測量學(xué)第三章3課件

第三章角度測量第一節(jié)水平角測量原理exit

第二節(jié)DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀第三節(jié)DJ2級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀第四節(jié)水平角觀測第五節(jié)豎直角觀測第六節(jié)水平角測量的誤差第七節(jié)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)和校正第八節(jié)電子經(jīng)緯儀簡介第4章角度測量測量三項(xiàng)基本工作之一：角度測量角度測量的儀器：經(jīng)緯儀角度測量分為：水平角測量和豎直角測量水平角測量目的：用于求算地面點(diǎn)的平面位置豎直角測量目的：1.測定地面兩點(diǎn)的高差2.將地面兩點(diǎn)的傾斜距離改化成水平距離

§4.1角度測量原理

一、水平角測量原理水平角定義

1.為地面上O點(diǎn)至A和B兩目標(biāo)方向線在水平面P上投影的夾角β，稱為水平角。(horizontalangle)

2.地面上一點(diǎn)到兩目標(biāo)的方向線間所夾的水平角，就是過這兩方向線所作兩豎直面間的二面角。第二節(jié)DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀一、DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造1．照準(zhǔn)部(alidade)(包括望遠(yuǎn)鏡、豎直度盤、水準(zhǔn)器、讀數(shù)設(shè)備)2．水平度盤(horizontalcircle)

３．基座(tribrach)

DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀基本構(gòu)造照準(zhǔn)部水平度盤基座照準(zhǔn)部水平度盤基座讀數(shù)顯微鏡經(jīng)緯儀第二節(jié)DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀J6光學(xué)經(jīng)緯儀正面反面DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)窗示意圖0123456J2光學(xué)經(jīng)緯儀第三節(jié)DJ2級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀正面反面讀數(shù)練習(xí)HV01234560123456234273272234°21′06″273°02′42″01234562013456讀數(shù)練習(xí)11578787920134561161150123456115°26′42″78°17′06″115°58′12″79°04′12″VHHV平行玻璃板測微器及讀數(shù)方法5108687888912112212312451086878889121122123124雙指標(biāo)線第四節(jié)水平角觀測一、經(jīng)緯儀的技術(shù)操作經(jīng)緯儀的技術(shù)操作包括：—瞄準(zhǔn)—讀數(shù)

對(duì)中—整平經(jīng)緯儀安置經(jīng)緯儀技術(shù)操作（錄像）第四節(jié)水平角觀測采用光學(xué)對(duì)中器安置經(jīng)緯儀的操作步驟如下：1.將儀器置于測站點(diǎn)上，架頭大致水平。粗略對(duì)中測站點(diǎn)。2.旋轉(zhuǎn)腳螺旋使光學(xué)對(duì)中器對(duì)準(zhǔn)測站點(diǎn)。3.伸縮三腳架腿，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。再用腳螺旋精確整平經(jīng)緯儀。4.如果光學(xué)對(duì)中器分劃圈不在測站點(diǎn)上，應(yīng)松開連接螺旋，在架頭上平移儀器，使分劃圈對(duì)準(zhǔn)測站點(diǎn)。5.重新再整平儀器，依此反復(fù)進(jìn)行直至儀器整平后，光學(xué)對(duì)中器分劃圈對(duì)準(zhǔn)測站點(diǎn)為止。二、經(jīng)緯儀的安置1.對(duì)中對(duì)中的目的是使儀器的中心與測站點(diǎn)位于同一個(gè)鉛垂線上。有垂球?qū)χ泻凸鈱W(xué)對(duì)中兩種方法。對(duì)中精度：垂球?qū)χ?mm，光學(xué)對(duì)中1mm2.整平整平的目的是使儀器豎軸處于鉛直位置和水平度盤處于水平位置。

3.瞄準(zhǔn)（注意消除視差）4.讀數(shù)打開三腳架，裝上經(jīng)緯儀；固定三腳架一腳，雙手持腳架另二腳并不斷調(diào)整其位置，同時(shí)觀測光學(xué)對(duì)點(diǎn)器十字分劃，使其基本對(duì)準(zhǔn)測站標(biāo)志，踩實(shí)腳架；調(diào)節(jié)腳螺旋，使光學(xué)對(duì)點(diǎn)器精確對(duì)準(zhǔn)測站標(biāo)志；伸縮三腳架(二腳)，調(diào)平儀器，使圓氣泡居中；調(diào)腳螺旋，精確整平儀器，并通過在腳架頭上移動(dòng)儀器，精確對(duì)中。有時(shí)必須反復(fù)上述三步的操作。②光學(xué)對(duì)中步驟：對(duì)準(zhǔn)、調(diào)平、整平、對(duì)中1232.整平——使儀器縱軸鉛垂，水平度盤與橫軸水平，豎盤位于鉛垂面內(nèi)。整平誤差1格。123用左手大拇指法則，轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管氣泡居中(反復(fù))。一測回觀測過程中，不得再調(diào)氣泡。粗瞄、制動(dòng)、調(diào)焦消除視差、水平微動(dòng)精確瞄準(zhǔn)。用水平微動(dòng)完成瞄準(zhǔn)。盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)下部，減少目標(biāo)不垂直引起的方向誤差。3.瞄準(zhǔn)—用望遠(yuǎn)鏡豎絲精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)的標(biāo)志中心。經(jīng)緯儀的十字絲分劃板瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)4.讀數(shù)——DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)方法兩種讀數(shù)測微裝置：分微尺測微和平行玻璃板測微度盤上1度分劃的間隔經(jīng)放大后，與分微尺全長相等。分微尺全長分60格，因此其最小格值為1=60”。讀數(shù)時(shí)，秒數(shù)必須估讀。估讀至0.1格，因此，估讀的秒數(shù)都應(yīng)是6”的倍數(shù)。水平度盤讀數(shù)：

73°04′18″1第四節(jié)水平角觀測二、水平角觀測方法1.測回法盤左位置：左=b左–a左盤右位置：

右＝b右–

a右

測回角值：

＝（左+右）

測回法測角記錄表水平角測回角值半測回值BA右BA左O備注水平度盤讀數(shù)目標(biāo)盤位測站第四節(jié)水平角觀測二、水平角觀測方法2.方向觀測法1）選擇起始方向；2）盤左順時(shí)針觀測各方向；3）盤右逆時(shí)針觀測各方向；4）在符合限差要求后，計(jì)算各方向歸零方向值。方向觀測法記錄表等級(jí)：圖根小三角測區(qū)：108工程小組：儀器：DJ6天氣：陰觀測：×××

目期：1978.5.23成像：穩(wěn)定記錄：×××測站測回?cái)?shù)目標(biāo)讀數(shù)左–（右±180°）（2C）（左+右±180°）/2歸零方向值各測回平均方向值角值盤左盤右方向值°′″°′″″°′″°′″°′″°′″O?（00215）603016743108755014A002001800218-18002090000000000B6032302403224+6603217603002603016C13503483150336+12135034213501271350124D2105342305354-12210534821051332105138A002181800224-600221第五節(jié)豎直角測量

一、豎直角測量原理在同一豎直面內(nèi)視線和水平線之間的夾角稱為豎直角。如右圖所示，視線在水平線之上稱為仰角，符號(hào)為正；視線在水平線之下稱為俯角，符號(hào)為負(fù)。

第五節(jié)豎直角觀測豎直度盤垂直固定在望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸的一端，隨望遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。豎直度盤的刻劃與水平度盤基本相同，但其注字隨儀器構(gòu)造的不同分為順時(shí)針和逆時(shí)針兩種形式。

二、豎直度盤的構(gòu)造第五節(jié)豎直角觀測

對(duì)于J6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀豎盤與指標(biāo)及指標(biāo)水準(zhǔn)管之間應(yīng)滿足下列關(guān)系：當(dāng)視準(zhǔn)軸水平，指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，指標(biāo)所指的豎盤讀數(shù)值盤左為90°，盤右為270°。

目前光學(xué)經(jīng)緯儀普遍采用豎盤自動(dòng)歸零補(bǔ)償裝置來代替豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管。

第五節(jié)豎直角觀測三、豎直角的計(jì)算公式推導(dǎo)豎直角計(jì)算公式的具體做法如下：1.盤左位置把望遠(yuǎn)鏡大致置水平位置，這時(shí)豎盤讀數(shù)值約為90°（若置盤右位置約為270°），這個(gè)讀數(shù)稱為始讀數(shù)。2.慢慢仰起望遠(yuǎn)鏡物鏡，觀測豎盤讀數(shù)（盤左時(shí)記作L，盤右時(shí)記作R），并與始讀數(shù)相比，是增加還是減少。第五節(jié)豎直角觀測3.以盤左為例，若L＞90°，則豎角計(jì)算公式為：三、豎直角的計(jì)算公式α右=270°–Rα左=L–

90°豎直角第五節(jié)豎直角觀測

如右圖的豎盤注記形式，其豎直角計(jì)算公式為：

α左=90°–

L

α右=R–

270°豎直角α=（α左+

α右）=（R–L

–180°）三、豎直角的計(jì)算公式第五節(jié)豎直角觀測四、豎直角指標(biāo)差的計(jì)算

當(dāng)指標(biāo)偏離正確位置時(shí)，這個(gè)指標(biāo)線所指的讀數(shù)就比始讀數(shù)增大或減少一個(gè)角值Ｘ，此值稱為豎盤指標(biāo)差，也就是豎盤指標(biāo)位置不正確所引起的讀數(shù)誤差。指標(biāo)差計(jì)算公式：

X=（

α左–

α右）

=（R+L-360°）第五節(jié)豎直角觀測五、豎直角的觀測方法

1.盤左位置：瞄準(zhǔn)目標(biāo)后，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)L，并記入豎直角觀測記錄表中。稱為上半測回觀測。2.盤右位置：仍照準(zhǔn)原目標(biāo)，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)值R，并記入記錄表中。稱為下半測回觀測。3.上、下半測回合稱一測回觀測。4.在豎直角觀測記錄表中進(jìn)行豎直角和指標(biāo)差的計(jì)算。右左MO備注一測回豎直角指標(biāo)差半測回豎直角豎盤讀數(shù)盤位目標(biāo)測站第六節(jié)水平角測量的誤差一、儀器誤差1．視準(zhǔn)軸誤差（圓錐面）Δβ=C/cosα(用測回法消除)2．橫軸誤差（傾斜面）(用測回法消除)3．豎軸誤差（觀測時(shí)要求精確整平儀器）4．照準(zhǔn)部偏心誤差(用測回法消除)5．水平度盤刻劃不均勻的誤差（各測回變換起始讀數(shù)）第六節(jié)水平角測量的誤差二、觀測誤差1.對(duì)中誤差ε=ε1+ε2=β-β′ε″=ρ″е

第六節(jié)水平角測量的誤差二、觀測誤差2.目標(biāo)偏心誤差γ=ρ″3.瞄準(zhǔn)誤差mv=±

4.讀數(shù)誤差m=0.1t

三、外界條件的影響(略)第七節(jié)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)和校正

經(jīng)緯儀主要部件及軸系應(yīng)滿足下述幾何條件，即：照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于儀器豎軸(LL⊥VV)；十字絲縱絲應(yīng)垂直于橫軸；視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸(CC⊥HH)；橫軸應(yīng)垂直于儀器豎軸(HH⊥VV)；豎盤指標(biāo)差應(yīng)為零；光學(xué)對(duì)中器的視準(zhǔn)軸應(yīng)與儀器