第三章角度测量2.ppt

数字测图原理及方法 西北农林科技大学 PrincipleandMethodsofDigitalMapping 1 角度测量 angleobseyvation 角度测量目录 角度测量原理 1 光学经纬仪 2 电子经纬仪 3 水平角观测 4 竖直角观测 5 6 7 2 5 水平角观测的误差及其消除方法 经纬仪的使用 3 5水平角观测 测回法 O A B 盘左 先瞄准左边的目标A读数再瞄准右边的目标B读数 盘右 先瞄准目标B读数再瞄准目标A读数 盘右半测回或下半测回 盘左半测回或上半测回 一测回 在不同的测回间 为了减小度盘刻划的误差 须配度盘 限差 1 两个半测回方向值之差 2 各测回值之差 3 5水平角观测 盘左盘右 盘左观测 盘右观测 竖直度盘 竖直度盘 上午12时59分 3 5水平角观测 例 设O为测站点 A B为观测目标 用测回法观测OA与OB两方向之间的水平角 A B O 1 在测站点O安置经纬仪 在A B两点竖立测杆或测钎等 作为目标标志 上午12时59分 3 5水平角观测 A B O 2 盘左位置 瞄准左目标A 读取水平度盘读数aL 瞄准右目标B 读取水平度盘读数bL 盘左位置的水平角角值 也称上半测回角值 L为 上半测回 L 上午12时59分 3 5水平角观测 A B O 3 盘右位置 瞄准右目标B 读取水平度盘读数bR 瞄准左目标A 读取水平度盘读数aR 下半测回 盘右位置的水平角角值 也称下半测回角值 R为 R 上半测回和下半测回构成一测回 上午12时59分 3 5水平角观测 O 左 A 00130 B 982048 981918 右 B 2782112 A 1800142 981930 981924 第一测回 O第二测回 左 A 900106 B 1882036 右 B A 82036 2700054 981930 981942 981936 981930 测回法观测手簿 上午12时59分 4 对于DJ6型光学经纬仪 如果上 下两半测回角值之差不大于 40 即 L R 40 认为观测合格 可取上 下两半测回角值的平均值作为一测回角值 即 在本例中 上午12时59分 3 5水平角观测 水平角观测记录大角 水平角观测记录 测回法 表中盘右C读数小于A读数 不够减时 应加360 后再减 214 23 12 214 22 54 214 23 03 180 11 18 C 测回法观测次序 盘左左边A 顺时针 右边c 倒镜 盘右右边c 逆时针 左边A 上午12时59分 1 由于水平度盘是顺时针刻划注记的 所以计算水平角时 总是用右目标的读数减去左目标的读数 如果不够减 则应在右目标的读数上加上360 再减去左目标的读数 决不可以倒过来减 上午12时59分 注意 3 5水平角观测 2 仪器高度要和观测者的身高相适应 三脚架要踩实 仪器与脚架连接要牢固 操作仪器时不要用手扶三脚架 转动照准部和望远镜之前 应先松开制动螺旋 使用各种螺旋时用力要轻 3 精确对中 特别是对短边测角 对中要求应更严格 4 当观测目标间高低相差较大时 更应注意仪器整平 5 照准标志要竖直 尽可能用十字丝交点瞄准标杆或测钎底部 3 5水平角观测 消除减少误差方法 1 认真安置仪器 对中准确 2 多测回测量 3 盘左盘右观测 4 精确整平仪器 一测回不平重测 5 看清目标 瞄准准确 6 认真读数 7 好天气 避烈日 8 认真检查 9 认真设点位 目标好 3 5水平角观测 3 6竖直角观测 竖盘是和望远镜固连在一起的 A B 天顶距 目标方向和天顶方向在同一竖直面内所构成的角度 高度角 目标方向和水平方向在同一竖直面内所构成的角度 天顶距和高度角统称为竖直角 但竖直角一般意义是指高度角 有的资料称为垂直角 一 竖直角测角原理 竖盘构造特点 二 竖盘与读数系统 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 竖盘气泡居中 指标铅垂 视线水平 指标铅垂时 竖盘读数为常数 盘左时一般L0 90 盘右时一般R0 270 上午12时59分 水准管支架 横轴 竖直度盘 竖盘水准管 竖盘水准管校正螺丝 竖盘指标线 竖盘水准管微动螺旋 水准管反射镜 望远镜目镜 物镜 上午12时59分 二 竖盘与读数系统 竖直度盘固定在望远镜的旋转轴 横轴 上 主要由竖直度盘 竖盘指标 竖盘指标水准管 竖盘指标水准管微动螺旋 目前很多仪器用自动补偿器代替了水准管 逆时针刻划 顺时针刻划 二 竖盘与读数系统 当视线水平时 竖盘指标水准管居中 盘左 竖盘应读数为90 盘右 竖盘应读数为270 起始读数 竖盘不同的刻划 计算公式不同 当观测竖直角时 望远镜瞄准目标 竖盘随着望远镜绕横轴一起转动 而竖盘指标线不动 所以就测出了竖直角的大小 二 竖盘与读数系统 三 竖直角的计算 读数 L 90 起始读数 盘左位置 上半测回 盘右位置 下半测回 起始读数 270 R 读数 注意 不同竖盘刻划竖直角计算公式不同 一测回竖直角 左 右 2 三 竖直角的计算 竖直角计算公式顺时针注记竖盘刻划 目镜0 物镜180 盘左 L 90 L 上半测回 盘右 R R 270 下半测回 一测回竖直角 L R 2 R L 180 2 上午12时59分 三 竖直角的计算 逆时针注记竖盘刻划 目镜180 物镜0 盘左 L L 90 上半测回 盘右 R 270 R 下半测回 一测回竖直角 L R 2 L R 180 2 L R分别为盘左 盘右竖盘读数 上午12时59分 三 竖直角的计算 1 当望远镜视线往上仰 竖盘读数增加时 瞄准目标时的读数 视线水平时的常数 当望远镜视线往上仰 竖盘读数减小时 视线水平时的常数 瞄准目标时的读数对不同注记形式的度盘 首先应正确判读视线水平时的常数 且同一仪器盘左 盘右的常数差为180 竖直角计算的通用公式 上午12时59分 四 竖盘指标差 读数指标与正确位置之间的小夹角x 称为竖盘指标差 X X 上午12时59分 X的符号 所偏的方向和注记的方向一致 则为正 反之为负 盘左位置 90 L x 90 L x 左 x 四 竖盘指标差 盘右位置 R x 270 R 270 x 右 x 四 竖盘指标差 指标差存在时一测回竖直角为 90 L x 1 R x 270 2 1 2 2 90 L x R x 270 R L 180 2 1 2 0 90 L x R x 270 指标差的计算 x L R 360 2 五 竖直角观测的方法 1 在测站点O安置经纬仪 在目标点A竖立观测标志 确定该仪器垂直角计算公式 2 盘左位置 瞄准目标A 转动竖盘指标水准管微动螺旋 使水准管气泡严格居中 然后读取竖盘读数L 3 盘右位置 重复步骤2 上午12时59分 横丝瞄准目标 4 根据竖直角计算公式计算 得 竖盘指标差为 那么一测回竖直角为 上午12时59分 五 竖直角观测的方法 竖直角观测手簿 O A 左 952200 右 2643648 52200 52312 36 52236 O B 左 右 811236 2784554 84724 84554 45 84639 上午12时59分 a 仪器安置在测站点上 对中 整平 盘左位置瞄准目标点 使十字丝中横丝精确切准目标顶端 调节竖盘指标水准管微动螺旋 使竖盘指标水准管气泡居中 读数为L O P 左 右 左 右 711236 2884700 184724 184700 12 184712 b 用盘右位置再瞄准目标点 调节竖盘指标水准管 使气泡居中 读数为R c 计算竖直角时 需首先判断竖直角计算公式 五 竖直角观测的方法 每次读数前必须使竖盘指标水准管气泡居中 采用了竖盘指标自动归零装置的经纬仪 整平 瞄准目标后 打开自动补偿器 上午12时59分 注意 五 竖直角观测的方法 3 7水平角观测的误差及其消除方法 一 仪器误差主要包括仪器检校后的残余误差和仪器制造 加工不完善所引起的误差 1 视准轴误差 视准轴不垂直于横轴 2c值 盘左 盘右取平均消除 2 横轴倾斜误差 横轴垂直于竖轴 i角 盘左 盘右取平均可消除 3 度盘偏心差 照准部旋转中心与水平度盘分划中心不重合 盘左 盘右取平均可消除 4 度盘刻划误差 度盘刻划不均匀 测回间变换度盘可减弱 5 竖轴倾斜误差 盘左 盘右取平均不可消除 精确整平减弱 3 7水平角观测的误差及其消除方法 二 观测误差1 仪器对中误差 与偏心距成正比 与视线边长成反比 当水平角接近180 时影响最大 精确对中可减弱 2 目标偏心差 与偏心距成正比 与视线边长成反比 瞄准目标底部可减弱 3 仪器整平误差 精确整平 一测回内气泡偏离不能超过2格 否则 测回间重新整平 4 照准误差 消除视差 精确瞄准 5 读数误差 消除视差 认真读数 3 7水平角观测的误差及其消除方法 三 外界条件的影响外界条件的影响比较复杂 应选择有利的观测条件 尽量避免不利因素对测量的影响 1 温度的影响 打伞遮阳 2 大气折光的影响 选择良好的天气观测 3 7水平角观测的误差及其消除方法 水平角观测注意事项 1 仪器高度要和观测者的身高相适应 三脚架要踩实 仪器与脚架连接要牢固 操作仪器时不要用手扶三脚架 转动照准部和望远镜之前 应先松开制动螺旋 使用各种螺旋时用力要轻 2 精确对中 特别是对短边测角 对中要求应更严格 3 当观测目标间高