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文檔簡介
1、第一節(jié) 角度測量的基本概念,第二節(jié) DJ6型光學經(jīng)緯儀,第五節(jié) 豎直角測量,第六節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗與校正,第三節(jié) 經(jīng)緯儀的使用,第四節(jié) 水平角觀測,第四章 角度測量,第七節(jié) 水平角觀測誤差來源及消減措施,第八節(jié) 電子經(jīng)緯儀簡介,第一節(jié) 角度測量的基本概念,測量的三項基本工作:角度、距離和高程測量 角度測量目的:確定地面點的位置。 角度測量包括水平角測量和豎直角測量。 水平角測量作用:確定地面點的平面位置 豎直角測量作用:間接測定地面點的高程。 常用儀器: 經(jīng)緯儀,A,C,B,A1,C1,B1,O,n,m,水平面,一、水平角的測量原理,1、水平角:相交的兩條直線在同一水平面上的 投影所夾的角度。,
2、2、原理: BA投影在水平度盤上讀數(shù)為n,BC投影在水平度盤上讀數(shù)為m。,角值范圍:0-360,Oo,=右目標讀數(shù)m-左目標讀數(shù)n,二.豎直角測量原理 水平角 :測站點到目標點的視線與水平線間的夾角。 用表示,角值范圍:090 角值從水平視線算起向上為正,稱仰角; 視線向下為負,稱俯角。 =90-Z =目標視線讀數(shù)-水平視線讀數(shù) 天頂距:視線與測站點天頂 方向之間的夾角,以Z表示, 角值范圍:0 180,第二節(jié) DJ6光學經(jīng)緯儀,按精度分為: DJ07、DJ1、DJ2、DJ6等。 D大地測量 J經(jīng)緯儀 數(shù)字測角精度(一測回方向觀測中誤差,單位為秒) 分類: 按測量方式分:方向經(jīng)緯儀和復測經(jīng)緯儀
3、 按度盤的性質(zhì)分:金屬度盤經(jīng)緯儀、光學度盤經(jīng)緯儀、編碼度盤經(jīng)緯儀和全站儀。 光學經(jīng)緯儀DJ6使用較多。 按讀數(shù)讀數(shù)裝置分測微尺讀數(shù)裝置和單平板玻璃測微器讀數(shù)裝置。,DJ6光學經(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,光學對點器,補償器轉(zhuǎn)換鈕,望遠鏡,圓水準器,一、測微尺讀數(shù)裝置的光學經(jīng)緯儀,(一)基本構造 1.照準部 主要由望遠鏡、照準部水準管、豎直度盤(豎盤)、光學對中器、讀數(shù)顯微鏡及豎軸等組成。 望遠鏡 用于瞄準目標 照準部水準管 用于精確整平儀器 豎直度盤 測量豎直角 光學對點器 使儀器中心中心過測站點的鉛垂線上 讀數(shù)顯微鏡精確讀取水
4、平度盤和豎直度盤讀數(shù),2.水平度盤,由光學玻璃制成。 注記:0-360 分劃:20、30 、1 三種 注:水平度盤順時針注記,與豎軸不固定,不隨 望遠鏡轉(zhuǎn)動; 水平度盤有度盤變換水輪,用于變換到需要的 讀數(shù)上; 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。,3.基座 組成:軸座、腳螺旋、底板、三角壓板等。 作用:用于連接和整平。,(二)光路系統(tǒng)及讀數(shù)方法 1.光路系統(tǒng) 分:水平度盤光路 和豎直度盤光路 作用: 用于讀取度盤讀數(shù),2.測微裝置,水平讀數(shù):215 0718 豎直讀數(shù):78 4812,0 1 2 3 4 5 6,二、單平板玻璃測微裝置的光學經(jīng)緯儀,測回間度盤變換使
5、用: 離合器(復測扳手)裝置。 使用方法: 關上開離合器(復測扳手下扳),DJ6型單平板玻璃測微裝置的讀數(shù)方法,水平度盤讀數(shù) 10700+0230=1070140,豎直度盤讀數(shù) 4930+2220=495220,基本工作: 安置經(jīng)緯儀 照準目標 調(diào)焦 水平度盤配置 讀數(shù),第三節(jié) 經(jīng)緯儀的使用,一、安置經(jīng)緯儀,對中和整平 對中的目的:使儀器中心(或水平度盤中心)與測站點的標志中心位于同一鉛垂線上; 整平的目的:則是為了使水平度盤處于水平位置。 方法: 用垂球?qū)χ?用光學對中器對中,(一)用垂球?qū)χ械陌仓梅椒?1.對中 (1)架三角架 張開三腳架 高度適中 架頭大致水平 并目估使架頂中心 大致對準
6、測站點標志中心。,(2)整平,1.儀器放在架頭上,并隨手擰緊連接儀器和三腳架的中心連接螺旋, 2.掛上垂球,調(diào)整垂球線長度。 3.垂球尖端對準測站點: 平移三腳架 放松中心連接螺旋,在三腳架頭上緩緩移動儀器 4.擰緊中心連接螺旋。 5.如果偏離量過大,重新整置三腳架,,2.整平,氣泡居中,1、2等高,氣泡居中,3與1、2等高,(二)用光學對中器對中的安置方法 安置儀器:高度適中,使測點在視場內(nèi); 強制對中:調(diào)節(jié)腳螺旋,使光學對點器 中心與測點重合; 粗略整平:調(diào)節(jié)三腳架,使圓水準氣泡居中; 精確整平:調(diào)節(jié)腳螺旋,使長水準氣泡居中; 精確對中:移動基座,精確對中(只能前后、 左右移動,不能旋轉(zhuǎn))
7、; 重復 、兩步,直到完全對中、整平。,二、照準目標,步驟: 松開水平和望遠鏡制動螺旋 使十字絲清晰 粗略照準目標并擰緊制動螺旋 調(diào)焦使目標清晰并消除視差 精確照準目標 注意事項: 水平角觀測時要照準目標底部 目標離儀器較近時,成像較大,可用單絲平分目標 目標離儀器較遠時,可用雙絲夾住目標或用單絲和目標重合 豎直角觀測時應照準目標頂部或某一預定部位,三、讀數(shù)或置數(shù),(1)讀數(shù) 注意:一是應打開度盤照明反光鏡,并調(diào)節(jié)反光鏡方向使讀數(shù)窗內(nèi)亮度最大。 二是應調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡目鏡使度盤影像清晰。 (2)置數(shù):照準某一方向時,使度盤讀數(shù)為某一預定值的工作。 度盤變換器置數(shù)方法:先照準后置數(shù),測水平角 用雙
8、絲夾粗目標,測豎直角 用橫絲切目標頂部,第四節(jié) 水平角觀測,水平角觀測方法: 測回法:適用于觀測兩個照準目標的單角。 方向觀測法:當一個測站上有三個或三個以上方向,需要觀測多個角度時。,一、測回法(只有兩個方向),1、操作步驟 安置儀器于O點,對中整平; 正鏡(盤左)瞄準A點, 配度盤; 順時針轉(zhuǎn)動儀器,瞄準B點讀數(shù); 倒鏡(盤右),瞄準B點讀數(shù); 逆時針轉(zhuǎn)動儀器,瞄準A點讀數(shù)。,2、記錄與計算 盤左(正鏡)觀測 瞄A,記錄 a左= 00218 瞄B,記錄 b左= 792442 上半測回的角值: 左= b左- a左= 792224 盤右(倒鏡)觀測 瞄B, 記錄 b右= 2592436 瞄A,
9、 記錄 a右= 1800224 下半測回角值: 右= b右- a右= 792227,4、 一測回角值,3、 檢核 對于DJ6經(jīng)緯儀,上下半測回角度之差應滿足: ,否則,應重測。,注:當測角精度要求較高時,需觀測多個測回 第一測回度盤歸零; 其他各測回間按180/n(n為測回數(shù))的差值,變換度盤; 各測回角值之差不得超過36; 取各測回平均值作為最后結果。,水平角觀測手薄(測回法),二、方向觀測法(三個或三個以上方向),零方向:選定起始方向 觀測其余各個方向相對于起始方向的方向值 兩方向線之間的水平角=任意兩個方向的方向值之差 歸零:若方向數(shù)超過三個,則須在每個半測回末尾再觀測一次零方向 歸零差
10、:兩次觀測零方向的讀數(shù) 全圓方向法或全圓測回法,(一)觀測程序,安置儀器于測站點O,對中、整平; 正鏡(盤左),選擇零方向A, 順時針依次照準目標B、C、D、 A(歸零),讀數(shù); 倒鏡(盤右), 瞄準零方向A, 逆時針依次照準目標D、C、B、 A(歸零),讀數(shù);,C,B,D,(二)外業(yè)手薄計算 1.半測回歸零差的計算:半測回零方向兩個讀數(shù)差值稱歸零差 第一測回上半測回歸零差為上2418= +06 下半測回歸零差為:下= 1206= +06 2.平均讀數(shù)的計算平均讀數(shù)的計算:,注:零方向有兩個平均值,取這兩個平均值的中數(shù)記在平均讀數(shù)欄上方,并加上括號。,3.歸零方向值的計算 各方向平均讀數(shù)分別減
11、起始方向平均讀數(shù) 各測回歸零后平均方向值的計算: 各測回歸零后方向值的平均值。 4.水平角的計算: 相鄰方向值之差,即為相鄰方向所夾的水平角。,5.水平角觀測限差,一、 豎直度盤結構 豎直度盤固定在望遠鏡的 旋轉(zhuǎn)軸(橫軸)上。主要 由豎直度盤、豎盤指標、 (豎盤指標水準管、豎盤 指標水準管微動螺旋), 目前很多儀器用自動 補償器代替了水準管。,第五節(jié) 豎直角測量,二、豎直角的計算,豎直角定義:測站點到目標點的傾斜視線和水平視線之間的夾角。 豎直角是兩個方向線的豎盤讀數(shù)之差 豎直角測量:讀取目標方向的豎盤讀數(shù),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,逆時針注記,豎盤
12、讀數(shù)盤左為L ,盤右為R 視線水平豎盤讀數(shù)L0 =90 (1)當望遠鏡視線往上仰,豎盤讀數(shù)增加時: =瞄準目標時的讀數(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: =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 ,首先應正確判讀 視線水平時的常數(shù),且同一儀器盤左、盤右的常數(shù)差為180。,順時針注記豎盤 盤左:L=90L(上半測回) 盤右: R=R270(下半測回) 一測回豎直角: =(L+R)/2 =(RL180)/2 計算結果為+時,為仰角;為-時,為俯角。,豎直角計算公式的通用判別法,(1)儀器在盤左位置,使望遠鏡大致水平,確定視線水平時的讀數(shù)L 。 (2)將望
13、遠鏡緩慢上仰,觀察讀數(shù)變化情況 若讀數(shù)減小,則 若讀數(shù)增大,則 。 (3)同法確定盤右讀數(shù)和豎直角的關系。 (4)取盤左、盤右的平均值即可得出豎直角計算公式 。,三、豎盤指標差,讀數(shù)指標與正確位置之間的小夾角x,稱為豎盤指標差。,盤左位置 望遠鏡上仰,讀數(shù)減小,豎盤讀數(shù)為L。則正確的豎直角為:, 90LxLx (1),指標差計算,盤右位置 望遠鏡上仰,讀數(shù)增大,豎盤讀數(shù)為R。則正確的豎直角為:, R 270 x=Rx (2),(1)、(2)兩式聯(lián)立得:,(1)用盤左、盤右觀測取平均值可消除指標差的影響。 (2)當只用盤左或盤右觀測時,應在計算豎直角時加入指標差改正。求得x后,計算豎直角。計算時
14、x應帶號。 (3)指標差x的值有+有,當指標線沿度盤注記方向偏移時,造成讀數(shù)偏大,則x為+,反之x為。,安置儀器,對中、整平; 盤左瞄準目標某一位置, 讀取豎盤讀數(shù)L; 盤右瞄準原目標位置, 讀取豎盤讀數(shù)R。 (以上盤左、盤右觀測構成一個測回) 記錄與計算 分別計算盤左、盤右半測回豎直角, 計算盤左盤右的平均值作為一測回豎直角。,四、豎直角觀測,例1,例如觀測一高處目標,盤左時讀數(shù)為814736, 盤右時讀數(shù)為2781130,=81157,=00027,其指標差,計算,例2,例如觀測一低處目標,盤左時讀數(shù)為962642,盤右時讀數(shù)為2633406,=62618,=00024,其指標差,計算,豎
15、直角觀測手薄,DJ6型經(jīng)緯儀限差,同一測回中,各方向指標差互差不超過24。 同一方向各測回豎直角互差不超過24。 若指標差互差和豎直角互差符合要求 各方向豎直角=各測回同一方向豎直角的平均值。,五、豎盤指標自動歸零補償器,1-豎直度盤;2-彈簧片;3-垂直吊架;4-轉(zhuǎn)像棱鏡 5-透鏡組;6-豎直度盤棱鏡;7-阻尼盒;8-阻尼器,第六節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗與校正,一、經(jīng)緯儀應滿足的幾何條件 二、經(jīng)緯儀的檢驗與校正 (一)照準部水準管軸應垂直于儀器豎軸 (二)十字絲的豎絲應垂直于橫軸 (三)視準軸應垂直于橫軸 (四)橫軸應垂直于豎軸 (五)豎盤指標差的檢驗校正 (六)光學對中器的檢驗校正,一、經(jīng)緯儀應滿
16、足的幾何條件,主要軸線: (1)豎軸應垂直于水平度盤且過其中心。 (2)照準部管水準管軸應垂直于儀器豎軸(LLVV)。 (3)視準軸應垂直于橫軸(CCHH)。 (4)橫軸應垂直于豎軸(HHVV)。 (5)橫軸應垂直于豎盤且過其中心。,二、檢驗與校正 (一)照準部水準管軸應垂直于儀器豎軸 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,使水準管氣泡居中。 照準部旋轉(zhuǎn)180,若氣泡仍居中,則滿足要求,若氣泡偏離,則需校正。,2、校正 用腳螺旋調(diào)一半; 用水準管校正螺旋調(diào)一半。,此項檢校需反復進行,直至儀器旋轉(zhuǎn)到任意方向氣泡都居中。,校正螺絲,3、檢校原理,(二)十字絲豎絲的檢驗校正
17、 1、檢驗方法 儀器整平用十字絲豎絲照準適當距離處懸掛的穩(wěn)定不動的垂球線,如果豎絲與垂球線完全重合,則條件滿足,否則應進行校正。 豎絲瞄準大致水平方向的P點,豎直方向移動望遠鏡,看P點是否在豎絲上移動 。 2、校正 用十字絲的交點瞄準P點 。 用十字絲的校正螺旋調(diào)整 。,1、檢驗 平地選DAB=20m左右,安置儀器于中點O;A點設瞄準標志,B點橫一毫米刻劃標尺(注意標志、標尺與儀器同高)。 盤左:瞄A,倒鏡,讀數(shù)為B1 盤右:瞄A,倒鏡,讀數(shù)為B2 若B1= B2,則滿足要求 若B1 B2,則存在c角, 當c超過1時,需校正。,(三)視準軸應垂直于橫軸,2、校正 在標尺上定出B1、B2兩點連線
18、的中點B; 定出B 、B2兩點連線的中點B ; 調(diào)節(jié)十字絲校正螺絲,使十字絲交點對準B ;,(四) 橫軸垂直于豎軸的檢驗與校正 1、檢驗 距墻壁D=30m安置儀器,墻壁上選一明顯目標P,30; 盤左:瞄P,望遠鏡水平, 讀數(shù)P1,標出P1 ; 盤右:瞄P,望遠鏡水平, 讀數(shù)P2 ,標出P2 ; 若P1=P2,則滿足要求, 若P1P2,則存在i角, 需校正。,2、校正 墻上定出P1、P2的中點PM ; 調(diào)節(jié)水平微動,瞄準PM , 將望遠鏡上仰(十字絲交 點必偏離P點,至P點; 校正橫軸一端支架上的 偏心環(huán),使橫軸一端升高 或降低,移動十字絲, 精確瞄準P ; 反復檢校,直至i角小于1;,(五)豎盤指標差的檢驗與矯正 1、檢驗 儀器整平,用盤左、盤右分別瞄準大致水 平方向的 P點,讀數(shù)為L,R。 計算豎直角
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