第二章角度測量

1、Principle and Methods of Digital Mapping數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法2.1 角度測量原理角度測量原理2.2 經(jīng)緯儀的分類及基本結(jié)構(gòu)經(jīng)緯儀的分類及基本結(jié)構(gòu)2.3 經(jīng)緯儀（全站儀）的對中整平經(jīng)緯儀（全站儀）的對中整平2.4 水平角的觀測方法水平角的觀測方法2.5 水平角觀測的誤差水平角觀測的誤差2.6 豎盤構(gòu)造及豎角測定豎盤構(gòu)造及豎角測定2.7 經(jīng)緯儀檢驗與校正經(jīng)緯儀檢驗與校正數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 角度測量包括角度測量包括 水平角測量和豎直角測量水平角測量和豎直角測量。 水平角測量用于水平角測量用于

2、確定點的平面位置確定點的平面位置。 豎直角測量用于豎直角測量用于測定高差或?qū)y定高差或?qū)?傾斜距離改化成水平距離傾斜距離改化成水平距離。 常用儀器常用儀器 經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀 全站儀全站儀數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 水平角：相交的兩直線之間的夾角在水平面上的投影。ABOab1O1A1B2O ab 儀器安置的高低及瞄準目標的高低不同部位對水平角的觀測有無影響？角值范圍：0360數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法j1、游標經(jīng)緯儀：金屬度盤游標經(jīng)緯儀：金屬度盤j2、光學(xué)經(jīng)緯儀：、光學(xué)經(jīng)緯儀：通過光學(xué)度盤（玻璃度盤）的放大來讀數(shù)通過光學(xué)度盤（玻璃度盤）的放大來讀數(shù)j3、電子經(jīng)緯儀：、電子經(jīng)緯儀：

3、用電子學(xué)的方法來讀數(shù)的經(jīng)緯儀。用電子學(xué)的方法來讀數(shù)的經(jīng)緯儀。j4、電子全站儀：、電子全站儀：能同時測量角度和距離。能同時測量角度和距離。DJ07 DJ01 DJ2 DJ6 DJ15 一測回水平方向觀測中誤差一測回水平方向觀測中誤差“數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法游標經(jīng)緯儀數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法Wild第一臺電子經(jīng)緯儀第一臺電子經(jīng)緯儀(1978年生產(chǎn)年生產(chǎn))- TC1電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法基本結(jié)構(gòu)及相互關(guān)系基本結(jié)構(gòu)及相互關(guān)系照準部水平制動螺旋、微動螺旋豎軸望遠鏡豎直制動螺

4、旋、微動螺旋橫軸、視準軸水平度盤、豎直度盤及其分劃中心圓水準器圓水準器的水準軸水準管水準管軸光學(xué)對中器光學(xué)垂線數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀包括基座、度盤、照準部三大部分。光學(xué)經(jīng)緯儀包括基座、度盤、照準部三大部分。垂直制動水平微動讀數(shù)目鏡水平度盤轉(zhuǎn)換輪垂直微動光學(xué)對點器補償器轉(zhuǎn)換鈕望遠鏡圓水準器數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法1、基座基座 由軸座、腳螺旋、底板、三角壓板等組成。由軸座、腳螺旋、底板、三角壓板等組成。 作用：用于連接和整平。作用：用于連接和整平。2、度盤度盤 包括水平度盤和豎直度盤，由光學(xué)玻璃制成。包括水平度盤和豎直度盤，由光學(xué)玻璃制成。 注記：注記：

5、0 360 分劃：分劃：20、30 、1 三種三種注：注：水平度盤順時針注記，與豎軸不固定，不隨水平度盤順時針注記，與豎軸不固定，不隨 望遠鏡轉(zhuǎn)動；望遠鏡轉(zhuǎn)動； 水平度盤有復(fù)測鈕或變換鈕，用作改變觀測水平度盤有復(fù)測鈕或變換鈕，用作改變觀測 方向的角度值；方向的角度值； 豎直度盤順時針注記或逆時針注記，與望遠豎直度盤順時針注記或逆時針注記，與望遠 鏡固定，隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動。鏡固定，隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法3、照準部照準部 主要由望遠鏡、支架、豎直軸、水平軸、豎直制動微動螺旋、主要由望遠鏡、支架、豎直軸、水平軸、豎直制動微動螺旋、水平制動微動螺旋、讀數(shù)設(shè)備、水準器和光

6、學(xué)對點器等組成水平制動微動螺旋、讀數(shù)設(shè)備、水準器和光學(xué)對點器等組成。 望遠鏡望遠鏡 用于瞄準目標用于瞄準目標 圓水準器圓水準器 用于粗略整平儀器用于粗略整平儀器 管水準器管水準器 用于精確整平儀器用于精確整平儀器 光學(xué)對點器光學(xué)對點器 用于使度盤中心和測點用于使度盤中心和測點 在同一鉛垂線上在同一鉛垂線上 讀數(shù)裝置讀數(shù)裝置用于讀數(shù)用于讀數(shù)數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法4、輔助工具 測釬、標桿和覘牌均為經(jīng)緯儀瞄準目標時所使用的測釬、標桿和覘牌均為經(jīng)緯儀瞄準目標時所使用的照準工具。照準工具。 數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 總結(jié)總結(jié) 經(jīng)緯儀常用旋鈕的作用經(jīng)緯儀常用旋鈕的作用 （1）望遠

7、鏡物鏡對光螺旋望遠鏡物鏡對光螺旋：調(diào)清物像，讓目標成像：調(diào)清物像，讓目標成像 在十字絲分劃板上。在十字絲分劃板上。 （2）望遠鏡目鏡對光螺旋望遠鏡目鏡對光螺旋：調(diào)清十字絲，放大物像：調(diào)清十字絲，放大物像 （3）水平制動螺旋水平制動螺旋：限制照準部在水平方向上轉(zhuǎn)動：限制照準部在水平方向上轉(zhuǎn)動 （4）水平微動螺旋水平微動螺旋：精確控制水平方向?qū)c，只有在水平制：精確控制水平方向?qū)c，只有在水平制動旋鈕鎖定后才起作用動旋鈕鎖定后才起作用 （5）水平度盤位置變換手輪：用于設(shè)定某一個方向的水平角）水平度盤位置變換手輪：用于設(shè)定某一個方向的水平角為某一角度值為某一角度值 （6）望遠鏡制動旋鈕望遠鏡制動旋鈕

8、：控制望遠鏡繞橫軸轉(zhuǎn)動：控制望遠鏡繞橫軸轉(zhuǎn)動 （7）望遠鏡微動螺旋望遠鏡微動螺旋：精確控制豎直方向?qū)c，只在望遠鏡：精確控制豎直方向?qū)c，只在望遠鏡制動旋鈕鎖定后才起作用制動旋鈕鎖定后才起作用數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 （8）反光鏡反光鏡：調(diào)節(jié)讀數(shù)窗口的亮度：調(diào)節(jié)讀數(shù)窗口的亮度 （9）讀數(shù)目鏡對光螺旋讀數(shù)目鏡對光螺旋：控制讀數(shù)窗口的清晰度：控制讀數(shù)窗口的清晰度 （10）測微輪測微輪：用于調(diào)整讀數(shù)窗口中上下對徑分：用于調(diào)整讀數(shù)窗口中上下對徑分劃線的相對位置（劃線的相對位置（當上下對徑分劃線對齊時才能讀當上下對徑分劃線對齊時才能讀數(shù)數(shù)） （11）光學(xué)對中器光學(xué)對中器：用于觀察儀器中心是否

9、與地面：用于觀察儀器中心是否與地面測站點對準測站點對準 （12）對中器對光螺旋對中器對光螺旋：用于調(diào)節(jié)對中器目鏡及：用于調(diào)節(jié)對中器目鏡及物鏡的清晰度，以便能看清地面上的測站點物鏡的清晰度，以便能看清地面上的測站點 （13）度盤換像輪度盤換像輪：用于在讀數(shù)窗口中切換水平：用于在讀數(shù)窗口中切換水平度盤和豎直度盤的影像。度盤和豎直度盤的影像。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法1、帶分劃尺的顯微鏡、帶分劃尺的顯微鏡01234566068195J6光學(xué)經(jīng)緯儀水平豎直HV水平度盤豎直度盤數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法水平讀數(shù)：215 0648 豎直讀數(shù)：78 5200測微尺測微尺數(shù)字測圖原理及方法

10、數(shù)字測圖原理及方法2、單平板玻璃測微器、單平板玻璃測微器05測微分劃尺的像最小分劃20J6光學(xué)經(jīng)緯儀 939291 度盤像，最小分劃30單平板玻璃度盤分劃30，測微分劃尺90小格數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法豎直讀數(shù)：豎直讀數(shù)：92 17 30水平讀數(shù)：轉(zhuǎn)動測微輪重合讀數(shù)水平讀數(shù)：轉(zhuǎn)動測微輪重合讀數(shù)測微器測微輪水平、豎直度盤轉(zhuǎn)換手輪DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法2、單平板玻璃測微器、單平板玻璃測微器1510測微分劃尺的像J6光學(xué)經(jīng)緯儀 939291度盤像旋轉(zhuǎn)測微手輪及轉(zhuǎn)動單平板玻璃 301492數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法3、雙平板玻璃測微器的基本原理、雙平

11、板玻璃測微器的基本原理轉(zhuǎn)動測微手輪時，一對平板玻璃作等量相反方向轉(zhuǎn)動可使度盤轉(zhuǎn)動測微手輪時，一對平板玻璃作等量相反方向轉(zhuǎn)動可使度盤分劃線影像作相向移動而彼此接合，這個移動量可在秒盤相應(yīng)分劃線影像作相向移動而彼此接合，這個移動量可在秒盤相應(yīng)的轉(zhuǎn)動量上顯示出來。的轉(zhuǎn)動量上顯示出來。78918718850102度盤最小分劃度盤最小分劃20轉(zhuǎn)動測微手輪度盤使轉(zhuǎn)動測微手輪度盤使對徑分劃影像重合。對徑分劃影像重合。整整10在度盤上讀取。在度盤上讀取。10對應(yīng)對應(yīng)600小格小格最小分劃最小分劃1不足不足10在秒盤上讀取在秒盤上讀取 5 .54517數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測

12、圖原理及方法j電子經(jīng)緯儀和光學(xué)經(jīng)緯儀的主要不同點在于電子經(jīng)緯儀采用電子經(jīng)緯儀和光學(xué)經(jīng)緯儀的主要不同點在于電子經(jīng)緯儀采用了光電掃描度盤自動計數(shù)和讀數(shù)自動顯示存儲系統(tǒng)。了光電掃描度盤自動計數(shù)和讀數(shù)自動顯示存儲系統(tǒng)。j目前根據(jù)取得電信號的方式不同而分為目前根據(jù)取得電信號的方式不同而分為絕對式編碼度盤測角絕對式編碼度盤測角和和增量式光柵度盤測角增量式光柵度盤測角兩種。兩種。 電子經(jīng)緯儀是一種采用光電元件實現(xiàn)測角自動化、數(shù)字化的電子測角儀器。特點：特點：1、采用電子測角系統(tǒng)，、采用電子測角系統(tǒng)， 自動顯示測量結(jié)果；自動顯示測量結(jié)果；2、可與測距儀組成全站儀；、可與測距儀組成全站儀；3、測量數(shù)據(jù)處理自動化

13、。、測量數(shù)據(jù)處理自動化。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法1、絕對式編碼度盤測角 0123456789101112131415二進制四碼道度盤不透光區(qū)（非導(dǎo)電區(qū)）信號0透光區(qū)（導(dǎo)電區(qū)）信號11624 nsn區(qū)間：碼道：度盤上部發(fā)光二極管度盤下部光電二極管如：0011獲取區(qū)間狀態(tài)信號s360 碼道角分辨率：不易達到較高的測角精度數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法2、增量式光柵度盤測角 在光學(xué)玻璃度盤的徑向上均勻地刻制明暗相間的等角距細線條就構(gòu)成光柵度盤。將密度相同的兩塊光柵重疊，并使它們的刻線相互傾斜一個很小的角度，這時就會產(chǎn)生明暗相同的條紋（莫爾條紋）。夾角越小，條紋越粗。條紋的亮度按正弦

14、周期性變化。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法2、增量式光柵度盤測角光電管發(fā)光管j光柵度盤指示光柵若發(fā)光管、指示光柵、光電管的位置若發(fā)光管、指示光柵、光電管的位置固定，當度盤隨照準部轉(zhuǎn)動時，發(fā)光固定，當度盤隨照準部轉(zhuǎn)動時，發(fā)光管發(fā)出的光信號，通過莫爾條紋落到管發(fā)出的光信號，通過莫爾條紋落到光電管上。度盤每轉(zhuǎn)動一條光柵，莫光電管上。度盤每轉(zhuǎn)動一條光柵，莫爾條紋移動一周期。莫爾條紋的光信爾條紋移動一周期。莫爾條紋的光信號強度變化一周期，光電管輸出的電號強度變化一周期，光電管輸出的電流也變化一周期。流也變化一周期。在照準目標的過程中，儀器的接收元件可累計出條紋的移動量，從而測出光柵的移動量，經(jīng)轉(zhuǎn)換

15、得到角度值。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法j 1、同時測角同時測角（水平角和豎角）；（水平角和豎角）；j 2、望遠鏡的視準軸和測距儀的視準軸是、望遠鏡的視準軸和測距儀的視準軸是同軸同軸的；的；j 3、對水平角和豎角進行、對水平角和豎角進行補償補償（具有雙軸補償器）；（具有雙軸補償器）；j 4、數(shù)據(jù)電子顯示，并存入內(nèi)存儲器，無須讀數(shù)，無須記錄。、數(shù)據(jù)電子顯示，并存入內(nèi)存儲器，無須讀數(shù)，無須記錄。j 5、數(shù)據(jù)記錄量大、數(shù)據(jù)記錄量大j 6、 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)輸出輸出提供提供RS232C串口和電子手簿、掌上電腦、計算機等串口和電子手簿、掌上電腦、計算機等外部設(shè)備連接；外部設(shè)備連接；數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字

16、測圖原理及方法激光經(jīng)緯儀在經(jīng)緯儀上安裝激光裝置，使視準軸射出一條可見光。主要用于各種施工量。彎管目鏡激光器激光束數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法j1、對中使儀器的中心和測站點的標志中心在同一鉛垂 線上。（垂球?qū)χ?、光學(xué)對點器對中、強制對中、激光對 中）j2、整平使儀器的豎軸豎直。即水平度盤水平。用光學(xué)對中器進行對中和整平步驟：1、粗對中 固定三腳架一條腿，移動兩條腿；2、精對中 調(diào)腳螺旋；3、粗平 升降三腳架使圓水準器氣泡居中；4、精平 調(diào)腳螺旋（首先，水準管平行兩個腳螺旋方向，調(diào)該兩個腳螺旋，使水準管氣泡居中，旋轉(zhuǎn)90度使水準管垂直該兩個腳螺旋方向，調(diào)第三個腳螺旋，使水準管氣泡居中。檢查

17、任何方向氣泡居中。）5、檢查對中；6、反復(fù)進行上述操作，直到對中和整平都滿足要求。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法三腳架架設(shè)三腳架架設(shè)要求：高度適要求：高度適當，架頭概平，當，架頭概平，大致對中，穩(wěn)大致對中，穩(wěn)固可靠。固可靠。儀器架設(shè)對中整平對中整平B數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 對中和整平，一般都需要經(jīng)過幾次對中和整平，一般都需要經(jīng)過幾次“整平整平對中對中整平整平”的循環(huán)過程，直至整平和對中均符合要求。的循環(huán)過程，直至整平和對中均符合要求。對中整平對中整平數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法氣泡居中，氣泡居中，1、2等高等高123氣泡居中，氣泡居中，3與與1、2等高等高1231

18、1）轉(zhuǎn)動儀器，使水準管與腳螺旋）轉(zhuǎn)動儀器，使水準管與腳螺旋1 1、2 2連線平行連線平行。2 2）根據(jù)氣泡位置運用法則，對向旋轉(zhuǎn)腳螺旋）根據(jù)氣泡位置運用法則，對向旋轉(zhuǎn)腳螺旋1 1、2 2 。3 3）轉(zhuǎn)動儀器）轉(zhuǎn)動儀器90900 0，運用法則，旋轉(zhuǎn)腳螺旋，運用法則，旋轉(zhuǎn)腳螺旋3 3 。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法強制對中在進行特種精密工程測量操作時，由于其精在進行特種精密工程測量操作時，由于其精度要求特別高，采用垂球?qū)χ?，光學(xué)對中或度要求特別高，采用垂球?qū)χ?，光學(xué)對中或激光對中時對中誤差在總體誤差中會產(chǎn)生顯激光對中時對中誤差在總體誤差中會產(chǎn)生顯著的影響，因此采用精密儀器觀測時多采用著的影

19、響，因此采用精密儀器觀測時多采用強制對中的方法。強制對中的方法。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 瞄準瞄準 瞄準的實質(zhì)：安置在地面點上的經(jīng)緯儀的望遠鏡視準瞄準的實質(zhì)：安置在地面點上的經(jīng)緯儀的望遠鏡視準軸對準另一地面點的中心位置。一般地，被瞄準的地軸對準另一地面點的中心位置。一般地，被瞄準的地面點上設(shè)有觀測目標，目標中心在地面點的垂線上，面點上設(shè)有觀測目標，目標中心在地面點的垂線上，目標是瞄準的主要對象。目標是瞄準的主要對象。 瞄準的步驟：瞄準的步驟：大致瞄準、對光、精確瞄準大致瞄準、對光、精確瞄準。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 讀數(shù)讀數(shù) 在經(jīng)緯儀瞄準目標之后從讀數(shù)窗中讀水平方向值。

20、在經(jīng)緯儀瞄準目標之后從讀數(shù)窗中讀水平方向值。 讀數(shù)與記錄有呼有應(yīng)，有錯即糾。讀數(shù)與記錄有呼有應(yīng)，有錯即糾。 糾錯的原則糾錯的原則“只能劃改，不能涂改只能劃改，不能涂改”。 最后的讀數(shù)值應(yīng)化為最后的讀數(shù)值應(yīng)化為度、分、秒度、分、秒的單位。的單位。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法1、測回法、測回法OAB 盤左：先瞄準左邊的目標A讀數(shù) 再瞄準右邊的目標B讀數(shù) 盤右：先瞄準目標B讀數(shù) 再瞄準目標A讀數(shù)盤右半測回或下半測回盤左半測回或上半測回左a左b右a右b一測回）（右左右右右左左左 21abab在不同的測回間，為了減小度盤刻劃的誤差，須配度盤n180限差：1、兩個半測回方向值之差；2、各測回方向值

21、之差數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法j 1、測回法記錄表格測水平角用雙絲夾粗目標數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法2、方向觀測法方向觀測法OAB盤左：先瞄準盤左：先瞄準零方向零方向A讀讀數(shù)，數(shù)，順時針順時針依次瞄準依次瞄準B、C、D讀數(shù)，再瞄準零方讀數(shù)，再瞄準零方向向歸零歸零讀數(shù)。讀數(shù)。 在不同的測在不同的測回間，為了回間，為了減小度盤刻減小度盤刻劃的誤差，劃的誤差，須配度盤須配度盤n180限差：限差：1、歸零差；、歸零差；2、上、下半測回同一方向值之差；、上、下半測回同一方向值之差； 3、各測回同一方向值之差、各測回同一方向值之差CD盤右：先瞄準盤右

22、：先瞄準零方向零方向A讀讀數(shù)，數(shù)，逆時針逆時針依次瞄準依次瞄準D、C、B讀數(shù)，再瞄準零方讀數(shù)，再瞄準零方向向歸零歸零讀數(shù)。讀數(shù)。 數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法2C = L (R180) 方向觀測法的各項限差經(jīng)緯儀型號經(jīng)緯儀型號光學(xué)測微器兩次光學(xué)測微器兩次重合讀數(shù)差重合讀數(shù)差半測回歸零差半測回歸零差一測回內(nèi)一測回內(nèi)2C較差較差同一方向值同一方向值各測回較差各測回較差DJ1DJ2136891369DJ6-18-24數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法2180 ）（盤右讀數(shù)盤左讀數(shù)平均讀數(shù)歸零后方向值歸零后方向值的計算： 各方向平均讀數(shù)分別減起始方向平均讀數(shù)。 歸零差歸零差的計算的計算: 分

23、別計算盤左、盤右兩次瞄準起始方向讀數(shù)分別計算盤左、盤右兩次瞄準起始方向讀數(shù) 之差之差；（若；（若超限，應(yīng)及時重測）超限，應(yīng)及時重測） 計算計算2c值值（兩倍視準誤差）：（兩倍視準誤差）： 2c = 盤左讀數(shù)盤左讀數(shù)-（盤右讀數(shù)（盤右讀數(shù)180180） 若若2c超限，應(yīng)及時重測。超限，應(yīng)及時重測。 各方向各方向平均讀數(shù)平均讀數(shù)的計算的計算： 數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 各測回歸零后平均方向值各測回歸零后平均方向值的計算：的計算： 各測回歸零后方向值的平均值。各測回歸零后方向值的平均值。 水平角水平角的計算：的計算： 相鄰方向值之差，即為相鄰方向所夾的水平角。相鄰方向值之差，即為相鄰方向

24、所夾的水平角。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法返回數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法角值角值1 2 3 4 5 6 7 8 9 方向觀測法觀測手簿測測站站覘覘點點水平度盤讀數(shù)水平度盤讀數(shù)盤左盤左盤右盤右2c平均讀數(shù)平均讀數(shù)一測回歸一測回歸零方向值零方向值各測回平各測回平均方向值均方向值 OO第1測回第2測回CDBACCABDC0 00 5479 27 48142 31 18288 46 30 0 00 42180 00 24259 27 30322 31 00108 46 06180 00 18-12-6+30+18+18+24+24+18+18+30

25、+12+24 0 00 39 79 27 39142 31 09288 46 18 0 00 30 （0 00 34） 0 00 00 79 27 05142 30 35288 45 44 0 00 00 79 26 59142 30 29288 45 47 90 01 06 169 27 54 232 31 30 18 46 48 90 01 00 270 00 48 349 27 36 42 31 00 198 46 36 270 00 36 90 00 57 169 27 45 232 31 15 18 46 42 90 00 48 0 00 00 79 26 53142 30 2328

26、8 45 50 （90 00 52）79 26 59 63 03 30146 15 18 71 14 13-6-12數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法一一. .儀器誤差儀器誤差 主要包括儀器檢校后的殘余誤差和儀器制造、主要包括儀器檢校后的殘余誤差和儀器制造、 加工不完善所引加工不完善所引起的誤差。起的誤差。 1 1、視準軸誤差（、視準軸誤差（視準軸不垂直于橫軸視準軸不垂直于橫軸, ,2c2c值，盤左、盤右取平均消值，盤左、盤右取平均消除除）2 2、橫軸傾斜誤差（、橫軸傾斜誤差（橫軸垂直于豎軸橫軸垂直于豎軸, ,i i角，盤左、盤右取平均可消除）角，盤左、盤右取平均可消除）3 3、度盤偏心差（

27、、度盤偏心差（照準部旋轉(zhuǎn)中心與水平度盤分劃中照準部旋轉(zhuǎn)中心與水平度盤分劃中 心不重合心不重合，盤，盤 左、盤右取平均可消除）左、盤右取平均可消除） 4 4、度盤刻劃誤差（度盤刻劃不均勻，測回間變換度盤可減弱）、度盤刻劃誤差（度盤刻劃不均勻，測回間變換度盤可減弱）5 5、豎軸傾斜誤差（盤左、盤右取平均不可消除，精確整平減弱）豎軸傾斜誤差（盤左、盤右取平均不可消除，精確整平減弱）三軸誤差三軸誤差(1.視準軸誤差、視準軸誤差、2.橫軸誤差、橫軸誤差、3.豎軸誤差豎軸誤差）數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法Cxxcc , 0, 豎豎角角cosCxc儀器的視準軸不與橫軸垂直所產(chǎn)生的誤差稱為視準軸誤差。

28、儀器的視準軸不與橫軸垂直所產(chǎn)生的誤差稱為視準軸誤差。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 視準軸誤差視準軸誤差 產(chǎn)生視準軸誤差的主要原因有：產(chǎn)生視準軸誤差的主要原因有： 十字絲分劃板安置不正確；十字絲分劃板安置不正確； 調(diào)焦透鏡運行時晃動；調(diào)焦透鏡運行時晃動； 氣溫變化引起儀器部件的氣溫變化引起儀器部件的 脹縮，特別是儀器受熱不均勻使視準軸位置變化。脹縮，特別是儀器受熱不均勻使視準軸位置變化。 規(guī)定：盤左時視準軸物鏡端向左偏斜時，規(guī)定：盤左時視準軸物鏡端向左偏斜時，c 為正，為正， 向右偏斜時，向右偏斜時，c 為負。為負。)(21)(21RLRLAxRRxLLcc 盤盤右右：盤盤左左：數(shù)字測圖

29、原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 橫軸傾斜誤差橫軸傾斜誤差 儀器的橫軸與豎軸不垂直，所產(chǎn)生的誤差稱為橫軸傾斜誤差儀器的橫軸與豎軸不垂直，所產(chǎn)生的誤差稱為橫軸傾斜誤差tan ixi0, 0, iixx 豎豎角角數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 橫軸傾斜誤差橫軸傾斜誤差 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 儀器支架兩端不等高儀器支架兩端不等高, 橫軸兩端軸徑不相等橫軸兩端軸徑不相等。 規(guī)定：規(guī)定： 盤左時橫軸左端低于另一端時，盤左時橫軸左端低于另一端時， i 為正，為正， 高于另一端時，高于另一端時， i 為負。為負。 )(21)(21RLRLAxRRxLLcc 盤盤右右：盤盤左左：數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原

30、理及方法 視準軸誤差和橫軸傾斜誤差同時存在時視準軸誤差和橫軸傾斜誤差同時存在時: 盤左時視準軸誤差和橫軸傾斜誤差對水平方向讀數(shù)的影響為盤左時視準軸誤差和橫軸傾斜誤差對水平方向讀數(shù)的影響為xc 和和 xi ，盤左和盤右觀測時，正確的水平度盤讀數(shù)為，盤左和盤右觀測時，正確的水平度盤讀數(shù)為L和和 R ， 而有視準軸誤差和橫軸傾斜誤差時的實際讀數(shù)為而有視準軸誤差和橫軸傾斜誤差時的實際讀數(shù)為L和和R,則則：cixxLLcixxRRtancos2)(2180icxxRLic)(21RLA即：取盤左、盤右讀數(shù)即：取盤左、盤右讀數(shù)的平均值的平均值 可消除視準可消除視準軸、橫軸傾斜誤差對水軸、橫軸傾斜誤差對水平

31、方向讀數(shù)的影響。平方向讀數(shù)的影響。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法若橫軸位于O1O2，則無論V有多大，它也始終保持水平。除此以外，橫軸在平面P上的任何位置均將產(chǎn)生不同大小的傾斜，其中以垂直于O1O2的ON位置的傾斜角最大，并等于豎軸的傾斜角V。豎軸傾斜誤差豎軸傾斜誤差若視準軸與橫軸正交，橫軸垂直于豎軸，豎軸與照準部水準管軸垂直，由于儀器未嚴格整平而使豎軸不在豎直位置，豎軸偏離鉛垂線一微小角度，這就是豎軸傾斜誤差。RORRiVsintancoscosVxViVV 由于盤左、盤右照準同一目標時的由于盤左、盤右照準同一目標時的相同，則相同，則xv的符號不變，故盤左盤右的符號不變，故盤左盤右的平均

32、值不能消除豎軸傾斜誤差對水平方向的影響。的平均值不能消除豎軸傾斜誤差對水平方向的影響。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 儀器對中誤差儀器對中誤差 測站偏心測站偏心21 sin11eD sin22eD2121sinsinDDe數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 目標偏心誤差目標偏心誤差 觀測標志對中誤差觀測標志對中誤差)(121111sinse2222sinse11122212sinsinsese數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法二、觀測誤差二、觀測誤差1、儀器對中誤差儀器對中誤差（與偏心距成正比，與視線邊長成反比，當水平角接近（與偏心距成正比，與視線邊長成反比，當水平角接近 180時影

33、響最大；精確對中可減弱）時影響最大；精確對中可減弱）2、目標偏心差目標偏心差 （與偏心距成正比，與視線邊長成反比；瞄準目標底部（與偏心距成正比，與視線邊長成反比；瞄準目標底部 可減弱）可減弱）3、儀器整平誤差儀器整平誤差（精確整平，一測回內(nèi)氣泡偏離不能超過（精確整平，一測回內(nèi)氣泡偏離不能超過2格，否則，測格，否則，測 回間重新整平回間重新整平 ）4、照準誤差照準誤差 （消除視差，精確瞄準）（消除視差，精確瞄準）5、讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差 （消除視差，認真讀數(shù)）（消除視差，認真讀數(shù)）數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法三、外界條件的影響三、外界條件的影響 外界條件的影響比較復(fù)雜，應(yīng)選擇有利的觀 測條件

34、，盡量避免不利因素對測量的影響。 1、溫度的影響（打傘遮陽） 2、大氣折光的影響（選擇良好的天氣觀測） 數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法1.儀器高度要和觀測者的身高相適應(yīng)；儀器高度要和觀測者的身高相適應(yīng)；三腳架要踩三腳架要踩 實實，儀器與腳儀器與腳 架連接要牢固，架連接要牢固，操作儀器時不要用手扶三操作儀器時不要用手扶三腳架腳架；轉(zhuǎn)動照準部和；轉(zhuǎn)動照準部和 望遠鏡之前，應(yīng)先松開制動螺望遠鏡之前，應(yīng)先松開制動螺旋，旋，使用各種螺旋時用力要輕使用各種螺旋時用力要輕。2.精確對中，特別是對精確對中，特別是對短邊測角，對中要求應(yīng)更嚴格短邊測角，對中要求應(yīng)更嚴格。3.當觀測目標間高低相差較大時，更應(yīng)

35、注意儀器整平。當觀測目標間高低相差較大時，更應(yīng)注意儀器整平。4.照準標志要豎直，盡可能用十字絲交點瞄準標桿或照準標志要豎直，盡可能用十字絲交點瞄準標桿或測釬底部。測釬底部。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 消除減少誤差方法消除減少誤差方法： 1)認真安置儀器，對中準確。認真安置儀器，對中準確。 2)多測回測量。多測回測量。 3)盤左盤右觀測。盤左盤右觀測。 4)精確整平儀器。一測回不平重測。精確整平儀器。一測回不平重測。 5)看清目標，瞄準準確?？辞迥繕耍闇蕼蚀_。 6)認真讀數(shù)。認真讀數(shù)。 7)好天氣，避烈日。好天氣，避烈日。 8)認真檢查。認真檢查。 9)認真設(shè)點位，目標好。認真設(shè)點位

36、，目標好。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 豎直度盤固定在望遠鏡的豎直度盤固定在望遠鏡的旋轉(zhuǎn)軸（橫軸）上，主要旋轉(zhuǎn)軸（橫軸）上，主要由豎直度盤、豎盤指標、由豎直度盤、豎盤指標、（豎盤指標水準管、豎盤（豎盤指標水準管、豎盤指標水準管微動螺旋）。指標水準管微動螺旋）。目前很多儀器用自動補償目前很多儀器用自動補償器代替了水準管器代替了水準管。 數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 根據(jù)度盤的刻劃順序不同，分為順時針 注記和逆時針注記兩種。順時針注記順時針注記逆時針注記逆時針注記數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法豎盤是和望遠鏡固連在一起的。AB 天頂距天頂距：目目標方向和天標方向和天頂方向在同頂

37、方向在同一豎直面內(nèi)一豎直面內(nèi)所構(gòu)成的角所構(gòu)成的角度度。高度角高度角：目標目標方向和水平方方向和水平方向在同一豎直向在同一豎直面內(nèi)所構(gòu)成的面內(nèi)所構(gòu)成的角度角度。)9090( z)1800( z天頂距和高度角統(tǒng)稱為豎角。但豎角一般意天頂距和高度角統(tǒng)稱為豎角。但豎角一般意義是指高度角，有的資料稱為垂直角義是指高度角，有的資料稱為垂直角。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法一般情況下：豎盤是和望遠鏡固連在一起的。一般情況下：豎盤是和望遠鏡固連在一起的。注記的形式多為盤左順時針。注記的形式多為盤左順時針。0090180270盤左盤右090270180豎盤指標水準管豎盤指標水準管豎盤指標自動歸零豎盤指標自

38、動歸零數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法豎角的計算公式：0090180270盤左盤右09027018027090 RL右左 18021 LR 數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 讀數(shù)指標與正確位置之間的小夾角x，稱為豎盤指標差。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法豎盤指標差的計算公式豎盤指標差的計算公式：0090180270盤左盤右090270180 x 18021(21270)90 LRxRxL）（右左右左 36021 RLxx的符號：所偏的方向和注記的方向一致，則為正。反之為負。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法如圖：盤左位置，如圖：盤左位置，望遠鏡上仰，讀數(shù)望遠鏡上仰，讀數(shù)減小，豎

39、盤讀數(shù)為減小，豎盤讀數(shù)為L。則正確的豎直。則正確的豎直角為：角為： 90LxLx （1） 指標差計算數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法如圖：盤右位置，望遠鏡如圖：盤右位置，望遠鏡上仰，讀數(shù)增大，豎盤讀上仰，讀數(shù)增大，豎盤讀數(shù)為數(shù)為R。則正確的豎直角。則正確的豎直角為為： R 270 x=Rx（2） 通過盤左、盤右豎直角取平均值，可以消除 指標差； 對于DJ6經(jīng)緯儀，同一測站上不同目標的指 標差互差或同方向各測回指標差互差，不應(yīng) 超過25。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 豎直角計算的通用公式： (1)當望遠鏡視線往上仰，豎盤讀數(shù)增加時：當望遠鏡視線往上仰，豎盤讀數(shù)增加時： =瞄準目標時的

40、讀數(shù)瞄準目標時的讀數(shù)視線水平時的常數(shù)視線水平時的常數(shù) (2)當望遠鏡視線往上仰，豎盤讀數(shù)減小時：當望遠鏡視線往上仰，豎盤讀數(shù)減小時： =視線水平時的常數(shù)瞄準目標時的讀數(shù)視線水平時的常數(shù)瞄準目標時的讀數(shù)對不同注記形式的度盤對不同注記形式的度盤 ，首先應(yīng)正確判讀，首先應(yīng)正確判讀 視線水平時的常數(shù)，且同一儀器盤左、盤右視線水平時的常數(shù)，且同一儀器盤左、盤右 的常數(shù)差為的常數(shù)差為180180。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法1、在測站上安置好儀器，對中、整平、量取儀器高。2、盤左位置瞄準目標，使十字絲切于目標某一位置，讀出或量取目標高。3、轉(zhuǎn)動豎盤指標水準管微動螺旋，使豎盤水準管氣泡居中，讀取豎盤

41、盤左讀數(shù)。4、盤右的位置照準原目標位置，讀取盤右豎盤讀數(shù)。（豎盤指標水準管氣泡居中）數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法測站點儀器高(m)覘點覘標高(m)豎盤位置豎盤讀數(shù) 兩倍指標差一測回豎角 照準覘標位置No 41.43九峰山4.10左 59 20 30+30+ 30 39 45覘標頂右 300 40 00葛 嶺4.40左 71 44 12+24+ 18 16 00覘標頂右 288 16 12王家灣3.82左 124 03 42+36- 34 03 24覘標頂右 235 56 54 指標差限差指標差限差數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法1、在測站上安置好儀器，對中、整平，盤左、盤右瞄準一清

42、晰目標讀數(shù)。計算出指標差。2、若指標差超限，應(yīng)校正。計算出盤右的正確讀數(shù)。3、盤右的位置照準原目標位置不動，轉(zhuǎn)動豎盤指標水準管微動螺旋，使豎盤讀數(shù)為盤右正確讀數(shù)。4、豎盤指標水準管氣泡不居中，用校正螺釘使氣泡居中。偏多少?；囟嗌?。反復(fù)檢驗校正，直到指標差很小。數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法2.7 經(jīng)緯儀檢驗與校正經(jīng)緯儀檢驗與校正 經(jīng)緯儀測角應(yīng)滿足的條件經(jīng)緯儀測角應(yīng)滿足的條件 水準管軸應(yīng)垂直于豎軸水準管軸應(yīng)垂直于豎軸 (LLVV) 視準軸應(yīng)垂直于橫軸視準軸應(yīng)垂直于橫軸 (CCHH) 橫軸應(yīng)垂直于豎軸橫軸應(yīng)垂直于豎軸 (HHVV) 十字絲豎絲應(yīng)垂直于橫軸十字絲豎絲應(yīng)垂直于橫軸 (豎絲豎絲HH

43、) 豎盤指標差應(yīng)為零。豎盤指標差應(yīng)為零。 ( x=0 ) 光學(xué)對中器的視準軸應(yīng)與豎軸重合光學(xué)對中器的視準軸應(yīng)與豎軸重合數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法主要軸線： 豎軸 VV 水準管軸 LL 橫軸 HH 視準軸 CC幾何關(guān)系： LL VV CC HH HH VV 望遠鏡十字絲豎絲垂直于橫軸2.7 經(jīng)緯儀檢驗與校正經(jīng)緯儀檢驗與校正 數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法 經(jīng)緯經(jīng)緯儀需進行檢驗和校正的項目有如下幾項：儀需進行檢驗和校正的項目有如下幾項： 照準部水準管軸應(yīng)垂直于豎軸的檢驗和校正；照準部水準管軸應(yīng)垂直于豎軸的檢驗和校正； 十字絲豎絲應(yīng)垂直于橫軸的檢驗和校正；十字絲豎絲應(yīng)垂直于橫軸的檢驗和校正； 視準軸應(yīng)垂直于橫軸的檢驗和校正；視準軸應(yīng)垂直于橫軸的檢驗和校正； 橫軸應(yīng)垂直于豎軸的檢驗和校正；橫軸應(yīng)垂直于豎軸的檢驗和校正； 豎盤指標差的檢驗和校正；豎盤指標差的檢驗和校正； 光學(xué)對中器的檢驗和校正光學(xué)對中器的檢驗和校正。2.7 經(jīng)緯儀檢驗與校正經(jīng)緯儀檢驗與校正 數(shù)字測圖原理及方法數(shù)字測圖原理及方法（一）水準管軸垂直于豎軸的檢驗與校正 1、檢驗 儀器粗平：圓水準器 氣泡居中。 水準管平行某兩個腳螺 旋，使水