《經(jīng)緯儀與角度測量》課件

經(jīng)緯儀與角度測量本課件將介紹經(jīng)緯儀的工作原理、使用方法和在角度測量中的應(yīng)用。課程目標(biāo)11.了解經(jīng)緯儀學(xué)習(xí)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造、工作原理和使用方法。22.掌握角度測量掌握水平角、垂直角和方位角的測量方法和誤差分析。33.提升專業(yè)技能通過實踐操作，提升學(xué)生在工程測量中的實際應(yīng)用能力。1.了解經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造望遠(yuǎn)鏡經(jīng)緯儀的核心部件，用于瞄準(zhǔn)目標(biāo)并放大目標(biāo)圖像。望遠(yuǎn)鏡可調(diào)節(jié)倍率，方便觀測遠(yuǎn)距離目標(biāo)。水平圓水平圓刻度盤，用于測量水平角?？潭缺P精確細(xì)致，方便精確測量水平方向角度。2.掌握經(jīng)緯儀的使用方法了解經(jīng)緯儀的各個部件及其功能，例如水平度盤、垂直度盤、望遠(yuǎn)鏡等。熟練掌握經(jīng)緯儀的架設(shè)、調(diào)平、校準(zhǔn)等操作步驟。學(xué)習(xí)使用經(jīng)緯儀測量水平角、垂直角、方位角等。了解不同測量方法的特點和應(yīng)用場景，并能根據(jù)實際情況選擇合適的測量方法。3.學(xué)習(xí)如何使用經(jīng)緯儀進(jìn)行角度測量水平角測量水平角是水平面上兩條直線之間的夾角，使用經(jīng)緯儀水平度盤進(jìn)行測量。垂直角測量垂直角是直線與水平面的夾角，使用經(jīng)緯儀垂直度盤進(jìn)行測量。方位角測量方位角是直線與正北方向之間的夾角，需要結(jié)合水平角和垂直角進(jìn)行計算。經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)經(jīng)緯儀是一種精密測量儀器，主要用于測量水平角和垂直角。經(jīng)緯儀由多個主要部件組成，每個部件都有其特定功能，共同保證儀器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。底座穩(wěn)固基礎(chǔ)經(jīng)緯儀底座是整個儀器的支撐基礎(chǔ)，確保儀器穩(wěn)定，不受外界干擾，保證測量精度。靈活調(diào)整底座可調(diào)節(jié)高度，方便在不同地形上進(jìn)行測量，也能根據(jù)需要調(diào)整傾斜角度。穩(wěn)定支撐底座通常與三腳架結(jié)合使用，三腳架能夠固定底座，并提供穩(wěn)定的支撐，確保測量過程的順利進(jìn)行。圓盤水平度盤刻有360°的刻度，用于測量水平角。垂直度盤刻有90°的刻度，用于測量垂直角。望遠(yuǎn)鏡軸連接望遠(yuǎn)鏡和圓盤，可以旋轉(zhuǎn)調(diào)整角度。垂直圓11.刻度盤垂直圓刻度盤用于測量仰角和俯角，方便讀取角度信息。22.水準(zhǔn)泡垂直圓水準(zhǔn)泡用于確保經(jīng)緯儀的垂直軸線處于水平狀態(tài)。33.微調(diào)螺旋垂直圓微調(diào)螺旋用于精確調(diào)整垂直圓的水平狀態(tài)。水平圓水平圓刻度盤水平圓刻度盤用于測量水平角。它通?？逃?60度的刻度，精確到1度或更小。水平微調(diào)旋鈕水平微調(diào)旋鈕用于精確調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的水平方向。它通常與水平圓刻度盤一起使用，以實現(xiàn)精確的水平角測量。望遠(yuǎn)鏡高倍率放大經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡具有高倍率放大功能，使觀察目標(biāo)更加清晰，提高測量精度。精確調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡配備調(diào)焦旋鈕，可以調(diào)節(jié)焦距，使目標(biāo)圖像清晰對焦。十字絲分劃板十字絲分劃板位于望遠(yuǎn)鏡的目鏡前，用于精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)，確定目標(biāo)的方位角和高度角。經(jīng)緯儀的拆卸與組裝1準(zhǔn)備檢查工具和部件2拆卸按照順序，小心拆卸3組裝逆序組裝，確保緊固4校正校準(zhǔn)水平和垂直5測試測試功能，確保正常拆卸經(jīng)緯儀時，應(yīng)遵循步驟，小心操作。組裝時，應(yīng)注意部件的順序和緊固程度。最后，需要進(jìn)行校正和測試，確保經(jīng)緯儀功能正常。經(jīng)緯儀的使用步驟1架設(shè)三腳架選擇平坦地面，調(diào)整三腳架高度2安裝經(jīng)緯儀將經(jīng)緯儀固定在三腳架上，確保穩(wěn)固3粗略調(diào)平使用水平尺，調(diào)整三腳架高度，使經(jīng)緯儀大致水平4精細(xì)調(diào)平使用水準(zhǔn)器，精細(xì)調(diào)整經(jīng)緯儀，使其完全水平使用經(jīng)緯儀進(jìn)行角度測量，需要先將經(jīng)緯儀架設(shè)在三腳架上，并進(jìn)行調(diào)平操作，確保經(jīng)緯儀處于水平狀態(tài)，才能獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。架設(shè)三腳架選擇位置選擇平坦堅固的地面，確保三腳架穩(wěn)固，避免震動影響測量精度。調(diào)整高度根據(jù)測量需求調(diào)整三腳架高度，確保經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡高度適宜觀測目標(biāo)。固定三腳架將三腳架牢固固定在地面上，確保三腳架穩(wěn)定，避免意外移動或傾斜。調(diào)平經(jīng)緯儀水準(zhǔn)器經(jīng)緯儀底部有兩個水準(zhǔn)器，水平圓水準(zhǔn)器和垂直圓水準(zhǔn)器。它們用來使經(jīng)緯儀水平放置。調(diào)整腳架首先，調(diào)整腳架高度，使望遠(yuǎn)鏡高度適宜觀察目標(biāo)。然后，調(diào)整腳架支腿長度，使水平圓水準(zhǔn)器氣泡居中。垂直圓調(diào)平最后，旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀，使垂直圓水準(zhǔn)器氣泡居中。此時，經(jīng)緯儀已經(jīng)調(diào)平。校準(zhǔn)經(jīng)緯儀11.校準(zhǔn)水準(zhǔn)管將水準(zhǔn)管調(diào)至水平位置，確保經(jīng)緯儀水平放置。22.校準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡確保望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)目標(biāo)點時，十字絲中心與目標(biāo)點重合。33.校準(zhǔn)垂直圓確保垂直圓刻度與垂直方向一致。44.校準(zhǔn)水平圓確保水平圓刻度與水平方向一致。測量角度水平角測量水平角是指在水平面上，兩條直線之間的夾角。使用經(jīng)緯儀的水平度盤讀取水平角的大小。垂直角測量垂直角是指直線與水平面的夾角。通過經(jīng)緯儀的垂直度盤讀取垂直角的大小。角度測量的方法1水平角測量水平角測量是指測量地面上兩條直線之間的夾角，也稱為方位角。常用的水平角測量方法包括方向測量法、角度測量法和交會測量法。2垂直角測量垂直角測量是指測量地面上一點到目標(biāo)點之間的垂直角度，也稱為高低角。常用的垂直角測量方法包括高差測量法和傾斜測量法。3方位角測量方位角測量是指測量地面上一點到目標(biāo)點之間的方位角，也稱為磁方位角。方位角測量通常需要使用指南針和經(jīng)緯儀等工具。水平角測量定義水平角是同一水平面內(nèi)兩條直線之間所夾的角，通常用度、分、秒表示。測量方法將經(jīng)緯儀安置在測站點，用望遠(yuǎn)鏡分別瞄準(zhǔn)兩個目標(biāo)，讀取水平盤上的讀數(shù)，計算兩讀數(shù)之差即為水平角。儀器要求經(jīng)緯儀必須處于水平狀態(tài)，水平盤要調(diào)平，望遠(yuǎn)鏡必須準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。應(yīng)用場景水平角測量廣泛應(yīng)用于工程測量、地形測量、地籍測量等領(lǐng)域。垂直角測量定義垂直角是指地面上某一點到目標(biāo)點連線與水平面之間的夾角。測量方法使用經(jīng)緯儀的垂直圓，對準(zhǔn)目標(biāo)點，讀取垂直圓上的讀數(shù)。應(yīng)用測量建筑物高度、地形坡度、山體高度等。方位角測量方向與角度方位角是測量目標(biāo)點相對于北方向的水平角，使用經(jīng)緯儀測量水平角和方向。測量步驟首先將經(jīng)緯儀對準(zhǔn)北方向，然后將望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)目標(biāo)點，讀取水平圓上的讀數(shù)，即可得到方位角。應(yīng)用場景方位角測量廣泛應(yīng)用于地形測量、工程測量、軍事測繪等領(lǐng)域，是確定目標(biāo)位置的重要參數(shù)之一。角度測量誤差的分析儀器誤差經(jīng)緯儀本身的制造誤差，如望遠(yuǎn)鏡軸線不平行、圓盤刻度誤差等，都會導(dǎo)致角度測量誤差。人為誤差操作人員的操作失誤，如瞄準(zhǔn)目標(biāo)不準(zhǔn)、讀數(shù)錯誤等，也會影響角度測量精度。環(huán)境誤差溫度、濕度、氣壓等環(huán)境因素的變化，會影響經(jīng)緯儀的精度，導(dǎo)致角度測量誤差。儀器誤差儀器本身精度經(jīng)緯儀的制造精度影響測量結(jié)果，例如望遠(yuǎn)鏡的偏心誤差、水平圓和垂直圓刻度的誤差。儀器老化磨損長期使用會造成儀器部件磨損，導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確，測量精度下降。人為誤差11.觀測誤差操讀數(shù)時粗心大意，導(dǎo)致讀數(shù)錯誤，影響測量結(jié)果。22.指令誤差操對儀器操作不熟練，導(dǎo)致指令執(zhí)行不準(zhǔn)確，例如水平度盤的讀數(shù)或望遠(yuǎn)鏡的瞄準(zhǔn)方向錯誤。33.測量環(huán)境周圍環(huán)境干擾，如風(fēng)力過大，導(dǎo)致儀器抖動，造成測量誤差。44.人為因素操疲勞、注意力不集中，也會導(dǎo)致測量誤差。環(huán)境誤差溫度影響溫度變化會影響經(jīng)緯儀金屬部件的膨脹系數(shù)，導(dǎo)致測量誤差。風(fēng)力影響強(qiáng)風(fēng)會使經(jīng)緯儀產(chǎn)生晃動，影響觀測精度。光照影響陽光照射會使經(jīng)緯儀鏡片反光，影響觀測清晰度。雨雪影響雨雪天氣會使經(jīng)緯儀鏡片模糊，影響觀測精度。綜合應(yīng)用案例經(jīng)緯儀在建筑、勘測、工程等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，可用于測量建筑物高度、地形坡度、道路曲線半徑等。本案例將以建筑物高度測量為例，詳細(xì)說明經(jīng)緯儀的實際應(yīng)用。經(jīng)緯儀不僅可以測量水平角和垂直角，還能結(jié)合其他測量工具進(jìn)行更復(fù)雜的測量任務(wù)，如地形測量、道路規(guī)劃等。測量建筑物的高度原理利用經(jīng)緯儀測量建筑物頂端與底部之間的垂直角和水平距離，然后運(yùn)用三角函數(shù)計算出建筑物的高度。步驟首先架設(shè)經(jīng)緯儀，然后對準(zhǔn)建筑物頂端進(jìn)行測量，得到垂直角和水平距離，最后用三角函數(shù)公式計算建筑物高度。注意事項測量過程中需要確保經(jīng)緯儀水平和垂直方向都已校準(zhǔn)，并注意測量距離和角度的精度。測量地形坡度坡度計算水平距離與垂直高度之比，以百分比表示經(jīng)緯儀應(yīng)用測量坡度的水平角和垂直角地形分析了解地形變化，為道路規(guī)劃和建筑設(shè)計提供數(shù)據(jù)測量道路的曲線半徑11.選擇兩點選擇道路曲線上兩點，這兩點之間的距離應(yīng)足夠長，以確保準(zhǔn)確測量曲線半徑。22.測量兩點距離使用卷尺或其他測量工具，測量兩點之間的直線距離。33.測量夾角使用經(jīng)緯儀測量兩點之間所成的夾角。44.計算半徑利用數(shù)學(xué)公式，根據(jù)測量得到的距離和夾角，計算出道路曲線的半徑?？偨Y(jié)與展望本節(jié)課介紹了經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu)、使用方法和角度測量原理，并分析了角度測量誤差的主要來源。通過學(xué)習(xí)，我們了解了經(jīng)緯儀在測量中的重要作用，并掌握了使用經(jīng)緯儀進(jìn)行角度測量的方法。未來，我們可以將經(jīng)緯儀與其他測量儀