第3章經(jīng)緯儀測(cè)量

第三章經(jīng)緯儀及其角度測(cè)量

本章主要內(nèi)容§3.1角度測(cè)量原理§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造§3.4水平角測(cè)量§3.5豎直角測(cè)量§3.6

經(jīng)緯儀檢驗(yàn)與校正§3.1角度測(cè)量原理水平角測(cè)量?jī)?nèi)容:目的:測(cè)定地面點(diǎn)連線之間的空間位置關(guān)系,以此來(lái)確定點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程.豎直角測(cè)量25678910134CDEβ3β4CAB§3.1角度測(cè)量原理—水平角測(cè)量原理CA水平面acb0nmB空間兩直線的夾角在水平面上的垂直投影—。=m–n范圍：0～360°水平角測(cè)量基本原理：水平度盤水平角§3.1角度測(cè)量原理—豎直角測(cè)量原理同一鉛垂面內(nèi)某方向線與指標(biāo)線之間的夾角。α范圍：0～±90°豎直角測(cè)量基本原理：豎直度盤：指標(biāo)線位置固定，一般處于鉛垂位置。水平線：傾角（豎直角α

）鉛垂線：水平面OA1水平線鉛垂線天頂ZZ=90°-α±如何區(qū)分？？？2B仰角俯角天頂距（Z）豎直角§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造一.光學(xué)經(jīng)緯儀型號(hào):DJ07,DJ1,DJ2,DJ6,DJ15,DJ60D:大地測(cè)量;J:經(jīng)緯儀;數(shù)字:標(biāo)稱測(cè)角精度,即野外一測(cè)回方向中誤差不超過(guò)該值,單位為秒;DJ6-2DJ6-2（華光）J2-2(蘇一光)TDJ2ETDJ2（北光）J6EJ6（1002廠）§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造（一）DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造照準(zhǔn)部水平度盤基座二.DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu)§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造目鏡圓水準(zhǔn)器粗瞄器物鏡腳螺旋讀數(shù)顯微鏡目鏡照明反光鏡物鏡對(duì)光螺旋光學(xué)對(duì)中器目鏡豎直微動(dòng)螺旋豎直制動(dòng)螺旋豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管及反光鏡水平制動(dòng)螺旋水平微動(dòng)螺旋豎盤水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋度盤配置手輪照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管豎直度盤水平度盤§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造望遠(yuǎn)鏡：用于精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)，可繞橫軸在豎直面內(nèi)上下轉(zhuǎn)動(dòng)。豎直度盤：用于觀測(cè)豎直角，與望遠(yuǎn)鏡連成一體。盤左：豎盤在望遠(yuǎn)鏡的左邊，正鏡。盤右：豎盤在望遠(yuǎn)鏡的右邊，倒鏡。水準(zhǔn)器：水準(zhǔn)管、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管。照準(zhǔn)部§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造光學(xué)玻璃，用于觀測(cè)水平角順時(shí)針?lè)较蜃⒂洠?～360°最小格值一般為1°或30′。復(fù)測(cè)系統(tǒng)：復(fù)測(cè)扳手（撥盤手輪）水平度盤松開(kāi)：水平度盤不隨照準(zhǔn)部一起動(dòng)。按下：水平度盤和照準(zhǔn)部一起動(dòng)§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造腳螺旋，連接板，圓水準(zhǔn)器。圓水準(zhǔn)器：用于粗平儀器?；?.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造（二）DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置和讀數(shù)方法度盤光路系統(tǒng)測(cè)微器讀數(shù)設(shè)備：（1）測(cè)微尺讀數(shù)裝置及其讀數(shù)方法（2）單平板玻璃測(cè)微器及其讀數(shù)方法§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造（二）DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置和讀數(shù)方法測(cè)微尺及其讀數(shù)方法1.測(cè)微尺：用于讀不足1°的讀數(shù)，60個(gè)分隔。長(zhǎng)度和度盤上1°影像的寬度相等。2.讀數(shù)方法：度數(shù)在度盤上直接讀出。分?jǐn)?shù)在測(cè)微尺上讀出秒數(shù)為估讀，估讀至6″秒數(shù)為6秒的整數(shù)倍以測(cè)微尺的0分劃為指標(biāo)§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造215°07′30”水平：78°52′42”豎直：78°57′06”134°04′42”§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造單平板玻璃測(cè)微器及其讀數(shù)方法1.單平板玻璃測(cè)微器：2.讀數(shù)方法：分?jǐn)?shù)和秒數(shù),每分劃20秒估讀到1/4格，5″度數(shù)和整30分度數(shù)和整30分測(cè)微盤水平度盤豎直度盤平板玻璃、測(cè)微盤、測(cè)微輪、連接機(jī)構(gòu)讀數(shù)前先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪,使度盤分劃線精確平分雙指標(biāo)線。§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造分?jǐn)?shù)和秒數(shù)度數(shù)和整30分度數(shù)和整30分測(cè)微盤水平度盤豎直度盤59°22′15”水平度盤106°31′00”豎直度盤每分劃20秒1.經(jīng)緯儀的安置2.照準(zhǔn)目標(biāo)3.配置度盤4.讀數(shù)5.記錄及檢校成果三.經(jīng)緯儀的使用§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造1.經(jīng)緯儀的安置對(duì)中目的：方法：垂球?qū)χ?，光學(xué)對(duì)中要求：對(duì)中偏差不超過(guò)3mm使經(jīng)緯儀的豎軸幾何中心線與測(cè)站點(diǎn)位于同一條鉛垂線上。觀測(cè)目標(biāo)近時(shí)，對(duì)中偏差要更小§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造整平目的：裝置：步驟：使經(jīng)緯儀的豎軸處于鉛直位置，水平度盤處于水平位置。要求：氣泡中點(diǎn)不超過(guò)中線一格圓水準(zhǔn)器，照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管。初步整平，使圓水準(zhǔn)氣泡居中，調(diào)節(jié)架腿。精確整平：利用基座上的三個(gè)腳螺旋，使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管在相互垂直的兩個(gè)方向上氣泡都居中。反復(fù)進(jìn)行，直至水準(zhǔn)管氣泡在兩個(gè)垂直方向都居中為止。平行氣泡居中，1、2等高123高氣泡居中，3與1、2等高123§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造經(jīng)緯儀安置全過(guò)程（光學(xué)對(duì)中器）擺放三角架，使高度適宜，目估對(duì)中，架頭大致水平,固定經(jīng)緯儀；注意：2，3兩步相互影響，需反復(fù)進(jìn)行，直至符合要求。進(jìn)行光學(xué)對(duì)中器調(diào)焦，使地面標(biāo)志清晰；尋找測(cè)站標(biāo)志大致位置；調(diào)節(jié)腳螺旋使測(cè)站地面標(biāo)志中心影像嚴(yán)格位于對(duì)中器中心。粗平：伸縮架腿，使圓水準(zhǔn)氣泡居中；精平：調(diào)節(jié)腳螺旋使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡居中；修正對(duì)中：松開(kāi)中心螺旋，平移儀器，使測(cè)站標(biāo)志影像對(duì)中；123§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造2.照準(zhǔn)目標(biāo)豎立照準(zhǔn)標(biāo)志：標(biāo)桿：稍遠(yuǎn)的目標(biāo)；尖至于地面標(biāo)志中心，三股細(xì)絲拉住上面有測(cè)旗。測(cè)釬：較近的目標(biāo)。覘牌：電子經(jīng)緯儀等；由基座安置到三角架上。§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造照準(zhǔn)目標(biāo)：目鏡對(duì)光粗瞄目標(biāo)物鏡對(duì)光消除視差水平角：旋轉(zhuǎn)水平微動(dòng)螺旋，使十字絲豎絲單絲精確平分目標(biāo)，或雙絲對(duì)稱夾住目標(biāo)。注意：照準(zhǔn)時(shí)盡可能瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部。精確瞄準(zhǔn)準(zhǔn)星目鏡水平微動(dòng)物鏡豎直角：旋轉(zhuǎn)豎直微動(dòng)螺旋，使十字絲中絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)的指定部。本講小結(jié)水平角豎直角水平角、豎直角（天頂距、傾角）、角度范圍（俯角、仰角）§3.1角度測(cè)量原理§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀及其構(gòu)造經(jīng)緯儀的構(gòu)造（盤左、盤右）、測(cè)微尺讀數(shù)方法、經(jīng)緯儀的安置（對(duì)中整平和瞄準(zhǔn)）經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu)讀數(shù)方法經(jīng)緯儀的使用§3.3水平角觀測(cè)1.經(jīng)緯儀的安置2.照準(zhǔn)目標(biāo)3.配置度盤4.讀數(shù)5.記錄及檢校成果經(jīng)緯儀的使用：CA水平面acb0nmB§3.3水平角觀測(cè)方法：測(cè)回法安置儀器（同前），豎立照準(zhǔn)目標(biāo)（一）一測(cè)回觀測(cè)水平角§3.3水平角觀測(cè)瞄準(zhǔn)A目標(biāo)指定位置，讀數(shù)aL;順時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部,瞄準(zhǔn)B目標(biāo)指定位置,讀數(shù)bL;βL=bL-aL。ABOβ測(cè)站測(cè)回豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)水平角半測(cè)回值一測(cè)回角值O1左A

B

右BA00224811436811212

盤左觀測(cè):

βL§3.3水平角觀測(cè)ABOβ測(cè)站測(cè)回豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)水平角半測(cè)回值一測(cè)回角值O1左A

B

右B

A

縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡。瞄準(zhǔn)B目標(biāo)指定位置，讀數(shù)bR;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部,瞄準(zhǔn)A目標(biāo)指定位置,讀數(shù)aR;βR=bR-aR。2611436180023681120000224811436811212盤右觀測(cè)：βR§3.3水平角觀測(cè)ABOβ測(cè)站測(cè)回豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)水平角半測(cè)回值一測(cè)回角值O1左A

B

右B

A

811206

一測(cè)回水平角

β

＝（βR＋βL)/2前提:半測(cè)回差∣βR-βL∣≤36"2611436180023681120000224811436811212§3.3水平角觀測(cè)

測(cè)回法觀測(cè)水平角的優(yōu)點(diǎn)：

消除視準(zhǔn)軸與儀器水平軸不垂直帶來(lái)的誤差，提高測(cè)量精度。上下半測(cè)回限差：∣βR-βL∣≤36"§3.3水平角觀測(cè)（二）多測(cè)回觀測(cè)水平角測(cè)站測(cè)回豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)水平角半測(cè)回值一測(cè)回角值O1左A00224811212811206B811436右B2611436811200A1800236O2左A900312811224811215B1711536右B3511536811206A2700300各測(cè)回平均角值811211配置度盤起始方向度盤讀數(shù)變更數(shù)值：180°/n§3.3水平角觀測(cè)配置度盤目的：減弱度盤分劃不均勻產(chǎn)生的誤差影響。方法：精確照準(zhǔn)起始方向目標(biāo)后，轉(zhuǎn)動(dòng)度盤變換手輪或復(fù)測(cè)板鈕，使度盤讀數(shù)調(diào)整至設(shè)定的“起始讀數(shù)”；之后在整個(gè)測(cè)回觀測(cè)過(guò)程中不能再動(dòng)變換手輪或復(fù)測(cè)按鈕?！?.3水平角觀測(cè)測(cè)站測(cè)回豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)水平角半測(cè)回值一測(cè)回角值O1左A00224811212811206B811436右B2611436811200A1800236O2左A900312811224811215B1711536右B3511536811206A2700300各測(cè)回平均角值811211§3.3水平角觀測(cè)注意事項(xiàng)正倒鏡觀測(cè)的目的：b-a,出現(xiàn)負(fù)數(shù)時(shí),將b加上360度再減,切勿用a-b為提高精度,可做n測(cè)回,需配置度盤,各測(cè)回起始讀數(shù)間隔(180°/n).消除視準(zhǔn)軸與儀器水平軸不垂直產(chǎn)生的誤差（c）觀測(cè)時(shí)應(yīng)注意三角架踏實(shí),儀器連接牢固,螺旋用力要輕,手不要扶三角架;觀測(cè)過(guò)程中不要調(diào)整照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管;若氣泡偏離超過(guò)兩格,則要重新整平儀器,重測(cè),陽(yáng)光強(qiáng)時(shí)要打傘;若觀測(cè)目標(biāo)高差較大,觀測(cè)時(shí)更應(yīng)注意調(diào)平儀器;目標(biāo)標(biāo)志要鉛直,照準(zhǔn)時(shí)盡可能瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部;記錄要復(fù)述,直接記錄,不得造數(shù),當(dāng)場(chǎng)計(jì)算,錯(cuò)誤則重測(cè).§3.4豎直角觀測(cè)一.豎直角觀測(cè)的用途高程測(cè)量視距測(cè)量二.豎盤裝置的構(gòu)造豎直度盤豎盤指標(biāo)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋§3.4豎直角觀測(cè)豎盤、豎盤指標(biāo)及指標(biāo)水準(zhǔn)管之間應(yīng)滿足的關(guān)系：

當(dāng)視準(zhǔn)軸水平，豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤指標(biāo)所指的豎盤讀數(shù)為一固定值（初始讀數(shù)）豎直角的大小：

視線方向的豎直度盤讀數(shù)與初始讀數(shù)之差.注意：每次讀取豎盤讀數(shù)之前，必須先使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中?！?.4豎直角觀測(cè)豎盤注記:范圍:0~360度全圓式順時(shí)針注記和全圓式逆時(shí)針注記如圖:正鏡水平狀態(tài)豎盤指標(biāo)讀書(shū)位置,以(a)為最常見(jiàn).§3.4豎直角觀測(cè)豎直角（傾角）:同一豎直平面目標(biāo)方向與水平方向的夾角。三.豎直角的計(jì)算公式水平面OA1水平線鉛垂線2B確定始讀數(shù)順時(shí)針刻劃初始讀數(shù)：盤左90°盤右270°§3.4豎直角觀測(cè)盤左(正鏡)L＝90°－L盤右(倒鏡)270900180R270900180指標(biāo)R＝R－270°

=(L+R

)/2

=[(R－L)-180°]/2豎角計(jì)算公式§3.4豎直角觀測(cè)四.豎盤指標(biāo)差的計(jì)算豎盤指標(biāo)差:產(chǎn)生原因:270900180指標(biāo)xL0L豎盤、豎盤指標(biāo)和指標(biāo)水準(zhǔn)管的位置關(guān)系不正確.豎盤、豎盤指標(biāo)及指標(biāo)水準(zhǔn)管之間應(yīng)滿足的關(guān)系：當(dāng)視準(zhǔn)軸水平，豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤指標(biāo)所指的豎盤讀數(shù)為一固定值（初始讀數(shù)）。當(dāng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤指標(biāo)線往往與正確初始位置相差一個(gè)小角度x.§3.4豎直角觀測(cè)豎盤指標(biāo)差計(jì)算:L′=(90°+x)－LL=90°－LL始=90°+x盤左(正鏡)§3.4豎直角觀測(cè)盤右(倒鏡)R＝R－270°R′＝

R－(270°+x)L始=270°+xL′=

(90°－L)+

x=L+x§3.4豎直角觀測(cè)R′＝

R－(270°+x)L′=(90°+x)－L

=(L′

+R

′)/2=(

L

+R)/2=[(R－L)-180°]/2L=90°－LR＝R－270°R′=(R－

270°)

－x=R-x結(jié)論:正倒鏡觀測(cè)法觀測(cè)豎直角可以消除豎盤指標(biāo)差的影響計(jì)算式:x=

[(R+L)-

360°]/2

=(R-L)/2同一測(cè)回不同方向上指標(biāo)差的變動(dòng)范圍不超過(guò)25秒！??！§3.3豎直角觀測(cè)四.豎直角外業(yè)觀測(cè)安置儀器（同前），豎立照準(zhǔn)目標(biāo)，量?jī)x器高和覘標(biāo)高，，盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)M,使十字絲中絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)的指定位置;縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，盤右瞄準(zhǔn)目標(biāo)M,方法同前;讀出盤右讀數(shù)R;轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋,使指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中,讀數(shù)L;計(jì)算豎直角和指標(biāo)差.測(cè)站名測(cè)站儀器高m目標(biāo)名豎盤位置豎盤讀數(shù)半測(cè)回豎直角指標(biāo)差x一測(cè)回豎直角OM左

右

左右OM1水平線鉛垂線5929483002948測(cè)站名測(cè)站儀器高m目標(biāo)名豎盤位置豎盤讀數(shù)（°′″）半測(cè)