旋腳螺旋二、讀數(shù)方法二、讀數(shù)方法 1具有分微尺讀數(shù)具有分微尺讀數(shù)裝置的光學(xué)經(jīng)緯儀裝置的光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法的讀數(shù)方法2具有單平行玻璃具有單平行玻璃

4、測微器讀數(shù)裝置的測微器讀數(shù)裝置的光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法方法3 讀數(shù)光路讀數(shù)光路第第3節(jié)節(jié)經(jīng)緯儀的基本操作經(jīng)緯儀的基本操作、對中及其作用、對中及其作用、整平及其作用、整平及其作用、瞄準(zhǔn)、瞄準(zhǔn)、讀數(shù)、讀數(shù)第第4節(jié)節(jié) 水平角觀測水平角觀測一、測回法觀測水平角一、測回法觀測水平角1 1、適用情況及公路工程中的運(yùn)用、適用情況及公路工程中的運(yùn)用2 2、盤左盤右、盤左盤右, ,左目標(biāo)右目標(biāo)的概念及在測角過程中的重左目標(biāo)右目標(biāo)的概念及在測角過程中的重要意義要意義3 3、施測過程和記錄、施測過程和記錄、安置儀器、安置儀器、a a左左 b b左左 b b右右 a a右右4 4、計(jì)算與精度指標(biāo)、計(jì)算與

5、精度指標(biāo)1 1、半測回角值的計(jì)算、半測回角值的計(jì)算: : b b左左( (b b右右) )小于小于a a左左( (a a右右) )的原因及的原因及計(jì)算方法計(jì)算方法. .2 2、精度指標(biāo)、精度指標(biāo)3 3、最后結(jié)果、最后結(jié)果二、方向觀測法簡介與撥盤手輪的作用二、方向觀測法簡介與撥盤手輪的作用第第5節(jié)節(jié) 豎直角觀測豎直角觀測 一、豎直角的概念一、豎直角的概念1 1、概念及正負(fù)規(guī)定、概念及正負(fù)規(guī)定2 2、豎直角在工程實(shí)踐中的用途、豎直角在工程實(shí)踐中的用途二、豎直度盤的構(gòu)造二、豎直度盤的構(gòu)造1 1、豎直度盤、豎盤指標(biāo)、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管及其相互關(guān)系、豎直度盤、豎盤指標(biāo)、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管及其相互關(guān)系2 2、豎盤

6、的注記形式及判斷方法、豎盤的注記形式及判斷方法三、豎直角觀測三、豎直角觀測1 1、施測過程、施測過程: :安置儀器安置儀器盤左盤左LL盤右盤右R R2 2、特別提醒特別提醒: :讀數(shù)前記住調(diào)節(jié)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管居中讀數(shù)前記住調(diào)節(jié)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管居中四、計(jì)算與精度指標(biāo)四、計(jì)算與精度指標(biāo)1 1、計(jì)算公式的簡單推導(dǎo)和快速記憶法、計(jì)算公式的簡單推導(dǎo)和快速記憶法2 2、豎盤指標(biāo)差、豎盤指標(biāo)差、定義及正負(fù)規(guī)定、定義及正負(fù)規(guī)定、計(jì)算方法、計(jì)算方法、精度指標(biāo)、精度指標(biāo)第第7節(jié)節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正一一 經(jīng)緯儀上主要軸線應(yīng)滿足經(jīng)緯儀上主要軸線應(yīng)滿足的條件的條件 1 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管應(yīng)垂直于豎軸照準(zhǔn)部水準(zhǔn)

7、管應(yīng)垂直于豎軸 2 視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸 3 橫軸應(yīng)垂直于豎軸橫軸應(yīng)垂直于豎軸 4 豎絲應(yīng)垂直于橫軸豎絲應(yīng)垂直于橫軸二二 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)校正照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)校正 1 檢驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)?zāi)康?2 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法 3 校正方法校正方法 4 檢校原理檢校原理三三 十字絲應(yīng)垂直于橫軸的檢驗(yàn)與校正十字絲應(yīng)垂直于橫軸的檢驗(yàn)與校正1 檢校目的檢校目的2 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法3 校正方法校正方法四四 視準(zhǔn)軸垂直橫軸的檢驗(yàn)校正視準(zhǔn)軸垂直橫軸的檢驗(yàn)校正1 檢校目的檢校目的2 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法 1)盤左和盤右讀數(shù)法盤左和盤右讀數(shù)法3 校正方法校正方法五五 橫軸垂直豎軸的檢驗(yàn)與校正橫軸垂直豎軸的檢驗(yàn)與校

8、正1 檢驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)?zāi)康?檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法3 校正方法校正方法六六 光學(xué)對中器的檢驗(yàn)校正光學(xué)對中器的檢驗(yàn)校正1 檢驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)?zāi)康?使光學(xué)垂線與儀器旋轉(zhuǎn)軸使光學(xué)垂線與儀器旋轉(zhuǎn)軸(重合重合)2 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法3 校正方法校正方法第第8節(jié)節(jié) 角度測量的誤差及注意事角度測量的誤差及注意事項(xiàng)項(xiàng)一一 儀器誤差儀器誤差 1 儀器誤差的影響儀器誤差的影響 儀器誤差包括兩個(gè)方面儀器誤差包括兩個(gè)方面: A 儀器的幾何軸線檢校不完善儀器的幾何軸線檢校不完善(殘余殘余誤差誤差)而引起的誤差；而引起的誤差； B 加工不完善的誤差，如照準(zhǔn)部偏加工不完善的誤差，如照準(zhǔn)部偏心差，度盤刻劃不均勻誤差。心差，度盤刻劃不均勻誤差。

9、1)視準(zhǔn)軸誤差的影響視準(zhǔn)軸誤差的影響 利用三角函數(shù)關(guān)系，得利用三角函數(shù)關(guān)系，得 ，由公，由公式得，對同一目標(biāo)，盤左盤右的式得，對同一目標(biāo)，盤左盤右的 值的絕對值的絕對值相等便符號(hào)相反，取兩者的平均可消除值相等便符號(hào)相反，取兩者的平均可消除C角的影響。角的影響。acXccos/cX2) 橫軸不水平誤差的橫軸不水平誤差的 影響影響 對水平方向的影響為：對水平方向的影響為： ，故盤左盤右觀測取，故盤左盤右觀測取平均值可以消除橫軸不水平誤差的影響。平均值可以消除橫軸不水平誤差的影響。aiXitan3) 豎軸不豎直的影響豎軸不豎直的影響豎軸傾斜對目標(biāo)的讀數(shù)影豎軸傾斜對目標(biāo)的讀數(shù)影響為響為由公式得出，盤左

10、盤右的由公式得出，盤左盤右的平均值不能消除豎軸傾平均值不能消除豎軸傾斜誤差對水平方向的影斜誤差對水平方向的影響。在視線傾斜角的地響。在視線傾斜角的地區(qū)進(jìn)行觀測時(shí)，要特別區(qū)進(jìn)行觀測時(shí)，要特別注意儀器的整平。注意儀器的整平。aBVxvtancos4)度盤偏心誤差度盤偏心誤差可見，對于雙指標(biāo)可見，對于雙指標(biāo)數(shù)的經(jīng)緯儀，度數(shù)的經(jīng)緯儀，度盤偏心誤差將直盤偏心誤差將直接能由讀數(shù)的平接能由讀數(shù)的平均而消除。均而消除。)sin(MRe2 觀測誤差觀測誤差1) 對中誤差對中誤差2 )目標(biāo)偏心誤差目標(biāo)偏心誤差2/22222121sesem偏3 觀測本身誤差的影響觀測本身誤差的影響觀測本身的誤差包括觀測本身的誤差包

11、括 照準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差。照準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差。影響照準(zhǔn)精度的影響照準(zhǔn)精度的 因素很多，主要因素有：因素很多，主要因素有： 1) 望遠(yuǎn)鏡的放大率望遠(yuǎn)鏡的放大率 2) 目標(biāo)和照準(zhǔn)標(biāo)志的形狀及大小目標(biāo)和照準(zhǔn)標(biāo)志的形狀及大小 3) 目標(biāo)影像的亮度和清晰度目標(biāo)影像的亮度和清晰度 4) 人眼的判斷力人眼的判斷力4 外界條件的影響外界條件的影響外界條件對測角的影響有外界條件對測角的影響有:1 溫度變化分影響儀器的正常狀態(tài)溫度變化分影響儀器的正常狀態(tài)2 大風(fēng)會(huì)影響儀器和目標(biāo)的穩(wěn)定大風(fēng)會(huì)影響儀器和目標(biāo)的穩(wěn)定3 大氣折光分導(dǎo)致視線改變方向大氣折光分導(dǎo)致視線改變方向4 大氣透明度會(huì)影響照準(zhǔn)精度大氣透明度會(huì)影響照準(zhǔn)精度

12、5地面的堅(jiān)實(shí)與否地面的堅(jiān)實(shí)與否車輛的震動(dòng)等會(huì)影響儀車輛的震動(dòng)等會(huì)影響儀器的穩(wěn)定器的穩(wěn)定二二 角度測量的注意事項(xiàng)角度測量的注意事項(xiàng)1 觀測前應(yīng)先檢驗(yàn)儀器觀測前應(yīng)先檢驗(yàn)儀器.如不符合要求就進(jìn)行校正如不符合要求就進(jìn)行校正;2安置儀器要穩(wěn)定安置儀器要穩(wěn)定,腳架應(yīng)踩實(shí)腳架應(yīng)踩實(shí),應(yīng)仔細(xì)對中和整平應(yīng)仔細(xì)對中和整平.注意注意:在短邊測量時(shí)要嚴(yán)在短邊測量時(shí)要嚴(yán)格整平對中格整平對中,同時(shí)一測回不能重新對中整平同時(shí)一測回不能重新對中整平;3目標(biāo)應(yīng)豎直目標(biāo)應(yīng)豎直,仔細(xì)對準(zhǔn)地上標(biāo)志中心仔細(xì)對準(zhǔn)地上標(biāo)志中心,根據(jù)遠(yuǎn)近選擇不同粗細(xì)的標(biāo)桿根據(jù)遠(yuǎn)近選擇不同粗細(xì)的標(biāo)桿,盡可盡可能瞄準(zhǔn)標(biāo)桿底部能瞄準(zhǔn)標(biāo)桿底部;4嚴(yán)格遵守各項(xiàng)操作規(guī)定和限差要求嚴(yán)格遵守各項(xiàng)操作規(guī)定和限差要求.照準(zhǔn)時(shí)就消除視差照準(zhǔn)時(shí)就消除視差,垂直角觀測時(shí)垂直角觀測時(shí),應(yīng)應(yīng)先使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后先使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后,才能讀取豎盤讀數(shù)才能讀取豎盤讀數(shù)5進(jìn)行進(jìn)行M測回時(shí)測回時(shí),測回間要變換度盤起始位置測回間要變換度盤起始位置,這能減小度盤刻劃不均勻誤差這能減小度盤刻劃不均勻誤差6水平角觀測時(shí)水平角觀測時(shí),應(yīng)十字絲交點(diǎn)附近的豎絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部應(yīng)十字絲交點(diǎn)附近的豎絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部;垂直角觀測時(shí)垂直角觀測時(shí),應(yīng)