第四章經(jīng)緯儀及水平角觀測

1、第四章項第四章項 經(jīng)緯儀及水平角觀測經(jīng)緯儀及水平角觀測 學習目標：在學習角度測量基本概念的學習目標：在學習角度測量基本概念的基礎上，明確經(jīng)緯儀的結構原理，掌握基礎上，明確經(jīng)緯儀的結構原理，掌握經(jīng)緯儀應用的基本方法，掌握水平角、經(jīng)緯儀應用的基本方法，掌握水平角、豎直角測量基本技術。豎直角測量基本技術。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：地面上某點到兩目標的方向線到兩目標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，地面某點至目垂直角：在同一豎直面內，地面某點至目標的方向線與水平視線間的夾角。標的方向線與水平視線間的夾角。仰角：目標的方向線在水平視線的上方，仰角：目標的方向線在水平視線的上方，為正。為正。0-90俯角：目標的方向線在水平視線的下方，俯角：目標的方向線在水平視線的下方，為負。為負。0- -90第第2節(jié)節(jié) 光學經(jīng)緯儀光學經(jīng)緯儀1 光學經(jīng)緯儀介紹光學經(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等幾個等級。等幾個等級。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”的漢字拼音第一個的漢字拼音第一個字母，其下標數(shù)字為該儀器一測回方向觀測中字母，其下標數(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、光學經(jīng)緯儀的基本構件、光學經(jīng)緯儀的基本構件一、儀器構造一、儀器構造 1照準部照準部 望遠鏡望遠鏡 豎直度盤豎直度盤 管水準器管水準器 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 園水準器園水準器 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)裝置的光學經(jīng)緯儀裝置的光學經(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)裝置的光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)光學經(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、瞄準、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用、適用情況及公路工程中的運用2 2、盤左盤右、盤左盤右, ,左目標右目標的概念及在測角過程中的重左目標右目標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、計算與精度指標、計算與

5、精度指標1 1、半測回角值的計算、半測回角值的計算: : 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算方法計算方法. .2 2、精度指標、精度指標3 3、最后結果、最后結果二、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、概念及正負規(guī)定、概念及正負規(guī)定2 2、豎直角在工程實踐中的用途、豎直角在工程實踐中的用途二、豎直度盤的構造二、豎直度盤的構造1 1、豎直度盤、豎盤指標、豎盤指標水準管及其相互關系、豎直度盤、豎盤指標、豎盤指標水準管及其相互關系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)前記住調節(jié)豎盤指標水準管居中讀數(shù)前記住調節(jié)豎盤指標水準管居中四、計算與精度指標四、計算與精度指標1 1、計算公式的簡單推導和快速記憶法、計算公式的簡單推導和快速記憶法2 2、豎盤指標差、豎盤指標差、定義及正負規(guī)定、定義及正負規(guī)定、計算方法、計算方法、精度指標、精度指標第第7節(jié)節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗與校正經(jīng)緯儀的檢驗與校正一一 經(jīng)緯儀上主要軸線應滿足經(jīng)緯儀上主要軸線應滿足的條件的條件 1 照準部水準管應垂直于豎軸照準部水準

7、管應垂直于豎軸 2 視準軸應垂直于橫軸視準軸應垂直于橫軸 3 橫軸應垂直于豎軸橫軸應垂直于豎軸 4 豎絲應垂直于橫軸豎絲應垂直于橫軸二二 照準部水準管的檢驗校正照準部水準管的檢驗校正 1 檢驗目的檢驗目的 2 檢驗方法檢驗方法 3 校正方法校正方法 4 檢校原理檢校原理三三 十字絲應垂直于橫軸的檢驗與校正十字絲應垂直于橫軸的檢驗與校正1 檢校目的檢校目的2 檢驗方法檢驗方法3 校正方法校正方法四四 視準軸垂直橫軸的檢驗校正視準軸垂直橫軸的檢驗校正1 檢校目的檢校目的2 檢驗方法檢驗方法 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與校正橫軸垂直豎軸的檢驗與校

8、正1 檢驗目的檢驗目的2檢驗方法檢驗方法3 校正方法校正方法六六 光學對中器的檢驗校正光學對中器的檢驗校正1 檢驗目的檢驗目的:使光學垂線與儀器旋轉軸使光學垂線與儀器旋轉軸(重合重合)2 檢驗方法檢驗方法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項一一 儀器誤差儀器誤差 1 儀器誤差的影響儀器誤差的影響 儀器誤差包括兩個方面儀器誤差包括兩個方面: 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，如照準部偏加工不完善的誤差，如照準部偏心差，度盤刻劃不均勻誤差。心差，度盤刻劃不均勻誤差。

9、1)視準軸誤差的影響視準軸誤差的影響 利用三角函數(shù)關系，得利用三角函數(shù)關系，得 ，由公，由公式得，對同一目標，盤左盤右的式得，對同一目標，盤左盤右的 值的絕對值的絕對值相等便符號相反，取兩者的平均可消除值相等便符號相反，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的讀數(shù)影豎軸傾斜對目標的讀數(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)進行觀測時，要特別區(qū)進行觀測時，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，對于雙指標可見，對于雙指標數(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 )目標偏心誤差目標偏心誤差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 照準誤差和讀數(shù)誤差。照準誤差和讀數(shù)誤差。影響照準精度的影響照準精度的 因素很多，主要因素有：因素很多，主要因素有： 1) 望遠鏡的放大率望遠鏡的放大率 2) 目標和照準標志的形狀及大小目標和照準標志的形狀及大小 3) 目標影像的亮度和清晰度目標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 大風會影響儀器和目標的穩(wěn)定大風會影響儀器和目標的穩(wěn)定3 大氣折光分導致視線改變方向大氣折光分導致視線改變方向4 大氣透明度會影響照準精度大氣透明度會影響照準精度

12、5地面的堅實與否地面的堅實與否車輛的震動等會影響儀車輛的震動等會影響儀器的穩(wěn)定器的穩(wěn)定二二 角度測量的注意事項角度測量的注意事項1 觀測前應先檢驗儀器觀測前應先檢驗儀器.如不符合要求就進行校正如不符合要求就進行校正;2安置儀器要穩(wěn)定安置儀器要穩(wěn)定,腳架應踩實腳架應踩實,應仔細對中和整平應仔細對中和整平.注意注意:在短邊測量時要嚴在短邊測量時要嚴格整平對中格整平對中,同時一測回不能重新對中整平同時一測回不能重新對中整平;3目標應豎直目標應豎直,仔細對準地上標志中心仔細對準地上標志中心,根據(jù)遠近選擇不同粗細的標桿根據(jù)遠近選擇不同粗細的標桿,盡可盡可能瞄準標桿底部能瞄準標桿底部;4嚴格遵守各項操作規(guī)定和限差要求嚴格遵守各項操作規(guī)定和限差要求.照準時就消除視差照準時就消除視差,垂直角觀測時垂直角觀測時,應應先使豎盤指標水準管氣泡居中后先使豎盤指標水準管氣泡居中后,才能讀取豎盤讀數(shù)才能讀取豎盤讀數(shù)5進行進行M測回時測回時,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水平角觀測時水平角觀測時,應十字絲交點附近的豎絲瞄準目標底部應十字絲交點附近的豎絲瞄準目標底部;垂直角觀測時垂直角觀測時,應