經(jīng)緯儀的操作與角度測量-角度測量原理及其儀器（工程測量）

第三章經(jīng)緯儀的操作與角度測量

第一節(jié)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造及使用方法本節(jié)重點1經(jīng)緯儀構(gòu)造特點及操作步驟經(jīng)緯儀的應用1角度測量包括水平角測量和豎直角測量。水平角測量用于確定點的平面位置。2豎直角測量用于測定高差或?qū)A斜距離轉(zhuǎn)化成水平距離。3水平角測量原理水平角：相交的兩條直線在同一水平面上的投影所夾的角度。原理：OA投影在水平度盤上讀數(shù)為a，OB投影在水平度盤上讀數(shù)為b。aABOA1B1O1O2ββb水平面則：（角值范圍：0?~360?）豎直角測量原理定義：在同一豎直面內(nèi)，儀器中心至目標的傾斜視線與水平視線所加的銳角。角值范圍：-90~+90°視線向上傾斜，稱仰角，α為正值；視線向下傾斜，稱俯角，α為負。原理：α=目標視線讀數(shù)—水平視線讀數(shù)

Z—天頂距經(jīng)緯儀按精度分為DJ1、DJ2、DJ6等。數(shù)字測角精度（一測回方向觀測中誤差，單位為秒）J經(jīng)緯儀D大地測量儀器按讀數(shù)系統(tǒng)分為光學經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀。目前工程測量中使用較多的是電子經(jīng)緯儀。角度測量的儀器與工具一、DJ6光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造（包括基座、度盤、照準部三大部分）垂直制動水平微動讀數(shù)目鏡水平度盤轉(zhuǎn)換輪垂直微動光學對點器補償器轉(zhuǎn)換鈕望遠鏡圓水準器角度測量的儀器與工具基座由軸座、腳螺旋、底板、三角壓板等組成。作用：用于連接和整平。度盤包括水平度盤和豎直度盤，由光學玻璃制成。注記：0?~360?注：①水平度盤順時針注記，與豎軸不固定，不隨望遠鏡轉(zhuǎn)動；②水平度盤有復測鈕或變換鈕，用作改變觀測方向的角度值；③豎直度盤順時針注記或逆時針注記，與望遠鏡固定，隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動。角度測量的儀器與工具照準部主要由望遠鏡、支架、豎直軸、水平軸、豎直制動微動螺旋、水平制動微動螺旋、讀數(shù)設備、水準器和光學對點器等組成。望遠鏡（用于瞄準目標）圓水準器（用于粗略整平儀器）管水準器（用于精確整平儀器）光學對點器（用于使度盤中心和測點在同一鉛垂線上）讀數(shù)裝置（用于讀數(shù)）二、DJ2光學經(jīng)緯儀主要用于三、四等角度測量和精密工程測量。測角精度高；01采用對徑符合讀數(shù)；0203測微器可直接讀到秒。DJ2光學經(jīng)緯儀特點二、DJ2光學經(jīng)緯儀測微輪水平、豎直度盤轉(zhuǎn)換手輪三、電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀是一種采用光電元件實現(xiàn)測角自動化、數(shù)字化的電子測角儀器。電子經(jīng)緯儀特點：1采用電子測角系統(tǒng)，自動顯示測量結(jié)果；可與測距儀組成全站儀；2測量數(shù)據(jù)處理自動化。3電子經(jīng)緯儀顯示屏及操作鍵盤電子經(jīng)緯儀顯示屏及操作鍵盤特點2水平角置零、水平角鎖定、垂直角測量模式轉(zhuǎn)換、功能轉(zhuǎn)換等功能。自動讀數(shù)、記錄、計算。1四、激光經(jīng)緯儀在經(jīng)緯儀上安裝激光裝置，使視準軸射出一條可見光。主要用于各種施工測量。四、激光經(jīng)緯儀激光器激光束彎管目鏡測釬、標桿和覘牌測釬、標桿和覘牌均為經(jīng)緯儀瞄準目標時所使用的照準工具。測釬、標桿和覘牌1測釬適用與距測站較近的目標。2標桿適用與距測站較遠的目標。3覘牌固定在三腳架上使用，遠近皆可適用；一般為紅白或黑白相間且常與棱鏡結(jié)合，用于電子經(jīng)緯儀或全站儀，有時也可懸掛垂球用垂球線作為瞄準標志。讀數(shù)裝置及讀數(shù)方法讀數(shù)裝置由棱鏡、透鏡、讀數(shù)顯微鏡組成；用于讀取度盤讀數(shù)。經(jīng)緯儀的使用儀器安置包括對中與整平對中是使經(jīng)緯儀水平度盤中心安置在所測角頂點的鉛垂線上。整平是使儀器的豎軸處于鉛垂位置，從而使水平度盤水平。光學對點器對中及整平的步驟安置儀器：高度適中，使測點在視場內(nèi)；1粗略對中：調(diào)節(jié)三腳架，使光學對點器中心與測點重合；2粗略整平：調(diào)節(jié)三腳架，使圓水準氣泡居中；3光學對點器對中及整平的步驟精確整平：調(diào)節(jié)腳螺旋，使長水準氣泡居中；4精確對中：移動基座，精確對中（只能前后、左右移動，不能旋轉(zhuǎn)）；5重復④、⑤兩步，直到完全對中、整平。6步驟1架設三腳架，聯(lián)結(jié)儀器①將三腳架安置在測站點上，要使架頭中心大致對準測站點標志中心；目估使架頭概略水平；三腳架高度與觀測者胸部大致平齊。②用連結(jié)螺旋將儀器連結(jié)在三腳架頭。步驟2對點器調(diào)焦調(diào)節(jié)光學對點器的目鏡、物鏡（前后推拉）調(diào)焦螺旋（目鏡為旋轉(zhuǎn)調(diào)焦，物鏡為推拉調(diào)焦），分別使對點器十絲影像和測站上標志點的影像清晰；調(diào)節(jié)腳螺旋，對中儀器轉(zhuǎn)動儀器腳螺旋，使地面標志點影像位于對點器圓圈中央。步驟3調(diào)節(jié)三角架，粗平儀器步驟4調(diào)節(jié)腳螺旋，精平儀器123①首先使照準部水準管平行于任意兩個腳螺旋（1、2）中心的連線方向；②接著同時相向旋轉(zhuǎn)該兩個腳螺旋使氣泡居中；③然后旋轉(zhuǎn)照準部90°使水準管垂直于1、2兩腳螺旋連線；④最后轉(zhuǎn)動第三個腳螺旋使氣泡居中。腳螺旋精平--左手大拇指法則1）轉(zhuǎn)動儀器，使水準管與腳螺旋1、2連線平行2）根據(jù)氣泡位置運用法則，對向旋轉(zhuǎn)腳螺旋1、23）轉(zhuǎn)動儀器900，運用法則，旋轉(zhuǎn)腳螺旋3利用光學對點器對中及整平的注意問題對中與整平是互相影響的，要反復多次才能使儀器既對中又精平。01在用腳螺旋初次使儀器精平后，對中一般會被破壞，此時需重新對中。02重新對中是通過稍“旋松中心連接螺旋，移動儀器”來完成的。03利用光學對點器對中及整平的注意問題對中、整平操作流程①用腳螺旋精確對中②升降架腿高度粗平儀器③用腳螺旋精平儀器④移動儀器重新精確對中⑤用腳螺旋精平儀器⑥重復（④、⑤）調(diào)焦與瞄準目的：視準軸對準觀測目標的中心。方法利用粗瞄器，粗略瞄準目標，固定制動螺旋；調(diào)節(jié)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲清晰；調(diào)節(jié)物鏡調(diào)焦螺旋使目標成像清晰，注意消除視差；調(diào)節(jié)制動、微動螺旋，精確瞄準。調(diào)焦與瞄準測水平角：用豎絲瞄準目標底部調(diào)焦與瞄準測豎直角：用中橫絲切目標頂部讀數(shù)方法①打開反光鏡，使讀數(shù)窗光線均勻②調(diào)