C經(jīng)緯儀與角度測量課件

1、7/14/2022 第三章 經(jīng)緯儀及角度測量7/14/2022 本章知識點角度測量的原理豎直角觀測比例尺水平角觀測經(jīng)緯儀的檢驗與校正光學(xué)經(jīng)緯儀全站儀測量系統(tǒng)7/14/2022 第一節(jié) 角度測量原理3.1.1 概述 角度測量是確定地面點位的基本工作之一；包括水平角測量和豎直角測量。經(jīng)緯儀測量儀器全站儀7/14/2022 第一節(jié) 角度測量的原理角度測量：測定水平角和豎直角。水平角:地面上兩相交直線間的夾角在水平面上的投影。范圍：=0360豎直角：在同一豎直面內(nèi)傾斜視線與水平線的夾角。范圍：=090 ，仰角為正，俯角為負(fù)。 水平面aocAOC0ca水平度盤測量的原理： 兩個方向的讀數(shù)差 =c-a范圍

2、：順時針0360天頂鉛垂線水平線ACB090 180270測量的原理： 兩個方向的讀數(shù)差豎直角的大?。?以水平方向為基準(zhǔn)指向兩側(cè)目標(biāo)。仰角為正，俯角為負(fù)其范圍：=0907/14/20223.2.1 光學(xué)經(jīng)緯儀類型 第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀按其精度等級劃分: DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、 DJ15等。 D:大地測量 J：經(jīng)緯儀 下標(biāo)數(shù)字：該儀器的精度指標(biāo)（單位為秒，表示該儀器一測回方向觀測中誤差的秒數(shù)）。 一般工程測量最常用: DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀（普通經(jīng)緯儀）7/14/2022DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀 7/14/2022 第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀 DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀一般由基座、水平度盤、照準(zhǔn)部三部分組

3、成。3.2.2 經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)基座水平度盤照準(zhǔn)部7/14/2022（一）基座 基座是支承整個儀器的底座；三個腳螺旋用于整平儀器。（三）照準(zhǔn)部 照準(zhǔn)部是基座上方能夠轉(zhuǎn)動的部分的總稱。主要由望遠(yuǎn)鏡、豎直度盤、水準(zhǔn)器以及讀數(shù)設(shè)備等組成。（二）度盤 度盤是由光學(xué)玻璃制成的精密刻度盤，分劃從0至360，按順時針注記，每格1或30，用以測量水平角。0 90 180 270 0901802707/14/2022照準(zhǔn)部 水平度盤 基座讀數(shù)顯微鏡照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管經(jīng)緯儀17/14/2022 望遠(yuǎn)鏡制動螺旋望遠(yuǎn)鏡微動螺旋 豎直度盤豎直指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋水平制動、微動螺旋光學(xué)對中器經(jīng)緯儀27/14/2022 光學(xué)望遠(yuǎn)鏡主要

4、由物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡和十字絲分劃板四部分組成 。望遠(yuǎn)鏡十字絲橫絲 縱絲 望遠(yuǎn)鏡7/14/2022經(jīng)緯儀的兩水準(zhǔn)氣泡 水準(zhǔn)器：圓水準(zhǔn)器、管水準(zhǔn)器 。圓水準(zhǔn)器用于粗略整平儀器，管水準(zhǔn)器用于精確整平儀器7/14/2022經(jīng)緯儀的兩水準(zhǔn)氣泡 水準(zhǔn)器：圓水準(zhǔn)器、管水準(zhǔn)器 。圓水準(zhǔn)器用于粗略整平儀器，管水準(zhǔn)器用于精確整平儀器 圓水準(zhǔn)器 作用：指示儀器豎軸是否豎直。 圓水準(zhǔn)器軸： 連接零點與球面球心的直線 管水準(zhǔn)器 作用：指示水平度盤是否水平。 管水準(zhǔn)器軸： 過零點與圓弧縱向相切的切線。7/14/2022經(jīng)緯儀的三軸：視準(zhǔn)軸、水平軸、垂直軸 視準(zhǔn)軸垂直于水平軸水平軸垂直于豎直軸7/14/2022 第二節(jié)

5、光學(xué)經(jīng)緯儀3.2.3 經(jīng)緯儀的基本操作7/14/2022 第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀3.2.3 經(jīng)緯儀的基本操作B對中整平經(jīng)緯儀的操作步驟有對中、整平、照準(zhǔn)、讀數(shù)四大步。7/14/2022氣泡居中，1、2等高123平行高氣泡居中，3與1、2等高123氣泡運動的方向與右手旋轉(zhuǎn)的方向相同7/14/2022瞄準(zhǔn)方法(4點)目鏡對光使十字絲清晰用準(zhǔn)星粗瞄目標(biāo)物鏡對光，使目標(biāo)像清晰用水平微動精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)TDJ2E TDJ2 （北光）準(zhǔn)星目鏡水平微動物鏡照準(zhǔn)瞄準(zhǔn)時，盡量用縱絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)下部。7/14/2022DJ6采用分微尺測微器讀書方法“H”水平度盤讀數(shù)“V”豎直度盤讀數(shù)方法：1、先讀取度盤讀數(shù)；1 2、再以度盤

6、分化線為準(zhǔn)讀取測微尺上的整分?jǐn)?shù)；分微尺的分劃值為1 3、最后估讀估讀到秒。秒數(shù)至測微器一格的十分之(6)。0173730424讀數(shù)7/14/2022兩個基本概念：盤左盤右盤左觀測盤右觀測豎直度盤豎直度盤7/14/2022 第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀（一）測回法： 適用于：2個方向的單角（AOB）（二）方向觀測法： 適用于：在一個測站上需要觀測兩個以上方向。常用方法有測回法和方向觀測法3.2.4 水平角觀測7/14/2022步驟：（1）安置儀器于測站O點，對中、整平。盤左瞄準(zhǔn)左邊A，配度盤至000X，讀取a1。（2）順時針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)右邊B，讀取b1。 則上半測回角值:1= b1-a1（3）盤右，瞄準(zhǔn)右邊B

7、，讀取b2。（4）逆時針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)左邊A，讀取a2。 則下半測回角值:2= b2-a2（5）計算角值 若：1-240（圖根級） 則有： = （1+2）/2（一）測回法7/14/2022測回法記錄格式254 24 06180 05 0074 19 06右ABO左AB00 04 1874 23 42 74 19 2474 19 15ABO測站豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù) 半測回角值 一測回角值 示 意 圖若觀測N個測回，各測回間按180/N的差值來配置度盤。 測回法小結(jié):左右（順）右左（逆）7/14/2022（二）方向觀測法1適用：在一個測站上需要觀測兩個以上方向。2步驟：（有四個觀測方向）ABOCD（

8、1）上半測回選擇一明顯目標(biāo)A作為起始方向（零方向），用盤左瞄準(zhǔn)A，配置度盤，順時針依次觀測A、B，C，D，A。盤左零方向7/14/2022（2）下半測回 倒鏡成盤右，逆時針依次觀測A，D，C，B，A。 同理各測回間按1800/N的差值，來配置水平度盤。 ABOCD盤右零方向7/14/20223計算、記錄（1）半測回歸零差: J2 12 ；J6 18 。 （2）2C值（兩倍照準(zhǔn)誤差）: 2C=盤左讀數(shù)（盤右讀數(shù)180）。 一測回內(nèi)2C互差：J218 ；J6不作要求。7/14/2022（3）各方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值： 平均值=盤左讀數(shù)+（盤右讀數(shù)180）/2 注意：零方向觀測兩次，應(yīng)將平均值再

9、取平均。（4）歸零方向值 將各方向平均值分別減去零方向平均值，即得各方向歸零方向值。（5）各測回歸零方向值的平均值 同一方向值各測回間互差:J2 12 ；J6 24 。 7/14/2022圖形：方向觀測法記錄手薄7/14/2022方向觀測法記錄計算的實例講解：1、上半測回歸零差=000212- 000206=6。2、OA方向2C值= 000212- 18000206=6。 OD方向2C值= 18200224- 200224=0。 這兩個方向的2C互差= 63、OA方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值： (000212+(18000206-1800)/2=000209。 再取平均得：(000209+ 00

10、0203)/2=000206 OD方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值： (18200224+(200224+1800)/2=18200224。7/14/20224、OB方向的歸零方向值： 5101536-000206= 5101330。 OD方向的歸零方向值： 18200224- 000206= 18200018。5、OB方向各測回歸零方向值的平均值： (5101330+5101325)/2= 5101328。 OB方向值各測回間互差: 5101330- 5101325=5。方向觀測法小結(jié):7/14/2022 第四節(jié) 豎直角觀測3.4.2 豎直度盤的構(gòu)造豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋豎盤7/14/2022豎盤

11、的注記形式：有順時針與逆時針兩種。 （1）順時針注記180270 090盤左指標(biāo)線270900180盤右指標(biāo)線7/14/2022（2）逆時針注記 0270 18090盤左指標(biāo)線270901800盤右指標(biāo)線7/14/20223.4.2豎直角的計算公式1、順時針注記 左=90-L 右=R-270 故一測回豎直角 =（左+右）/2 7/14/20222、逆時針注記問題：左= ？ 右=？故有:左= L -90 右=270- R一測回豎直角: =（左+右）/2 7/14/20223.4.3豎盤指標(biāo)差1、定義由于指標(biāo)線偏移，當(dāng)視線水平時，豎盤讀數(shù)不是恰好等于90或270上，而是與90或270相差一個x角，

12、稱為豎盤指標(biāo)差。當(dāng)偏移方向與豎盤注記增加方向一致時，x為正，反之為負(fù)。 180270 090盤左7/14/2022（2）結(jié)論：取盤左盤右平均值，可消除指標(biāo)差的影響。一般規(guī)范規(guī)定，指標(biāo)差變動范圍，J625、J215 。 2、計算公式（1）指標(biāo)差:對于順時針注記的：正確的豎直角=(90+x) -L=左+x =R-(270+x)=右-x7/14/2022 電子經(jīng)緯儀在結(jié)構(gòu)及外觀上和光學(xué)經(jīng)緯儀相類似。主要不同點在于讀數(shù)系統(tǒng)，它采用光電掃描和電子元件進(jìn)行自動讀數(shù)和液晶顯示。 第六節(jié) 全站儀3.2.3 經(jīng)緯儀的基本操作7/14/2022全站儀的結(jié)構(gòu)7/14/2022日本索佳SET230RK全站儀 日本索佳SET1130R全站儀 7/14/2022日本拓普康GPT-3002N/LN 全站儀 拓普康GTS-102N全站儀 7