第三角測量演示文稿

第三角度測量演示文稿當(dāng)前1頁，總共79頁。（優(yōu)選）第三角度測量當(dāng)前2頁，總共79頁。水平角測量用于求算點的平面位置。豎直角測量用于測定高差或?qū)A斜距離改化成水平距離。角度測量最常用的儀器是經(jīng)緯儀。當(dāng)前3頁，總共79頁。1、水平角定義2、特點：順時針00~36000901802700901802700ca水平度盤水平面acABC§3.1水平角測量原理當(dāng)前4頁，總共79頁。3、計算公式

=右(終)邊c-左(始)邊a當(dāng)c≥a時β=c–a當(dāng)c<a時β=c+3600

–a水平面acABC0a水平度盤當(dāng)前5頁，總共79頁。1.儀器的中心必須位于角頂?shù)你U垂線上。2.照準(zhǔn)部設(shè)備（望遠(yuǎn)鏡）要能上下、左右轉(zhuǎn)動，上下轉(zhuǎn)動時所形成的是豎直面。3.要具有一個有刻劃的度盤，并能安置成水平位置。4.要有讀數(shù)設(shè)備，讀取投影方向的讀數(shù)。二、儀器的必要條件：當(dāng)前6頁，總共79頁?！?.2J6型光學(xué)經(jīng)緯儀及其應(yīng)用一、經(jīng)緯儀的概述◆經(jīng)緯儀的代號：DJ1、DJ2、DJ6、DJ10等“D”和“J”——大地測量和經(jīng)緯儀的漢語拼音第一個字母“6”和“2”——儀器的精密度。一測回方向觀測中誤差不超過±6″和±2″在工程中常用DJ2、DJ6型經(jīng)緯儀，一般簡稱J2、J6經(jīng)緯儀◆經(jīng)緯儀的發(fā)展:

游標(biāo)經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀金屬度盤、光學(xué)度盤、編碼度盤、光柵度盤當(dāng)前7頁，總共79頁。光學(xué)經(jīng)緯儀當(dāng)前8頁，總共79頁。二、光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造◆基座：連接儀器與三腳架（支承儀器）◆照準(zhǔn)部：望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)管、水平度盤、豎直度盤、讀數(shù)設(shè)備等當(dāng)前9頁，總共79頁。光學(xué)經(jīng)緯儀DJ2當(dāng)前10頁，總共79頁。光學(xué)經(jīng)緯儀DJ6當(dāng)前11頁，總共79頁。光學(xué)經(jīng)緯儀DJ2當(dāng)前12頁，總共79頁。二、光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)件

照準(zhǔn)部、度盤、基座等。當(dāng)前13頁，總共79頁。1)望遠(yuǎn)鏡2)水準(zhǔn)器3)基本軸系1．照準(zhǔn)部當(dāng)前14頁，總共79頁。望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)：物鏡、凹透鏡、十字絲板和目鏡操作部件：望遠(yuǎn)對光螺旋、目鏡調(diào)焦輪望遠(yuǎn)鏡的成象過程：(1)物鏡前的物象A經(jīng)物鏡成為縮小的倒立實象，并經(jīng)凹透鏡的調(diào)焦作用落在十字絲板的焦面上。(2)目鏡將倒實象和十字絲象一起放大成虛象B。1)望遠(yuǎn)鏡當(dāng)前15頁，總共79頁。(1)轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦輪，眼睛看清楚十字絲象；(2)轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)對光螺旋，眼睛看清楚物象A。(3)消除視差。視差，即移動眼睛可發(fā)現(xiàn)十字絲象與虛象B的相對變動現(xiàn)象。視差的存在表明物象A可能沒有落在十字絲板焦面上。操作人員正確重復(fù)(1)(2)對光動作可消除視差。實現(xiàn)成象過程的對光操作當(dāng)前16頁，總共79頁。作用：測量儀器整平指示裝置種類：管水準(zhǔn)器和圓水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器：結(jié)構(gòu)，管水準(zhǔn)軸，格值。管水準(zhǔn)器的整平靈敏度較高。2)水準(zhǔn)器當(dāng)前17頁，總共79頁。結(jié)構(gòu)，圓水準(zhǔn)軸，格值。當(dāng)前18頁，總共79頁。CC，望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸;HH，橫軸;VV，豎軸;LL，管水準(zhǔn)軸。必須滿足:

CC⊥HH；HH⊥VV；LL⊥VV。此外,十字絲板的縱絲平行于豎軸VV。3)基本軸系當(dāng)前19頁，總共79頁。1)度盤的結(jié)構(gòu)形式。水平度盤、豎直度盤，度盤全周刻度0～360°，按順時針順序注記。水平度盤套在豎軸中可以自由轉(zhuǎn)動。豎直度盤固定在橫軸的一端與望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動。2)度盤讀數(shù)光學(xué)系統(tǒng)。把水平度盤和豎直度盤的刻劃影像傳送到一個讀數(shù)窗中。注意A、B光路。2．度盤及其讀數(shù)機(jī)構(gòu)當(dāng)前20頁，總共79頁。度盤變換鈕是一個帶有齒輪的轉(zhuǎn)動裝置，通過齒輪的連接帶動度盤轉(zhuǎn)動，度盤轉(zhuǎn)動的角度值可在讀數(shù)窗中看到。復(fù)測鈕操作與控制作用3)水平度盤配置機(jī)構(gòu)。當(dāng)前21頁，總共79頁。軸套、腳螺旋、連接板、固定旋鈕等。經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部的支承裝置。經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部裝在基座軸套以后必須扭緊固定旋鈕，一般應(yīng)用不得松開。3．基座

當(dāng)前22頁，總共79頁。1)光學(xué)對中器2)旋鈕機(jī)構(gòu)：

(1)水平制動、微動旋鈕，控制照準(zhǔn)部水平轉(zhuǎn)動；

(2)垂直制動、微動旋鈕，控制望遠(yuǎn)鏡縱向轉(zhuǎn)動；4.其他輔助機(jī)構(gòu)當(dāng)前23頁，總共79頁。調(diào)整豎直度盤水準(zhǔn)器氣泡居中，使指標(biāo)線處于垂線方向上。(3)微傾旋鈕當(dāng)前24頁，總共79頁。三、照準(zhǔn)部望遠(yuǎn)鏡

(1)

結(jié)構(gòu)：物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲、視準(zhǔn)軸、橫軸C物鏡目鏡調(diào)焦透鏡C十字絲橫絲縱絲視距絲視準(zhǔn)軸當(dāng)前25頁，總共79頁。視準(zhǔn)軸：十字絲交點和物鏡光心的連線(CC)。橫軸：望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸的幾何中心線(HH)。調(diào)焦透鏡作用：為了使物體清楚地成像在十字絲平面上。調(diào)焦方法:目鏡調(diào)焦使十字絲看得最清楚。物鏡調(diào)焦使物象清晰。（光學(xué)件件公式）當(dāng)前26頁，總共79頁。視差：當(dāng)人眼在目鏡上下移動，目標(biāo)像和十字絲有相對晃動的現(xiàn)象稱視差。產(chǎn)生原因：目標(biāo)象不落在十字絲分劃板上。視差影響：影響照準(zhǔn)精度導(dǎo)致觀測結(jié)果不準(zhǔn)確。消除方法：反復(fù)調(diào)焦，直至物象清晰。當(dāng)前27頁，總共79頁。（2）望遠(yuǎn)鏡的放大率和視場

放大率：從望遠(yuǎn)鏡內(nèi)看到的目標(biāo)影象的視角β與肉眼直接觀察該目標(biāo)的視角α之比。

V=β/α（J6經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡的放大率一般為28倍）

視場：

是指人眼通過望遠(yuǎn)鏡能觀察到的物面范圍物鏡光心到十字絲分劃板邊框的圓錐角稱為視場角。視場角大，尋找目標(biāo)容易，但視場角增大，放大率必降低。

DJ6望遠(yuǎn)鏡的視場角為1°30′，一般視場角都不大。為了尋找目標(biāo)方便，望遠(yuǎn)鏡上均設(shè)有粗瞄器。當(dāng)前28頁，總共79頁。2.水準(zhǔn)器：有管水準(zhǔn)器、圓水準(zhǔn)器兩類（1）管水準(zhǔn)器：是一個內(nèi)表面磨成圓弧的玻璃管，圓弧半徑約7~20m，管內(nèi)貯滿酒精和乙醚的混合液，隨即加熱融封而成，冷卻后在管內(nèi)形成一個氣泡，因為氣泡較輕，故總是處于管內(nèi)最高處?！顦?gòu)造

當(dāng)前29頁，總共79頁?！钏疁?zhǔn)管軸水準(zhǔn)管上自零點向兩側(cè)刻有2mm間隔的分劃線，每2mm弧長所對的圓心角稱為水準(zhǔn)管分劃值τ。內(nèi)表面的中心點稱為零點，過零點作水準(zhǔn)管圓弧的切線LL?！钏疁?zhǔn)管分劃值式中：R——水準(zhǔn)管圓弧半徑，以mm為單位；ρ=206265〃。當(dāng)前30頁，總共79頁。（2）圓水準(zhǔn)器：☆構(gòu)造

：

圓水準(zhǔn)器內(nèi)表面磨成球面。制作方法與水準(zhǔn)管相同當(dāng)前31頁，總共79頁?！顖A水準(zhǔn)器軸（V′V′）

過零點（O）的球面法線。

☆圓水準(zhǔn)器分劃值τ′：τ′=8′

圓水準(zhǔn)器的靈敏度較低。圓水準(zhǔn)器居中，只能使只能使儀器豎軸大致鉛垂。當(dāng)前32頁，總共79頁。3.水平度盤

構(gòu)造:水平度盤是玻璃制成的圓環(huán)，在其上刻有分劃，從0°~360°，順時針方向注記。水平度盤任意讀數(shù)的配置：☆度盤變換手輪☆復(fù)測扳鈕4.讀數(shù)裝置分微尺讀數(shù)（簡單直觀）平板玻璃測微器

當(dāng)前33頁，總共79頁。水平角觀測常用的方法有：測回法(methodofobservationset)方向觀測法(methodofdirectionobservation)§3.4水平角觀測當(dāng)前34頁，總共79頁。一、經(jīng)緯儀操作1、對中目的：把儀器中心安置到過測站點的鉛垂線上。要求：對中偏差應(yīng)小于3mm。方法：垂球?qū)χ?、光學(xué)對中、激光對中、對中桿。

2、整平：

目的：使經(jīng)緯儀的豎軸垂直，水平度盤水平。

要求：在測角過程中，氣泡偏離中心位置不能超出1~2格。

方法：精確的整平是調(diào)節(jié)基座的三個腳螺旋。

§3.4水平角觀測當(dāng)前35頁，總共79頁。BACB內(nèi)容及要求：

對中

(centering)3mm

整平(leveling)1格1、對中、整平垂球(plumbbob)法一、經(jīng)緯儀(theodolite,transit)的安置

當(dāng)前36頁，總共79頁。（1）大致水平大致對中眼睛看著光學(xué)對中器，兩手抓住兩個腳架進(jìn)行拖動，使儀器大致對中，并保持腳架頭大致水平。（2）伸縮腳架粗平

根據(jù)氣泡位置，升高或降低腳架。（注：氣泡總位于高處。

光學(xué)對中器（opticalplummet）法當(dāng)前37頁，總共79頁。(5)腳螺旋精平反復(fù)（4）、（5）兩步。

(4)架頭上移動儀器，精確對中當(dāng)前38頁，總共79頁。步驟：粗瞄—制動—調(diào)焦—微動精瞄。注意：瞄準(zhǔn)時，盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)下部。

2、經(jīng)緯儀的瞄準(zhǔn)當(dāng)前39頁，總共79頁。盤左盤右盤左觀測盤右觀測豎直度盤豎直度盤兩個基本概念：當(dāng)前40頁，總共79頁。測回法小結(jié):度盤配置方法:

若觀測N個測回，各測回間按180/N的差值來配置度盤。當(dāng)前41頁，總共79頁。（1）半測回歸零差:J2≤

12"

；J6≤

18"

。

（2）2C值（兩倍照準(zhǔn)誤差）:

2C=盤左讀數(shù)－（盤右讀數(shù)±180°）。一測回內(nèi)2C互差：J2≤18"；J6不作要求。3．計算、記錄當(dāng)前42頁，總共79頁。（3）各方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值：

平均值=[盤左讀數(shù)+（盤右讀數(shù)±180o）]/2

注意：零方向觀測兩次，應(yīng)將平均值再取平均。（4）歸零方向值

將各方向平均值分別減去零方向平均值，即得各方向歸零方向值。（5）各測回歸零方向值的平均值

同一方向值各測回間互差:J2≤

12"

；J6≤

24"

。當(dāng)前43頁，總共79頁。3、瞄準(zhǔn)：先用望遠(yuǎn)鏡筒上的粗瞄準(zhǔn)器對準(zhǔn)目標(biāo)，再使用豎絲切準(zhǔn)目標(biāo)，注意消除視差。4、讀數(shù)：用度、分、秒表示觀測結(jié)果當(dāng)前44頁，總共79頁。1.測回法BAOβ先瞄準(zhǔn)A目標(biāo)，讀取水平度盤讀數(shù)a，然后瞄準(zhǔn)B目標(biāo),讀取水平度盤讀數(shù)b。◆觀測方法盤左位置：角值β=a-b，盤左位置所測角度β稱為上半測回。二、觀測水平角的方法當(dāng)前45頁，總共79頁。先瞄準(zhǔn)B目標(biāo)，讀取水平度盤讀數(shù)b然后瞄準(zhǔn)A目標(biāo),讀取水平度盤讀數(shù)a盤右位置：

角值β′=a-b，盤右位置所測角度β稱為下半測回。BAOβ上半測回與下半測回所測角值之差不得超過40″◆限差要求兩個半測回合起來稱為一測回，取平均值作為最后結(jié)果：β平=（β+β′）/2?！舢?dāng)前46頁，總共79頁。12.方向觀測法ABCO盤左位置，瞄準(zhǔn)起始方向目標(biāo)A讀數(shù)，然后順時針方向依次瞄準(zhǔn)目標(biāo)B、C、A并讀數(shù)。檢查歸零差是否超限（要求≤±18″）。否則重測。盤右位置，瞄準(zhǔn)起始方向目標(biāo)A讀數(shù)，然后逆時針方向依次瞄準(zhǔn)目標(biāo)C、B、A并讀數(shù)。檢查歸零差是否超限（要求≤±18″）。否則重測。當(dāng)前47頁，總共79頁?！?.5豎直角觀測一、豎直角測角原理

1.豎直角定義:

是同一豎直面內(nèi)視線與水平線間的夾角。2.豎直角的特點：有仰角，角值為正。

有俯角，角值為負(fù)。豎直角的大小在0°～90°之間。當(dāng)前48頁，總共79頁。3.天頂距：是同一豎直面內(nèi)坐標(biāo)縱軸方向與視線之間的夾角。它與豎直角為互余.水平視線OM天頂距豎直角當(dāng)前49頁，總共79頁。4.豎盤結(jié)構(gòu)和豎盤水準(zhǔn)管豎盤固定在橫軸上，隨著望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動在豎盤上方有一個水準(zhǔn)管叫豎盤水準(zhǔn)管。其作用是保證豎盤讀數(shù)指標(biāo)線處于正確位置。當(dāng)前50頁，總共79頁。027018090逆時針刻劃270018090順時針刻劃5.豎直度盤刻劃當(dāng)前51頁，總共79頁。二、豎直角的計算（逆時針為例）270900180

α=（讀數(shù)）L—90°（起始讀數(shù)）★盤左位置：(上半測回):018027090αα讀數(shù)當(dāng)前52頁，總共79頁?！锉P右位置(下半測回):α=（起始讀數(shù)）270—R（讀數(shù)）☆一測回豎直角：

α=（α左+α右）/2◆盤左位置α=（L-x）—90°=（L-90°）-x=α左-x三、豎盤指標(biāo)差◆盤右位置：

α=270°－（R-x）=（270°－R）+x=α右+

x當(dāng)前53頁，總共79頁。三、豎直角觀測（同樣要對中、整平）1.盤左位置:瞄準(zhǔn)目標(biāo)、調(diào)整豎盤指標(biāo)氣泡、讀數(shù)2.盤右位置：瞄準(zhǔn)目標(biāo)、調(diào)整豎盤指標(biāo)氣泡、讀數(shù)橫絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)當(dāng)前54頁，總共79頁。計算盤左、盤右豎直角；

α=L-90°α=270°-R（逆時針）

α=90°-

L

α=R

-270°（順時針）計算豎盤指標(biāo)差：

x=（L+R-360°）/25.計算一測回豎直角即盤左、盤右平均值

α=（α左+α右）/2當(dāng)前55頁，總共79頁。豎直角觀測手簿當(dāng)前56頁，總共79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’§3.7經(jīng)緯儀的檢驗與校正當(dāng)前57頁，總共79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’當(dāng)前58頁，總共79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

6．光學(xué)垂線與VV重合——光學(xué)對中器的檢校

7.LL∥VV——圓水準(zhǔn)器的檢驗與校正(次要)

LLHHCCVVL’L’當(dāng)前59頁，總共79頁。1．照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校（1）檢驗：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。（2）校正：用腳螺旋使氣泡向中央移動一半后，再撥動水準(zhǔn)管校正螺絲，使氣泡居中。此時若圓水準(zhǔn)器氣泡不居中，則撥動圓水準(zhǔn)器校正螺絲。

二、經(jīng)緯儀的檢驗與校正當(dāng)前60頁，總共79頁。（1）檢驗：用十字絲交點對準(zhǔn)一目標(biāo)點，再轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡微動螺旋，看目標(biāo)點是否始終在豎絲上移動。（2）校正：微松十字絲的四個壓環(huán)螺絲，轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)，使目標(biāo)點始終在豎絲上移動。

2．十字絲豎絲的檢校當(dāng)前61頁，總共79頁。當(dāng)前62頁，總共79頁。

方法：撥動十字絲左右兩個校正螺絲，使十字絲交點由B2點移至BB2中點B3。（2）校正：當(dāng)前63頁，總共79頁。（1）檢驗：在20~30m處的墻上選一仰角大于30°的目標(biāo)點P，先用盤左瞄準(zhǔn)P點，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出P1點；再用盤右瞄準(zhǔn)P點，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出P2點。有：J6：i>20"，則需校正。4．橫軸的檢驗與校正當(dāng)前64頁，總共79頁。方法：用十字絲交點瞄準(zhǔn)P1P2的中點M，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，直至交點瞄準(zhǔn)P點。此項校正一般由儀器檢修人員進(jìn)行。

（2）校正：當(dāng)前65頁，總共79頁。(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>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。5．指標(biāo)差的檢校當(dāng)前66頁，總共79頁。（1）檢驗：精密安置儀器后，將刻劃中心在地面上投下一點，再旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，每隔120°投下一點，若三點不重合，則需校正。（2）校正：用撥針使刻劃中心向三點的外接圓心移動一半。6．光學(xué)對中器的檢校當(dāng)前67頁，總共79頁。（1）檢驗：精平（水準(zhǔn)管氣泡居中）后，若圓水準(zhǔn)氣泡不居中，則需校正。（2）校正：用圓水準(zhǔn)氣泡校正螺絲使其居中。

7．圓水準(zhǔn)器的檢校(次要)當(dāng)前68頁，總共79頁。一、物的誤差——儀器誤差：儀器校正的殘余誤差

視準(zhǔn)軸誤差（CC⊥HH）盤左盤右觀測取平均消除橫軸誤差（HH⊥VV）盤左盤右觀測取平均消除豎軸誤差（