测量学水准仪的使用PPT课件

1、第1页/共65页第2页/共65页A第3页/共65页3.1 水平角的测量原理 水平角概念：相交的两条空间直线之间的夹角在水平面上的投影。 水平角的范围：(0o，360o) 原理：OA投影在水平度盘上读数为a，OB投影在水平度盘上读数为b。则： ab第4页/共65页3.2 竖直角的测量原理 竖直角概念：同一竖直面内倾斜视线与水平线之间的夹角 竖直角的范围：(0o,90o) 视线上仰竖直角为正，下俯为负。 原理：同一竖直面内倾斜视线与水平线在竖直度盘上读数之差。第5页/共65页水平角竖角第6页/共65页3.2 竖直角的测量原理 竖直角概念：同一竖直面内倾斜视线与水平线之间的夹角 竖直角的范围：(0o

2、,90o) 视线上仰竖直角为正，下俯为负。 原理：同一竖直面内倾斜视线与水平线在竖直度盘上读数之差。第7页/共65页望远镜有效孔径不小于望远镜放大倍数不小于水准管分划值水平度盘垂直度盘 1 2 66/2mm 20/2mm 30/2mm 10/2mm 20/2mm 30/2mm 经纬仪系列的技术参数和用途8二等平面控制测量及精密工程测量三、四等平面控制测量及一般工程测量图根控制测量 及一般工程测量一测回水平方向中误差主要用途经纬仪等级第8页/共65页提 要 二 光 学 经 纬仪 的 构 造及 度 盘 读 数749 第9页/共65页提 要 二 光 学 经 纬仪 的 构 造及 度 盘 读 数7410

3、第10页/共65页电子经纬仪电子经纬仪基本结构与光学经纬仪相同；操作方法基本结构与光学经纬仪相同；操作方法也基本相同。也基本相同。用微电子技术自动显示度盘的读数。用微电子技术自动显示度盘的读数。1174 苏州光学仪器厂DJD系列电子经纬仪 （2级和6级）第11页/共65页3.3 DJ6级光学经纬仪的构造 三大组成部分照准部水平度盘 基座第12页/共65页照准部水平度盘基座n三大组成部分第13页/共65页三大组成部分第14页/共65页3.3 DJ6级光学经纬仪的构造 构造：如图 作用：承载照准部 使用：与脚架相接，用脚螺旋整平经纬仪基座第15页/共65页基座脚螺旋第16页/共65页 3.3 DJ

4、6级光学经纬仪的构造 组成部分： 望远镜 横轴、竖直度盘、读数显微镜 照准部水准器 竖轴 光路系统照准部第17页/共65页第18页/共65页水平度盘第19页/共65页 3.3 DJ6级光学经纬仪的构造 水平度盘的构造顺时针，0360的刻划。水平读盘0ba水平度盘090180270水平面abAoB第20页/共65页c水平面abAOB0a水平度盘=终边b-始边a当ba时 = b a 当ba 时 = b+3600 a 计算公式 3.3 DJ6级光学经纬仪的构造第21页/共65页 位置变动手轮 复测装置 3.3 DJ6级光学经纬仪的构造水平读盘水平度盘转动的控制装置作用：为了设置某一方向的特殊度数，即

5、控制水平度盘水平转动。第22页/共65页 ba= b+3600 aba设设定方向读数：000000那么下一个读数即可马上求解水平角。第23页/共65页3.4 DJ6级光学经纬仪的读数方法 分微尺测微器 光路系统 读数方法度盘刻划成像到读数显微镜第24页/共65页光路图反射镜水平度盘竖直度盘读数显微镜分微尺指标镜第25页/共65页 度盘的分划线和分微尺成像3.4 DJ6级光学经纬仪的读数方法第26页/共65页 1）找到居于分微尺刻划部分的度盘的分划线；4）读出分微尺的刻划线的读数，并估读一位；5*1 +12 =5 12 5)读数相加,为1800 5 12 2）读出该度盘分划线读数1800；3）分

6、微尺0刻划线到该度盘分划线之间的分微尺的刻划线的数目5；读数方法：第27页/共65页竖盘读数方法与水平度盘读数方法一致。750 56 18 3.4 DJ6级光学经纬仪的读数方法第28页/共65页3.5 水平角测角方法 经纬仪的安置 对中 整平 瞄准第29页/共65页3.5 水平角测角方法 经纬仪的安置 第一步对中（大致对中）1）垂球对中偏差大，平移三角架，否则，平移仪器。OoAB第30页/共65页7431第31页/共65页3.5 水平角测角方法 第一步对中（大致对中） 2）光学对中 眼睛看着光学对中器，两手抓住两个脚架进行拖动，使仪器大致对中，眼睛看着光学对中器，两手抓住两个脚架进行拖动，使仪

7、器大致对中，并保持脚架头大致水平。并保持脚架头大致水平。两只脚离地，前后左右移动第32页/共65页第33页/共65页3.5 水平角测角方法 经纬仪的安置第二步：整平对中（1）伸缩脚架粗平根据气泡位置，升高或降低脚架（注：气泡总位于高处）根据气泡位置，升高或降低脚架（注：气泡总位于高处）,使圆水准气泡使圆水准气泡居中。居中。两只脚不离地，沿脚架上下伸缩第34页/共65页3.5 水平角测角方法 经纬仪的安置整平对中2）使照准部水准管与一对脚螺旋连线平行3）调节这一对脚螺旋使气泡居中4）旋转900，调节第三个脚螺旋，使气泡居中5）平移经纬仪，严格对中6）再转动照准部，重复15的步骤几次。 第35页/

8、共65页3.5 水平角测角方法气泡居中，1、2等高123气泡居中，3与1、2等高123第36页/共65页3.5 水平角测角方法 瞄准第37页/共65页瞄 准3874二、 瞄准（） 操作步骤： 粗瞄、制动、水平微动精确瞄准。用水平微动螺旋完成瞄准，垂直标志尽量瞄准目标下部，减少由于目标不铅垂而引起的方向误差。第38页/共65页3.5 水平角测角方法 水平角测量 1）测回法 2）方向观测法第39页/共65页3.5 水平角测角方法 盘左盘右的概念盘左观测盘右观测竖直度盘竖直度盘第40页/共65页3.5 水平角测角方法 水平角测量 测回法使用对象：两个方向的单角测量。ABO操作步骤：1）测站O安置经纬

9、仪，对中，整平；2）望远镜盘左瞄准目标A，读数a,或者设置读数接近00，将读数a记录在表中；第41页/共65页3.5 水平角测角方法 水平角测量 测回法ABO = （1+2）/24）倒转望远镜，盘右瞄准目标B，读数，逆时针瞄准A读数，此为下半测回，求半测回角2 ；操作步骤：3）顺时针旋转照准部，瞄准目标B，读数b，将读数b记录在表中，此为上半测回，计算上半测回角值1=b-a;5）取两个半测回角度平均值为一测回的观测值。第42页/共65页测回法记录格式254 24 06180 05 0074 19 06右ABO左AB00 04 1874 23 42 74 19 2474 19 15ABO测站竖盘

10、位置目标水平度盘读数 半测回角值 一测回角值 示 意 图第43页/共65页3.5 水平角测角方法 水平角测量 测回法精度要求：ABO1）两个半测回角值之差不大于36 ；2）各测回角值之差即测回差不大于24 ；第44页/共65页3.5 水平角测角方法 水平角测量 方向观测法使用对象：观测方向多于两个ACOB操作步骤：1）测站O安置经纬仪，对中，整平；2）望远镜盘左瞄准目标A，读数a, 或者设置读数接近00， 将读数a记录在表中；第45页/共65页3.5 水平角测角方法水平角测量方向观测法ACOB操作步骤：3）顺时针旋转照准部，依次瞄准目标B、C，读数，将读数b、c记录在表中，最后再瞄准A点归零，

11、此为上半测回；4）倒转望远镜，盘右瞄准目标A，读数，逆时针依次瞄准C、B、A读数，将读数b、c、a 记录在表中，此为下半测回；5）取两个半测回方向平均值为方向观测值；第46页/共65页3.5 水平角测角方法水平角测量方向观测法操作步骤：ACOB6）计算各测回方向的归零方向观测值。即方向 观测值与起始方向差；8）计算两方向水平角。7）计算各测回归零方向观测值的平均值，作为 方向的归零方向观测值；第47页/共65页3.5 水平角测角方法ABOCD盘左零方向ABOCD盘右零方向n水平角测量方向观测法第48页/共65页3.5 水平角测角方法水平角测量方向观测法精度要求：1）归零误差，即半测回中两次瞄准

12、起始方向A 的读数差，不大于18 ；2）照准误差，即同一目标盘左盘右两半测回中 读数差的绝对值，应该在180060 内；3）各测回同一方向的归零方向观测值之差，不 大于24 。第49页/共65页方向观测法记录手薄第50页/共65页3.6 竖直角测量 竖直角：在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与水平视线的夹角( (也叫垂直角) )。仰角为正，俯角为负。天顶铅垂线水平线ACAZCZACB090 180270第51页/共65页竖直度盘和读数系统 竖直度盘组成结构 包括：竖盘、竖盘指标水准管和竖盘指标水准管微动螺旋。第52页/共65页后两部分，多采用竖盘指标自动归零补偿器来替代。特点：读数指标线固定不

13、动，而整个 竖盘随望远镜一起转动。第53页/共65页竖直度盘和读数系统 竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。（1）顺时针注记180270 090盘左指标线270900180盘右指标线第54页/共65页竖直度盘和读数系统 竖盘的注记形式（2）逆时针注记第55页/共65页1、顺时针注记左=90-L 右=R-270 故一测回竖直角=(左+右)/2 =(R-L-1800) /2竖直角的计算公式第56页/共65页竖直角的计算公式问题：左= ？右=？左= L -90 右=270- R一测回竖直角: =(L-R+1800)/2 2、逆时针注记第57页/共65页3.6 竖直角测量 约定：仰角为正，俯角为负；

14、 计算竖直角的法则：1）当物镜上仰时，若读数逐渐增加，则 a=读数起始读数 若读数逐渐减小，则a=起始读数读数2）当物镜下俯时，若读数逐渐增加，则 a=起始读数读数 若读数逐渐减小，则a=读数起始读数第58页/共65页3.6 竖直角测量 竖直角的观测 1）安置仪器 2）盘左观测 3）盘右观测 4）计算结果第59页/共65页3.6 竖直角测量n竖直角观测的记录手簿第60页/共65页3.6 竖直角测量 竖盘指标差 当竖盘指标水准管气泡居中时，指标并不恰好指向9090或270270，而与正确位置相差一个小角度x,xx,x称为竖盘指标差。 指标差产生的原因，是指标水准管未校正完善，这可以进行校正。第61页/共65页3.6 竖直角测量 竖盘指标差当视准轴水平、指标水准管气泡居中时，由于指标差x x的存在，竖盘盘左读数为9090+x+x，则正确的竖直角应为： a （x)-Lx)-L同样，盘右时正确的竖直角应为： a（x)x)将上两式相加并除以2 2，得 x= (L+R-360)/2第62页/共65页3.8 水平角观测的误差分析 仪器误差 检校仪器，盘左、盘右观测方法，多测回变换起始读数的方法减弱及消除误差 视准轴误差（视准轴误差（CCHHCCHH） 盘左盘右观测取平均