公路常用测量仪器PPT课件.ppt

公路常用测量仪器 1 光学经纬仪 主要用于测定和测设角度的仪器2 水准仪与水准尺 测定和测设高程的仪器3 全站仪与GPS 主要用于测定和测设三维坐标的仪器4 测量仪器的使用保管与维修 1 3 2光学经纬仪 opticaltheodolite 的使用 经纬仪是测角的仪器 按精度 有 DJ6 DJ2 一 DJ6经纬仪的构造1 照准部 alidade 2 水平度盘 horizontalcircle 3 基座 tribrach DJ6经纬仪结构图 2 3 1 照准部 alidade 照准部 水平 制动 微动 望远镜 竖直 制动 微动 圆水准器 水准管 望远镜目镜调焦 物镜调焦 粗瞄准器 十字丝 读数显微镜 竖直度盘 光学对点器 复测扳手或度盘变换器 4 2 水平度盘 horizontalcircle 水平度盘由光学玻璃制成 顺时针0 360 刻度 水平度盘与照准部相互脱离 改变度盘位置 要使用度盘变换手轮或复测扳手 3 基座 tribrach 脚螺旋用于整平仪器 5 二 J6经纬仪读数方法 水平度盘读数 73 04 24 1 分微尺的分划值为1 估读到0 1 6 2 H 水平度盘读数 V 竖直度盘读数 6 1 爱我别走2 罗马尼亚歌曲 课间休息 音乐欣赏 7 三 J2光学经纬仪的构造 如图与J6相比 增加了 1 测微轮 读数时 对径分划线影像符合 2 换像手轮 水平读数和竖直读数间的互换 3 竖直读盘反光镜 竖直读数时反光 测微轮 换像手轮 竖直读盘反光镜 8 四 DJ2的读数方法 一般采用对径重合读数法 转动测微轮 使上下分划线精确重合后读数 9 1 垂球 plumbbob 法 1 脚架头上移动仪器进行对中 2 旋转脚螺旋进行整平 3 反复 1 2 两步 五 经纬仪的安置内容及要求 对中 centering 3mm整平 leveling 1格 10 2 光学对中器法 1 大致水平大致对中眼睛看着对中器 拖动三脚架两个脚 使仪器大致对中 并保持 架头 大致水平 2 伸缩脚架粗平根据气泡位置 伸缩三脚架两个脚 使圆水准气泡居中 11 3 脚螺旋精平 左手大拇指法则 气泡居中 1 2等高 气泡居中 3与1 2等高 12 1 转动仪器 使水准管与脚螺旋1 2连线平行 2 根据气泡位置运用法则 对向旋转脚螺旋1 2 3 转动仪器900 运用法则 旋转脚螺旋3 13 4 架头上移动仪器 精确对中 5 脚螺旋精平 6 反复 4 5 两步 14 3 5经纬仪的检验与校正 经纬仪的主要轴线 1 竖轴VV2 水准管轴LLtube3 横轴HH4 视准轴CC5 圆水准器轴L L 15 4 HH VV 横轴的检校5 竖盘指标差应为零 指标差的检校6 光学垂线与VV重合 光学对中器的检校7 L L VV 圆水准器的检验与校正 次要 16 二 经纬仪的检验与校正 1 照准部水准管轴的检校 1 检验 用任意两脚螺旋使水准管气泡居中 然后将照准部旋转180 若气泡偏离1格 则需校正 2 校正 用脚螺旋使气泡向中央移动一半后 再拨动水准管校正螺丝 使气泡居中 此时若圆水准器气泡不居中 则拨动圆水准器校正螺丝 17 2 十字丝竖丝的检校 1 检验 用十字丝交点对准一目标点 再转动望远镜微动螺旋 看目标点是否始终在竖丝上移动 2 校正 微松十字丝的四个压环螺丝 转动十字丝环 使目标点始终在竖丝上移动 18 3 视准轴的检校 1 检验 在平坦地面上选择一直线AB 约60m 100m 在AB中点O架仪 并在B点垂直横置一小尺 盘左瞄准A 倒镜在B点小尺上读取B1 再用盘右瞄准A 倒镜在B点小尺上读取B2 19 2 校正 方法 拨动十字丝左右两个校正螺丝 使十字丝交点由B2点移至BB2中点B3 20 4 横轴的检验与校正 1 检验 在20 30m处的墙上选一仰角大于30 的目标点P 先用盘左瞄准P点 放平望远镜 在墙上定出P1点 再用盘右瞄准P点 放平望远镜 在墙上定出P2点 21 2 校正 方法 用十字丝交点瞄准P1P2的中点M 抬高望远镜 并打开横轴一端的护盖 调整支承横轴的偏心轴环 抬高或降低横轴一端 直至交点瞄准P点 此项校正一般由仪器检修人员进行 22 5 指标差的检校 1 检验 用盘左 盘右先后瞄准同一目标 计算指标差x L R 360 2 J6 x 1 J2 x 30 时 要进行校正 2 校正 用指标水准管微动螺旋 使中丝对准 R x 位置 再有拨针使指标气泡居中 23 6 光学对中器的检校 1 检验 精密安置仪器后 将刻划中心在地面上投下一点 再旋转照准部 每隔120 投下一点 若三点不重合 则需校正 2 校正 用拨针使刻划中心向三点的外接圆心移动一半 24 7 圆水准器的检校 次要 1 检验 精平 水准管气泡居中 后 若圆水准气泡不居中 则需校正 2 校正 用圆水准气泡校正螺丝使其居中 25 1 望远镜物镜目镜十字丝 上 中 下丝 三个部分组成 二 水准测量的仪器与工具 一 水准仪组成 26 圆水准器 用于整平 水准管 用于精平 特性 气泡始终向高处移动 3 基座 2 水准器 27 28 二 水准尺主要有单面尺 双面尺和塔尺 1 尺面分划为1cm 每10cm处 E字形刻划的尖端 注有阿拉伯数字 2 双面尺的红面尺底刻划 一把为4687mm 另一把为4787mm 三 尺垫放在转点上 以防水准尺下沉 29 三 水准仪的使用 操作程序 粗平 瞄准 精平 读数 一 粗平调节脚螺旋 使圆水准气泡居中 1 方法 对向转动脚螺旋1 2 使气泡移至1 2方向中间 转动脚螺旋3 使气泡居中 三 水准仪的使用 30 图形 粗平的操作方法示意图 2 规律 气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致 31 二 瞄准 1 方法 先用准星器粗瞄 再用微动螺旋精瞄 2 视差 概念 眼睛在目镜端上下移动时 十字丝与目标像有相对运动 产生原因 目标像平面与十字丝平面不重合 消除方法 反复交替调节目镜和物镜对光螺旋 32 三 精平 1 方法 如图所示 调节微倾螺旋 使水准管气泡成像抛物线符合 2 说明 自动安平水准仪 不需进行精平 33 四 读数 精平后 用十字丝的中丝在水准尺上读数 1 方法 米 分米看尺面上的注记 厘米数尺面上的格数 毫米估读 2 规律 读数在尺面上由小到大的方向读 故仪器若成倒像的 从上往下读 若成正像 即从下往上读 34 图形 水准仪读数实例 4 水准仪读数实例 6 252 1 477 0 725 35 四 普通水准仪的检验与校正一 水准仪轴线应满足的几何关系 水准管轴LL 视准轴CC圆水准轴L L 竖轴VV横丝要水平 即 VV 36 二 水准仪的检验与校正 一 圆水准器的检验与校正1 检验 气泡居中后 再将仪器绕竖轴旋转180 看气泡是否居中 2 校正 用三个脚螺旋使气泡向中央移动一半 再用三个 校正螺旋 使气泡居中 37 二 十字丝横丝的检验与校正 1 检验 整平后 用横丝的一端对准一固定点P 转动微动螺旋 看P点是否沿着横丝移动 2 校正 旋下目镜处十字丝环外罩 转动左右2个 校正螺丝 38 三 水准管轴 视准轴 i角 的检校 1 检验 1 平坦地上选A B两点 约50m 2 在中点C架仪 读取a1 b1 39 3 在距B点约2 3m处架仪 读取a2 b2 得h2 a2 b2 若h2 h1 则水准管轴不平行视准轴 40 2 校正方法有二种 1 校正水准管旋转微倾螺旋 使十字丝横丝对准 a2 h1 b2 拨动水准管 校正螺丝 使水准管气泡居中 2 校正十字丝 可用于自动安平水准仪保持水准管气泡居中 拨动十字丝上下两个 校正螺丝 使横丝对准 a2 h1 b2 41 五 自动安平 精密 电子水准仪简介 一 自动安平水准仪1 原理 望远镜的光路上加有一个补偿器 42 自动安平水准仪照片 43 3 检校 要增加一项补偿器的检验 即 转动脚螺旋 破坏粗平 看警告指示窗是否出现红色 2 使用 粗平后 望远镜内观察警告指示窗应全部呈绿色 最好状态是指示窗的三角形尖顶与横指标线平齐 44 二 精密水准仪 1 精密水准仪 提供精确的水平视线和精确读数 2 精密水准尺 刻度精确 铟瓦尺 45 46 2020 3 20 47 3 读数方法 精平后 转动 测微螺旋 使十字丝的楔形丝精确夹准某一整分划线 将整分划值和测微器中的读数合起来 1 48655m 48 三 数字水准仪 digitallevel 及条纹码水准尺 codinglevelstaff 优点 具有自动安平 显示读数和视距功能 与计算机数据通讯 避免人为观测误差 49 50 2 5水准测量误差及注意事项 来源有 仪器误差 操作误差 外界条件影响一 仪器误差主要有 视准轴不平行于水准管轴 i角 的误差 水准尺误差 51 二 操作误差主要有 水准气泡未严格居中 视差 估读误差 水准尺未竖直 三 外界条件影响的误差主要有 仪器下沉 尺垫下沉 地球曲率 大气折光 气温和风力 52 内容提要 6 4全站仪功能介绍全站仪的发展全站仪的构造介绍全站仪功能介绍拓普康全站仪的使用 讲题 全站仪 totalstation 功能介绍 53 6 4全站仪功能介绍 一 全站仪 totalstation 的发展 54 55 二 全站仪 totalstation 构造简介 56 全站仪构造介绍录像 57 三 全站仪的功能介绍 1 角度测量 1 功能 测水平角竖直角 2 方法 与经纬仪相同 若要测出水平角 AOB 则 58 当精度要求不高时 只需半测回 瞄准A点 置零 0SET 瞄准B点 记下水平度盘HR的大小 现场演示 59 当精度要求高时 可用测回法 步骤同用经纬仪操作 配置度盘时 可以用 置盘 HSET 提问 测回法操作步骤 请一位同学上台演示 全站仪测回法录像 60 2 距离测量 distancemeasuring PSM PPM设置 测距 坐标 放样前 1 棱镜常数 PSM 的设置 一般 PRISM 0 原配棱镜 30mm 国产棱镜 2 大气改正数 PPM 乘常数 设置 输入测量时的气温 TEMP 气压 PRESS 或经计算后 输入PPM的值 61 1 功能 可测量平距 高差和斜距 全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜距 2 方法 照准棱镜点 按MEAS 全站仪距离测量录像 S c t 2 62 3 坐标测量 coordinatemeasuring 1 功能 测出目标点的 X Y H 2 原理1 平面坐标 X Y 测量原理 63 2 高程 Z 测量原理 64 3 方法 后视点 测站点 待测量点 1 输入测站X Y H 仪器高i 棱镜高t 2 瞄准后视点 将水平度盘读数设置为测站至后视点的坐标方位角 3 瞄准目标棱镜点 按MEAS 测量 键 全站仪坐标测量录像 65 4 点位放样 Layout 1 功能 根据设计的待放样点P及已知点的坐标 在实地标出P点的平面位置及填挖高度 66 2 原理 1 先在待放样点的大致位置立棱镜对其进行观测 测出当前棱镜位置的坐标 67 2 将当前坐标与放样点的坐标相比较 计算出其差值 距离差值dD和角度差dHR或纵向差值 X和横向差值 Y X Y 后视点 测站点 当前棱镜位置 待放样点P dD dHR 68 3 根据显示的dD dHR或 X Y 逐渐找到放样点的位置 X Y 后视点 测站点 当前棱镜位置 待放样点P dD dHR dHR 0000 00 dHD 0m 全站仪点位放样录像 69 1 superstar S H E 2 赤道和北极 70 5 程序测量 1 数据采集 2 坐标放样 3 对边测量 悬高测量 面积测量 导线测量 后方交会等 4 数据存储管理 包括数据的传输 数据文件的操作 改名 删除 查阅 71 四 拓普康全站仪的使用 见 拓普康全站仪使用简介 讲义 72 附 TOPCON全站仪放样点位的方法 以下介绍的是少量零星点的坐标放样方法 1 按MENU 进入主菜单测量模式 2 按LAYOUT 进入放样程序 再按SKP 略过选择文件 3 按OOC PT F1 再按NEZ 输入测站O点的坐标 x0 y0 H0 并在INS HT一栏 输入仪器高 73 4 按BACKSIGHT F2 再按NE AZ 输入后视点A的坐标 xA yA 若不知A点坐标而已知坐标方位角 则可再按AZ 在HR项输入的值 瞄准A点 按YES 5 按LAYOUT F3 输入待放样点B的坐标 xB yB HB 及测杆单棱镜的镜高后 按ANGLE F1 使用水平制动和水平微动螺旋 使显示的dHR 0 即找到了OB方向 指挥持测杆单棱镜者移动位置 使棱镜位于OB方向上 74 6 按DIST 进行测量 根据显示的dHD来指挥持棱镜者沿OB方向移动 若dHD为正 则向O点方向移动 反之若dHD为负 则向远处移动 直至dHD 0时 立棱镜点即为B点的平面位置 其所显示的dZ值即为立棱镜点处的填挖高度 正为挖 负为填 7 按NEXT 放样下一个点C 75 第二章水准测量 第十章GPS定位原理及应用简介 一 GPS的定义及历史1 定义全球定位系统GPS GlobalPositioningSystem 是一种可以授时和测距的空间交会定点的导航系统 可向全球用户提供连续 实时 高精度的三维位置 三维速度和时间信息 76 2 GPS的产生与发展 由TRANSIT到GPS 1957年10月第一颗人造地球卫星上天 天基电子导航应运而生利用多普勒频移原理1964年建成子午卫星导航定位系统 TRANSIT 美国从1973年开始筹建全球定位系统 1994年投入使用 经历20年 耗资300亿美元 是继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划 77 二 GPS的组成 GPS定位系统由GPS卫星空间部分 地面控制部分和用户GPS接收机三部分组成 78 1 空间部分由21颗工作卫星和3颗备用卫星 GPS卫星图片1 79 GPS卫星图片2 80 2 地面控制部分 Coloradosprings Hawaii Ascencion DiegoGarcia kwajalein 1个主控站 Coloradosprings 科罗拉多 斯平士 3个注入站 Ascencion 阿森松群岛 DiegoGarcia 迭哥伽西亚 kwajalein 卡瓦加兰 5个监控站 以上主控站 注入站及Hawaii 夏威夷 81 3 用户接收机部分 GPS接收机的基本类型分导航型和大地型 大地型接收机又分单频型和双频型 82 图片 导航型GPS机 手持型GPS机 车载型GPS机 83 图片 大地型GPS接收机 单频机 双频机 84 三 GPS定位方法分类 1 绝对 单点定位 pointpositioning 确定观测点在WGS 84系中的坐标 即绝对位置 2 相对定位 relativep