測量第3章教案3

一、經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的條件(l)水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸LL⊥VV(2)十字豎絲垂直于橫軸豎絲⊥HH(3)視準(zhǔn)軸垂直于橫軸CC⊥HH(4)橫軸垂直于豎軸HH⊥VV(5)豎盤指標(biāo)差在規(guī)定限差范圍內(nèi)(6)光學(xué)對點(diǎn)器的光學(xué)垂線應(yīng)與豎軸重合。第五節(jié)經(jīng)緯儀的檢驗與校正2/3/20231二、檢驗與校正（一）水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸的檢驗與校正

1、檢驗

①儀器粗平：圓水準(zhǔn)器氣泡居中。

②水準(zhǔn)管平行某兩個腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中。

③照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180°，若氣泡仍居中，則滿足要求，若氣泡偏離，則需校正。

2/3/202322、校正①用水準(zhǔn)管校正螺旋調(diào)一半；

②用腳螺旋調(diào)一半。此項檢校需反復(fù)進(jìn)行，直至儀器旋轉(zhuǎn)到任意方向氣泡都居中。校正螺絲水準(zhǔn)管軸的檢驗2/3/20233（二）十字絲豎絲的檢驗校正

1、檢驗

①儀器整平

②豎絲瞄準(zhǔn)大致水平方向的P點(diǎn)，豎直方向移動望遠(yuǎn)鏡，看P點(diǎn)是否在豎絲上移動

2、校正

①用十字絲的交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P點(diǎn)。②旋下目鏡處的護(hù)蓋，松開十字絲的四個壓環(huán)螺絲，轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)，直至望遠(yuǎn)鏡上下移動時，P點(diǎn)始終沿豎絲移動。豎絲的檢驗2/3/20234（三）視準(zhǔn)軸的檢校

（1）檢驗：在平坦地面上選擇一直線AB，約100m，在AB中點(diǎn)O架儀器，并在B點(diǎn)垂直橫置一mm分劃小尺。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。視準(zhǔn)軸誤差：J6：c>60"；J2：c>30"時，則需校正。2/3/20235(2)、校正

①在標(biāo)尺上定出B1、B2兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)B；

②定出B、B2兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)B3

；③調(diào)節(jié)十字絲左右校正螺絲，先松一個再緊一個，使十字絲交點(diǎn)由B2移至B3

；B3視準(zhǔn)軸的檢驗2/3/20236（四）橫軸的檢驗與校正

（1）檢驗：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>60"，則需校正。2/3/20237（2）校正：方法：用十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P1、P2的中點(diǎn)ＰＭ，抬高望遠(yuǎn)鏡，并打開橫軸一端的護(hù)蓋，調(diào)整支承橫軸的偏心軸環(huán)，抬高或降低橫軸一端，直至交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P點(diǎn)。此項校正一般由儀器檢修人員進(jìn)行。橫軸的檢驗2/3/20238（五）指標(biāo)差的檢校與校正(1)檢驗：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|>60"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，再用撥針使指標(biāo)氣泡居中。豎盤指標(biāo)的檢驗2/3/20239

1、檢驗

①安置儀器精確整平，在儀器正下方放一白色紙板；

②將對點(diǎn)器中心投影到紙板上，并做標(biāo)志P1

；

③旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部180?，將對中器中心投影到紙板上，并做標(biāo)志P2；若

P1

、P2重合，滿足要求，否則需校正。

2、校正

①取P1

、

P2的中點(diǎn)P；

②調(diào)節(jié)對中器校正螺絲，使對中器中心投影與P重合。P1P2P（六）光學(xué)對中器的檢校與校正2/3/202310第六節(jié)角度測量誤差及注意事項

影響角度測量的誤差主要來自儀器誤差、觀測誤差和外界條件的影響三個方面。一、儀器誤差1、視準(zhǔn)軸誤差2/3/202311由于xc和c的角都很小，所以左邊公式又可寫成

xc=csecα

2/3/202312盤左、盤右觀測取其平均值，可以消除視準(zhǔn)軸誤差的影響。式xc=csecα說明，豎直角α越大，視準(zhǔn)軸誤差對水平度盤讀數(shù)的影響越大，所以在山區(qū)使用儀器前更應(yīng)特別注意消除視準(zhǔn)軸誤差。2/3/202313A1為A在過ON1的水平面上的投影，α為OA方向的豎直角，xi為橫軸誤差i對水平度盤讀數(shù)的影響。由下圖可知:

由于x和i的角值很小，所以左式又可寫成

xi=itanα2、橫軸誤差2/3/202314盤左盤右觀測取水平方向平均時，可抵消橫軸誤差的影響。式xi=itanα說明，豎直角α越大，橫軸誤差對水平度盤讀數(shù)的影響就越大。當(dāng)視線水平時，α=0，則xi=0，橫軸誤差對水平度盤讀數(shù)無影響。2/3/2023153、豎軸誤差豎軸不平行垂線而形成的誤差。如下圖，OV是垂線，OV′是出現(xiàn)偏差的豎軸，OV與OV′的夾角δ就是豎軸誤差。根據(jù)推證，豎軸誤差δ引起的測角誤差可表示為：式中α是觀測目標(biāo)的豎直角，β是以HH為零位置到觀測目標(biāo)的水平角。xδ=δcosβtanα2/3/2023164、照準(zhǔn)部偏心差

取盤左、盤右觀測值的平均值便可以消除照準(zhǔn)部偏心差的影響。xδ=δcosβtanα

不能指望通過盤左、盤右觀測抵消xδ的影響。解決的辦法：嚴(yán)格整平儀器，特別在測回之間發(fā)現(xiàn)水準(zhǔn)氣泡偏離一定的限差，必須重新整平。2/3/2023175、豎盤指標(biāo)差

豎盤指標(biāo)差是指豎盤指標(biāo)線處于不正確位置引起。在觀測豎直角時，應(yīng)調(diào)節(jié)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管，使氣泡居中。豎直度盤指標(biāo)差可以通過盤左、盤右觀測取平均值的方法來消除指標(biāo)差對豎直角觀測的影響。6、度盤分劃誤差

度盤分劃誤差屬于儀器制作不完善而引起的誤差，現(xiàn)代精密光學(xué)經(jīng)緯儀的度盤分劃誤差一般在1~2″。在工作中要求多測回觀測時，各測回配置不同的度盤位置，其觀測結(jié)果可以削弱度盤分劃誤差的影響。2/3/202318.儀器誤差總結(jié)

主要包括儀器檢校后的殘余誤差和儀器制造、加工不完善所引起的誤差。

1、視準(zhǔn)軸誤差（2c值，盤左、盤右取平均可消除）

2、橫軸傾斜誤差（i角，盤左、盤右取平均可消除）

3、豎軸傾斜誤差（盤左、盤右取平均不可消除，

精確整平可減弱）

4、照準(zhǔn)部偏心差（照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心與水平度盤分劃中心不重合，盤左、盤右取平均可消除）

5、豎盤指標(biāo)差(盤左、盤右取平均可消除)6、度盤分劃誤差（度盤刻劃不均勻，測回間變換度盤可減弱）2/3/202319二、觀測誤差１、對中誤差設(shè)B為測站點(diǎn)，實際對中時對到了B’點(diǎn)，偏距為e，設(shè)BB’與Ａ方向的水平夾角為θ，B點(diǎn)的正確水平角為β，實際觀測到的水平角為β，則對中誤差對水平角觀測的影響為設(shè)e=3mm，q＝90°，b′

=180°

d1＝d2=100m，則″＝12″對中誤差邊長愈短，影響越大。2/3/202320２、目標(biāo)偏心差目標(biāo)偏心差指照準(zhǔn)點(diǎn)上所設(shè)立的目標(biāo)（花桿、測釬等）與地面點(diǎn)的標(biāo)志中心不在同一鉛垂線上所引起的水平方向觀測誤差。設(shè)觀測時瞄在花桿離地面2m處，花桿傾斜30′，邊長為100m，經(jīng)計算得x=36″2/3/202321目標(biāo)傾斜越大，瞄準(zhǔn)部位越高，目標(biāo)的偏心就越大，對測角的影響就越大，因此在觀測時應(yīng)盡量瞄準(zhǔn)花桿的底部，花桿也要盡量豎直。

由公式知目標(biāo)偏心對測角的影響與邊長成反比，所以在邊長較短時，更應(yīng)注意目標(biāo)偏心問題。3、瞄準(zhǔn)誤差瞄準(zhǔn)誤差同人眼的分辨角P及望遠(yuǎn)鏡的放大倍率V可用關(guān)系式表達(dá)為：

m=P/V當(dāng)P=10″~60″時，V=25~30，則瞄準(zhǔn)誤差m=0.5″~2.4″之間。因此，做好對光和瞄準(zhǔn)工作，是減少瞄準(zhǔn)誤差影響的基本方法。2/3/2023224、讀數(shù)誤差讀數(shù)裝置的質(zhì)量、照明度以及讀數(shù)判斷準(zhǔn)確性等，是產(chǎn)生讀數(shù)誤差的原因。對于J6級光學(xué)級緯儀，讀數(shù)誤差應(yīng)不超過6″，而DJ2級經(jīng)緯儀的讀數(shù)誤差最大2″~3″。一般來說，增加讀數(shù)次數(shù)可以減少讀數(shù)誤差的影響，如對徑符合測微的讀數(shù)，采用兩次讀數(shù)法可削弱讀數(shù)誤差的影響。2/3/202323觀測誤差總結(jié)1、儀器對中誤差（與偏心距成正比，與視線邊長成反比，當(dāng)水平角接近180?時影響最大；精確對中可減弱）2、目標(biāo)偏心差（與偏心距成正比，與視線邊長成反比；瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部可減弱）3、照準(zhǔn)誤差（消除視差，精確瞄準(zhǔn)）4、讀數(shù)誤差（消除視差，認(rèn)真讀數(shù)）2/3/202324三、外界環(huán)境的影響:消除減少誤差方法：1)認(rèn)真安置儀器，對中準(zhǔn)確。2)多測回測量。3)盤左盤右觀測。4)精確整平儀器。一測回不平重測。5)看清目標(biāo)，瞄準(zhǔn)準(zhǔn)確，認(rèn)真讀數(shù)。6)好天氣，避烈日。7)認(rèn)真設(shè)點(diǎn)位，目標(biāo)好。大氣密度、大氣透明度的影響；地形起伏、土質(zhì)松軟、大氣折光的影響；溫度濕度對儀器的影響等。2/3/202325第七節(jié)電子經(jīng)緯儀2/3/2023262/3/2023272/3/202328電經(jīng)的優(yōu)點(diǎn)——電經(jīng)與光經(jīng)的比較結(jié)構(gòu)簡單結(jié)結(jié)復(fù)雜防雨防塵怕塵不防雨2/3/202329讀數(shù)容易使用方便讀數(shù)人為誤差大操作不夠方便2/3/202330

特點(diǎn)：自動讀數(shù)、記錄、計算。電子經(jīng)緯儀顯示屏及操作鍵盤2/3/202331電子經(jīng)緯儀與光學(xué)經(jīng)緯儀相比較，主要差別在讀數(shù)系統(tǒng)，其他如照準(zhǔn)、對中、整平等裝置是相同的。一、電子經(jīng)緯儀的讀數(shù)系統(tǒng)電子經(jīng)緯儀采用自動讀數(shù)系統(tǒng)，它采用光電掃描和電子元件進(jìn)行自動讀數(shù)和液晶顯示。目前最高精度的電子經(jīng)緯儀可顯示到0.1″，測角精度可達(dá)0.5″。二、電子經(jīng)緯儀的特點(diǎn)1)讀數(shù)在屏幕上自動顯示，角度計量單位(360°六十進(jìn)制、360°十進(jìn)制等方式)可自動換算。2)豎盤指標(biāo)差及豎軸的傾斜誤差可自動修正。3)有與測距儀和電子手簿連接的接口。2/3/2023324)可根據(jù)指令對儀器的豎盤指標(biāo)差及軸系關(guān)系進(jìn)行自動檢測。5)如果電池用完或操作錯誤，可自動顯示錯誤信息。6)可單次測量，也可跟蹤動態(tài)目標(biāo)連續(xù)測量。7)有的儀器可預(yù)置工作時間，到規(guī)定時間，則自動停機(jī)。8)根據(jù)指令，可選擇不同的最小角度單位。9)可自動計算盤左、盤右的平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差。10)有的儀器內(nèi)置驅(qū)動馬達(dá)及CCD系統(tǒng)，可自動搜尋目標(biāo)。

2/3/2023332/3/2023342/3/202335三、電子經(jīng)緯儀的測角原理電