C第三章經緯儀與角度測量課件

煤礦測量學

主講:付智華

第三章

經緯儀及角度測量

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緯儀的檢驗與校正光學經緯儀全站儀測量系統(tǒng)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：β=0~360豎直角：在同一豎直面內傾斜視線與水平線的夾角。范圍：=090，仰角為正，俯角為負。

水平面aocAOC0ca水平度盤測量的原理：

兩個方向的讀數(shù)差β=c-a范圍：順時針0°~360°天頂鉛垂線水平線ACB0°90°180°270°測量的原理：

兩個方向的讀數(shù)差豎直角的大?。?/p>

以水平方向為基準指向兩側目標。仰角為正，俯角為負其范圍：=0~90°3.2.1光學經緯儀類型

第二節(jié)光學經緯儀按其精度等級劃分:

DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等。

D:大地測量

J：經緯儀

下標數(shù)字：該儀器的精度指標（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級光學經緯儀（普通經緯儀）DJ6級光學經緯儀

（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）照準部

照準部是基座上方能夠轉動的部分的總稱。主要由望遠鏡、豎直度盤、水準器以及讀數(shù)設備等組成。（二）度盤

度盤是由光學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

090180270照準部

水平度盤

基座讀數(shù)顯微鏡照準部水準管經緯儀1

望遠鏡制動螺旋望遠鏡微動螺旋

豎直度盤豎直指標水準管微動螺旋水平制動、微動螺旋光學對中器經緯儀2經緯儀的兩水準氣泡

水準器：圓水準器、管水準器。圓水準器用于粗略整平儀器，管水準器用于精確整平儀器經緯儀的兩水準氣泡

水準器：圓水準器、管水準器。圓水準器用于粗略整平儀器，管水準器用于精確整平儀器圓水準器作用：指示儀器豎軸是否豎直。圓水準器軸：

連接零點與球面球心的直線管水準器

作用：指示水平度盤是否水平。管水準器軸：

過零點與圓弧縱向相切的切線。經緯儀的三軸：視準軸、水平軸、垂直軸

視準軸垂直于水平軸水平軸垂直于豎直軸

第二節(jié)光學經緯儀3.2.3經緯儀的基本操作B對中整平經緯儀的操作步驟有對中、整平、照準、讀數(shù)四大步。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的方向相同瞄準方法(4點)①目鏡對光使十字絲清晰②用準星粗瞄目標③物鏡對光，使目標像清晰④用水平微動精確瞄準目標TDJ2ETDJ2（北光）準星目鏡水平微動物鏡照準瞄準時，盡量用縱絲瞄準目標下部。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

第二節(jié)光學經緯儀（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水平角觀測步驟：（1）安置儀器于測站O點，對中、整平。盤左瞄準左邊A，配度盤至000X′，讀取a1。（2）順時針旋轉瞄準右邊B，讀取b1。

則上半測回角值:β1=b1-a1（3）盤右，瞄準右邊B，讀取b2。（4）逆時針旋轉瞄準左邊A，讀取a2。則下半測回角值:β2=b2-a2（5）計算角值

若：β1-β2≤±40"（圖根級）

則有：β=（β1+β2）/2（一）測回法（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（1）上半測回選擇一明顯目標A作為起始方向（零方向），用盤左瞄準A，配置度盤，順時針依次觀測A、B，C，D，A。盤左零方向（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3．計算、記錄（1）半測回歸零差:J2≤

12"；J6≤

18"。

（2）2C值（兩倍照準誤差）:

2C=盤左讀數(shù)－（盤右讀數(shù)±180°）。一測回內2C互差：J2≤18"；J6不作要求。圖形：方向觀測法記錄手薄方向觀測法記錄計算的實例講解：1、上半測回歸零差=0002'12"-0002'06"=6"。2、OA方向2C值=0002'12"-180002'06"=6"。OD方向2C值=182002'24"-2002'24"=0"。這兩個方向的2C互差=6"3、OA方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值：(0002'12"+(180002'06"-1800))/2=0002'09"。再取平均得：(0002'09"+0002'03")/2=0002'06"OD方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值：(182002'24"+(2002'24"+1800))/2=182002'24"。4、OB方向的歸零方向值：51015'36"-0002'06"=51013'30"。

OD方向的歸零方向值：182002'24"-0002'06"=182000'18"。5、OB方向各測回歸零方向值的平均值：(51013'30"+51013'25")/2=51013'28"。OB方向值各測回間互差:51013'30"-51013'25"=5"。方向觀測法小結:

第四節(jié)豎直角觀測3.4.2豎直度盤的構造豎盤指標水準管微動螺旋豎盤豎盤的注記形式：有順時針與逆時針兩種。

（1）順時針注記180°270°

0°90°盤左指標線270°90°0°180°盤右指標線（2）逆時針注記

0°270°

180°90°盤左指標線270°90°180°0°盤右指標線3.4.2豎直角的計算公式1、順時針注記

α左=90°-L

α右=R-270°故一測回豎直角α=（α左+α右）/22、逆時針注記問題：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

3.4.3豎盤指標差1、定義由于指標線偏移，當視線水平時，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，稱為豎盤指標差。當偏移方向與豎盤注記增加方向一致時，x為正，反之為負。

180270090盤左（2）結論：取盤左盤右平均值，可消除指標差的影響。一般規(guī)范規(guī)定，指標差變動范圍，J6≤25"、J2≤15"。

2、計算公式（1）指標差:對于順時針注記的：正確的豎直角α=(90°+x)-L=α左+xα=R-(270°+x)=α右-x電子經緯儀在結構及外觀上和光學經緯儀相類似。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行自動讀數(shù)和液晶顯示。

第六節(jié)全站儀3.2.3經緯儀的基本操作全站儀的結構日本索佳SET230RK全站儀日本索佳SET1130R全站儀日本拓普康GPT-3002N/