测绘仪器基本原理.ppt

回顾 测量工作的实质 高程测量基准面 测量工作的实质是确定地面点的空间位置 大地水准面 标准方向 标准方向 水准仪 作用 利用仪器提供水平视线 1 水准仪的分类 按精度分 DS05 DS1 DS3 DS10共4级 按构造分 微倾式水准仪 自动安平水准仪和电子水准仪 注 字母D和S分别为 大地测量 和 水准仪 汉语拼音的第一个字母 其下标代表仪器的测量精度 表示仪器每公里往返测量平均高差中误差 自动安平水准仪 电子水准仪 微倾水准仪 水准仪分类 2 微倾式水准仪构造 望远镜 水准器 基座共3部分 3 水准尺与尺垫 水准测量时还需配套的工具有水准尺和尺垫 望远镜 水准器 基座 微倾式水准仪的构造1 望远镜 1 组成 物镜 目镜 十字丝分划板 物镜对光螺旋 目镜对光螺旋 2 作用 瞄准目标 提供水平视线 C C 视准轴CC 物镜光心与十字丝交点的连线 微倾式水准仪的构造1 望远镜2 水准器 1 管水准器 用于仪器精平 2 圆水准器 用于仪器粗平 水准尺与尺垫 使用时水准尺安放在尺垫的半球突出顶上 水准测量的原理 利用仪器提供的水平视线 在两根直立的尺子上获取读数 来求得该两立尺点间的高差 然后推算高程 hAB a bHB HA hAB hAB有正负之分 hAB为正 说明B点比A点高 反之说明B点比A点低 A B 实用工程测量 实用工程测量 已知某点的高程 观测两点间高差求另一点高程 计算测点高程公式为 HB HA hAB此法适用于由一已知点推算某一待定高程点的情况 例如路线工程测量 经纬仪 作用 测量角度 水平角和垂直角 一 水平角测量原理水平角 从一点出发的两条方向线所构成的空间角水平面上的投影 b a 0 360 也可看成是包含OA OB视线的两个铅垂面之间的两面角 二 竖直角测量原理垂直角 空间方向线与水平面夹角 简称竖角 又称垂直角 0 90 仰角为正 俯角为负 分类按其精度等级划分 DJ07 DJ1 DJ2 精密光学经纬仪 DJ6 普通光学经纬仪 下标数字该仪器一测回方向观测中误差的秒数 一般工程测量最常用 DJ6级光学经纬仪 光学经纬仪 经纬仪一般由基座 水平度盘 照准部三部分组成 DJ6级光学经纬仪 1 照准部照准部是基座上方能够转动的部分的总称 主要由望远镜 竖直度盘 水准器以及读数设备等组成 2 水平度盘水平度盘是由光学玻璃制成的精密刻度盘 分划从0 至360 按顺时针注记 每格1 或30 用以测量水平角 DJ6级光学经纬仪 一 经纬仪的安置经纬仪的安置包括对中和整平两项工作 1 垂球对中和整平 1 对中 使仪器的中心 竖轴 与测站点位于同一铅垂线上 粗略对中 移动三脚架 使垂球尖离测站中心1 2cm内 精确对中 稍微松开中心螺丝 在脚架头上移动 不能旋转 仪器 使垂球尖精确对中测站标志中心 旋紧中心螺丝 2 整平 使仪器的竖轴竖直 水平度盘处于水平位置 二 水平角观测方法测回法步骤 1 安置仪器于测站O点 对中 整平 2 上半测回 盘左 LA LB 3 下半测回 盘右 RB RA上半测回和下半测回构成一测回 4 若 左 右 40 认为观测合格 此时可取 测回法观测记录手薄 经纬仪的轴线竖轴VV横轴HH望远镜视准轴CC照准部水准管轴LL 经纬仪轴线应满足的条件轴线间应满足的条件 l 水准管轴垂直于竖轴LL VV 2 十字竖丝垂直于横轴竖丝 HH 3 视准轴垂直于横轴CC HH 4 横轴垂直于竖轴HH VV 5 竖盘指标差应为零 6 光学对点器的视准轴应与竖轴重合 全站仪 全站型电子速测仪简称全站仪 它由光电测距仪 电子经纬仪和数据处理系统组成 全站仪的外形和电子经纬仪相类似 不同的是多了一个可供进行各项操作的键盘 全站仪的使用 一 测量前的准备仪器参数的设置 1 气象改正 在测量中 可以直接将温度 气压输入到仪器中 让仪器进行自动改正 2 加常数 3 补偿器及轴系误差改正功能应处于 开 的状态 二 基本测量1 角度测量 用水平制动钮和微动螺旋精确照准后视点 在测量度模式将后视点方向设置成零 精确照准前视点 所显的值 即为两点间的夹角 2 距离测量 2 距离类型选择和距离测量 在测量模式下按测距模式转换键选取距离类型 斜距 平距 按测距键 开始距离测量 距离测量完成时仪器发出一短声响 并将测得距离值显示 在多次测距求取平均值测量时 仪器在完成所指定测距次数后显示出距离的平均值 3 坐标测量 1 三维坐标测量原理 3 坐标测量 3 坐标测量的步骤将全站仪安置在已知点B 棱镜设置在待定点1 输入B点已知坐标及仪器高和棱镜高后 先后视已知点A并输入A点坐标 然后瞄准1点处棱镜并进行观测 仪器即可显示待定1的三维坐标 三 高级测量1 后方交会测量全站仪安置在某一待定点上 通过对两个以上的已知点处的棱镜进行观测 并输入各已知点三维坐标及仪器高和棱镜高后 全站仪即可显示待定点的三维坐标 2 放样测量将要测设的角度和边长 或坐标值 输入全站仪 在放样过程中仪器显示角度和边长的实测值与放样值之差 根据显示的偏离值及符号调整棱镜位置 直至偏离值为零 此时棱镜所处位置即为要测设的点位 有的电子全站仪还可通过图形显示出棱镜上下左右前后的移动方向 3 对边测量如图 分别瞄准两个目标点处的棱镜并观测后 仪器即可显示出两个棱镜之间的平距 HD 斜距 S 高差 V 和坡度 4 悬高测量要测量某些不能设置反射棱镜的目标 高压电线 桥梁桁架 的高度时 可在目标正上方或正下方处安置棱镜 输入棱镜高h1 瞄准棱镜并观测后 再瞄准目标 仪器即可显示目标的高度H H h1 h2 自动全站仪与超站仪自动全站仪是一种能自动识辨