项目三：角度测量VIP

道路工程测量,2015年7月,项目三：角度测量,一、角度测量原理二、经纬仪构造及使用三、角度测量四、经纬仪的检验与校正五、角度测量误差六、电子测角原理,一、角度测量原理,1、水平角定义：空间相交的两条直线在水平面上的投影之间的夹角。取值范围：0360,水平角测量原理=b-aba=b-a+360ba,2、竖直角（垂直角）定义：在同一竖直面内视线和水平线之间的夹角。,测量原理：=nm仰角：视线在水平线之上，符号为正，090；俯角：视线在水平线之下，符号为负，0-90,1、光学经纬仪的基本构造,（1）照准部（2）水平度盘（3）基座,照准部,水平度盘,基座,二、经纬仪构造及使用,物镜,采光镜,物镜调焦螺旋,目镜调焦螺旋,望远镜微动螺旋,垂直制动螺旋,竖盘指标水准管微动螺旋,水平制动螺旋,水平微动螺旋,竖直度盘,管水准器,竖盘指标水准管,读数窗,光学经纬仪照准部,经纬仪水平度盘,水平圆盘度盘复测器或拨盘手轮轴套,复测钮,仪器的基座脚螺旋连接板轴套座孔固定螺丝,轴座固定螺丝,仪器的基座,脚螺旋,连接板,经纬仪基座,（1）读数装置,水平度盘测微尺（全圆360格）（1度60格）,2、DJ6经纬仪读数装置及读数方法,（2）读数方法,以在分微尺上的度盘分划线为准读取度数，而后读取该度盘分划线与分微尺指标线之间的分微尺读数的分数，并估读到0.1，即得整个读数值。,水平度盘读数为18006.4（1800624）,竖直度盘读数为7557.2（755712）,测微手轮换像手轮,3、DJ2经纬仪读数装置及读数方法,（1）读数方法一,（2）读数方法二,半数字化读数方法,4、光学经纬仪的使用,对中对中目的：使水平度盘的中心与测站点位于同一垂线上整平使水平度盘处于水平位置照准使要照准的目标点在望远镜中影像与十字丝的交点重合读数读出指标线所指的度盘读数,光学对中,经纬仪的安置,经纬仪的安置步骤,(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。使光学对中器大致位于测站上，将三脚架踩牢。(2)旋转光学对中器的目镜，看清分划板上的圆圈，拉或推动目镜使测站点影像清晰。(3)旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。,(4)伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。(5)用脚螺旋精确整平照准部水准管管，使水准管气泡均居中。,(6)如果光学对中器分划圈不在测站点上，应松开连接螺旋，在架头上平移仪器，使分划圈对准测站点。(7)重新再整平仪器，依此反复进行直至仪器整平后，光学对中器分划圈对准测站点为止。,测回法两个观测目标方向观测法三个或三个以上的观测目标,三、角度测量,（2）几个概念盘左状态（正镜）盘右状态（倒镜）,（1）测角方法,1、水平角测量,（3）测回法测角,安置仪器，竖立观测目标；盘左观测（上半测回）左=b左-a左盘右观测（下半测回）右=b右a右计算一测回角值,测回法测角记录表,为减少度盘分划误差的影响，需要进行多测回观测，各测回间应按180/n的差值来配置水平度盘。,例：观测四个测回：第一测回：略大于00000，第二测回：略大于450000第三测回：略大于900000，第四测回：略大于1350000,DJ6经纬仪度盘配置,DJ2经纬仪度盘配置,M:测回数j:测回序号I:水平度盘最小间格分划值，J2:i=10W:测微盘分格数，J2:,测回间配置度盘可消除度盘刻划误差和测微器刻划误差,9010+235,安置仪器，竖立观测目标；盘左观测（上半测回）盘右观测（下半测回）计算一测回角值,（4）方向观测法,方向观测法测角记录表,测回法观测水平角习题,2、竖直角测量,（1）竖盘构造,竖直度盘垂直固定在望远镜旋转轴的一端，随望远镜的转动而转动而指标不动。盘左视线水平竖盘指标应指向90；盘右视线水平指标应指向270。,逆时针度盘,顺时针度盘,（2）竖直角的计算方法,1）顺时针度盘,2）逆时针度盘,竖直角：,（3）竖盘指标差,竖盘指标差：视线水平时，竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘指标所指向的读数是90或270,如果视线水平竖盘指标所指读数与整数相差一个x角，称之为竖盘指标差,（4）竖直角观测方法,在测站点上安置仪器。盘左精确照准目标，读取竖盘读数L，并记录。盘右精确照准原目标，读取竖盘读数R，并记录。竖直角计算。,（2）记录与计算,竖直角观测记录表,竖直角观测习题,（1）经纬仪的主要轴线:1）竖轴VV2）水准管轴LL3）横轴HH4）视准轴CC5）圆水准器轴LL,1、经纬仪轴线及应满足的几何条件,四、经纬仪的检验与校正,水平角测量经纬仪满足的条件：1）竖轴必须竖直2）水平度盘必须水平3）望远镜上下转到扫过的是一个竖直面,1)VVLL照准部水准管轴的检校2)HH竖丝十字丝竖丝的检校3)HHCC视准轴的检校4)HHVV横轴的检校5)竖盘指标差应为零指标差的检校6)光学对中器的视准轴与VV重合光学对中器的检校7)圆水准轴LLVV圆水准器的检验与校正,（2）经纬仪轴线应满足的条件,2、经纬仪的检验与校正,（1）照准部水准管的检验与校正,1）检验目的：使LLVV,即当照准部水准管气泡居中时，应使水平度盘水平，竖轴铅垂。2）检验方法：安置仪器后使照准部水准管平行于一对脚螺旋的连线，转动这对脚螺旋使气泡居中。再将照准部旋转180，通过气泡是否居来判定。3）校正方法：脚螺旋转一半，拨针校一半。,（2）十字丝竖丝的检验与校正,1）检验目的：十字丝竖丝HH2）检验方法：用十字丝竖丝的一端精确瞄准某点，固定水平制动螺旋和望远镜制动螺旋，转动竖直微动螺旋。看目标是否离开竖丝。3）校正方法：旋松固定螺丝，转动十字丝板座直至满足要求。,（3）视准轴的检验与校正,1）检验目的：使CCHH视准轴误差(c):视准轴与横轴的夹角和90的差值。,2）检验方法1：选一长约80m的平坦地区，将经纬仪安置于中间O点，在A点竖立测量标志，在B点水平横置一根水准尺，使尺身垂直于视线OB并与仪器同高。盘左、盘右分别照准横尺读数，读数为B1、B2，判断B1、B2两点否重合。,3）校正方法以盘右位置读数为准，计算两次读数的平均数:转动水平微动螺旋将度盘读数值配置为读数180，视准轴偏离了原照准的目标，然后拨动十字丝校正螺丝，直至使视准轴再照准原目标为止。,（4）横轴的检验与校正,1）检验目的：HHVV,2）检验方法：仪器离墙2030m；目标M仰角30左右。盘左照准M点，望远镜大致放平，在墙上标出m1，倒镜，盘右位置照准M点，放平望远镜，在墙上标出m2点。判定m1和m2是否重合。,3）校正方法厂家或专业仪器修理人员进行校正,5.竖盘指标水准管的检验与校正,1）检验目的：使竖盘指标处于正确的位置（x=0）。2）检验方法：盘左、盘右观测同一目标，计算指标差x。如果x超限，则须校正。3）校正方法：竖盘补偿器,（6）光学对中器的检验与校正,1）检验目的：使光学对中器视准轴与仪器竖轴重合2）检验方法：投点法3）校正方法：用拨针使刻划中心向两点的连线中心或三点外接圆心移动一半。反复校正直至重合为止。,五、角度测量的误差分析,1、仪器误差（1）仪器制造、加工不完善的误差。1）照准部偏心差：盘左盘右取平均值的方法消除。2）度盘刻划误差：测回间度盘配置（2）仪器检校不完善的误差：1）视准轴误差2）横轴误差3）数盘指标差的残余误差4）十字丝竖丝不垂直于横轴的误差,2、观测误差（1）对中误差（测站偏心）（2）整平误差（3）目标偏心误差（标杆倾斜误差）观测目标必须竖直，水平角观测必须瞄准目标底部，竖直角观测瞄准目标顶部。（4）照准误差：严格照准（5）读数误差：仔细操作，准确估读。,3、外界环境的影响（1）观测时间选择（2）温度（3）雨雪（4）大气密度（风沙、雾）（5）风力（6）地质条件,4、角度观测注意事项（1）观测前应先检校仪器，采用盘左盘右观测。（2）安置仪器是注意对中，地形起伏较大时注意严格整平。（3）目标处的标杆应据目标远近不同选择不同粗细的标杆。（4）观测时应严格遵守各项操作规定。（5）读数应准确。（6