第3章：角度测量..ppt

具体知识 1 水平角测量原理 2 DJ6级光学经纬仪 3 水平角测量 4 竖直角测量 5 经纬仪的检验与校正 6 DJ2级光学经纬仪 电子经纬仪简介 第三章角度测量 第一节水平角测量原理 地面上一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上所夹的角度 称为水平角 以 表示 为了测定水平角 可以设想在O点的铅垂线上设置一个带角度分划的水平度盘 另外装有瞄准目标的望远镜 当瞄准A时 在水平度盘读得读数为a 瞄准B时 读得读数为b 则水平角 为 b a 仪器必需满足条件 1 仪器必须具备一个能安置成水平的带有刻度的圆盘 2 能使刻度盘中心位于角顶点的铅垂线上 3 有一个能瞄准不同方向 不同高度目标的望远镜 不仅能水平方向旋转 也能竖直方向旋转 第二节DJ6级光学经纬仪 一 光学经纬仪概述普通经纬仪有光学经纬仪和游标经纬仪两类 我国经纬仪按精度等级分为DJ0 7 DJ1 DJ2 DJ6 DJ15 DJ60等六个等级 D 表示大地测量 J 表示经纬仪 其中数字1 2 6 等表示一测回方向中误差的秒值 二 光学经纬仪构造光学经纬仪主要由照准部 水平度盘和基座三部分组成 一 照准部经纬仪上部可转动的部分称为照准部 1 望远镜及横轴2 竖盘及竖盘指标水准管3 圆水准器及水准管4 光学读数设备5 竖轴及水平制动螺旋及微动螺旋 二 水平度盘部分 三 基座基座是支承仪器的底座 下部有三个脚螺旋 用来精平仪器 基座借助于中心螺旋与三脚架头连接 经纬仪用三脚架头来粗平仪器 中心螺旋下可悬挂垂球 用来使仪器竖轴中心与地面标志中心在同一铅垂线上 即用来对中 三 DJ6光学经纬仪的读数方法 光学经纬仪的读数设备是由一系列棱镜与透镜组成的一个光学系统 光线通过棱镜的折射 将水平度盘 竖直度盘的刻划及测微设备刻划都投射到读数显微镜内 以便读数 光学经纬仪上的度盘是一个带有刻划的玻璃圆盘 度盘上相邻两分划间弧长所对的圆心角值 称为度盘分划值 度盘是按顺时针方向每度注有数字 根据注字就可判定度盘分划值的大小 一般为1 30 或20 而小于度盘分划值的读数是用测微器测定的 DJ6级光学经纬仪主要采用分微尺测微器和单平板玻璃测微器两种 在显微镜中看到的像如图所示 测微尺的长度等于放大后度盘上一个分划长度 度盘分划值为1 测微尺分成6大格 每大格又分成10小格 因此 每小格为1 可估读到0 1 1 分微尺测微器 2 单平板玻璃测微器 测微轮转动时 带动仪器内部单平行玻璃板转动 随之测微盘也转动 以便读出小于度盘分划值的读数 第三节水平角测量 一 经纬仪的使用 1 对中 对中的目的是使度盘的中心安置在通过测站点的铅垂线上 对中误差一般应小于3mm 对中步骤 三角架高度适中 架头水平并粗对中标志 挂垂球精对中 平移仪器 经纬仪的安置包括对中和整平两项 安置完毕 就可以进行测角 测角的主要内容是瞄准和读数 一 光学经纬仪的安置 2 整平 1 旋转仪器照准部让长水准器与任意两个脚螺旋连线平行 调整这两个脚螺旋 使长水准器气泡居中 调整两个脚螺旋时 采用左手拇指原则 2 将照准部转动90 用另一个脚螺旋使长水准器气泡居中 3 重复 1 2 直至照准部转到任何位置 气泡都居中为止 二 瞄准安置好仪器后 松开照准部和望远镜的制动螺旋 用望远镜的准星大致对准目标 然后再拧紧这两个制动螺旋 调节目镜 使十字丝看得清楚 并转动物镜对光螺旋 使目标的像清晰 并消除视差 最后利用照准部和望远镜的微动螺旋精确对准目标 三 读数 打开反光镜 使读数窗分划清晰 消除视差 读数 二 水平角测量的方法 水平角测量的方法常用的有 测回法和全圆测回法 测回法 步骤 一 盘左位置 竖直度盘处于望远镜左侧位置 亦称正镜 望远镜瞄准目标A 为了减少标杆偏斜误差的影响 应尽量瞄准目标的最下部 配置水平度盘读数为0 00 00 或略大于00 一般小于10 然后读水平度盘的读数得a 记入观测手簿 松开照准部的制动螺旋 顺时针方向转动照准部 望远镜瞄准目标B 读水平度盘读数b 二 盘右位置 竖直度盘处于望远镜右侧位置 亦称倒镜 则盘左位置所测得水平角为 下半测回观测时 倒转望远镜 顺时针旋转照准部 先观测右目标B 逆时针方向旋转照准部 再观测左目标A 得水平度盘读数分别为b 和a 则盘右半测回角值为 右 b a 以上为半个测回 称为上半测回 为了检核及消除仪器误差对测角的影响 还要用盘右位置 即倒镜位置 再测半测回 称为下半测回 左 b a 注 在计算水平角时 总是用右目标的读数减左目标的读数 原因是水平度盘的刻划注记是顺时针方向增加的 如果右目标读数小于左目标读数 则将右目标读数加360 后再减 上半测回角值 左与下半测回 右之差 对于DJ6级仪器来说 若不超过40 则取平均 即得一测回的观测结果 左 右 2 当测角精度要求较高时 往往需要观测几个测回 为了减小水平读盘分划误差的影响 各测回间应根据测回数 按照180 n变换水平度盘位置 表为观测两测回 第二测回观测时 A方向的水平度盘应配置为90 左右 如果第二测回的半测回角差符合要求 则取两测回角值的平均值作为最后结果 二 水平角测量的误差及注意事项 一 仪器本身的误差 1 仪器加工不完善的误差 配置度盘 盘左盘右观测 2 仪器检较不完善的误差 盘左盘右观测 二 观测误差 1 仪器对中误差边长较短 角度接近180 时要仔细对中 2 仪器整平误差仔细整平 超标重测 3 目标偏心误差 标杆竖直 尽量照准标杆根部 4 照准误差 5 读数误差 三 外界条件的影响 四 经纬仪测角的注意事项 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 当观测目标间高低相差较大时 更应注意仪器整平 4 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 5 记录要清楚 应当场计算 6 一测回水平角观测过程中 不得再调整照准部管水准气泡 如气泡偏离中央超过2格时 应重新整平与对中仪器 重新观测 第四节竖直角测量 一 竖直角测量原理 在一个竖直面内 一点至观测目标的方向线与水平面间的夹角 称为竖角 又称垂直角或高度角 以 表示 目标在水平面以上的竖角为正 称为仰角 目标在水平面以下的竖角为负 称为俯角 角值分别为0 90 二 竖直度盘的构造 竖盘是一个玻璃的刻度盘 注记形式较多 但大多为全圆注记 注记方向有顺时针与逆时针两类 三 竖直角计算公式 盘左竖角 左 L 90 盘右竖角 右 270 R 盘左竖角 左 90 L盘右竖角 右 R 270 四 竖直角观测与计算 1 将仪器安置在测站上 对中 整平后 先盘左位置 将望远镜十字丝交点瞄准目标 一般只要求望远镜横丝对准目标即可 2 旋转竖盘指标水准管的微动螺旋使竖盘指标水准管的气泡居中 3 读取竖盘读数L 记入手簿 P50 4 倒转望远镜为盘右位置 继续按上面方法观测 读取读数R 记入手簿 竖角观测限差规定 同一测站各方向竖角观测算计得竖角的较差 DJ6级经纬仪要求不得超过 25 五 竖盘指标差 当视线水平时 读数指标偏离正确位置 与正确位置相差一个小角度x该角值简称指标差 第五节经纬仪的检验与校正 一 经纬仪应满足的几何条件 1 LL VV 2 十字丝应垂直于HH 3 CC HH 4 HH VV 指标差为0 光学对中器的光学垂线与VV重合 二 经纬仪的检验与校正 1 校验目的2 校验方法3 校正方法 反复校正 一 照准部水准管轴的检验与校正 二 十字丝竖丝的检验与校正 三 望远镜视准轴的检验与校正 四 横轴的检验与校正 五 竖盘指标差的检验与校正 六 光学对中器的检验与校正 1 检校目的2 检验方法 1 安置仪器于平坦地上 整平 在脚架中央固定一张白纸 2 调焦 通过光学对中器在纸上标出A点 3 将仪器旋转180 确认标记A是否偏离中心3 校正方法 第六节DJ2级光学经纬仪 电子经纬仪简介 一 DJ2级光学经纬仪 放大倍数不同 读数设备不同 二 电子经纬仪 特点 电子测角系统 测角自动化接口丰富 能实现数据处理和绘图自动化 键盘功能与信息显示 信息显示窗口 第一 键上 功能符号 第二 键上 功能符号 操作键 仪器键盘具有一键双重功能 一般情况下仪器执行键上方所标示的第一 测角 功能 当按下MODE键后再按其余各键则执行键下方所标示的第二 测距 功能 仪器面板右上角的PWR键为电源开关键 当仪器处于关机状态时 按下该键2秒后可打开仪器电源 当仪器处于开机状态时 按下