大工13春《测量学》辅导资料五.doc

大连理工大学网络教育学院测量学辅导资料五主 题：第三章 角度测量 5-8节学习时间：2013年4月29日5月5日内 容：我们这周主要学习关于竖直角观测的内容。希望通过下面的内容能使同学们加深对这部分内容的理解。一、学习要求1、掌握垂直度盘的构造及特点；2、垂直角观测；3、垂直角观测的成果整理；4、经纬仪的检测和校正。二、主要内容垂直度盘的构造及特点垂直度盘：如图1所示，经纬仪上的垂直度盘简称竖盘，它被固定在望远镜横轴的一端上，竖盘的平面与横轴相互垂直。 图11、垂直度盘；2、水准管反射镜；3、垂直度盘水准管；4、望远镜；5、横轴；6、支架；7、转向棱镜；8、透镜组；9、垂直度盘水准管微动螺旋；10、水准管校正螺丝构造特点：1、竖盘随望远镜一起转动； 2、竖盘与读数指标相互脱离； 3、读数指标与竖盘水准管固定在一起，气泡居中，指标铅直； 4、当视线水平，指标铅垂时，竖盘读数为常数。盘左：L0=；盘右：R0=，如图2所示。图2 竖盘刻度注记竖直角计算：竖盘标记不同，则根据竖盘读数计算垂直角的公式也不同。设盘左垂直角为，瞄准目标时竖盘读数为L；盘右垂直角为，瞄准目标时的竖盘读数为R，则：垂直角公式为；。竖盘指标差计算公式：垂直角观测垂直角观测前应该看清楚竖盘的标记形式，确定垂直角计算公式。垂直角观测时，利用横丝瞄准目标的特定位置，例如标杆的顶部或标尺上的某一位置。垂直角观测方法如下：1、置经纬仪于测站点，经过对中、整平，用钢卷尺量出仪器高i（从地面桩顶量到望远镜旋转轴的高度）。2、盘左位置瞄准目标，使十字丝的中横丝切于目标某一位置（对准标尺，则读出中丝在尺上的读数，即标高l），转动竖盘水准管微动螺旋使竖盘水准管气泡居中，读取竖盘读数L。3、盘右位置仍瞄准该目标，方法同第2步，读取竖盘读数R。经纬仪的检验和校正根据角度测量原理，经纬仪各轴线之间必须满足一定的几何条件。一般经纬仪在出厂时，轴线间的几何条件都能满足。但由于在运输或长时间使用中的震动等原因，各项条件往往会发生变化。因此，在使用仪器前，必须对仪器进行检验校正，以消除或减少仪器自身引起的误差。经纬仪首先应满足以下几何条件： 图3CC-视准轴；HH-横轴；LL-水准管轴；VV-竖轴1、LLVV；(保证水准管气泡居中时，竖轴竖直，水平度盘水平)2、CCHH；(望远镜绕横轴上下转动时视准轴能扫出一个竖直面)3、HHVV；(确保竖轴铅垂时，横轴水平)另外，经纬仪还应满足以下条件：十字丝纵丝垂直于横轴；垂直度盘指标水准管气泡居中或自动补偿器归零时，垂直度盘指标处于正确位置；光学对中器的视准轴与照准部旋转轴重合。平盘水准管的检验和校正：目的：使水准管轴垂直于纵轴。检验：初步整平经纬仪，转动照准部使水准管平行于一对脚螺旋，转动这一对脚螺旋，使气泡居中。然后将照准部旋转180，如气泡仍居中，说明水准管轴垂直于纵轴，否则应进行校正。校正：相对地旋转平行水准管的一对脚螺旋，使气泡向中央移动偏歪格数的一半；然后用校正针波动水准管一端的校正螺丝，使气泡居中。这项检验和校正需反复进行几次，直到气泡偏离值在一格以内。圆水准器的检验和校正：目的：使圆水准轴平行于纵轴。检验：根据校正后平盘水准管，将经纬仪整平，此时，圆水准器气泡如不居中，则需要校正。校正：用校正针波动圆水准器下面的校正螺丝，使圆水准器气泡居中。视准轴的检验和校正：目的：视准轴垂直于横轴检验：在大致水平方向选择远处一目标P，盘左，在十字丝交点附近用纵轴 瞄准P，水平度盘读数为L；盘右，再瞄准P点，水平度盘读数为R。如果：则认为视准轴垂直于横轴的条件没有得到满足，需要进行校正。校正：如果在盘左瞄准目标进行校正，则取盘左平均数：观测垂直角时，只有当竖盘指标水准管气泡居中，指标才能处于正确位置，否则读数就有误差。近年来，一些经纬仪的竖盘指标采用自动归零补偿装置来代替水准管结构，简化了操作程序。当经纬仪的安置稍有倾斜时，这种装置会自动地调整光路，使能读得相当于水准管气泡居中时的竖盘读数。垂直角观测的用途(1)斜距转化为平距：如图4所示，测得A、B两点间的斜距S及垂直角，将斜距化为水平距离D，其计算公式为：图4 斜距转化为平距(2)三角高程测量。如图5所示，已知A、B两点间的斜距S或水平距离D。图5 三角高程测量或三、典型例题例1：整理竖直角观测记录表，计算出这些竖直角。整理竖直角观测记录表测站目标竖盘竖盘读数半测回竖直角一测回竖直角备注AB左721818-174142-174151竖盘： 右