测量培训(角度).ppt

水平角度测量原理及操作 角度测量示意图 为了确定地面点位 需要观测三个基本要素 高差 角度 距离 角度 水平角 计算点的平面位置时要用之 竖直角 测定高差或将斜距换算为平距时要用之 水平角 从地面上一点出发的两条直线在水平面上投影形成的夹角 竖直角 在同一个竖直面内倾斜视线与水平线间的夹角 角度测量概述 水平角示意图 水平角 b a当b大于a时 b 360 a当a大于b时水平角度是两条目标视线在水平面投影后形成的 0 90 b a 180 270 竖直角 在竖直平面内目标视线与水平线的夹角 天顶距 在竖直平面内目标视线与铅垂线天顶方向的夹角 经纬仪的技术操作 对中 使仪器中心与测站点处与同一铅垂线上 也即使度盘中心与角度顶点重合 整平 使仪器的竖轴处于铅垂方向 即水平度盘处于水平位置 瞄准 使要照准的目标的影像与十字丝交点重合 读数 读出指标线所指的度盘读数 安置仪器 1 将仪器置于测站点上 三个脚螺旋调至中间位置 架头大致水平 光学对中器大致位于测站点的铅垂线上 将三脚架踩实 架设仪器 概略对中 测站点 观测时架设仪器的位置 2 旋转光学对中器的目镜 看清分划板上的圆圈 拉或推目镜使测站点影象清晰 消除视差3 旋转仪器的三个脚螺旋 使光学对中器的中心标志对准测站点 不要求气泡居中 初次对中 安置仪器 光学对中器的十字丝 1 伸缩三脚架腿使照准部圆水准器气泡居中 不必严格居中 粗平2 用脚螺旋使管水准器精平 使照准部水准管轴平行与两个脚螺旋的连线 转动这两个脚螺旋使管水准器气泡居中 将照准部旋转90度 转动另一脚螺旋使水准器气泡居中 在这两个位置来回数次 直至气泡任何方向都居中为止 精平 安置仪器 3 用光学对中器观察测站点是否有对中误差 松开中心连接螺旋 在架头上平移照准部再进行对中 拧紧连接螺旋 二次对中4 重新整平仪器 这样反复几次 对中 整平3 4次 就可安置好仪器 安置仪器 仪器的安置中的精平过程 瞄准目标注意事项 确定目标时 尽可能使用比较细小的物体作为目标 因为目标越大 观测水平角误差越大 消除视差 反复进行物镜对光 目镜对光 切目标 观测时切目标根部 对粗目标用十字丝竖单丝切分 对细目标用十字丝竖双丝夹分 对点目标用十字丝竖单丝靠近中心位置切准 水准仪十字丝 光学对中器的十字丝 经纬仪十字丝 瞄准 细目标 读数时注意事项 读数窗要消除视差 调目镜对光螺旋 复测器 拨盘手轮 一定要处于弹开位置 一测回 测角过程中万不可动 复测器 拨盘手轮 复测器 拨盘手轮功能 锁紧 解锁 照准部和水平度盘复测器 改变水平度盘读数拨盘手轮 水平角观测 测回法 测回法 适合有一单角 方向观测法 用于一个测站上观测多于三个方向的水平角 测回法观测计算步骤 安置仪器 在测站点上对中整平仪器 在观测点上设立目标 盘左观测 左目标 顺时针 右目标 左盘右观测 右目标 逆时针 左目标 右计算角值 上 下两半测回取均值 测回法观测计算步骤 安置仪器在测站点上安置经纬仪 对中整平 在目标点设置观测标志 O为测站点 A B为观测目标 测回法观测计算步骤 盘左观测 使仪器处于盘左状态 即当观测者面对望远镜目镜时 竖盘位于望远镜的左侧 也称正镜 先照准待测左方目标 后视点 记取水平都盘读数a1 0 03 36 记入手簿 松开照准部制动螺旋 顺时针转动照准部 使望远镜照准待测右方目标 前视点 记取水平都盘读数b1 74 35 42 记入手簿 以上称为上半测回 求得角值 b1 a1 74 35 42 0 03 36 74 32 06 目标点标志 测回法观测计算步骤 盘右观测 使仪器处于盘右状态 即当观测者面对望远镜目镜时 竖盘位于望远镜的右侧 也称倒镜 先照准待测右方目标 前视点 记取水平都盘读数b1 254 35 24 记入手簿 松开照准部制动螺旋 逆时针转动照准部 使望远镜照准待测左方目标 后视点 记取水平都盘读数a1 180 03 30 记入手簿 以上称为下半测回 求得角值 2 b2 a2 25435 24 180 03 30 74 31 54 取平均值 1 2 2 B 00336 743542 2543524 1800330 743206 743154 743200 Notice 当测角精度要求较高时 需要对一个角观测若干测回时 为了减少度盘分划误差的影响 在各测回之间 应使用复测器 或拨盘手轮 按测回数n将度盘位置依次变换 180 n 例如 观测4个测回 第一测回起始方向度盘位置应配置在稍大于 00 00 处 第二测回起始方向度盘位置应配置在45 00 00 稍大于处 第三测回起始方向度盘位置应配置在稍大于90 00 00 处 第四测回起始方向度盘位置应配置在稍大于135 00 00 处 光学经纬仪DJ2 用途 常用于一些精密工程测量 DJ2仪器与DJ6主要区别在于 读数设备和读数方法不同 读数注意事项 由于DJ2级经纬仪的读数显示镜内 一次只能看到水平度盘 或竖直度盘的一种影象 因此在读数时 应将变换手轮处于正确位置 读水平盘时 换象手轮上的刻线处于水平位置 读竖直盘时 换象手轮上的刻线处于竖直位置 结构不同在于DJ2比DJ6多了测微轮6 换向手轮10 置于此状态观测竖直角 置于此状态观测水平角 换向手轮 转动测微轮6 在显微镜中可看到度盘对径分划线的影像 正像与倒像 在相对移动 直到对齐方可读数 水平角观测 方向观测法 测回法 适合有一单角 方向观测法 用于一个测站上观测多于三个方向的水平角 方向观测法 方向观测法观测步骤 1 安置仪器于点O对中整平后 使仪器处于盘左状态 瞄准起始方向 零方向 A 将水平度盘配置为所需读数 读取照准后的水平水平度盘读数 记入观测手簿 2 松开照准部制动螺旋 按顺时针转动照准部 照准目标B 读取水平都盘读数 记入观测手簿 同样依次观测目标C D 并读取水平都盘读数 记入观测手簿 继续顺时针转动照准部 最后再观测零方向A 并读取水平度盘读数与第一次读数之差叫做归零差 若归零差满足要求 通常限差规定为18 即完成了上半测回的观测 方向观测法观测步骤 3 纵转望远镜使仪器处于盘右状态 再按逆时针方向依次观测A D C B A各目标 获取读数 即下半测回的观测 若归零差观测符合要求 下半测回完成了 上 下半测回合称为一个测回 为了提高测角精度 需要对一个角观测若干测回时 方法同上 按测回数n将度盘位置依次变换180 n 计算步骤 计算两倍视准轴误差计算各目标方向值的平均数计算归零后的方向值计算测回归零方向值的平均值计算各目标水平角值 方向法的各项限差 竖直角度测量原理及操作 竖直角观测 1 竖直角观测用途2 竖盘结构3 竖直角计算方法4 竖盘指标差5 竖直角的基本观测方法 1 竖直角观测用途 1 A B两点斜距S化为平距D D S cos 2 求高差 hAB Dtan i v i为仪器高 v为目标高 2 经纬仪竖盘构造 军用 后来生产的仪器用 竖盘自动归零装置开关 替代指标水准管 Off on 2 竖盘结构 盘左时 顺时针 逆时针两种 注 此时观测者站在仪器左侧时 观测者使仪器处于盘左时 上抬望远镜物镜时 若竖直度盘读数减小 则为顺时针 反之则为逆时针注记 竖盘注记格式方向判断 观测者使仪器处于盘左时 上抬望远镜时 若度盘读数减小 则为顺时针 反之则为逆时针注记 竖盘注记与竖直角计算方法 3 竖直角计算方法 顺时针注记 由于水平视线的竖盘读数为已知常数90 或270 故竖直角观测只需观测所测目标 得出倾斜视线的竖盘读数 当顺时针注记 左 90 L 右 R 270 当逆时针注记 左 L 90 右 270 R 4 竖盘指标差 竖盘指标差 镜头水平时 竖盘指标水准管气泡居中时 指标不是正好指在90 or270 而是与这个整数相差一个x角 这个x角称为竖盘指标差 顺时针注记 左 90 L x 右 R 270 x当逆时针注记 左 L 90 x 右 270 R x 左 右 2X L R 360 2 5 竖直角观测方法 1 仪器的安置 同水平角观测 对中 整平 2 盘左精确照准目标 使十字丝中横丝与目标相切 将竖盘指标归零开关打至ON or转动竖盘指标水准管调节螺旋 使竖盘指标水准管气泡居中 读取竖盘读数L 记入手薄 竖直角观测方法 3 盘右精确照准原目标 将竖盘指标归零开关打至ON or转动竖盘指标水准管调节螺旋 使竖盘指标水准管气泡居中 读取竖盘读数R 记入手薄 4 根据竖盘注记确定竖直角计算公式 算出竖直角 为了消除仪器误差 提高测量精度 应取盘左 盘右取平均值 作为竖直角值 X 15 竖直角记录表 顺时针注记 经纬仪的应用 测定地面点位 高差 角度 距离测量 直线定向 1 2 3 4 北方向 测定点位 测定未知点B点位置 测设 放样 地面点位 极坐标法 极坐标法是根据一个水平角和一段水平距离 测设点的平面位置 极坐标法适用于量距方便 且待测设点距控制点较近的建筑施工场地 什么样的建筑施工场地适宜用极坐标法测设点的平面位置 P A B x 1 计算测设数据 1 计算AB AP边的坐标方位角 2 计算AP与AB之间的夹角 3 计算A P两点间的水平距离 xP yP xA yA xB yB DAP DAP A B P Q R S 2 点位测设方法 检查建筑物四角是否等于90 各边长是否等于设计长度 其误差均应在限差以内 测设距离和角度时 可根据精度要求分别采用一般方法或精密方法 DAS DBQ DBR 测设 放样 水平角 二 已知水平角的测设 已知水平角的测设 就是在已知角顶并根据一个已知边方向 标定出另一边方向 使两方向的水平夹角等于已知水平角角值 1 在O点安置经纬仪 盘左位置瞄准A点 使水平度盘读数为 1 一般方法 当测设水平角的精度要求不高时 可采用盘左 盘右分中的方法测设 例设地面已知方向OA O为角顶 为已知水平角角值 OB为欲定的方向线 A O B B1 B2 1 一般方法 A O B B1 B2 2 转动照准部 使水平度盘读数恰好为 值 在此视线上定出B1点 3 盘右位置 重复上述步骤 再测设一次 定出B2点 4 取B1和B2的中点B 则 AOB就是要测设的 角 2 精确方法 A O B B1 1 例设地面已知方向OA O为角顶 为已知水平角角值 OB为欲定的方向线 1 先用一般方法测设出B1点 2 用测回法对 AOB1观测若干个测回 求出各测回平均值 1 并计算出 1 3 量取OB1的水平距离 2 精确方法 A O B B1 1 4 计算改正距离 5 自B1点沿OB1的垂直方向量出距离BB1 定出B点 则 AOB就是要测设的角度 量取改正距离时 如 为正 则沿OB1的垂直方向向外量取 如 为负 则沿OB1的垂直方向向内量取 直线定线 直线定线应用广泛 2 A C A B B 1 3 视距测量 视线水平时 高差 水平距离 视线方向倾斜 假想尺子向视线方向倾斜 二 视线倾斜的视距测量 在地面起伏较大的地区进行视距测量的 必须使视线倾斜才能读取视距间隔 此时视线不垂直于视距尺故平距和高差为 平距 高差 三 视距测量的观测与计算 施测时 安置仪器于A点 量出仪器高i 转动照准部瞄准B点视距尺 分别读取上 下 中三丝的读数 计算视距间隔 再使竖盘指标水准管气泡居中 如为竖盘指标自动补偿装置的经纬仪则须将补偿开关打开 读取竖盘读数 并计算竖直角 计算出水平距离和高差 四 视距测量误差 读数误差 用视距丝在视距尺上读数的误差 与尺子最小分划的宽度 水平距离的远近和望远镜放大倍率等因素有关 因此读数误差的大小 视使用的仪器 作业条件而定 垂直折光影响 视距尺不同部分的光线是通过不同密度的空气层到达望远镜的 越接近地面的光线受折光影响越显著 视距尺倾斜所引起的误差 视距尺倾斜误差的影响与竖直角有关 尺身