豎直角測量及儀器檢驗(yàn)

豎直角測量及儀器檢驗(yàn)第1頁/共28頁垂直角觀測§3.4豎直角測量

§3.5光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正

§3.6水平角測量誤差分析講題：豎直角測量方法及經(jīng)緯儀檢校第2頁/共28頁§3.4豎直角(verticalangle)測量天頂鉛垂線水平線ACB0°90°180°270°豎直角——在同一鉛垂面內(nèi)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)的傾斜視線與水平視線的夾角(也叫垂直角)。

=090

，仰角為正，俯角為負(fù)。第3頁/共28頁一、豎直度盤(verticalcircle)的構(gòu)造1．包括:豎盤(verticalcircle)、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管(verticalindexbubbletube)、及其微動螺旋。第4頁/共28頁后兩部分，多采用豎盤指標(biāo)自動歸零補(bǔ)償器(verticalindexcompensator)來替代。2．特點(diǎn)：讀數(shù)指標(biāo)線固定不動，而整個豎盤隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動。第5頁/共28頁3、豎盤的注記形式：有順時針與逆時針兩種。

（1）順時針注記180270

090盤左指標(biāo)線270900180盤右指標(biāo)線第6頁/共28頁（2）逆時針注記

0270

18090盤左指標(biāo)線270901800盤右指標(biāo)線第7頁/共28頁二、豎直角(verticalangle)的計算公式1、順時針注記α左=90°-L

α右=R-270°

故一測回豎直角

α=（α左+α右）/2

第8頁/共28頁2、逆時針注記問題：α左=？

α右=？故有:α左=L

-90°α右=270°-

R一測回豎直角:

α=（α左+α右）/2

第9頁/共28頁三、豎盤指標(biāo)差(indexerrorofverticalcircle)1、定義由于指標(biāo)線偏移，當(dāng)視線水平時，豎盤讀數(shù)不是恰好等于90°或270°上，而是與90°或270°相差一個x角，稱為豎盤指標(biāo)差。當(dāng)偏移方向與豎盤注記增加方向一致時，x為正，反之為負(fù)。

180270090盤左第10頁/共28頁（2）結(jié)論：取盤左盤右平均值，可消除指標(biāo)差的影響。一般規(guī)范規(guī)定，指標(biāo)差變動范圍，J6≤25"、J2≤15"。

2、計算公式（1）指標(biāo)差:對于順時針注記的：正確的豎直角α=(90°+x)-L=α左+xα=R-(270°+x)=α右-x第11頁/共28頁四、豎直角的觀測及記錄第12頁/共28頁§3.5經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的主要軸線:1、豎軸VV(verticalaxis)2、水準(zhǔn)管軸LL(bubbletubeaxis)3、橫軸HH(horizontalaxis)4、視準(zhǔn)軸CC(collimationaxis)5、圓水準(zhǔn)器軸L’L’(circlebubbleaxis)LLHHCCVVL’L’第13頁/共28頁經(jīng)緯儀的主要軸線:1、豎軸VV(verticalaxis)2、水準(zhǔn)管軸LL(bubbletubeaxis)3、橫軸HH(horizontalaxis)4、視準(zhǔn)軸CC(collimationaxis)5、圓水準(zhǔn)器軸L’L’(circlebubbleaxis)LLHHCCVVL’L’第14頁/共28頁一、經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的條件1、VV⊥LL——照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校。2、HH⊥十字絲豎絲——十字絲豎絲的檢校3、HH⊥CC——視準(zhǔn)軸的檢校LLHHCCVVL’L’第15頁/共28頁4．HH⊥VV——橫軸的檢校

5．豎盤指標(biāo)差應(yīng)為零——指標(biāo)差的檢校

LLHHCCVVL’L’第16頁/共28頁二、經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正1．照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸的檢校（1）檢驗(yàn)：用任意兩腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中，然后將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180°，若氣泡偏離1格，則需校正。第17頁/共28頁2．十字絲豎絲垂直于橫軸的檢校

（1）檢驗(yàn)：用十字絲交點(diǎn)對準(zhǔn)一目標(biāo)點(diǎn)，再轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡微動螺旋，看目標(biāo)點(diǎn)是否始終在豎絲上移動。第18頁/共28頁3．視準(zhǔn)軸垂直于橫軸的檢校

（1）檢驗(yàn)：在平坦地面上選擇一直線AB，約60m～100m，在AB中點(diǎn)O架儀，并在B點(diǎn)垂直橫置一小尺。盤左瞄準(zhǔn)A，倒鏡在B點(diǎn)小尺上讀取B1；再用盤右瞄準(zhǔn)A，倒鏡在B點(diǎn)小尺上讀取B2。有：J6：2c>60"；J2：2c>30"時，則需校正。第19頁/共28頁4．橫軸垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正

（1）檢驗(yàn)：在20~30m處的墻上選一仰角大于30°的目標(biāo)點(diǎn)P，先用盤左瞄準(zhǔn)P點(diǎn)，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出P1點(diǎn)；再用盤右瞄準(zhǔn)P點(diǎn)，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出P2點(diǎn)。有：J6：i>20"，則需校正。第20頁/共28頁5．指標(biāo)差的檢校(1)檢驗(yàn)：用盤左、盤右先后瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)，計算指標(biāo)差x=(L+R-360°)/2。

J6：x>1’；J2：x>30’’時，要進(jìn)行校正。(2)校正：用指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，使中絲對準(zhǔn)（R-x）位置，再有撥針使指標(biāo)氣泡居中。第21頁/共28頁

§3.6水平角觀測的誤差分析一、儀器誤差：1、儀器加工不完善所產(chǎn)生的誤差--可以采用適當(dāng)?shù)挠^測方法來消減其影響1）照準(zhǔn)部偏心差—-照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)軸中心與水平度盤中心不重合

方法：盤左、盤右觀測取平均值2）度盤刻劃不均勻

方法：采用度盤不同的位置觀測取平均值第22頁/共28頁2、儀器校正不完善所引起的誤差1）視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸的誤差2）橫軸不垂直于豎軸的誤差3）豎盤指標(biāo)差

都可以通過盤左、盤右觀測取平均值的方法進(jìn)行消除。第23頁/共28頁二、觀測誤差1、對中誤差對中點(diǎn)B’偏離測點(diǎn)標(biāo)志B距離e對水平角觀測的影響為δ=δ1+δ2β=180°，θ=90°，δ取得最大值e=3mm，D=100m，δ″=12.4″第24頁/共28頁2、整平誤差

由于整平的誤差，使得水平度盤不水平對測量角度的影響還取決于度盤的傾斜度和所觀測目標(biāo)的高度，當(dāng)觀測目標(biāo)與儀器大致等高時，其影響較小，但在山區(qū)或丘陵區(qū)觀測水平角時，該項(xiàng)誤差隨著兩觀測目標(biāo)的高差增大而增大，所以在山區(qū)測角時應(yīng)特別注意整平。第25頁/共28頁3、目標(biāo)偏心誤差O為測站，A為地面目標(biāo)點(diǎn)，AA’為標(biāo)桿，桿長d，桿傾角α目標(biāo)偏心差為：e=dsinα目標(biāo)偏斜對觀測方向影響為：

從上式可見，目標(biāo)偏心誤差對水平方向影響與e成正比，與邊長成反比。為減少這項(xiàng)誤差，測角時標(biāo)桿應(yīng)豎直，并盡可能瞄準(zhǔn)底部。(3-22)第26頁/共28頁4、照準(zhǔn)誤差人眼可分辨的兩個點(diǎn)最小視角為60″