第四章經(jīng)緯儀及水平角觀測(cè)

1、第四章項(xiàng)第四章項(xiàng) 經(jīng)緯儀及水平角觀測(cè)經(jīng)緯儀及水平角觀測(cè) 學(xué)習(xí)目標(biāo)：在學(xué)習(xí)角度測(cè)量基本概念的學(xué)習(xí)目標(biāo)：在學(xué)習(xí)角度測(cè)量基本概念的基礎(chǔ)上，明確經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)原理，掌握基礎(chǔ)上，明確經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)原理，掌握經(jīng)緯儀應(yīng)用的基本方法，掌握水平角、經(jīng)緯儀應(yīng)用的基本方法，掌握水平角、豎直角測(cè)量基本技術(shù)。豎直角測(cè)量基本技術(shù)。建筑工作室制作第第1節(jié)節(jié) 角度測(cè)量角度測(cè)量一一 角度測(cè)量原理角度測(cè)量原理1水平角測(cè)量原理水平角測(cè)量原理 概念概念：地面上某點(diǎn)：地面上某點(diǎn)到兩目標(biāo)的方向線到兩目標(biāo)的方向線鉛垂投影在水平面鉛垂投影在水平面上所成的角度，稱上所成的角度，稱為水平角，取值范為水平角，取值范圍：圍：0-360。2豎直角測(cè)量原理

2、豎直角測(cè)量原理垂直角：在同一豎直面內(nèi)，地面某點(diǎn)至目垂直角：在同一豎直面內(nèi)，地面某點(diǎn)至目標(biāo)的方向線與水平視線間的夾角。標(biāo)的方向線與水平視線間的夾角。仰角：目標(biāo)的方向線在水平視線的上方，仰角：目標(biāo)的方向線在水平視線的上方，為正。為正。0-90俯角：目標(biāo)的方向線在水平視線的下方，俯角：目標(biāo)的方向線在水平視線的下方，為負(fù)。為負(fù)。0- -90第第2節(jié)節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀光學(xué)經(jīng)緯儀1 光學(xué)經(jīng)緯儀介紹光學(xué)經(jīng)緯儀介紹 經(jīng)緯儀是測(cè)量角度的儀器。根據(jù)測(cè)角精度的經(jīng)緯儀是測(cè)量角度的儀器。根據(jù)測(cè)角精度的不同，我國(guó)的經(jīng)緯儀系列分為不同，我國(guó)的經(jīng)緯儀系列分為DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ30等幾個(gè)等級(jí)。等幾個(gè)等級(jí)。DJ分

3、別為分別為“大地測(cè)量大地測(cè)量”和和“經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀”的漢字拼音第一個(gè)的漢字拼音第一個(gè)字母，其下標(biāo)數(shù)字為該儀器一測(cè)回方向觀測(cè)中字母，其下標(biāo)數(shù)字為該儀器一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差的秒數(shù)。誤差的秒數(shù)。2、光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)件、光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)件一、儀器構(gòu)造一、儀器構(gòu)造 1照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部 望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡 豎直度盤豎直度盤 管水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器 光路系統(tǒng)光路系統(tǒng)2水平度盤部分水平度盤部分 水平度盤水平度盤 度盤變換手輪度盤變換手輪 外軸外軸3基座基座 園水準(zhǔn)器園水準(zhǔn)器 腳螺旋腳螺旋二、讀數(shù)方法二、讀數(shù)方法 1具有分微尺讀數(shù)具有分微尺讀數(shù)裝置的光學(xué)經(jīng)緯儀裝置的光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法的讀數(shù)方法2具有單平行玻璃具有單平行玻璃

4、測(cè)微器讀數(shù)裝置的測(cè)微器讀數(shù)裝置的光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法方法3 讀數(shù)光路讀數(shù)光路第第3節(jié)節(jié)經(jīng)緯儀的基本操作經(jīng)緯儀的基本操作、對(duì)中及其作用、對(duì)中及其作用、整平及其作用、整平及其作用、瞄準(zhǔn)、瞄準(zhǔn)、讀數(shù)、讀數(shù)第第4節(jié)節(jié) 水平角觀測(cè)水平角觀測(cè)一、測(cè)回法觀測(cè)水平角一、測(cè)回法觀測(cè)水平角1 1、適用情況及公路工程中的運(yùn)用、適用情況及公路工程中的運(yùn)用2 2、盤左盤右、盤左盤右, ,左目標(biāo)右目標(biāo)的概念及在測(cè)角過程中的重左目標(biāo)右目標(biāo)的概念及在測(cè)角過程中的重要意義要意義3 3、施測(cè)過程和記錄、施測(cè)過程和記錄、安置儀器、安置儀器、a a左左 b b左左 b b右右 a a右右4 4、計(jì)算與精度指標(biāo)、計(jì)算與

5、精度指標(biāo)1 1、半測(cè)回角值的計(jì)算、半測(cè)回角值的計(jì)算: : b b左左( (b b右右) )小于小于a a左左( (a a右右) )的原因及的原因及計(jì)算方法計(jì)算方法. .2 2、精度指標(biāo)、精度指標(biāo)3 3、最后結(jié)果、最后結(jié)果二、方向觀測(cè)法簡(jiǎn)介與撥盤手輪的作用二、方向觀測(cè)法簡(jiǎn)介與撥盤手輪的作用第第5節(jié)節(jié) 豎直角觀測(cè)豎直角觀測(cè) 一、豎直角的概念一、豎直角的概念1 1、概念及正負(fù)規(guī)定、概念及正負(fù)規(guī)定2 2、豎直角在工程實(shí)踐中的用途、豎直角在工程實(shí)踐中的用途二、豎直度盤的構(gòu)造二、豎直度盤的構(gòu)造1 1、豎直度盤、豎盤指標(biāo)、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管及其相互關(guān)系、豎直度盤、豎盤指標(biāo)、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管及其相互關(guān)系2 2、豎盤

6、的注記形式及判斷方法、豎盤的注記形式及判斷方法三、豎直角觀測(cè)三、豎直角觀測(cè)1 1、施測(cè)過程、施測(cè)過程: :安置儀器安置儀器盤左盤左LL盤右盤右R R2 2、特別提醒特別提醒: :讀數(shù)前記住調(diào)節(jié)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管居中讀數(shù)前記住調(diào)節(jié)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管居中四、計(jì)算與精度指標(biāo)四、計(jì)算與精度指標(biāo)1 1、計(jì)算公式的簡(jiǎn)單推導(dǎo)和快速記憶法、計(jì)算公式的簡(jiǎn)單推導(dǎo)和快速記憶法2 2、豎盤指標(biāo)差、豎盤指標(biāo)差、定義及正負(fù)規(guī)定、定義及正負(fù)規(guī)定、計(jì)算方法、計(jì)算方法、精度指標(biāo)、精度指標(biāo)第第7節(jié)節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正一一 經(jīng)緯儀上主要軸線應(yīng)滿足經(jīng)緯儀上主要軸線應(yīng)滿足的條件的條件 1 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管應(yīng)垂直于豎軸照準(zhǔn)部水準(zhǔn)

7、管應(yīng)垂直于豎軸 2 視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸 3 橫軸應(yīng)垂直于豎軸橫軸應(yīng)垂直于豎軸 4 豎絲應(yīng)垂直于橫軸豎絲應(yīng)垂直于橫軸二二 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)校正照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)校正 1 檢驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)?zāi)康?2 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法 3 校正方法校正方法 4 檢校原理檢校原理三三 十字絲應(yīng)垂直于橫軸的檢驗(yàn)與校正十字絲應(yīng)垂直于橫軸的檢驗(yàn)與校正1 檢校目的檢校目的2 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法3 校正方法校正方法四四 視準(zhǔn)軸垂直橫軸的檢驗(yàn)校正視準(zhǔn)軸垂直橫軸的檢驗(yàn)校正1 檢校目的檢校目的2 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法 1)盤左和盤右讀數(shù)法盤左和盤右讀數(shù)法3 校正方法校正方法五五 橫軸垂直豎軸的檢驗(yàn)與校正橫軸垂直豎軸的檢驗(yàn)與校

8、正1 檢驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)?zāi)康?檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法3 校正方法校正方法六六 光學(xué)對(duì)中器的檢驗(yàn)校正光學(xué)對(duì)中器的檢驗(yàn)校正1 檢驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)?zāi)康?使光學(xué)垂線與儀器旋轉(zhuǎn)軸使光學(xué)垂線與儀器旋轉(zhuǎn)軸(重合重合)2 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法3 校正方法校正方法第第8節(jié)節(jié) 角度測(cè)量的誤差及注意事角度測(cè)量的誤差及注意事項(xiàng)項(xiàng)一一 儀器誤差儀器誤差 1 儀器誤差的影響儀器誤差的影響 儀器誤差包括兩個(gè)方面儀器誤差包括兩個(gè)方面: A 儀器的幾何軸線檢校不完善儀器的幾何軸線檢校不完善(殘余殘余誤差誤差)而引起的誤差；而引起的誤差； B 加工不完善的誤差，如照準(zhǔn)部偏加工不完善的誤差，如照準(zhǔn)部偏心差，度盤刻劃不均勻誤差。心差，度盤刻劃不均勻誤差。

9、1)視準(zhǔn)軸誤差的影響視準(zhǔn)軸誤差的影響 利用三角函數(shù)關(guān)系，得利用三角函數(shù)關(guān)系，得 ，由公，由公式得，對(duì)同一目標(biāo)，盤左盤右的式得，對(duì)同一目標(biāo)，盤左盤右的 值的絕對(duì)值的絕對(duì)值相等便符號(hào)相反，取兩者的平均可消除值相等便符號(hào)相反，取兩者的平均可消除C角的影響。角的影響。acXccos/cX2) 橫軸不水平誤差的橫軸不水平誤差的 影響影響 對(duì)水平方向的影響為：對(duì)水平方向的影響為： ，故盤左盤右觀測(cè)取，故盤左盤右觀測(cè)取平均值可以消除橫軸不水平誤差的影響。平均值可以消除橫軸不水平誤差的影響。aiXitan3) 豎軸不豎直的影響豎軸不豎直的影響豎軸傾斜對(duì)目標(biāo)的讀數(shù)影豎軸傾斜對(duì)目標(biāo)的讀數(shù)影響為響為由公式得出，盤左

10、盤右的由公式得出，盤左盤右的平均值不能消除豎軸傾平均值不能消除豎軸傾斜誤差對(duì)水平方向的影斜誤差對(duì)水平方向的影響。在視線傾斜角的地響。在視線傾斜角的地區(qū)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，要特別區(qū)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，要特別注意儀器的整平。注意儀器的整平。aBVxvtancos4)度盤偏心誤差度盤偏心誤差可見，對(duì)于雙指標(biāo)可見，對(duì)于雙指標(biāo)數(shù)的經(jīng)緯儀，度數(shù)的經(jīng)緯儀，度盤偏心誤差將直盤偏心誤差將直接能由讀數(shù)的平接能由讀數(shù)的平均而消除。均而消除。)sin(MRe2 觀測(cè)誤差觀測(cè)誤差1) 對(duì)中誤差對(duì)中誤差2 )目標(biāo)偏心誤差目標(biāo)偏心誤差2/22222121sesem偏3 觀測(cè)本身誤差的影響觀測(cè)本身誤差的影響觀測(cè)本身的誤差包括觀測(cè)本身的誤差包

11、括 照準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差。照準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差。影響照準(zhǔn)精度的影響照準(zhǔn)精度的 因素很多，主要因素有：因素很多，主要因素有： 1) 望遠(yuǎn)鏡的放大率望遠(yuǎn)鏡的放大率 2) 目標(biāo)和照準(zhǔn)標(biāo)志的形狀及大小目標(biāo)和照準(zhǔn)標(biāo)志的形狀及大小 3) 目標(biāo)影像的亮度和清晰度目標(biāo)影像的亮度和清晰度 4) 人眼的判斷力人眼的判斷力4 外界條件的影響外界條件的影響外界條件對(duì)測(cè)角的影響有外界條件對(duì)測(cè)角的影響有:1 溫度變化分影響儀器的正常狀態(tài)溫度變化分影響儀器的正常狀態(tài)2 大風(fēng)會(huì)影響儀器和目標(biāo)的穩(wěn)定大風(fēng)會(huì)影響儀器和目標(biāo)的穩(wěn)定3 大氣折光分導(dǎo)致視線改變方向大氣折光分導(dǎo)致視線改變方向4 大氣透明度會(huì)影響照準(zhǔn)精度大氣透明度會(huì)影響照準(zhǔn)精度

12、5地面的堅(jiān)實(shí)與否地面的堅(jiān)實(shí)與否車輛的震動(dòng)等會(huì)影響儀車輛的震動(dòng)等會(huì)影響儀器的穩(wěn)定器的穩(wěn)定二二 角度測(cè)量的注意事項(xiàng)角度測(cè)量的注意事項(xiàng)1 觀測(cè)前應(yīng)先檢驗(yàn)儀器觀測(cè)前應(yīng)先檢驗(yàn)儀器.如不符合要求就進(jìn)行校正如不符合要求就進(jìn)行校正;2安置儀器要穩(wěn)定安置儀器要穩(wěn)定,腳架應(yīng)踩實(shí)腳架應(yīng)踩實(shí),應(yīng)仔細(xì)對(duì)中和整平應(yīng)仔細(xì)對(duì)中和整平.注意注意:在短邊測(cè)量時(shí)要嚴(yán)在短邊測(cè)量時(shí)要嚴(yán)格整平對(duì)中格整平對(duì)中,同時(shí)一測(cè)回不能重新對(duì)中整平同時(shí)一測(cè)回不能重新對(duì)中整平;3目標(biāo)應(yīng)豎直目標(biāo)應(yīng)豎直,仔細(xì)對(duì)準(zhǔn)地上標(biāo)志中心仔細(xì)對(duì)準(zhǔn)地上標(biāo)志中心,根據(jù)遠(yuǎn)近選擇不同粗細(xì)的標(biāo)桿根據(jù)遠(yuǎn)近選擇不同粗細(xì)的標(biāo)桿,盡可盡可能瞄準(zhǔn)標(biāo)桿底部能瞄準(zhǔn)標(biāo)桿底部;4嚴(yán)格遵守各項(xiàng)操作規(guī)定和限差要求嚴(yán)格遵守各項(xiàng)操作規(guī)定和限差要求.照準(zhǔn)時(shí)就消除視差照準(zhǔn)時(shí)就消除視差,垂直角觀測(cè)時(shí)垂直角觀測(cè)時(shí),應(yīng)應(yīng)先使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后先使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后,才能讀取豎盤讀數(shù)才能讀取豎盤讀數(shù)5進(jìn)行進(jìn)行M測(cè)回時(shí)測(cè)回時(shí),測(cè)回間要變換度盤起始位置測(cè)回間要變換度盤起始位置,這能減小度盤刻劃不均勻誤差這能減小度盤刻劃不均勻誤差6水平角觀測(cè)時(shí)水平角觀測(cè)時(shí),應(yīng)十字絲交點(diǎn)附近的豎絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部應(yīng)十字絲交點(diǎn)附近的豎絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部;垂直角觀測(cè)時(shí)垂直角觀測(cè)時(shí),應(yīng)