中国地质大学(北京)测量学第二章.ppt

第二章方向与角度测量 测图的原理 测量标志 本章内容提要 方向和角度的基本概念 方向和角度测量的方法 一 方向的概念 方位角 标准方向 北方向的定义方位角的定义 1 北方向的选择 真北方向 正北方向 真子午线方向 过地球表面某点指向地球北极的方向磁北方向 磁子午线方向 在地球表面上某点上的磁针静止时 磁针北端所指的方向坐标纵线北向平面直角坐标系中坐标纵线所指方向 三北方向线 2 方位角的定义 方位角 自标准方向北端起算 顺时针转至某直线的水平夹角 范围 00 3600 正 反方位角 对于A点来说 从A点坐标北向起算到B的方位角称正方位角从B点坐标北向起算到A的方位角称反方位角 左角和右角 1 右角 所测相邻边的水平夹角在前进方向的右边 2 左角 所测相邻边的水平夹角在前进方向的左边 三 方向测量 罗盘定向 罗盘的构造磁针 度盘 照准设备 罗盘与罗盘读数 罗盘测定磁方位角觇板和反光镜配合对准目标磁针北端读数为磁方位角 四 角度测量 水平角的概念测角的仪器 经纬仪经纬仪的使用角度的观测方法 1 水平角的概念 水平角 相交的两直线之间的夹角在水平面上的投影 2 测角的仪器 经纬仪 要有一个带分划的度盘 将它安置成位置 并使分度中心位于测站的上必须有照准目标的瞄准设备 它不但能上下转动而形成一个竖面 并且可绕一竖轴在水平方向上转动 测角的仪器应有的特征 测角时度盘动吗 经纬仪测角 经纬仪的一般构造 基座水平度盘照准部望远镜竖盘水准器和水准管 经纬仪 仪器的构造 7 5 1 水平度盘变换手轮2 光学对中器3 水平微动螺旋4 水平制动螺旋5 竖盘自动补偿器按钮6 望远镜的微动螺旋7 望远镜的制动螺旋8 竖直度盘 1 3 6 4 8 2 1 望远镜 望远镜是用作精确瞄准目标的 它和水平轴连接在一起 可以绕水平轴在竖直面内上下任意转动 望远镜的组成 物镜 目镜 十字丝板 内调焦镜 使用 使用 目镜调焦 对准目标 物镜调焦视差 眼睛在目镜端上下左右少量移动时产生的十字丝和目标影像相对移动的现象 2 水准器 水准器的分类 1 圆水准器 2 管水准器 水准器的整平 3 水平度盘及读数 分微尺读数 度盘的配置 调整水平度盘的位置 使某一个目标的方向值为一确定的数值 3 经纬仪的使用 经纬仪的使用1 如何安置经纬仪 2 如何用经纬仪测角 安置经纬仪 安置经纬仪 把仪器安置在测站上 1 对中 使仪器的中心与测站点的标志中心在同一铅垂线上2 整平 使仪器的竖轴垂直 即水平度盘居于水平位置 1 对中 垂球对中 光学对中 2 整平 粗平 圆水准器 脚架伸缩精平 管水准器 调脚螺旋 3 对中 整平 1 用三脚架或角螺旋使分划板上的圆心或十字丝交点对准测点 5 重复第3 4步 达到精确对中和整平 2 用三脚架腿的伸缩部分调节三脚架腿的长度使仪器基本水平 3 用脚螺旋使经纬仪精确整平 4 在架头上平移仪器 使仪器精确对中 4 水平角的测量 水平角的观测方法 1 测回法适用于观测两个方向之间的单角2 方向法适用于观测两个以上的方向 基本概念 盘左和盘右盘左 正镜 竖盘在望远镜的左边盘右 倒镜 竖盘在望远镜的右边测回上半测回 下半测回一个测回 多个测回配盘 1 测回法的步骤 1 盘左位置 瞄准左边的目标A点 配置度盘在0度或稍大于0度 读数记于手簿 4 逆时针旋转照准部 瞄准左边的目标A点 读数 并记录 2 顺时针旋转望远镜 瞄准右边的目标B点 读数记于手簿 以上为上半测回 得半测回角值 3 倒转望远镜 盘右位置 逆时针旋转照准部 瞄准右边的目标B点 读数记录 5 恢复盘左位置 重新配盘 进行下面的测回 以上为下半测回 得半测回角值且一测回角值 测回法观测手簿 观测者 a日期天气晴仪器号码 记录者 z 注意及说明 测回间要配盘上 下两个半测回照准部的水平旋转方向 照准目标的顺序不同 各测回的角度互差应小于40秒铅笔记录 不能擦记录时 分 秒一般都要记两位计算时 取平均值的原则是 四舍六入 逢五 奇进偶不进 2 方向法 方向法 适用于观测两个以上的方向 特点 零方向归零 方向法的步骤 观测 第一测回盘左 配盘顺时针观测A B C D 归零A盘右 逆时针观测A D C B 归零A第二测回盘左 配盘顺时针观测A B C D 归零A盘右 逆时针观测A D C B 归零A 方向法的步骤 计算 计算两倍照准误差2C2C 盘左读数 盘右读数 1800 计算各方向的平均读数平均读数 盘左读数 盘右读数 1800 2计算归零后的方向值各方向的平均读数 零方向的读数计算各测回归零后的方向值的平均 方向法观测手簿 注意事项 方向观测和计算同步进行 以及时发现问题 水平角方向法观测的技术要求 5 竖角的测量 竖角的概念竖盘构造及读数竖盘的指标差竖角指标自动补偿装置竖角的观测 1 竖角的概念 竖角在同一垂直面内 倾斜视线与水平线之间的夹角仰角 俯角仰角 视线在水平线之上俯角 视线在水平线之下 垂直角与天顶距 2 竖盘构造及读数 竖盘构造竖直度盘 竖盘指标 指标水准管及其微动螺旋竖盘的特点竖盘与望远镜指标与指标水准管 竖盘的注记方式 竖盘的读数 3 竖盘的指标差 定义 当望远镜视线水平且竖盘指标水准管气泡居中时 竖盘读数不是仪器制造时的设计读数而是大了或小了一个角值产生原因 指标偏离了正确的位置 竖盘指标差的消除和计算 4 竖角指标自动补偿装置 自动补偿装置 当经纬仪有微量的倾斜时 这种装置会自动的调整光路使读数为水准气泡居中时的读数 注意事项 on off 5 竖角的观测 要求 十字丝横丝切准所瞄目标的某固定点步骤1 将仪器安置在测站上 对中 整平 2 以盘左位置瞄准目标 固定望远镜 转动望远镜微动螺旋 使十字丝横丝精确切准目标顶端3 将自动补偿装置的旋钮置于 on 再次切准目标 读数并纪录 将自动补偿装置的旋钮置于 off 4 倒转望远镜 以盘右位置切准目标的同一点 读数并纪录 竖角观测的记录 观测者 a日期天气晴仪器 记录者 z 6 电子测角简介 全站仪 电子测角 测距仪电子测角 经纬仪的自动化记录 自动测角原理 光栅度盘测角 编码度盘测角 本章实习 1 实习内容 经纬仪的认识和使用实习地点 仪器室 教一 二楼 教一楼前时间安排 周四3 4 周四5 6实习要求 熟悉经纬仪构造熟悉经纬仪基本操作 如何安置熟悉经纬仪读数方法 注意事项 领取及归还仪器 分组 4 5人 男女生合理分配上课前准时在实验室借仪器 组长带仪器设备的出借证 每组两 三个人到仪器室领仪器 领到仪器当场检查 镜片 水准器有无破损 如有问题和实验室老师及时说明或更换 实习时间结束前 及时归还仪器 注意事项 仪器操作及保护 打开仪器箱时注意仪器摆放位置仪器旁边不能无人看守不能坐在仪器箱上操作时注意分工合作 轮流操作仪器实习时带铅笔仪器不能摔 注意事项 仪器操作及保护 仪器不能摔仪器的三个脚架摆放合理 仪器架到三脚架上时 中心螺旋要拧紧 仪器架到三脚架上之前 三脚架的三个收放螺丝要拧紧 操作时不要踢到仪器 本章实习 2 实习内容 经纬仪测角 测回法实习地点 仪器室 教一 二楼 教一楼前时间安排 周四3 4