3角度測(cè)量SD解析課件

第三章角度測(cè)量§3-1水平角測(cè)量原理§3-2DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀§3-3水平角測(cè)量§3-5經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正§3-4豎直角測(cè)量§3-6經(jīng)緯儀測(cè)量的誤差及消減辦法退出§3-1水平角測(cè)量原理定義：地面上一點(diǎn)到兩目標(biāo)點(diǎn)的方向線垂直投影到水平面上的夾角，稱為水平角（或兩方向線的夾角在水平面上的投影）。測(cè)量水平角的儀器（經(jīng)緯儀）應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)條件:

帶刻度線的圓度盤

對(duì)中及整平裝置，使度盤水平且中心處于角頂點(diǎn)的鉛垂線上

能在水平方向和豎直方向均可轉(zhuǎn)動(dòng)的照準(zhǔn)設(shè)備，以瞄準(zhǔn)不同方向不同高度的目標(biāo)

讀數(shù)設(shè)備以讀取度盤上的刻劃β=c—a返回下頁(yè)退出上頁(yè)退出§3-2DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀◆經(jīng)緯儀的發(fā)展:游標(biāo)經(jīng)緯儀（金屬度盤）光學(xué)經(jīng)緯儀（光學(xué)度盤）電子經(jīng)緯儀（編碼度盤）◆經(jīng)緯儀的代號(hào)：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6等“D”和“J”——大地測(cè)量和經(jīng)緯儀的漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母“6”和“2”——儀器的精密度。一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差不超過(guò)±6″和±2″工程中常用DJ2、DJ6型經(jīng)緯儀，一般簡(jiǎn)稱J2、J6經(jīng)緯儀下頁(yè)退出上頁(yè)返回一、DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀*照準(zhǔn)部

*水平度盤

*基座度盤照準(zhǔn)部下頁(yè)退出上頁(yè)返回DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀由照準(zhǔn)部、水平度盤和基座三大部分組成。1、照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部由望遠(yuǎn)鏡、橫軸、豎直度盤、讀數(shù)顯微鏡、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管和豎軸等部分組成。2、水平度盤（1）水平度盤順時(shí)針?lè)较蚩逃?o到360o的分劃，用來(lái)測(cè)量水平角。（2）水平度盤轉(zhuǎn)動(dòng)的控制裝置是水平度盤位置轉(zhuǎn)動(dòng)手輪3、基座退出照準(zhǔn)部水平度盤基座照準(zhǔn)部水平度盤基座讀數(shù)顯微鏡水平制動(dòng)微動(dòng)螺旋退出望遠(yuǎn)鏡上下制動(dòng)螺旋望遠(yuǎn)鏡上下微動(dòng)螺旋光學(xué)對(duì)中器豎直度盤豎直指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋水平制動(dòng)、微動(dòng)螺旋退出退出二、DJ6經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法（分微尺測(cè)微器及其讀數(shù)方法）下頁(yè)退出上頁(yè)返回水平115豎直0123456782013456圖中水平度盤的讀數(shù)：115°26′36″圖中豎直度盤的讀數(shù)：78°41′54″DJ6經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法水平115豎直0123456782013456一、經(jīng)緯儀的使用方法（一）經(jīng)緯儀的安置(包括對(duì)中和整平)經(jīng)緯儀的安置包括對(duì)中和整平，即使經(jīng)緯儀的度盤中心與測(cè)站點(diǎn)位于同一鉛垂線且度盤處于水平狀態(tài)?！魧?duì)中整平的技術(shù)要領(lǐng)：

架頭高度適中、大致水平——掛上垂球，使垂球尖對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)(≤3mm)——整平——用光學(xué)對(duì)中器檢查對(duì)中情況，若未精確對(duì)中，則旋松連接螺旋，平動(dòng)基座使精確對(duì)中(≤0.3mm)———整平。下頁(yè)退出上頁(yè)返回§3-3水平角測(cè)量垂球?qū)χ姓剑ǘ┱諟?zhǔn)目標(biāo)

照準(zhǔn)目標(biāo)的技術(shù)要領(lǐng)：進(jìn)行目鏡對(duì)光——利用瞄準(zhǔn)器粗略瞄準(zhǔn)目標(biāo)——進(jìn)行物鏡對(duì)光——利用水平微動(dòng)螺旋精確照準(zhǔn)目標(biāo)——檢查并消除視差下頁(yè)退出上頁(yè)返回照準(zhǔn)目標(biāo)一）測(cè)回法

1、測(cè)回法測(cè)量水平角的操作步驟：（1）將經(jīng)緯儀安置在測(cè)站點(diǎn)O上，對(duì)中和整平；（2）經(jīng)緯儀盤左位置（正鏡）照準(zhǔn)左側(cè)目標(biāo)點(diǎn)A；（3）調(diào)度盤變換手輪，使水平度盤的讀數(shù)在0°附近（一般略大于0°），檢查照準(zhǔn)情況，讀取度盤讀數(shù)；（4）松開(kāi)制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，照準(zhǔn)右側(cè)目標(biāo)B，讀取水平度盤讀數(shù)。以上過(guò)程稱為上半測(cè)回，上半測(cè)回角值計(jì)算：β上半測(cè)回=B目標(biāo)盤左讀數(shù)-A目標(biāo)盤左讀數(shù)AOBβ下頁(yè)退出上頁(yè)返回二、水平角測(cè)量（5）將經(jīng)緯儀變成盤右位置（倒鏡），照準(zhǔn)目標(biāo)B，讀取水平度盤讀數(shù)，記入表格；（6）轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，照準(zhǔn)目標(biāo)A，讀取水平度盤讀數(shù)。第（5）、（6）過(guò)程稱為下半測(cè)回，下半測(cè)回角值計(jì)算：

β下半測(cè)回=B目標(biāo)盤右讀數(shù)-A目標(biāo)盤右讀數(shù)上半測(cè)回與下半測(cè)回合起來(lái)為一測(cè)回，一測(cè)回的角值計(jì)算：β一測(cè)回=（β上半測(cè)回-β下半測(cè)回）/2下頁(yè)退出上頁(yè)返回測(cè)回法觀測(cè)步驟

為了提高測(cè)角精度（減少度盤刻畫不均勻的誤差），需要觀測(cè)幾個(gè)測(cè)回。各測(cè)回的起始度盤位置的變換方法：逐測(cè)回累加180°/n，例如:計(jì)劃總測(cè)回?cái)?shù)第一測(cè)回起始度盤位置第二測(cè)回起始度盤位置第三測(cè)回起始度盤位置20°90°30°60°120°40°45°90°退出下頁(yè)上頁(yè)測(cè)站豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)半測(cè)回角值一測(cè)回角值測(cè)回角值O左A001200913300913315913312B914500右A1801130913330B2714500O左A901124913306913309B1814430右A2701148913312B014500

測(cè)回法觀測(cè)手簿退出下頁(yè)上頁(yè)3、測(cè)回法測(cè)量水平角的技術(shù)要求儀器類型半測(cè)回角值差一測(cè)回角值差DJ6≤36″≤24″2、測(cè)回法測(cè)量水平角的記錄計(jì)算表格測(cè)站目標(biāo)豎盤位置水平盤讀數(shù)半測(cè)回角值一測(cè)回角值各測(cè)回平均備注°′″°′″°′″°′″O(1)A左00206684712684709684706B684918A右1800224684706B2484930O(2)A左900136684706684703B1584842A右2700148684700B3384848下頁(yè)退出上頁(yè)返回

測(cè)回法適用于在一個(gè)測(cè)站上只有2個(gè)方向的情況，若一個(gè)測(cè)站上觀測(cè)的方向3個(gè)或多于3個(gè)時(shí)，則采用全圓測(cè)回法較為方便。

（1）將經(jīng)緯儀安置在測(cè)站點(diǎn)O上，以盤左位置瞄準(zhǔn)起始方向A點(diǎn)后，令度盤讀數(shù)略大于0o，按順時(shí)針?lè)较蛞来蚊闇?zhǔn)B、C點(diǎn)，最后又瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，稱為歸零，檢驗(yàn)歸零差，要求≤24″。（2）倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，以盤右位置瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，按逆時(shí)針?lè)较蛞来蚊闇?zhǔn)C、B點(diǎn)，最后又瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，檢驗(yàn)歸零差要求≤24″。將各點(diǎn)的讀數(shù)分別記入表中。上述（1）、（2）完成一個(gè)測(cè)回的觀測(cè)，應(yīng)進(jìn)行下列計(jì)算：2倍照準(zhǔn)差2C、同一方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值、歸零方向值、各測(cè)回歸零方向值平均值和水平角值。

二）全圓測(cè)回法1、全圓測(cè)回法的操作步驟：AOBC退出下頁(yè)上頁(yè)全圓測(cè)回法AOBC

2、全圓測(cè)回法測(cè)量水平角的記錄、計(jì)算測(cè)站目標(biāo)水平度盤讀數(shù)2C（″）L+R±180°2歸零方向值各測(cè)回歸零方向平均值水平角值盤左（L）盤右（R）O(00112)A001061800112-6001090000000000624719B6248362424830+6624833624721624719883154C1512024331202401512024151191215119132084047A001121800118-600115O(900110)A9001062700106090010600000B15248303334824+61524827624717C2412030612018+1224120241511914A9001182700112+6900115下頁(yè)退出上頁(yè)返回全圓測(cè)回法記錄表格AOBC全圓觀測(cè)法測(cè)量水平角的計(jì)算1）、兩倍照準(zhǔn)差：2C=L-（R+180°）2）、盤左盤右讀數(shù)的平均值：【L+（R±180°）】/23）、歸零方向值：4）、各測(cè)回歸零方向值的平均值：5）、水平角值：退出下頁(yè)上頁(yè)儀器類型半測(cè)回歸零差一測(cè)回內(nèi)2C互差同一目標(biāo)各測(cè)回歸零方向值互差DJ6≤24″≤60″≤24″3、測(cè)回法測(cè)量水平角的技術(shù)要求測(cè)站目標(biāo)水平度盤讀數(shù)2C（″）L+R±180°2歸零方向值各測(cè)回歸零方向平均值水平角值盤左（L）盤右（R）O(00112)A001061800112-6001090000000000B6248362424830+6624833624721624719C151202433120240151202415119121511913A001121800118-600115O(900110)A9001062700106090010600000B15248303334824+61524827624717C2412030612018+1224120241511914A9001182700112+6900115下頁(yè)退出上頁(yè)返回§3-3豎直角測(cè)量一、豎直角測(cè)量原理定義：同一豎直面內(nèi)，傾斜視線與水平線之間的夾角，稱為豎直角，用α表示。

傾斜視線在水平線上方的為仰角，取正號(hào)；傾斜視線在水平線下方的為俯角，取負(fù)號(hào)。豎直角的值域：-90°到+90°水平視線仰角俯角＋α-α下頁(yè)退出上頁(yè)返回二、豎直度盤和讀數(shù)系統(tǒng)下頁(yè)退出上頁(yè)返回退出下頁(yè)上頁(yè)退出下頁(yè)上頁(yè)三、豎直角的計(jì)算公式盤左觀測(cè)：α左=L始-L讀=90°-L讀盤右觀測(cè)：α右=R讀-R始=R讀-270°下頁(yè)退出上頁(yè)返回四、豎直角的觀測(cè)盤左觀測(cè)α左=L始-L讀=90°-L讀

盤右觀測(cè)α右=R讀-R始=R讀-270°

1、豎直角測(cè)量的操作步驟：（1）將經(jīng)緯儀安置在測(cè)站點(diǎn)O上方；（2）經(jīng)緯儀盤左位置（盤左）照準(zhǔn)目標(biāo)A（用十字絲的橫絲）；（3）調(diào)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤度盤讀數(shù)，記入表格；（4）松開(kāi)制動(dòng)螺旋，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，經(jīng)緯儀盤右位置（盤右）照準(zhǔn)目標(biāo)；（5）調(diào)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)，記入表格；（6）計(jì)算豎直角。下頁(yè)退出上頁(yè)返回水平視線OAB仰角俯角α=（α左+α右）/2盤左：α左=L始-L讀=90°-L讀盤右：α右=R讀-R始=R讀-270°

2、豎直角測(cè)量的記錄計(jì)算表格測(cè)站目標(biāo)豎盤位置豎盤讀數(shù)半測(cè)回角指標(biāo)差X一測(cè)回角備注°′″°′″″°′″OA盤左823712+72248+3+72251盤右2772254+72254OB盤左994112-94112-24-94136盤右2601800-94200水平視線OAB仰角俯角指標(biāo)差：X=(α右－α左)/2=(L+R－360°)/2下頁(yè)退出上頁(yè)返回§3-5經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正一、經(jīng)緯儀的軸線及其間應(yīng)滿足的幾何條件（一）經(jīng)緯儀的軸線視準(zhǔn)軸(CC）—十字絲交點(diǎn)與物鏡光心的連線儀器橫軸（HH）—

望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸的幾何中心線儀器豎軸(VV）—照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)軸的幾何中心線照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸（LL）—過(guò)管水準(zhǔn)器零點(diǎn)的縱向切線豎盤指標(biāo)線豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管軸下頁(yè)退出上頁(yè)返回（二）各軸線間應(yīng)滿足的條件（幾何關(guān)系）1.照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于儀器豎軸2.十字絲豎絲應(yīng)垂直于橫軸3.望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸4.橫軸應(yīng)垂直于豎軸5.豎盤指標(biāo)線應(yīng)垂直于豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管軸退出下頁(yè)上頁(yè)退出下頁(yè)上頁(yè)二、各項(xiàng)幾何條件的檢驗(yàn)與校正（一）照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管⊥豎軸的檢驗(yàn)與校正

——照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)與校正1.檢驗(yàn)與校正的方法轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋使水準(zhǔn)管的氣泡居中，然后將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180o，如果水準(zhǔn)管氣泡仍然居中，說(shuō)明滿足此條件。如果氣泡偏離中央位置，說(shuō)明此條件不滿足，則需校正。用改正針校正氣泡偏離的一半既滿足此條件。下頁(yè)退出上頁(yè)返回2.檢驗(yàn)與校正的原理下頁(yè)退出上頁(yè)返回（二）十字絲豎絲⊥橫軸的檢驗(yàn)與校正——對(duì)十字絲分劃板位置的檢驗(yàn)與校正1.檢驗(yàn)整平儀器，用十字絲豎絲照準(zhǔn)一清晰小點(diǎn)，固定照準(zhǔn)部，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋使望遠(yuǎn)鏡上下微動(dòng)，若小點(diǎn)始終在豎絲上移動(dòng)，表明條件滿足，否則需要校正。．．2.校正卸下目鏡處分劃板護(hù)蓋，用螺絲刀十子絲分劃板固定螺絲，轉(zhuǎn)動(dòng)十子絲分劃板座使十子絲位置正確，固緊十子絲分劃板的螺絲。下頁(yè)退出上頁(yè)返回盤左、盤右照準(zhǔn)同一目標(biāo)讀取水平度盤讀數(shù)為M1和M2，則視準(zhǔn)差檢驗(yàn)：視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸所偏離的角度稱為視準(zhǔn)差，是由于十字絲交點(diǎn)的位置不正確而產(chǎn)生的。此時(shí)，視準(zhǔn)軸饒橫軸旋轉(zhuǎn)掃出的是錐面。（三）視準(zhǔn)軸⊥橫軸的檢驗(yàn)與校正——對(duì)十字絲交點(diǎn)位置的檢校下頁(yè)退出上頁(yè)返回C=（M1-M2+180）/2如果C≤30″無(wú)需校正

C

＞30″需校正M1=M+CM2=M/-C=M+180-CM=（M1+M2-180）/2C=（M1-M2+180）/2下頁(yè)上頁(yè)退出2、校正：盤左（或盤右）轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，使度盤讀數(shù)為正確值M（或M/）左右移動(dòng)十字絲分劃板位置，使交點(diǎn)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，則視準(zhǔn)軸就垂直于橫軸，十字絲交點(diǎn)的位置就是正確的。M1=M+CM2=M/-C=M+180-CM=（M1+M2-180）/2C=（M1-M2+180）/2返回退出下頁(yè)上頁(yè)M1=M+CM2=M/-C=M+180-CM=（M1+M2-180）/2C=（M1-M2+180）/2返回退出下頁(yè)上頁(yè)例題：L=1602448R=3402230C判斷L正校正（四）橫軸⊥豎軸的檢驗(yàn)與校正——對(duì)橫軸偏心軸承環(huán)的檢校1.原理此項(xiàng)目是保證當(dāng)豎軸（VV）鉛直時(shí)橫軸（HH）應(yīng)水平，否則視準(zhǔn)軸饒橫軸旋轉(zhuǎn)軌跡不是鉛垂面二是傾斜面。2.校正校正須打開(kāi)支架護(hù)蓋，調(diào)整偏心軸承環(huán)。此項(xiàng)校正一般由專業(yè)維修人員處理。下頁(yè)退出上頁(yè)返回上頁(yè)下頁(yè)退出（五）豎盤指標(biāo)的檢驗(yàn)與校正——對(duì)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管的檢校1.檢驗(yàn)：盤左、盤右觀測(cè)同一高處目標(biāo)，分別讀取豎盤讀數(shù)L和R，計(jì)算豎盤指標(biāo)差：下頁(yè)退出上頁(yè)返回如果X

≤30″無(wú)需校正

X

＞30″需校正盤坐α=90°-（L-X）=α左+