經(jīng)緯儀以及角度測量

1、關(guān)于經(jīng)緯儀及角度測量第一張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1.水平角定義 從一點到兩目標(biāo)的方向線垂直投影在水平面上的夾角稱水平角。如圖中。2.水平角測量原理 在過測站點中心的鉛垂線上任意高度水平地安置一個度盤，則空間視線在其上的投影線分別截取讀數(shù)a、c，則水平角 c - a4-1 角度測量原理第二張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1.儀器的中心必須位于角頂?shù)你U垂線上。2.照準(zhǔn)部設(shè)備（望遠(yuǎn)鏡）要能上下、左右轉(zhuǎn)動，上下轉(zhuǎn)動時所形成的是豎直面。3.要具有一個有刻劃的度盤，并能安置成水平位置。4.要有讀數(shù)設(shè)備，讀取投影方向的讀數(shù)。儀器的必要條件： 第三張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于202

2、2年6月一、經(jīng)緯儀的概述 經(jīng)緯儀的代號：DJ1、DJ2、DJ6、DJ10“D”和“J”大地測量和經(jīng)緯儀的漢語拼音第一個字母“6”和“2”儀器的精密度。 一測回方向觀測中誤差不超過6和2在工程中常用DJ2、DJ6型經(jīng)緯儀，一般簡稱J2、J6經(jīng)緯儀 經(jīng)緯儀的發(fā)展: 游標(biāo)經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀 金屬度盤、光學(xué)度盤、編碼度盤、光柵度盤4-2 J6型光學(xué)經(jīng)緯儀及其應(yīng)用第四張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月二、經(jīng)緯儀的構(gòu)造 基座： 連接儀器與三腳架（支承儀器） 照準(zhǔn)部：望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)管、豎直度盤、讀數(shù)設(shè)備等水平度盤:0 360順時針全圓刻劃、注記第五張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月

3、一、經(jīng)緯儀操作步驟1.安置儀器：對中、整平2.照準(zhǔn)目標(biāo)：目鏡對光；粗瞄；物鏡對光；精確瞄準(zhǔn)3.讀數(shù)4-3 水平角測量第六張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月二、水平角觀測方法（一）測回法（兩個方向的單角觀測） 地面上有若干點A、B、C、D、等，前進(jìn)方向如圖箭頭所示，則位于前進(jìn)方向左邊的角度稱為左角，位于前進(jìn)方向右邊的角度稱右角。第七張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月在測站B點上安置儀器，盤左，瞄準(zhǔn)目標(biāo)A點，讀數(shù)aL,記錄；順時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)目標(biāo)C點，讀數(shù)cL，記錄； 計算上半測回角值 L = cL - aL1.上半測回觀測第八張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月縱轉(zhuǎn)

4、望遠(yuǎn)鏡成盤右位置，瞄準(zhǔn)C目標(biāo)，讀數(shù)cR，記錄；逆時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部準(zhǔn)A目標(biāo)，讀數(shù)aR,記錄；計算下半測回角值 R = cR aR 校核： L R 若 容 = 40 則取 (L + R)/22.下半測回觀測第九張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月以上步驟為一測回觀測，若需要觀測n測回，則每測回間改變度盤起始位置, 計算各測回角值差， 24，取各測回角值的平均值為最后結(jié)果。 第十張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月測鏡測 水平度盤 半測回角值 一測回角值 讀數(shù)站位點 左A 90 02 0693 32 18 B C 193 34 24 右 A 270 02 18 93 32 21 C 1

5、3 34 42 93 32 24 水平角觀測手簿(測回法)第十一張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月瞄準(zhǔn)第十二張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1.觀測（1）安置儀器于O點，選擇一明顯目標(biāo)A作為起始方向(零方向)，盤左，以度盤讀數(shù)稍大于0瞄準(zhǔn)A點，讀數(shù)aL，記錄；（2）順時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，依次瞄準(zhǔn)B、C、D、A,讀數(shù)并記錄aL、bL、cL、dL、aL，；（3）倒鏡為盤右，按逆時針方向依次 瞄準(zhǔn)目標(biāo)A、D、C、B、A, 分別讀數(shù)并記錄aR、dR、cR、bR、aR， 以上為一測回觀測。若n測回觀測，同樣按 安置度盤起始位置。（二）方向觀測法第十三張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022

6、年6月（1）半測回歸零差 a，- a 18 (12DJ2)（2）兩倍照準(zhǔn)誤差 2c = L - ( R 180 ) 2C互差 18 (DJ2)（3）各方向平均讀數(shù) = 零方向?qū)蓚€平均讀數(shù)再取平均值（4）歸零后方向值各方向的平均讀數(shù)零方向的平均讀數(shù)（5）計算各測回同一方向歸零后方向值的平均值 同一方向各測回互差 24 (12DJ2)（6）水平角計算：取兩相鄰方向值之差。觀測手簿見表32，各項限差列入表33 2.計算與校核第十四張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 0 00 00 37 42 07110 26 57150 12 29 (90 03 24) 90 03 26127 45 31

7、200 30 21240 15 53 90 03 22 8 6 6 8 7 90 03 30 270 03 22127 45 34 307 45 28200 30 24 20 30 18240 15 57 60 15 49 90 03 25 270 03 18 -5 -4ABCDA2 0 00 00 37 42 04110 26 53150 12 33 0 00 00 37 42 00110 26 49150 12 38 (0 02 09) 0 02 06 37 44 10110 28 58150 14 47 0 02 13121012 810 0 02 12 180 02 00 37 44

8、15 217 44 05110 29 04 290 28 52150 14 51 330 14 43 0 02 18 180 02 08 +6 +8ABCDA10各測回歸零方向值 歸零后方向值平均讀數(shù)2c 讀 數(shù)盤左 盤右 目標(biāo)測回數(shù)測站方向觀測法觀測手簿 表3-2第十五張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月水平角觀測操作的基本規(guī)則（1）一測回中不得變動望遠(yuǎn)鏡焦距。觀測前要認(rèn)真調(diào)整望遠(yuǎn)鏡焦距，消除視差，一測回中不得變動焦距。轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡時，不要握住調(diào)焦環(huán)，以免碰動焦距。 其作用在于，避免因調(diào)焦透鏡移動不正確而引起視準(zhǔn)軸變化。（2）在各測回中，應(yīng)將起始方向的讀數(shù)均勻分配在度盤和測微盤上?？梢韵?/p>

9、除水平度盤偏心的影響。（3）采用變換度盤位置的方法可以消除或減弱度盤分劃誤差的影響。（4）上、下半測回間縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，使一測回的觀測在盤左和盤右進(jìn)行。 一般上半測回在盤左位置進(jìn)行，下半測回在盤右位置進(jìn)行。作用在于消除視準(zhǔn)軸誤差及水平軸傾斜誤差的影響，并可獲得二倍照準(zhǔn)差的數(shù)值，借以判斷觀測質(zhì)量。（5）下半測回與上半測回照準(zhǔn)目標(biāo)的順序相反，并保持對每一觀測目標(biāo)的操作時間大致相等。 其作用在于減弱覘標(biāo)內(nèi)架或腳架扭轉(zhuǎn)的影響以及視準(zhǔn)軸隨時間、溫度變化的影響等，就是說，在一測回觀測中要連續(xù)均勻，不要由于某一目標(biāo)成像不佳或其他原因而停留過久，在高標(biāo)上觀測更應(yīng)注意此問題。（6）半測回中照準(zhǔn)部的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)保持不變

10、。這樣可以減弱度盤帶動和空隙帶動的誤差影響。若照準(zhǔn)部已轉(zhuǎn)過所照準(zhǔn)的目標(biāo)，就應(yīng)按轉(zhuǎn)動方向再轉(zhuǎn)一周，重新照準(zhǔn)，不得反向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部。因此，在上、下半測回觀測之前，照準(zhǔn)部要按將要轉(zhuǎn)動的方向先轉(zhuǎn)12周。（7）測微螺旋、微動螺旋的最后操作應(yīng)一律“旋進(jìn)”，并使用其中間部位，以消除或減弱螺旋的隙動差影響。（8）觀測中，照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器的氣泡偏離中央不得超過規(guī)范規(guī)定的格數(shù)。其作用在于減弱垂直軸傾斜誤差的影響。在測回與測回之間應(yīng)查看氣泡的位置是否超出規(guī)定，若超出，應(yīng)立即重新整平儀器。若一測回中發(fā)現(xiàn)氣泡偏離超出規(guī)定，應(yīng)將該測回作廢，待整平后，再重新觀測該測回。第十六張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4-4 豎直

11、角測量第十七張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月一、豎直角測量原理豎直角定義：同一豎直面內(nèi)，一點至目標(biāo)點的方向線與水平線間的夾角，稱為該方向線的豎直角。角值范圍：090視線在水平線之上稱仰角，取“”號；視線在水平線之下稱俯角，取“”號。豎直角測量計算公式 ：豎直角照準(zhǔn)目標(biāo)時的讀數(shù)與視線水平時讀數(shù)(常數(shù)90)之差。第十八張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月豎直度盤、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋。應(yīng)滿足的條件：視線水平，豎盤水準(zhǔn)管氣泡居中，豎盤指標(biāo)應(yīng)處在正確的位置(90的整數(shù)倍)關(guān)系：豎盤隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動；指標(biāo)與豎盤水準(zhǔn)管連接在一起，不隨望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動；調(diào)節(jié)豎盤水準(zhǔn)管微動螺旋，豎

12、盤指標(biāo)可作微小的移動。二、豎盤構(gòu)造第十九張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1.豎直角計算公式：(以順時針全圓注記方式為例) 例：L = 811842 R = 2784154 則 L = 84118 R = 84154 = 84136三、豎直角的計算 =（L+R）/2R = R-270L = 90-L第二十張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月問題：L R ？若豎盤注記方式為逆時針全圓注記，應(yīng)如何計算？豎直角計算公式的判斷法則：(1) 大致安放望遠(yuǎn)鏡于水平位置，確定起始讀數(shù)(常數(shù))；(2) 抬高望遠(yuǎn)鏡，若讀數(shù)增加 則 讀數(shù) 常數(shù)若讀數(shù)減小 則 常數(shù) 讀數(shù)若盤左為第一種情況，則盤右為第

13、二種情況，反之亦然。第二十一張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 望遠(yuǎn)鏡視線水平，豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，豎盤指標(biāo)偏離了正確位置x角值稱為豎盤指標(biāo)差。當(dāng)偏離方向與豎盤注記方向一致時，記“”號，反之記“”號。2.豎盤指標(biāo)差 =（R-x）-270 = 90-（L-x)第二十二張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 由于x的影響，使讀數(shù)中包含有指標(biāo)差的影響，故正確的計算公式應(yīng)為： 90 - ( L - x ) = 90 - L + x = L + x (1) = ( R - x ) - 270 = R - 270 - x = R -x (2) 所以結(jié)論：盤左盤右觀測取平均值可以消除豎盤指

14、標(biāo)差的影響第二十三張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月測站上安置儀器；盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)，轉(zhuǎn)動豎盤水準(zhǔn)管微動螺旋，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)L；倒鏡，盤右瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使氣泡居中，讀數(shù)R；計算豎直角及豎盤指標(biāo)差。若n次觀測，重復(fù)24步，取平均值。檢核：指標(biāo)差互差15四、豎直角觀測第二十四張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4-5 經(jīng)緯儀的檢驗與校正一、經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的條件（一）LLVV（二）CCHH（三）HHVV LL水準(zhǔn)管軸 VV豎軸 HH橫軸第二十五張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月二、經(jīng)緯儀的檢驗校正1、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢校第二十六張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年

15、6月2、十字絲的檢校整平儀器，用十字絲交點瞄準(zhǔn)清晰目標(biāo)點，將照準(zhǔn)部、望遠(yuǎn)鏡制動，微調(diào)望遠(yuǎn)鏡上下移動，若目標(biāo)始終在豎絲上移動，表明條件已滿足，否則須檢校校正時，旋下目鏡護(hù)蓋，松開壓環(huán)螺絲，轉(zhuǎn)動十字絲絲，直至望遠(yuǎn)鏡上下移動時，目標(biāo)始終沿豎絲移動為止。最后擰緊壓環(huán)螺絲，蓋上護(hù)蓋。第二十七張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3、視準(zhǔn)軸的檢校 如圖，在一平坦場地上，選擇一直線AB，約100m。置儀于O，A點豎一標(biāo)志，B點橫放一毫米分劃的小尺，并使其垂直于AB。盤左瞄準(zhǔn)A，倒鏡于B尺上讀數(shù)B1；盤右再瞄準(zhǔn)A，倒鏡于B尺上讀數(shù)B2，如果B2與B1重合，表明視準(zhǔn)軸垂直于橫軸，否則要檢校 為了消除視準(zhǔn)軸誤

16、差C，只需在尺上定出一點B3，該點與盤右讀數(shù)B2的距離為四分之一B1B2的長度。用校正針撥動十字絲左右兩個校正螺絲，先松開一個，再緊一個，使讀數(shù)由B2移至B3，然后固緊兩個螺絲。 此校正需反復(fù)進(jìn)行，直至C值不大于10”為止。第二十八張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 由于儀器橫軸不垂直于豎軸，儀器整平后，豎軸牌鉛垂位置，橫軸就不水平，傾斜一個i角。當(dāng)以盤左、盤右瞄準(zhǔn)P點而將望遠(yuǎn)鏡放平時，其視準(zhǔn)面不是豎直面，而是分別向兩側(cè)各傾斜一個i角的斜平面。因此，在同一水平線上的P1、P2偏離豎直面的距離相等而方向相反，直線P1P2的中點M必然與P點位于同一鉛垂線上。 校正時，用水平微動螺旋使十字絲交點瞄準(zhǔn)M點，然后抬高望遠(yuǎn)鏡，此時十字絲交點必然偏離P點。打開支架處橫軸一端的護(hù)蓋，調(diào)整支承橫軸的偏心軸，抬高或降低橫軸一端，直至十字絲交點瞄準(zhǔn)P點。4、橫軸的檢校 如圖，在距一較高墻2030m處置儀，在墻上選擇一仰角大于30度的目標(biāo)點P，盤左瞄準(zhǔn)P，將望遠(yuǎn)鏡放平，在墻上定一點P1。倒鏡盤右瞄準(zhǔn)P點，再將望遠(yuǎn)鏡放平，在墻上定出另一點P2。如果P1P2重合，表明儀器橫軸垂直于豎軸，否則應(yīng)校正。第二十九張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2