第三章經(jīng)緯儀及其使用

1、第三章第三章 經(jīng)緯儀及其使用經(jīng)緯儀及其使用Unit 3 Theodolite and the Usage西安理工大學工程管理系西安理工大學工程管理系 陳莉靜陳莉靜Project Management Department of XIAn University of Technology Chen Lijing2005年年1月月22日日22.1.200.5 水平水平角測量原理角測量原理 The Meterage of horizontal Angle Principle J J6 6型光學經(jīng)緯儀型光學經(jīng)緯儀 J6 Optics Theodolite 水平角測量水平角測量 The Meterage

2、 of Horizontal Angle 豎直角測量豎直角測量 The Meterage of Erect Angle 經(jīng)緯儀的檢驗與校正經(jīng)緯儀的檢驗與校正 The Inspection and Emendation of Theodolite 經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀測角注意事項測角注意事項 The Notice of Measured Angle by Theodolite3.1 水平角測量原理水平角測量原理 3.1 The Meterage of horizontal Angle Principle水平角水平角 AOB=儀器的必要條件儀器的必要條件1. 儀器的中心必須位于角頂儀器的中心必須位于角頂?shù)?/p>

3、鉛垂線上。的鉛垂線上。2. 照準部設(shè)備（望遠鏡）要照準部設(shè)備（望遠鏡）要能上下、左右能上下、左右 轉(zhuǎn)動，上下轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，上下轉(zhuǎn)動時所形成的是豎直面。動時所形成的是豎直面。3. 要具有一個有刻劃的度盤，要具有一個有刻劃的度盤，并能安置成并能安置成 水平位置。水平位置。4. 要有讀數(shù)設(shè)備，讀取投影要有讀數(shù)設(shè)備，讀取投影方向的讀數(shù)。方向的讀數(shù)。3.2 J6型光學經(jīng)緯儀 3.2 J6 Optics Theodolite一、經(jīng)緯儀的概述 The Summarize of Theodolite經(jīng)緯儀的發(fā)展經(jīng)緯儀的發(fā)展: : 游標經(jīng)緯儀、光學經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀游標經(jīng)緯儀、光學經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀 金屬度盤、光學度

4、盤、編碼度盤、光柵度盤金屬度盤、光學度盤、編碼度盤、光柵度盤經(jīng)緯儀的代號：經(jīng)緯儀的代號：DJDJ1 1、DJDJ2 2、DJDJ6 6、DJDJ1010等等“D”D”和和“J”J”大大地測量和經(jīng)緯儀的漢語拼音第一個字母地測量和經(jīng)緯儀的漢語拼音第一個字母“6”6”和和“2”2”儀儀器的精密度，測回方向觀測中誤差不超過器的精密度，測回方向觀測中誤差不超過6 6和和2 2，在工，在工程中常用程中常用DJDJ2 2、DJDJ6 6型經(jīng)緯儀，一般簡稱型經(jīng)緯儀，一般簡稱J J2 2 、 J J6 6經(jīng)緯儀。經(jīng)緯儀。二、 經(jīng)緯儀的構(gòu)造 The Structure of Theodolite 照準部：望遠鏡、

5、照準部水準管、橫軸、豎直度盤、讀照準部：望遠鏡、照準部水準管、橫軸、豎直度盤、讀數(shù)顯微鏡、豎軸等數(shù)顯微鏡、豎軸等 水平度盤部分：水平度盤、水平度盤的轉(zhuǎn)動裝置水平度盤部分：水平度盤、水平度盤的轉(zhuǎn)動裝置 基基 座：連接儀器與三腳架（支承儀器）座：連接儀器與三腳架（支承儀器） 各構(gòu)造部分見圖各構(gòu)造部分見圖3-2望遠鏡望遠鏡 (1) 結(jié)構(gòu)：物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲、視準結(jié)構(gòu)：物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲、視準軸、橫軸軸、橫軸目鏡目鏡調(diào)焦透鏡調(diào)焦透鏡C十字絲十字絲橫絲橫絲縱絲縱絲視距視距絲絲視視 準準 軸：十字絲交點和物鏡光心的連線軸：十字絲交點和物鏡光心的連線(CC)(CC)。橫橫 軸：望遠鏡旋轉(zhuǎn)

6、軸的幾何中心線軸：望遠鏡旋轉(zhuǎn)軸的幾何中心線(HH)(HH)。調(diào)焦透鏡作用：為了使物體清楚地成像在十字絲平面上。調(diào)焦透鏡作用：為了使物體清楚地成像在十字絲平面上。調(diào)焦方法調(diào)焦方法: : 目鏡調(diào)焦使十字絲看得最清楚。物鏡調(diào)焦使物象清晰。目鏡調(diào)焦使十字絲看得最清楚。物鏡調(diào)焦使物象清晰。視視 差：差： 當人眼在目鏡上下移動，目標像和十字絲有相對晃當人眼在目鏡上下移動，目標像和十字絲有相對晃動的現(xiàn)象稱視差。動的現(xiàn)象稱視差。產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 目標像不落在十字絲分劃板上。目標像不落在十字絲分劃板上。視差影響：視差影響： 影響照準精度導致觀測結(jié)果不準確。影響照準精度導致觀測結(jié)果不準確。消除方法：消除方法：

7、 反復調(diào)焦，直至物像清晰。反復調(diào)焦，直至物像清晰。三、光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法三、光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法The Optics Theodolite Reading Method（一）分微尺測微器及其讀數(shù)方法一）分微尺測微器及其讀數(shù)方法（二）單平行玻璃測微器及其讀數(shù)方法二）單平行玻璃測微器及其讀數(shù)方法3.3 水平角測量水平角測量 3.3 The Meterage of Horizontal Angle一、經(jīng)緯儀的安置一、經(jīng)緯儀的安置 The Installation of Theodolite (一) 對中對中 目的：使刻度盤中心與測點站在同一鉛垂線上。目的：使刻度盤中心與測點站在同一鉛垂線上。 方法

8、：方法： 打開三腳架，調(diào)節(jié)架腿，使其高度與觀測者相適應(yīng)，目估架頭水平，打開三腳架，調(diào)節(jié)架腿，使其高度與觀測者相適應(yīng)，目估架頭水平，并使架頭初步對準標志中心。裝儀器，擰緊中心連接螺旋（隨手緊），掛并使架頭初步對準標志中心。裝儀器，擰緊中心連接螺旋（隨手緊），掛上垂球，如果垂球離標心較遠，則需將三腳架作等距離的平移，或者用固上垂球，如果垂球離標心較遠，則需將三腳架作等距離的平移，或者用固定一腳，移動另外兩腳的辦法，使垂球尖大致對準標心，然后，用力踩三定一腳，移動另外兩腳的辦法，使垂球尖大致對準標心，然后，用力踩三腳架的腳尖，使之穩(wěn)固地插入地中，并注意保持垂球的大致對中和架頭的腳架的腳尖，使之穩(wěn)固地

9、插入地中，并注意保持垂球的大致對中和架頭的大致水平。大致水平。 稍許松開中心連接螺旋，使儀器在架頭圓孔內(nèi)徐徐移動，使垂球?qū)噬栽S松開中心連接螺旋，使儀器在架頭圓孔內(nèi)徐徐移動，使垂球?qū)蕵酥局行模钚∮跇酥局行?，偏差小?3mm23mm為止，再適當旋緊中心連接螺旋。為止，再適當旋緊中心連接螺旋。 限差限差 3mm3mm： 目的：使儀器的豎軸豎直、水平度盤處于水平位置。目的：使儀器的豎軸豎直、水平度盤處于水平位置。 方法：方法： 使照準部水準管平行于任意兩個腳螺旋中心的連線方向。使照準部水準管平行于任意兩個腳螺旋中心的連線方向。 兩手同時向內(nèi)或向外旋轉(zhuǎn)該兩腳螺旋，氣泡運動的方向與左手大拇兩手同時

10、向內(nèi)或向外旋轉(zhuǎn)該兩腳螺旋，氣泡運動的方向與左手大拇指運動方向一致，使氣泡居中。指運動方向一致，使氣泡居中。 轉(zhuǎn)動照準部轉(zhuǎn)動照準部9090度，使水準管位于垂直前兩腳螺旋連線的方向，然后度，使水準管位于垂直前兩腳螺旋連線的方向，然后旋轉(zhuǎn)第三個腳螺旋使氣泡居中。旋轉(zhuǎn)第三個腳螺旋使氣泡居中。 ( (一一) ) 整平整平二、水平角測量方法二、水平角測量方法 The Method of Horizontal Angle （一）測回法（一）測回法 適用性：適用于觀測兩個方向之適用性：適用于觀測兩個方向之間的單角。間的單角。 觀測步驟：觀測步驟： 盤左位置：豎盤在望遠鏡左側(cè)。盤左位置：豎盤在望遠鏡左側(cè)。 盤右

11、位置：豎盤在望遠鏡右側(cè)盤右位置：豎盤在望遠鏡右側(cè) （一）全圓測回法（一）全圓測回法 盤左位置，瞄準起始方向目標盤左位置，瞄準起始方向目標A讀數(shù)，然后順時針方向依次瞄準目標讀數(shù)，然后順時針方向依次瞄準目標B、C、A并讀數(shù)。檢查歸零差是否超限（要求并讀數(shù)。檢查歸零差是否超限（要求18），否則重測。），否則重測。 盤右位置，瞄準起始方向目標盤右位置，瞄準起始方向目標A讀數(shù)，然后逆時針方向依次瞄準目標讀數(shù)，然后逆時針方向依次瞄準目標C、B、A并讀數(shù)。檢查歸零差是否超限（要求并讀數(shù)。檢查歸零差是否超限（要求18），否則重測。），否則重測。3.4 3.4 豎直角觀測豎直角觀測 3.4 The Metera

12、ge of Erect Angle一、豎直角測角原理一、豎直角測角原理 The Principle of The Meterage of Upright Angle1.豎直角定義豎直角定義:是同一豎直面內(nèi)視線與水平線間的夾角是同一豎直面內(nèi)視線與水平線間的夾角。2.豎直角的特點：有仰角角值為正，有俯角角值為負。豎直角的特點：有仰角角值為正，有俯角角值為負。豎直角的大小在豎直角的大小在 090之間。之間。二、豎直度盤和讀數(shù)系統(tǒng)二、豎直度盤和讀數(shù)系統(tǒng)Erect Plane and Reading System三、豎直角的計算三、豎直角的計算The calculate of Erect Angle（1

13、）當物鏡仰起時，如讀數(shù)逐漸增加，則）當物鏡仰起時，如讀數(shù)逐漸增加，則 =讀數(shù)讀數(shù)-始讀數(shù)始讀數(shù)（2）當物鏡仰起時，如讀數(shù)逐漸減小，則）當物鏡仰起時，如讀數(shù)逐漸減小，則 =始讀數(shù)始讀數(shù)-讀數(shù)讀數(shù) 上述法則，不論開始讀數(shù)為上述法則，不論開始讀數(shù)為90度、度、270度還是度還是0度，度， 180度，豎盤注記是順時針還是反時針都適用。度，豎盤注記是順時針還是反時針都適用。1.水準管軸水準管軸: 過零點作水準管圓弧的切線過零點作水準管圓弧的切線 。2.豎豎 軸：軸： 照準部的旋轉(zhuǎn)軸。照準部的旋轉(zhuǎn)軸。3.視準軸：視準軸： 十字絲交點和物鏡光心的連線。十字絲交點和物鏡光心的連線。4.橫橫 軸：軸： 望遠鏡的

14、旋轉(zhuǎn)軸。望遠鏡的旋轉(zhuǎn)軸。3.5 3.5 經(jīng)緯儀的檢驗與校正經(jīng)緯儀的檢驗與校正 3.5 The Inspection and Emendation of Theodolite 經(jīng)緯儀的主要軸線經(jīng)緯儀的主要軸線The Main Axes of Theodolite 經(jīng)緯儀主要軸線應(yīng)滿足的條件經(jīng)緯儀主要軸線應(yīng)滿足的條件The Contented Condition of the Main Axes of Theodolite1. 照準部水準管軸垂直于儀器豎軸（照準部水準管軸垂直于儀器豎軸（LL VV）。）。 2. 望遠鏡視準軸垂直于儀器橫軸（望遠鏡視準軸垂直于儀器橫軸（CC HH）。）。 3. 儀器

15、橫軸垂直于儀器豎軸（儀器橫軸垂直于儀器豎軸（HH VV）。）。 4. 望遠鏡十字絲豎絲垂直于儀器橫軸。望遠鏡十字絲豎絲垂直于儀器橫軸。一、照準部水準管軸垂直于豎軸的檢驗校正一、照準部水準管軸垂直于豎軸的檢驗校正（一）（一）. 檢檢 驗驗（二）（二）. . 校校 正正校準部水準管校正原理校準部水準管校正原理二、十字絲豎絲垂直于儀器橫軸的檢驗與校正二、十字絲豎絲垂直于儀器橫軸的檢驗與校正（一）（一）. . 檢檢 驗驗（二）（二）. . 校校 正正三、三、 視準軸垂直于橫軸的檢驗與校正視準軸垂直于橫軸的檢驗與校正（一）（一）. . 檢檢 驗驗（二）（二）. . 校校 正正四、橫軸垂直于豎軸的檢驗與校

16、正四、橫軸垂直于豎軸的檢驗與校正（一）（一）. . 檢檢 驗驗（二）（二）. . 校校 正正五、豎盤指標差的檢驗與校正五、豎盤指標差的檢驗與校正（一）（一）. . 檢檢 驗驗（二）（二）. . 校校 正正一、一、 儀器誤差的影響儀器誤差的影響 The Infection of the Error 1、視準軸誤差視準軸誤差 2、 橫軸誤差橫軸誤差 3、豎軸傾斜誤差豎軸傾斜誤差 4 、儀器對中誤差儀器對中誤差二、目標偏心的影響二、目標偏心的影響 The Infection of Departure of Aim三、度盤偏心差三、度盤偏心差 The Departure of thePlane3.6 3.6 水平角觀測誤差水平角觀測誤差 3.6 Th