uA第四章 經緯儀及角度測量

1、第四章第四章 角度測量角度測量 角度測量原理角度測量原理 光學經緯儀、光學經緯儀、 電子經緯儀電子經緯儀 水平角觀測水平角觀測 豎直角觀測豎直角觀測 經緯儀的檢驗與校正經緯儀的檢驗與校正 經緯儀經緯儀測角注意事項測角注意事項4-1 角度測量原理角度測量原理1.1.儀器的中心必須位于角頂?shù)你U垂線上。儀器的中心必須位于角頂?shù)你U垂線上。2.2.照準部設備（望遠鏡）要能上下、左右轉動照準部設備（望遠鏡）要能上下、左右轉動，上下轉動時所形成的是，上下轉動時所形成的是豎直面豎直面。3.3.要具有一個有刻劃的度盤，并能安置成水平要具有一個有刻劃的度盤，并能安置成水平位置。位置。4.4.要有讀數(shù)設備，讀取要有

2、讀數(shù)設備，讀取投影方向投影方向的讀數(shù)。的讀數(shù)。儀器的必要條件：儀器的必要條件： 一、經緯儀的概述一、經緯儀的概述v 經緯儀的代號：經緯儀的代號：djdj1 1、djdj2 2、djdj6 6、djdj1010“d”“d”和和“j”j”大地測量和經緯儀的大地測量和經緯儀的漢語拼音漢語拼音第一個字母第一個字母“6”6”和和“2”2”儀器的精密度。儀器的精密度。 一測回方向觀測中誤差不超過一測回方向觀測中誤差不超過66和和22在工程中常用在工程中常用djdj2 2、djdj6 6型經緯儀，一般簡稱型經緯儀，一般簡稱j j2 2、j j6 6經緯儀經緯儀v 經緯儀的發(fā)展經緯儀的發(fā)展: : 游標經緯儀、

3、光學經緯儀、電子經緯儀游標經緯儀、光學經緯儀、電子經緯儀 金屬度盤、光學度盤、編碼度盤、光柵度盤金屬度盤、光學度盤、編碼度盤、光柵度盤4-2 j6型光學經緯儀及其應用型光學經緯儀及其應用二、經緯儀的構造二、經緯儀的構造v 基座：基座： 連接儀器與三腳架（支承儀器）連接儀器與三腳架（支承儀器）v 照準部：望遠鏡、水準管、豎直度盤、讀數(shù)設備等照準部：望遠鏡、水準管、豎直度盤、讀數(shù)設備等v水平度盤水平度盤:0 :0 360360順時針全圓刻劃、注記順時針全圓刻劃、注記一、經緯儀操作步驟一、經緯儀操作步驟1.1.安置儀器：對中、整平安置儀器：對中、整平2.2.照準目標：目鏡對光；粗瞄；物鏡對光；精確瞄

4、準照準目標：目鏡對光；粗瞄；物鏡對光；精確瞄準3.3.讀數(shù)讀數(shù)4-3 4-3 水平角測量水平角測量二、水平角觀測方法二、水平角觀測方法（一）測回法（兩個方向的單角觀測）（一）測回法（兩個方向的單角觀測） 地面上有若干點地面上有若干點a、b、c、d、等，前、等，前進方向如圖箭頭所示，則位于前進方向左進方向如圖箭頭所示，則位于前進方向左邊的角度稱為邊的角度稱為左角左角，位于前進方向右邊的，位于前進方向右邊的角度稱角度稱右角右角。v以上步驟為一測回觀測，若需要觀測以上步驟為一測回觀測，若需要觀測n n測回，測回，則每測回間改變度盤起始位置則每測回間改變度盤起始位置, , v計算各測回角值差，計算各測

5、回角值差， 2424 ，取各測回角，取各測回角值的平均值為最后結果。值的平均值為最后結果。 ) 1(180 in瞄準瞄準) 1(180 in2.2.計算與校核計算與校核方向觀測法觀測手簿方向觀測法觀測手簿 表表3-23-24-4 4-4 豎直角測量豎直角測量計算公式計算公式 ：豎直角照準目標豎直角照準目標時的讀數(shù)與視線水平時的讀數(shù)與視線水平時讀數(shù)時讀數(shù)( (常數(shù)常數(shù)9090 ) )之之差。差。應滿足的條件：應滿足的條件：視線水平，豎盤水視線水平，豎盤水準管氣泡居中，豎盤指標應處在正準管氣泡居中，豎盤指標應處在正確的位置確的位置( (9090 的整數(shù)倍的整數(shù)倍) )關系：關系：豎盤隨望遠鏡一起轉

6、豎盤隨望遠鏡一起轉動；指標與豎盤水準管連接動；指標與豎盤水準管連接在一起，不隨望遠鏡轉動；在一起，不隨望遠鏡轉動；調節(jié)豎盤水準管微動螺旋，調節(jié)豎盤水準管微動螺旋，豎盤指標可作微小的移動。豎盤指標可作微小的移動。例：例：l = 81l = 81 1818 4242 r = 278 r = 278 4141 5454 則則 l l = 8 = 8 4141 1818 r r = 8 = 8 4141 5454 = 8 = 8 4141 3636 = =（ l+ r）/2/2 r r = r-270 = r-270 l l = 90 = 90 -l-l 望遠鏡視線水平，豎盤指標水準管氣泡居中時，豎盤

7、望遠鏡視線水平，豎盤指標水準管氣泡居中時，豎盤指標偏離了正確位置指標偏離了正確位置x x角值稱為角值稱為豎盤指標差豎盤指標差。當偏離方向。當偏離方向與豎盤注記方向一致時，記與豎盤注記方向一致時，記“”號，反之記號，反之記“”號。號。 = =（r-xr-x）-270-270 = 90 = 90 - -（l-x)l-x)360(21)(21rlxrl結論：盤左盤右觀測取平均值可以消除豎盤指標差的影響結論：盤左盤右觀測取平均值可以消除豎盤指標差的影響4-5 4-5 經緯儀的檢驗與校正經緯儀的檢驗與校正一、經緯儀應滿足的條件一、經緯儀應滿足的條件（一）（一）llvvllvv（二）（二）cchhcchh

8、（三）（三）hhvvhhvv ll ll水準管軸水準管軸 vvvv豎軸豎軸 hhhh橫軸橫軸二、經緯儀的檢驗校正二、經緯儀的檢驗校正1 1、照準部水準管的檢校、照準部水準管的檢校2 2、十字絲的檢校、十字絲的檢校整平儀器，用十字絲交點瞄準清晰目標點，將照準部、望遠鏡制動，整平儀器，用十字絲交點瞄準清晰目標點，將照準部、望遠鏡制動，微調望遠鏡上下移動，若目標始終在豎絲上移動，表明條件已滿足，微調望遠鏡上下移動，若目標始終在豎絲上移動，表明條件已滿足，否則須檢校否則須檢校校正時，旋下目鏡校正時，旋下目鏡護蓋，松開壓環(huán)螺護蓋，松開壓環(huán)螺絲，轉動十字絲絲，絲，轉動十字絲絲，直至望遠鏡上下移直至望遠鏡上

9、下移動時，目標始終沿動時，目標始終沿豎絲移動為止。最豎絲移動為止。最后擰緊壓環(huán)螺絲，后擰緊壓環(huán)螺絲，蓋上護蓋。蓋上護蓋。3 3、視準軸的檢校、視準軸的檢校 如圖，在一平坦場地上，選擇一直線如圖，在一平坦場地上，選擇一直線abab，約，約100m100m。置儀于。置儀于o o，a a點點豎一標志，豎一標志，b b點橫放一毫米分劃的小尺，并使其垂直于點橫放一毫米分劃的小尺，并使其垂直于abab。盤左瞄準。盤左瞄準a a，倒鏡于倒鏡于b b尺上讀數(shù)尺上讀數(shù)b b1 1；盤右再瞄準；盤右再瞄準a a，倒鏡于，倒鏡于b b尺上讀數(shù)尺上讀數(shù)b b2 2，如果，如果b b2 2與與b b1 1重合，表明視準

10、軸垂直于橫軸，否則要檢校重合，表明視準軸垂直于橫軸，否則要檢校 為了消除視準軸誤差為了消除視準軸誤差c c，只需在尺，只需在尺上定出一點上定出一點b b3 3，該點與盤右讀數(shù)，該點與盤右讀數(shù)b b2 2的的距離為四分之一距離為四分之一b b1 1b b2 2的長度。用校正的長度。用校正針撥動十字絲左右兩個校正螺絲，先針撥動十字絲左右兩個校正螺絲，先松開一個，再緊一個，使讀數(shù)由松開一個，再緊一個，使讀數(shù)由b b2 2移移至至b b3 3，然后固緊兩個螺絲。，然后固緊兩個螺絲。 此校正需反復進行，直至此校正需反復進行，直至c c值不大值不大于于10”10”為止。為止。 由于儀器橫軸不垂直于豎軸，儀

11、器整平后，由于儀器橫軸不垂直于豎軸，儀器整平后，豎軸牌鉛垂位置，橫軸就不水平，傾斜一個豎軸牌鉛垂位置，橫軸就不水平，傾斜一個i i角。角。當以盤左、盤右瞄準當以盤左、盤右瞄準p p點而將望遠鏡放平時，其視準面不是豎直面，而點而將望遠鏡放平時，其視準面不是豎直面，而是分別向兩側各傾斜一個是分別向兩側各傾斜一個i i角的斜平面。因此，在同一水平線上的角的斜平面。因此，在同一水平線上的p p1 1、p p2 2偏離豎直面的距離相等而方向相反，直線偏離豎直面的距離相等而方向相反，直線p p1 1p p2 2的中點的中點m m必然與必然與p p點位于點位于同一鉛垂線上。同一鉛垂線上。 校正時，用水平微動

12、螺旋使十字絲交點瞄準校正時，用水平微動螺旋使十字絲交點瞄準m m點，然后抬高望遠鏡，點，然后抬高望遠鏡，此時十字絲交點必然偏離此時十字絲交點必然偏離p p點。打開支架處橫軸一端的護蓋，調整支承點。打開支架處橫軸一端的護蓋，調整支承橫軸的偏心軸，抬高或降低橫軸一端，直至十字絲交點瞄準橫軸的偏心軸，抬高或降低橫軸一端，直至十字絲交點瞄準p p點。點。4 4、橫軸的檢校、橫軸的檢校 如圖，在距一較高墻如圖，在距一較高墻202030m30m處置儀，處置儀，在墻上選擇一仰角大于在墻上選擇一仰角大于3030度的目標點度的目標點p p，盤左瞄準盤左瞄準p p，將望遠鏡放平，在墻上定一點，將望遠鏡放平，在墻上

13、定一點p1p1。倒鏡盤右瞄準倒鏡盤右瞄準p p點，再將望遠鏡放平，點，再將望遠鏡放平，在墻上定出另一點在墻上定出另一點p2p2。如果。如果p1p2p1p2重合，重合，表明儀器橫軸垂直于豎軸，否則應校正。表明儀器橫軸垂直于豎軸，否則應校正。5 5、豎盤指標差的檢校、豎盤指標差的檢校 儀器整平后，以盤左、盤右先后瞄準同一明顯目標，儀器整平后，以盤左、盤右先后瞄準同一明顯目標，在豎盤指標水準管氣泡居中的情況下讀取豎盤讀數(shù)在豎盤指標水準管氣泡居中的情況下讀取豎盤讀數(shù)l l和和r r，并計算指標差。并計算指標差。 校正時先計算盤右的正確讀數(shù)校正時先計算盤右的正確讀數(shù)r r0 0r-xr-x，保持望遠鏡在，保持望遠鏡在盤右位置瞄準原目標不變，旋轉豎盤指標