大學測量及地圖學第六章 經(jīng)緯儀測量角度0319

1、第六章第六章 經(jīng)緯儀與角度測量經(jīng)緯儀與角度測量OBAnm= n m水平面水平面上二條相水平面上二條相交直線的夾角，交直線的夾角，或者說，兩個相或者說，兩個相交直線的夾角在交直線的夾角在水平面上的投影。水平面上的投影。OBAnm= n m水平面儀器安置的高低？儀器安置的高低？瞄準目標的高低？瞄準目標的高低？對水平角觀測的影響？對水平角觀測的影響？視線與鉛垂線反方向（天頂方向）的夾角，稱為視線與鉛垂線反方向（天頂方向）的夾角，稱為天頂距天頂距豎直角豎直角同一豎直面內(nèi)目標方同一豎直面內(nèi)目標方向與一特定方向之間向與一特定方向之間的夾角的夾角視線與水平線的夾角，視線與水平線的夾角，稱為稱為高度角（豎角）

2、高度角（豎角）（垂直角）（垂直角）（分為仰角（分為仰角和俯角）和俯角）ddp豎直角豎直角同一豎直面內(nèi)目標方同一豎直面內(nèi)目標方向與一特定方向之間向與一特定方向之間的夾角的夾角p二二. .光學經(jīng)緯儀光學經(jīng)緯儀光學經(jīng)緯儀光學經(jīng)緯儀光電經(jīng)緯儀光電經(jīng)緯儀DJ07，DJ1，DJ2，DJ6，DJ10DJ6DJ6級光學經(jīng)緯儀級光學經(jīng)緯儀照準部照準部水平度盤水平度盤基座基座1.1.照準部照準部v望遠鏡：望遠鏡：v照準部水準管：照準部水準管：v讀數(shù)顯微鏡：讀數(shù)顯微鏡：v豎直度盤：豎直度盤：v橫軸、豎軸：橫軸、豎軸：2.2.水平度盤水平度盤v水平度盤：水平度盤：順時針方向順時針方向刻有刻有00到到360360的分劃

3、線，的分劃線，用來測量水平角。用來測量水平角。v水平度盤轉(zhuǎn)動控制裝置：水平度盤轉(zhuǎn)動控制裝置：位置變動手輪和復(fù)測裝位置變動手輪和復(fù)測裝置。置。v外軸裝置：外軸裝置：照準部照準部水平度盤水平度盤基座基座讀數(shù)讀數(shù) 顯微鏡顯微鏡經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀望遠鏡望遠鏡 上下制動螺旋上下制動螺旋望遠鏡望遠鏡上下微動螺旋上下微動螺旋 豎直度盤豎直度盤豎直指標水準豎直指標水準管管微動螺旋微動螺旋水平制動、水平制動、微動螺旋微動螺旋光學對中器光學對中器1.1.望遠鏡望遠鏡望遠鏡的成象過程望遠鏡的成象過程DJ6DJ6級光學經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造級光學經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 成象過程的操作成象過程的操作(1)(1)轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦輪轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦

4、輪，眼睛，眼睛看清看清楚十字絲象；楚十字絲象；(2)(2)轉(zhuǎn)動望鏡遠對光螺旋轉(zhuǎn)動望鏡遠對光螺旋，眼睛，眼睛看清看清楚物象楚物象A A。(3)(3)消除視差。消除視差。2.2.水準器水準器圓水準器圓水準器管水準器管水準器光學對中器3.3.基座部分基座部分 4.4.度盤及其讀數(shù)機構(gòu)度盤及其讀數(shù)機構(gòu)0901802701.1.分微尺測微器分微尺測微器DJ6DJ6級光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)設(shè)備及讀數(shù)方法級光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)設(shè)備及讀數(shù)方法分微尺的分微尺的0 0分劃線是其指標線，分劃線是其指標線，它所指度盤上的位置與度盤分劃線它所指度盤上的位置與度盤分劃線所截的分微尺長度就是分微尺讀數(shù)值。所截的分微尺長度就是分微尺讀

5、數(shù)值。02150642785218HV0123456012345611211389881125454890518HV0123456012345623427327223421062730242012345620134561157878792013456116115012345611526427817061155812790412VHHV2.2.單平行玻璃板測微器單平行玻璃板測微器DJ6DJ6級光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)設(shè)備及讀數(shù)方法級光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)設(shè)備及讀數(shù)方法讀數(shù)練習讀數(shù)練習5108687888912112212312451086878889121122123124 1238122120830122

6、40378740073087三三. .經(jīng)緯儀測量水平角經(jīng)緯儀測量水平角經(jīng)緯儀的安置：經(jīng)緯儀的安置：對中對中整平整平瞄準瞄準檢查檢查讀數(shù)讀數(shù) BCA粗對中：粗對中：固定三腳架一條腿，固定三腳架一條腿，移動另兩條腿移動另兩條腿精對中：精對中：調(diào)連接螺旋調(diào)連接螺旋3 3、經(jīng)緯儀測量水平角、經(jīng)緯儀測量水平角經(jīng)緯儀的安置：經(jīng)緯儀的安置：對中對中整平整平瞄準瞄準檢查檢查讀數(shù)讀數(shù) 粗平：粗平：來回伸縮三腳架腿來回伸縮三腳架腿精平：精平：左手大拇指法調(diào)腳螺旋左手大拇指法調(diào)腳螺旋3 3、經(jīng)緯儀測量水平角、經(jīng)緯儀測量水平角經(jīng)緯儀的安置經(jīng)緯儀的安置：對中對中整平整平瞄準瞄準檢查檢查讀數(shù)讀數(shù) 大致瞄準大致瞄準對光對光

7、精確瞄準精確瞄準3 3、經(jīng)緯儀測量水平角、經(jīng)緯儀測量水平角經(jīng)緯儀的安置經(jīng)緯儀的安置：對中對中整平整平瞄準瞄準檢查檢查讀數(shù)讀數(shù) 四、水平角測量方法四、水平角測量方法1 1、測回法測回法適用于觀測兩個方向之間的單角適用于觀測兩個方向之間的單角2 2、方向法（全圓測回法）方向法（全圓測回法）適用于觀測兩個以上的方向適用于觀測兩個以上的方向基本概念基本概念n 盤左和盤右盤左和盤右盤左盤左/ /正鏡正鏡: :豎盤在望遠鏡的左邊豎盤在望遠鏡的左邊盤右盤右/ /倒鏡倒鏡: :豎盤在望遠鏡的右邊豎盤在望遠鏡的右邊n 測回測回上半測回上半測回/ /下半測回下半測回一個測回一個測回/ /多個測回多個測回n 配盤配

8、盤度盤變換手輪度盤變換手輪1.1.測回法測量水平角測回法測量水平角(1)(1)測回法的步驟測回法的步驟1 1、盤左盤左位置，瞄準左邊的目位置，瞄準左邊的目標標A A點。點。配置度盤配置度盤在在0 0度或稍大度或稍大于于0 0度，讀數(shù)度，讀數(shù) 記于手簿。記于手簿。左a左b2 2、順時針順時針旋轉(zhuǎn)望遠鏡，瞄準右邊的旋轉(zhuǎn)望遠鏡，瞄準右邊的目標目標B B點，讀數(shù)點，讀數(shù) 記于手簿記于手簿。左左左ab 以上為上半測回，得半測回角值以上為上半測回，得半測回角值018027090oBA左o)(aA)(bB(1)(1)測回法的步驟測回法的步驟4 4、逆時針逆時針旋轉(zhuǎn)照準部，瞄準左邊旋轉(zhuǎn)照準部，瞄準左邊的目標的

9、目標A A點，讀數(shù)點，讀數(shù) ，并記錄。，并記錄。右a5 5、恢復(fù)盤左位置，重新、恢復(fù)盤左位置，重新配盤配盤，進行下面的測回。，進行下面的測回。右右右ab2/ )(右左以上為下半測回，得以上為下半測回，得半測回角值半測回角值 且一測回角值且一測回角值180027090oBA右o)(aA)(bB3 3、倒轉(zhuǎn)望遠鏡，、倒轉(zhuǎn)望遠鏡，盤右盤右位置，逆位置，逆時針旋轉(zhuǎn)照準部，瞄準右邊的目時針旋轉(zhuǎn)照準部，瞄準右邊的目標標B B點，讀數(shù)點，讀數(shù) 記錄記錄。右b測站測站豎盤位置豎盤位置目標目標讀數(shù)讀數(shù)半測回角半測回角一測回均值一測回均值均值均值左左右右左左右右（2）水平角觀測記錄）水平角觀測記錄O（1）ABAB

10、0 01 0685 36 18180 01 24 265 36 3090 00 36175 35 42270 00 48355 35 48ABABO（2）85 35 1285 35 0685 35 0685 35 0085 35 0985 35 0385 35 06注意及說明注意及說明v測回間要配盤；測回間要配盤；v上、下兩個半測回照準部的水平旋轉(zhuǎn)方向，上、下兩個半測回照準部的水平旋轉(zhuǎn)方向， 照準目標的順序不同；照準目標的順序不同；v上、下兩個半測回角值之差小于上、下兩個半測回角值之差小于36秒；秒；v各測回的角度互差應(yīng)小于各測回的角度互差應(yīng)小于24秒；秒；v記錄時，記錄時， 分、秒一般都要記

11、兩位；分、秒一般都要記兩位；v計算時，取平均值的原則是計算時，取平均值的原則是“奇進偶不進奇進偶不進”。2.2.全圓測回法測量水平角全圓測回法測量水平角盤左盤左盤右盤右ABCDA（歸零）ADCBAABCDO全圓測回法記錄全圓測回法記錄測測站站目目標標盤左盤左L L盤右盤右R R平均讀數(shù)平均讀數(shù)=左左+(+(右右180180)/2)/2歸零后方向歸零后方向值值各測回歸零各測回歸零方向平均值方向平均值水平角值水平角值 OABCDA 0 01 0671 52 06145 30 48210 12 12 0 01 24180 01 1830 12 06325 30 48251 52 00180 01 1

12、2OABCDA 90 01 24 161 52 06 235 30 54 300 12 24 90 01 36270 01 24120 12 1855 30 48341 52 00270 01 180 01 0971 52 03145 30 48210 12 090 01 2190 01 21161 52 03235 30 51300 12 2190 01 30(0 01 15)0 00 0071 50 48145 29 33210 10 54(90 01 26)0 00 0071 50 37145 29 25210 10 550 00 0071 50 42145 29 29210 10 54

13、71 50 4273 38 4764 41 25全圓測回法（方向法）的計算步驟全圓測回法（方向法）的計算步驟n計算兩倍照準誤差計算兩倍照準誤差2C(J6不要求不要求)2C=盤左讀數(shù)盤左讀數(shù)-(盤右讀數(shù)盤右讀數(shù)180 0)n計算各方向的平均讀數(shù)計算各方向的平均讀數(shù)平均讀數(shù)平均讀數(shù)=盤左讀數(shù)盤左讀數(shù)+(盤右讀數(shù)盤右讀數(shù)1800) /2n計算歸零后的方向值計算歸零后的方向值各方向的平均讀數(shù)零方向的讀數(shù)各方向的平均讀數(shù)零方向的讀數(shù)n計算各測回歸零后的方向值的平均計算各測回歸零后的方向值的平均n計算各水平角的值計算各水平角的值注意事項注意事項:n方向觀測和計算同步進行，以及時發(fā)現(xiàn)問題方向觀測和計算同步進

14、行，以及時發(fā)現(xiàn)問題儀器半測回歸零差一測回內(nèi)2C互差同一方向值各測回互差J2813 12 J61824 水平角方向法觀測的技術(shù)要求水平角方向法觀測的技術(shù)要求為了提高測角精度，對角度需要觀測為了提高測角精度，對角度需要觀測多個測回，此時各測回應(yīng)根據(jù)測回數(shù)多個測回，此時各測回應(yīng)根據(jù)測回數(shù)n n，按按180180/n/n的原則改變起始水平度盤位的原則改變起始水平度盤位置，即配度盤。各測回值互差若不超置，即配度盤。各測回值互差若不超過過3636（對于（對于J6 J6 級），取各測回角值級），取各測回角值的平均值作為最后角值。的平均值作為最后角值。地面上的直線與其水平投影線（水平視線）地面上的直線與其水平

15、投影線（水平視線）間的夾角。間的夾角。五、豎直角測量方法五、豎直角測量方法0901802701.1.豎直度盤基本構(gòu)造豎直度盤基本構(gòu)造指標水準管指標水準管微動螺旋微動螺旋指標水準管指標水準管270180900盤右盤右090180270盤左盤左180270 090盤右盤右900270180盤左盤左090180270L豎直角計算公式推導（理想）豎直角計算公式推導（理想）090180270盤左盤左左左=90L090180270R豎直角計算公式推導（理想）豎直角計算公式推導（理想）盤右盤右090180270右右=R270豎盤指標差豎盤指標差 當指標水準管氣泡居中時，盤左指當指標水準管氣泡居中時，盤左指標

16、線所指的度數(shù)不一定恰好就是標線所指的度數(shù)不一定恰好就是9090度或度或者者0 0度，盤右不一定正好是度，盤右不一定正好是270270度或度或180180度。即存在一個豎盤指標差度。即存在一個豎盤指標差 i i 。豎直角計算公式推導豎直角計算公式推導左左=(90+ i)L090180270090180270盤左盤左L豎直角計算公式推導豎直角計算公式推導右右=R(270+i)090180270盤右盤右090180270R豎盤指標差的計算豎盤指標差的計算)(21)360(21左右RLi要求：要求：J2: i15 ； J6: i24 若指標差超標，則計算每個豎直角的時候應(yīng)加上若指標差超標，則計算每個豎直角的時候應(yīng)加上指標差。可通過校正指標水準管來減小或消除。指標差?？赏ㄟ^校正指標水準管來減小或消除。 一般滿足要求情況下不考慮指標差。一般滿足要求情況下不考慮指標差。 2. 2.豎直角觀測方法豎直角觀測方法在測站安置經(jīng)緯儀，在測站安置經(jīng)緯儀，對中、對中、整平整平；盤左盤左用用中絲中絲精確瞄準目標，調(diào)節(jié)指精確瞄準目標，調(diào)節(jié)指標水準管標水準管氣泡居中氣泡居中，讀數(shù)，讀數(shù)L L（V V）；盤右盤右用用中絲中絲