豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀

垂直角觀測§3.4.2豎直角測量

§3.5光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正

§3.6水平角測量誤差分析豎直角測量方法及經(jīng)緯儀檢校豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!§3.4豎直角(verticalangle)測量天頂鉛垂線水平線ACB0°90°180°270°豎直角——在同一鉛垂面內(nèi)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)的傾斜視線與水平視線的夾角(也叫垂直角)。

=0°90°，仰角為正，俯角為負(fù)。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!一、豎直度盤(verticalcircle)的構(gòu)造1．包括:豎盤(verticalcircle)

、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管(verticalindexbubbletube)、及其微動螺旋。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!后兩部分，多采用豎盤指標(biāo)自動歸零補(bǔ)償器(verticalindexpensator)來替代。2．特點(diǎn)：讀數(shù)指標(biāo)線固定不動，而整個(gè)豎盤隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動。若望遠(yuǎn)鏡視線水平，則豎盤讀數(shù)應(yīng)為90°或270°

豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!（2）逆時(shí)針注記

0270

18090盤左指標(biāo)線270901800盤右指標(biāo)線豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!二、豎直角(verticalangle)的計(jì)算公式1、順時(shí)針注記α左=90°-L

α右=R-270°

故一測回豎直角

α=（α左+α右）/2

豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!豎直角計(jì)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)

若盤左為種情況，則盤右為第二種情況，反之亦然。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!1)盤左觀測的豎直角：=90°-L-x2)盤右觀測的豎直角：=R-270°+x3)角度計(jì)算：豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!豎直度盤指標(biāo)線自動歸零原理：指標(biāo)線歸零：豎直度盤水準(zhǔn)器氣泡居中時(shí)，指標(biāo)線處在垂線方向上。若視準(zhǔn)軸處于水平狀態(tài)，指標(biāo)線指示是90°。豎直角觀測中的精平是屬于指標(biāo)線人工歸零操作。自動歸零裝置代替豎直度盤水準(zhǔn)器，豎直角觀測中能自動實(shí)現(xiàn)上述的指標(biāo)線歸零，稱為指標(biāo)線自動歸零。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!§3.5經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的主要軸線:1、豎軸VV(verticalaxis)2、水準(zhǔn)管軸LL(bubbletubeaxis)3、橫軸HH(horizontalaxis)4、視準(zhǔn)軸CC(collimationaxis)5、圓水準(zhǔn)器軸L’L’(circlebubbleaxis)LLHHCCVVL’L’豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!4．HH⊥VV——橫軸的檢校

5．豎盤指標(biāo)差應(yīng)為零——指標(biāo)差的檢校

6．光學(xué)垂線與VV重合——光學(xué)對中器的檢校

7.L’L’∥VV——圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正(次要)

LLHHCCVVL’L’豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!1．照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸的檢校VV⊥LL:儀器整平后，保證豎軸鉛直，水平度盤保持水平。（1）檢驗(yàn)：儀器大致整平。用任意兩腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中，然后將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180°，若氣泡偏離1格，則需校正。（2）校正：撥動水準(zhǔn)管校正螺絲，使氣泡退回偏移量的一半，再調(diào)節(jié)腳螺旋使氣泡居中。此時(shí)若圓水準(zhǔn)器氣泡不居中，則撥動圓水準(zhǔn)器校正螺絲。

豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!2．十字絲豎絲垂直橫軸的檢校

（1）檢驗(yàn)：用十字絲交點(diǎn)對準(zhǔn)一目標(biāo)點(diǎn)，再轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡微動螺旋，看目標(biāo)點(diǎn)是否始終在豎絲上移動。（2）校正：微松十字絲的四個(gè)壓環(huán)螺絲，轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)，使目標(biāo)點(diǎn)始終在豎絲上移動。

豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!3．視準(zhǔn)軸垂直于橫軸的檢校（1/4法）HH⊥CC：橫軸水平，望遠(yuǎn)鏡繞橫軸旋轉(zhuǎn)，視準(zhǔn)軸掃出一個(gè)與橫軸正交的鉛垂面。否則，將掃出一個(gè)圓錐面。用有該項(xiàng)誤差的儀器測量同一鉛垂面內(nèi)不同高度的目標(biāo)時(shí)，水平度盤讀數(shù)不同，產(chǎn)生測角誤差。對水平方向目標(biāo)，兩倍照準(zhǔn)誤差2c即為這項(xiàng)誤差。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!（2）校正：

為了消除視準(zhǔn)軸誤差C，只需在尺上定出一點(diǎn)B3，該點(diǎn)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(gè)校正螺絲，先松開一個(gè)，再緊一個(gè)，使讀數(shù)由B2移至B3(即十字絲交點(diǎn)與B3重合)，然后固緊兩個(gè)螺絲。此校正需反復(fù)進(jìn)行，直至C值不大于10”為止。

豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!（2）校正：方法：用十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P1P2的中點(diǎn)M，固定照準(zhǔn)部，抬高望遠(yuǎn)鏡，使十字絲交點(diǎn)移到P點(diǎn)附近（二者不重合）。打開橫軸一端的護(hù)蓋，調(diào)整支承橫軸的偏心軸環(huán)，抬高或降低橫軸一端，直至交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P點(diǎn)。此項(xiàng)校正一般由儀器檢修人員進(jìn)行。

豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!6．光學(xué)對中器的檢校

目的：光學(xué)對中器視準(zhǔn)軸和豎軸VV重合。（1）檢驗(yàn)：精密安置儀器后，

在儀器正下方地面上安置一塊白色紙板。將光學(xué)對點(diǎn)器分劃圈中心(或十字絲中心)投影到紙板上，并繪制標(biāo)志點(diǎn)P。然后將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180度，如果P點(diǎn)仍在分劃圈內(nèi)表示條件滿足，否則應(yīng)校正。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!7．圓水準(zhǔn)器的檢校(次要)

（1）檢驗(yàn)：精平（水準(zhǔn)管氣泡居中）后，若圓水準(zhǔn)氣泡不居中，則需校正。（2）校正：用圓水準(zhǔn)氣泡校正螺絲使其居中。

豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!一、儀器誤差視準(zhǔn)軸誤差的影響:視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸盤左盤右觀測同一目標(biāo)，其視準(zhǔn)軸誤差的影響大小相等，方向相反。即L’＝L-c;R’＝R+c。結(jié)論：盤左盤右觀測取平均值可以消除視準(zhǔn)軸誤差的影響。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!豎軸誤差的影響豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!照準(zhǔn)部偏心差的影響如圖，o為度盤分劃中心，o’為照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心，則正確的讀數(shù)應(yīng)為L’＝L-xR’＝R+x結(jié)論：取盤左盤右讀數(shù)的平均值可以消除照準(zhǔn)部偏心差的影響。度盤分劃不均誤差措施：各測回按改變度盤位置。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!三.外界條件影響◆選擇有利觀測時(shí)間，設(shè)法避開不利條件；◆盡量縮短一測回的觀測時(shí)間，采取觀測方法減弱與時(shí)間成正比的誤差。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!§3-7電子經(jīng)緯儀

豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!電子經(jīng)緯儀與光學(xué)經(jīng)緯儀相比較，主要差別在讀數(shù)系統(tǒng)，其他如照準(zhǔn)、對中、整平等裝置是相同的。

一、電子經(jīng)緯儀的讀數(shù)系統(tǒng)目前最高精度的電子經(jīng)緯儀可顯示到0.1″，測角精度可達(dá)0.5″。

二、電子經(jīng)緯儀的特點(diǎn)由于電子經(jīng)緯儀是電子計(jì)數(shù)，通過置于機(jī)內(nèi)的微型計(jì)算機(jī)，可以自動控制工作程序和計(jì)算，并可自動進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和存儲，因而它具有以下特點(diǎn)：

1、讀數(shù)在屏幕上自動顯示，角度計(jì)量單位(360°六十進(jìn)制、360°十進(jìn)制、400g、6400密位)可自動換算。

2、豎盤指標(biāo)差及豎軸的傾斜誤差可自動修正。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!8、根據(jù)指令，可選擇不同的最小角度單位。9、可自動計(jì)算盤左、盤右的平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差。10、有的儀器內(nèi)置驅(qū)動馬達(dá)及CCD系統(tǒng)，可自動搜尋目標(biāo)。

根據(jù)儀器生產(chǎn)的時(shí)間及擋次的高低，某種儀器可能具備上述的全部或部分特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其功能還在不斷擴(kuò)展。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!3、豎盤的注記形式：有順時(shí)針與逆時(shí)針兩種。

（1）順時(shí)針注記180270

090盤左指標(biāo)線270900180盤右指標(biāo)線豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!

豎直角的觀測1.準(zhǔn)備工作1)做好經(jīng)緯儀與目標(biāo)安置工作；2)根據(jù)選定的方向做好對光。2.盤左觀測1)瞄準(zhǔn)目標(biāo)。望遠(yuǎn)鏡視場目標(biāo)象的頂面與十字絲象靠近中心的中橫絲相切；或目標(biāo)象的頂面平分十字絲象靠近中心部位的雙橫絲；或十字絲的單橫絲平分目標(biāo)象的中間位置。2)精平，即轉(zhuǎn)動微傾旋鈕，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中。3)讀數(shù)。3.盤右觀測觀測步驟同上述盤左觀測。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!2、逆時(shí)針注記問題：α左=？

α右=？故有:α左=L

-90°α右=270°-

R一測回豎直角:α=（α左+α右）/2豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!三、豎盤指標(biāo)差(indexerrorofverticalcircle)1、定義由于指標(biāo)線偏移，當(dāng)視線水平時(shí)，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(gè)x角，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(shí)，x為正，反之為負(fù)。

180270090盤左豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!（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，J6≤25"、J2≤15"。

2、豎盤指標(biāo)差計(jì)算公式（1）指標(biāo)差:對于順時(shí)針注記的：正確的豎直角α=(90°+x)-L=α左+xα=R-(270°+x)=α右-x豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!四、豎直角的觀測及記錄豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!一、經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的條件1、VV⊥LL——照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校。2、HH⊥十字絲豎絲——十字絲豎絲的檢校3、HH⊥CC——視準(zhǔn)軸的檢校LLHHCCVVL’L’豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!

經(jīng)緯儀檢驗(yàn)的目的，就是檢查上述的各種關(guān)系是否滿足。如果不能滿足，且偏差超過允許的范圍時(shí)，則需進(jìn)行校正。檢驗(yàn)和校正應(yīng)按一定的順序進(jìn)行，確定這些順序的原則是：

(1)如果某一項(xiàng)不校正好，會影響其他項(xiàng)目的檢驗(yàn)時(shí)，則這一項(xiàng)先做。

(2)如果不同項(xiàng)目要校正同一部位，則會互相影響，在這種情況下，應(yīng)將重要項(xiàng)目在后邊檢驗(yàn)，以保證其條件不被破壞。

(3)有的項(xiàng)目與其他條件無關(guān)，則先后均可。二、經(jīng)緯儀檢驗(yàn)的目的與檢校順序的原則豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!

校正時(shí)，旋下目鏡護(hù)蓋，松開壓環(huán)螺絲，轉(zhuǎn)動十字絲，直至望遠(yuǎn)鏡上下移動時(shí)，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。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!（1）檢驗(yàn)：在平坦地面上選擇一直線AB，約60m～100m，在AB中點(diǎn)O架儀，并在B點(diǎn)垂直橫置一毫米分劃的小尺。盤左瞄準(zhǔn)A，倒鏡在B點(diǎn)小尺上讀取B1；再用盤右瞄準(zhǔn)A，倒鏡在B點(diǎn)小尺上讀取B2。

角B1OB2=4c有：J6：2c>60"；J2：2c>30"時(shí)，則需校正。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!4．橫軸垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正

當(dāng)HH⊥CC，數(shù)軸鉛直時(shí)，橫軸應(yīng)水平，橫軸掃出一個(gè)鉛垂面，否則掃出傾斜面。（1）檢驗(yàn)：在20~30m處的墻上選一仰角大于30°的目標(biāo)點(diǎn)P，先用盤左瞄準(zhǔn)P點(diǎn)，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出P1點(diǎn)；再用盤右瞄準(zhǔn)P點(diǎn)，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出P2點(diǎn)。有：J6：i>20"，則需校正。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!5．豎盤指標(biāo)差的檢校(1)檢驗(yàn)：用盤左、盤右先后瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)，計(jì)算指標(biāo)差x=(L+R-360°)/2。

J6：x>1’；J2：x>30’’時(shí)，要進(jìn)行校正。(2)校正：盤右照準(zhǔn)原目標(biāo)，用指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，使中絲對準(zhǔn)正確值（R-x）位置，再有撥針使指標(biāo)氣泡居中。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!（2）校正：在紙板上畫出分劃圈中心P與P’點(diǎn)之間連線中點(diǎn)P”。調(diào)節(jié)光學(xué)對中器校正螺釘．使分劃圈中心從P’點(diǎn)移至P”點(diǎn)豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!一、儀器誤差：儀器校正的殘余誤差

視準(zhǔn)軸誤差（CC⊥HH）盤左盤右觀測取平均消除橫軸誤差（HH⊥VV）盤左盤右觀測取平均消除豎軸誤差（LL⊥VV）盤左盤右觀測取平均不能抵消，仔細(xì)整平。二、觀測誤差對中誤差瞄準(zhǔn)誤差整平誤差估讀數(shù)誤差三.外界條件影響

§3-6角度測量誤差及注意事項(xiàng)豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!分析：（1）=0xi=0；

，xi

；（2）盤左盤右觀測同一目標(biāo)，其橫軸誤差的影響，大小相等，方向相反。結(jié)論：取盤左盤右觀測的平均值可以消除橫軸誤差的影響。橫軸誤差的影響：橫軸與豎軸不垂直。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!豎軸誤差的影響分析：（1）=0xv=0；

，xv

；（2）盤左盤右觀測同一目標(biāo)，豎軸傾斜的方向一致。結(jié)論：豎軸誤差的影響不能靠盤左盤右觀測取平均值的觀測方法予以消除。一般規(guī)定，在觀測過程中照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡偏離中央不大于1/2格，在山區(qū)觀測時(shí)尤要注意整平精度。豎直角測量儀器檢校和電子經(jīng)緯儀共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!二、觀測誤差對中誤差：與偏心距成正比，與邊長成反比短邊測量更應(yīng)嚴(yán)格對中目標(biāo)偏心差：豎直標(biāo)桿，觀測時(shí)盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部照準(zhǔn)誤差讀數(shù)誤差豎直角測量儀器檢校和