chap4 经纬仪测量ppt课件

1、现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.1 程度角丈量原理程度角丈量原理4.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪4.3 程度角观测程度角观测4.4 竖直角观测竖直角观测4.5 三角高程丈量三角高程丈量4.6 视距丈量视距丈量4.7 全站仪简介全站仪简介现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l 角度丈量是丈量任务的根本内容之一，它包括程度角丈量和垂直角丈量。程度角丈量用于求算点的平面坐标，垂直角丈量用于测定点的高程。角度丈量中最常用的仪器就是光学经纬仪。4-1 程度

2、角丈量原理程度角丈量原理 所谓程度角，是指空间两直线的夹角在程度面上所谓程度角，是指空间两直线的夹角在程度面上的垂直投影。的垂直投影。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量地面上一点到地面上一点到两目的点的方两目的点的方向线所夹的程向线所夹的程度角，就是过度角，就是过这两方向线所这两方向线所作两竖直面间作两竖直面间的二面角的二面角 如图，从如图，从C点观测点观测A、B的程度角在的程度角在Q面上垂面上垂直投影所成的直投影所成的 所谓程度角，是指空间两直线的夹角在程度面上所谓程度角，是指空间两直线的夹角在程度面上的垂直投影。的垂直投

3、影。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量过过C点的铅垂线点的铅垂线上恣意点放置一上恣意点放置一个有刻度的程度个有刻度的程度圆盘，其中心位圆盘，其中心位于过于过C点的铅垂点的铅垂线上。过线上。过CA和和CB各作一个铅各作一个铅垂面，其与程度垂面，其与程度圆盘交线读数为圆盘交线读数为a和和b现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量所以，所求程度角所以，所求程度角为：为： b - a根据这一原理设计的经纬仪要求：根据这一原理设计的经纬仪要求：A：有一刻度盘和在刻度盘上读

4、数的目的：有一刻度盘和在刻度盘上读数的目的B：观测程度角时，程度圆盘：观测程度角时，程度圆盘(刻度盘刻度盘)中心应安中心应安放在过测站点的铅垂线上放在过测站点的铅垂线上C：必需有一个瞄准目的用的望远镜，当望远：必需有一个瞄准目的用的望远镜，当望远镜高低变化时，其视准轴应能划出一个铅垂面镜高低变化时，其视准轴应能划出一个铅垂面现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪光学经纬仪优点：体积小、分量轻、密封性好、精度高光学经纬仪优点：体积小、分量轻、密封性好、精度高等。等。精细度分三级：精细度分三级：

5、1级、级、2级和级和6级，前两种属精细仪器，级，前两种属精细仪器，后一种属中等精度仪器，是工程丈量中常用的一种。后一种属中等精度仪器，是工程丈量中常用的一种。国产经纬仪编制的规范：国产经纬仪编制的规范：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15和和DJ60等级别。等级别。其中其中D和和J分别表示分别表示“大地丈量和大地丈量和“经纬仪两个词汉语经纬仪两个词汉语拼音的第一个字母，后面的数字表示该仪器所能到达拼音的第一个字母，后面的数字表示该仪器所能到达的精度目的。的精度目的。DJ6级光学经纬仪属级光学经纬仪属6级仪器。级仪器。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第

6、四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 北京光学仪器厂消费的北京光学仪器厂消费的DJ6DJ6级方向光学经纬仪。级方向光学经纬仪。如以下图如以下图现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量第四章第四章 经纬仪丈量经纬仪丈量现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l 1- 1

7、-望远镜制动螺旋望远镜制动螺旋 2-2-望远镜微动螺旋望远镜微动螺旋 3-3-物镜物镜 4- 4- 物物镜调焦螺旋镜调焦螺旋 5-5-目镜目镜 6-6-目镜调焦螺旋目镜调焦螺旋 7-7-光学瞄准器光学瞄准器 8-8-度盘度盘读数显微镜读数显微镜 9-9-度盘读数显微镜调焦螺旋度盘读数显微镜调焦螺旋 10-10-照准部管水准照准部管水准器器 11-11-光学对中器光学对中器 12-12-度盘照明反光镜度盘照明反光镜 13-13-竖盘目的管水准竖盘目的管水准器器 14-14-竖盘目的管水准器察看反射镜竖盘目的管水准器察看反射镜 15-15-竖盘目的管水准器竖盘目的管水准器微动螺旋微动螺旋 16-1

8、6-程度方向制动螺旋程度方向制动螺旋 17-17-程度方向微动螺旋程度方向微动螺旋 18-18-程度度盘变换螺旋与维护卡程度度盘变换螺旋与维护卡 19-19-基座圆水准器基座圆水准器 20-20-基座基座 21-21-轴套固定螺旋轴套固定螺旋 22-22-脚螺旋脚螺旋现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.2.1 4.2.1 光学经纬仪的构造光学经纬仪的构造 普通将光学经纬仪分解为普通将光学经纬仪分解为基座、程度度盘和照准部三基座、程度度盘和照准部三部分。部分。( (一一) ) 照准部照准部 (1) (1) 望远镜望远镜 作用

9、：准确瞄准目的的。作用：准确瞄准目的的。它和程度轴衔接在一同，而它和程度轴衔接在一同，而程度轴那么放在支架上，所程度轴那么放在支架上，所以经纬仪上的望远镜可以绕以经纬仪上的望远镜可以绕程度轴在竖直面内上下恣意程度轴在竖直面内上下恣意转动。为了控制望远镜上下转动。为了控制望远镜上下挪动，设置了望远镜制动扳挪动，设置了望远镜制动扳钮和望远镜微动螺旋。钮和望远镜微动螺旋。照准部照准部基座基座程度度盘程度度盘现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量(2) (2) 竖直度盘竖直度盘( (竖盘竖盘) ) 由光学玻璃制成。由光学玻璃制成。 作用

10、：观测竖直角。作用：观测竖直角。 它和望远镜连成一体并随望远镜一同它和望远镜连成一体并随望远镜一同转动。转动。(3) (3) 水准器水准器 照准部上有一个水准管和一个圆水准照准部上有一个水准管和一个圆水准器。器。 作用：圆水准器用作粗略整平仪器，水作用：圆水准器用作粗略整平仪器，水准管用作准确整平仪器。准管用作准确整平仪器。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 照准部的下部有一个能插在轴座内的竖轴，照准部的下部有一个能插在轴座内的竖轴，整个照准部可在轴座内恣意地作程度方向的整个照准部可在轴座内恣意地作程度方向的旋转。为了控制照

11、准部的转动，照准部下部旋转。为了控制照准部的转动，照准部下部也装有程度制动扳钮和程度微动螺旋。也装有程度制动扳钮和程度微动螺旋。( (二二) ) 程度度盘程度度盘 由光学玻璃制成。盘上有由光学玻璃制成。盘上有0-3600-360顺时针顺时针注记的分划线。注记的分划线。复测扳扭：扳下时，程度度盘与照准部可复测扳扭：扳下时，程度度盘与照准部可以一同转动。以一同转动。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量( (三三) ) 基座基座 基座是仪器的底座，其上有脚螺旋和衔接板。基座是仪器的底座，其上有脚螺旋和衔接板。 丈量时必需将三脚架上的

12、中心螺旋丈量时必需将三脚架上的中心螺旋( (衔接螺旋衔接螺旋) )旋进衔旋进衔接板，仪器和三脚架就衔接在一同。接板，仪器和三脚架就衔接在一同。 中心螺旋下端挂上垂球，即指示程度度盘的中心位中心螺旋下端挂上垂球，即指示程度度盘的中心位置。置。 留意：把轴座固定螺旋和中心螺旋适当地旋紧留意：把轴座固定螺旋和中心螺旋适当地旋紧( (并应并应随时检查随时检查) )，以免发生摔坏仪器事故。，以免发生摔坏仪器事故。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.2.2 4.2.2 光学经纬仪的读数安装和读数方法光学经纬仪的读数安装和读数方法 (一

13、) 单平板玻璃测微器及其读数方法 度盘分划像的位移量可用测微盘的转动量测定。读读数数转动测微轮，转动测微轮，使度盘分划线使度盘分划线准确地平分双准确地平分双目的线目的线度数和整度数和整30数在度数在度盘上读出盘上读出分数和秒数在测分数和秒数在测微盘上读出微盘上读出测微盘每小测微盘每小格为格为20，约，约能估读到五能估读到五分之一格分之一格现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 (一) 单平板玻璃测微器及其读数方法 度盘分划像的位移量可用测微盘的转动量测定。测微盘测微盘竖盘读数竖盘读数程度盘读数程度盘读数现代测量技术室现代测量技术

14、室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量J6光学经纬仪读数HzHzV VHzHz 213 21312241224V？现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量( (二二) ) 测微尺读数安装及其读数方法测微尺读数安装及其读数方法 采用测微尺读数安装。采用测微尺读数安装。 度盘上每一格为度盘上每一格为1 1。 测微尺的总长度等于度盘每格测微尺的总长度等于度盘每格(1(1) )的宽度，的宽度，而而

15、 测微尺分成测微尺分成6060个小格，故每一小个小格，故每一小格代表格代表11。读读数数以测微尺以测微尺的零分划的零分划线为起始线为起始线线度数在度盘度数在度盘上读出上读出缺乏缺乏1 1的读的读数，在测微数，在测微尺上读出尺上读出测微尺分成测微尺分成60个小格，每一个小格，每一小格代表小格代表1现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量测微尺的总长度等于度盘每格测微尺的总长度等于度盘每格(1(1) )的宽度，而测微尺分成的宽度，而测微尺分成6060个小格，故每一小格代表个小格，故每一小格代表11。程度盘读数程度盘读数竖盘读数竖盘读数

16、现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.2.3 4.2.3 光学经纬仪应满足的几何条件光学经纬仪应满足的几何条件 一台完善的一台完善的经纬仪，其各经纬仪，其各条轴线之间应条轴线之间应满足以下主要满足以下主要几何条件，即几何条件，即三轴相互垂直三轴相互垂直条件：条件： 程度度程度度盘的水准管轴盘的水准管轴(LL)(LL)应垂直于应垂直于竖轴竖轴(VV)(VV)； 视准轴视准轴(CC)(CC)应垂直于应垂直于程度轴程度轴(HH)(HH)； 程度轴程度轴(HH)(HH)应垂直于应垂直于竖轴竖轴(VV)(VV)。水准管轴水准管轴竖轴竖

17、轴V视准轴视准轴程度轴程度轴现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 如图如图, ,欲测欲测BABA、BCBC两方向间的程度角两方向间的程度角ABC,ABC,那那么安顿仪器于么安顿仪器于B B点点( (该点称为测站点或测站该点称为测站点或测站) )进展进展观测。观测。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4.3.1 4.3.1 经纬仪的安顿经纬仪的安顿 经纬仪的安顿，包括对中和整平两个内容。经纬仪的安顿，包括对中和整平两个内容。 1 1、对中、对中 目的：是把仪器

18、中心安顿在测站点目的：是把仪器中心安顿在测站点O O的铅垂线上。的铅垂线上。 做法：做法：A A：先张开三脚架，挂上垂球：先张开三脚架，挂上垂球( (垂球线打活结垂球线打活结) )，将三，将三脚架的一条腿插稳于脚架的一条腿插稳于B B点附近的适当位置。点附近的适当位置。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量lB：再用两手握住三脚架的另外两条腿挪动，使垂球尖大致对准B点木桩上的小钉，并使三脚架头大致放平，同时，将这两条腿也插稳。l C：然后安上仪器，拧上中心螺旋(暂不完全拧紧)，适当挪动基座使垂球尖准确对准B点。在普通的丈量任务中

19、，要求对中误差不应大于3mm。l D：最后将中心螺旋适当上紧，以防仪器从三脚架上摔下来。 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 2、整平 目的：使仪器竖轴竖直、程度度盘程度。 做法： (1)转动脚螺旋使圆水准器气泡居中，进展仪器的初步整平。 (2)转动照准部，使程度度盘上的水准管平行于恣意两个脚螺旋的连线，按照左手拇指规那么以相反方向旋转两脚螺旋，使气泡居中(如图a)。 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l (3) (3)再旋转照准部，使水准管转动再旋转照准

20、部，使水准管转动9090，再旋转，再旋转另一脚螺旋，使水准管气泡居中另一脚螺旋，使水准管气泡居中( (如图如图b)b)。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l (4) (4)反复几次，直到水准管在两个位置气泡都反复几次，直到水准管在两个位置气泡都 居中为止。居中为止。l 普通要求气泡偏离中点不超越一格即可。普通要求气泡偏离中点不超越一格即可。 有的光学经纬仪装有光学对中器，使对中比有的光学经纬仪装有光学对中器，使对中比较准确。与垂球相比，可使对中精度从较准确。与垂球相比，可使对中精度从3mm3mm提高到提高到0.5mm0.5m

21、m。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量光学对中的方法：光学对中的方法：A A：用上述方法将三脚架插紧；：用上述方法将三脚架插紧；B B：装上仪器用脚螺旋进展对中，再经过：装上仪器用脚螺旋进展对中，再经过升降三脚架使圆水准器气泡居中；升降三脚架使圆水准器气泡居中；现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 D：用仪器上的水准管及光学对中器，进展准确整平和对中(这时因挪动量已很小，可略微转动脚螺旋，使水准管气泡居中)。C：这时，仪器能够又不对中了，略微松动中心螺旋，在

22、架头上平移仪器，使仪器对中。反复一、二次，直到在光学对中器目镜中见到地面上的测站点在对中器的圆圈内为止。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4.3.2 测回法测程度角 程度角的观测方法，根据观测条件、精度要求和运用仪器的不同，分为测回法、复测法、全圆测回法和方向观测法。 这里只引见常用而简便的测回法。 测回法： (1)在A、B两目的点上立好标杆(测钎)，将经纬仪安顿于测站点O处。 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l (2) (2) 盘左照准盘左照准( (

23、即正镜位置：观测时竖盘在望即正镜位置：观测时竖盘在望远镜的左边远镜的左边) )，用望远镜大致瞄准，用望远镜大致瞄准A A点上的标杆；点上的标杆；然后，用微动螺旋使望远镜准确地瞄准然后，用微动螺旋使望远镜准确地瞄准A A点，读点，读取程度度盘读数取程度度盘读数a a。l (3) (3) 松开程度制动扳钮，按顺时针方向转动松开程度制动扳钮，按顺时针方向转动照照 准部，用上述方法准确瞄准准部，用上述方法准确瞄准B B点，读取程度度点，读取程度度盘读数盘读数b b。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 望远镜视准轴从望远镜视准轴从OA

24、OA方向转到方向转到OBOB方向时，目的线在程度度盘上方向时，目的线在程度度盘上所走的角值所走的角值，就是所要丈量的程度角，得：，就是所要丈量的程度角，得：左左=b=ba a按上述程序丈量水平角一次，称为半测回。 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 为了校核丈量成果，消除仪器误差，以便得到更准确的角值，要用盘右位置(又称倒镜位置，即在观测时，竖盘在望远镜的右边)再观测一次，即： (4) 倒转望远镜，使竖盘位于盘右位置。这次，用望远镜先准确瞄准B点，读取程度度盘读数b。 (5) 松开程度制动扳钮，逆时针方向转动照准部，用望远镜

25、准确瞄准A点，读取程度度盘读数a，那么：现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 右右= b2a2按正镜先测的叫上半测回，按倒镜后测的叫下半测回，上、下两个半测回合在一同，称为一个测回。l 按按 (下称下称 )规定，当用规定，当用66级级经纬仪观测时，如两个半测回所测程度角的角度差值经纬仪观测时，如两个半测回所测程度角的角度差值不超越不超越4040时，可取其平均值作为时，可取其平均值作为角的观测结果，角的观测结果，如不符合要求，应重测。如不符合要求，应重测。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四

26、章第四章 经纬仪测量经纬仪测量现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4-4 竖直角观测竖直角观测 4.4.1 竖直角丈量原理竖直角丈量原理 竖直角：同一竖直面内视野与程度线间的夹角竖直角：同一竖直面内视野与程度线间的夹角。其角值为。其角值为 090。 视野在程度线之上，竖直角为视野在程度线之上，竖直角为 “正，称仰正，称仰角；视野在程度线之下，竖直角为角；视野在程度线之下，竖直角为“负，称负，称俯角。俯角。 竖直角丈量的角值是度盘上两个方向读数之竖直角丈量的角值是度盘上两个方向读数之差。差。现代测量技术室现代测量技术室S u

27、r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 与程度角不同的是竖直角的两个方向中，必与程度角不同的是竖直角的两个方向中，必有一个是程度方向。有一个是程度方向。 在观测竖直角时，只观测目的点一个方向并在观测竖直角时，只观测目的点一个方向并读数就可算得该目的点的竖直角。读数就可算得该目的点的竖直角。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.4.2 4.4.2 竖盘安装的构造竖盘安装的构造竖盘安装构造竖盘安装构造竖直度盘竖盘竖直度盘竖盘目的水准管目的水准管目的水准管微动目的水准管微动螺旋螺旋 固定在望远镜旋转轴

28、固定在望远镜旋转轴( (横横轴轴) )的一端，随望远镜一同的一端，随望远镜一同在竖直面内转动玻璃制成在竖直面内转动玻璃制成，刻划的注记有顺时针方，刻划的注记有顺时针方向和逆时针方向两种，普向和逆时针方向两种，普通为全圆式注记通为全圆式注记目的水准管气泡居中后，目目的水准管气泡居中后，目的即处于正确位置；此时，的即处于正确位置；此时，如望远镜视准轴程度，竖盘如望远镜视准轴程度，竖盘读数那么应为读数那么应为9090的整数倍的整数倍( (即即0 0、9090、180180、270270中的一个中的一个) )现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量

29、经纬仪测量 作为竖盘读数用的目的安装，和目的水准管、目的水准管微动螺旋连在一同的，它们不随望远镜一同转动。目的水准管气泡居中后，目的即处于正确位置。观测时，必需用竖盘目的微动螺旋，使目的水准管气泡居中，然后才干读数。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 竖盘描写注记有顺时针方向竖盘描写注记有顺时针方向( (图图a)a)和和逆时针方向逆时针方向( (图图b)b)现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l 竖盘目的自动归零安装(即自动补偿安装)。它取消了目的水准管和目

30、的水准管微动螺旋，而添加了一个补偿器。把仪器整平后就可以读得相当于目的处于正确位置的竖盘读数。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4.4.3 竖直角的观测和计算 用盘左和盘右各观测一次，称为一个测回。这样可以减小误差、提高观测精度。 竖直角的观测和计算方法： (1) 安顿经纬仪，用盘左瞄准目的点B，使十字丝横丝切于目的顶端如图，转动竖盘目的水准管微动螺旋，使竖盘目的水准管气泡居中，进展读数。设盘左读数L 记入竖直角观测记录手。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪

31、测量 十字丝横丝切于目十字丝横丝切于目的顶端的顶端现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l (2) (2) 倒转望远镜，用盘右位置再瞄准倒转望远镜，用盘右位置再瞄准B B点，点，使竖盘目的水准管气泡居中后，进展盘右读数使竖盘目的水准管气泡居中后，进展盘右读数R R。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l (3) (3) 计算竖直角计算竖直角。竖直角。竖直角是观测目的的读数与是观测目的的读数与望远镜视准轴程度时的竖盘读数望远镜视准轴程度时的竖盘读数( (即即0 0

32、、9090、180180、270270) )之差。但哪个是被减数，哪个是减数，那么应按之差。但哪个是被减数，哪个是减数，那么应按竖盘的注记方式来确定。竖盘的注记方式来确定。l 竖直角计算：竖直角计算：l1 1在观测之前，将望远镜大致放平，读取在观测之前，将望远镜大致放平，读取竖盘读数。竖盘读数。l2 2然后将望远镜上仰：然后将望远镜上仰：l假设读数增大，那么竖直角等于瞄准假设读数增大，那么竖直角等于瞄准目的时的读数减去视野程度时的读数；目的时的读数减去视野程度时的读数；现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量假设读数减小，那么竖直

33、角等于视野程度假设读数减小，那么竖直角等于视野程度时的时的 读数减去瞄准目的时的读数。读数减去瞄准目的时的读数。RLRLRLRL27090:27090:盘右：盘左：逆时针刻划盘右：盘左：顺时针刻划RLRLRLRL27090:27090:盘右：盘左：逆时针刻划盘右：盘左：顺时针刻划2)(RL假设在一个测站上观测多个方向的竖直角，那么在盘左顺时针依次照准各目的，而在盘右时，逆时针依次照准各目的，读数、记录方法同上。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4.4.4 4.4.4 竖盘目的差竖盘目的差 上述竖直角的计算，基于假设：当竖盘

34、目上述竖直角的计算，基于假设：当竖盘目的水准管气泡居中时，目的应处于正确位置。此时，的水准管气泡居中时，目的应处于正确位置。此时，竖盘读数应为竖盘读数应为9090或或270270。竖盘目的差竖盘目的差x x：当竖盘目的水准管气泡居中时，：当竖盘目的水准管气泡居中时，目的并不恰好指向目的并不恰好指向9090或或270270，而与正确位置相差一个，而与正确位置相差一个小角度小角度x x。 目的差产生的缘由目的差产生的缘由目的水准管未校正完善。目的水准管未校正完善。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l以顺时针注记的竖盘为例当视准轴

35、程度、目的水准管气泡居中时，由于目的差x的存在，竖盘盘左读数为90 x，那么正确的竖直角应为：l 90 x)L=x同样，盘右时正确的竖直角应为：同样，盘右时正确的竖直角应为： 270 x)=x现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量用正倒镜观测取平均数可以消除竖盘目的的影响。用正倒镜观测取平均数可以消除竖盘目的的影响。将上两式相加并除以将上两式相加并除以2 2，得：，得：= (= (/2/2现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量2/ )(2/ )(2/ )360()

36、(RLLRLRx逆时针：顺时针：竖盘指标差目的差x可用来衡量观测质量。在同一测站上观测不同目的时，目的差的变动范围，对于J级经纬仪不应超越25，否那么成果不合格，需重测。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4-5 4-5 三角高程丈量三角高程丈量 三角高程丈量：根据两点间的程度三角高程丈量：根据两点间的程度间隔间隔( (或倾斜间隔或倾斜间隔) )和竖直角计算两点间和竖直角计算两点间的高差。的高差。知知A点高程为点高程为H，欲测定，欲测定B点点高程高程H。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第

37、四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 在A点安顿经纬仪，在B点竖立标杆，用望远镜中丝瞄准标杆的顶点，测得竖直角； 量取经纬仪的程度轴到A点的高度，称为仪器高i；量取标杆顶部到B点的高度，称为觇杆高v。 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量ilvhtanvilhtanviLhsinvilHhHHAABtanRlf243. 0fvilhtan间隔大于300m时，思索地球曲率和大气折光影响现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 三角高程丈量普通应进展往返观测三角高程丈量普

38、通应进展往返观测对向观测，由对向观测，由A向向B观测观测(直觇直觇)，由，由B向向A观测观测(反觇反觇)。 对向观测作用：消除地球曲率和大气折对向观测作用：消除地球曲率和大气折光的影响。光的影响。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4-6 4-6 视距丈量视距丈量 视距丈量：利用望远镜内的视距视距丈量：利用望远镜内的视距丝和视距尺丝和视距尺, ,同时测定两点间的程度间隔和高差。同时测定两点间的程度间隔和高差。 优点：操作简便、速度快、不受地形起优点：操作简便、速度快、不受地形起伏的限制等。伏的限制等。 缺陷：精度低，普通仅能到

39、达缺陷：精度低，普通仅能到达1/3001/300的精的精度。度。运用范围：能满足测定碎部点位置的精度要求，运用范围：能满足测定碎部点位置的精度要求，广泛运用于地形丈量及其他低精度间隔丈量中。广泛运用于地形丈量及其他低精度间隔丈量中。 主要仪器和工具：经纬仪和视距尺主要仪器和工具：经纬仪和视距尺( (或水或水准尺准尺) )；视距尺的刻划与水准尺根本一样。；视距尺的刻划与水准尺根本一样。 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4.6.1 视距丈量原理 1、视野程度时的视距公式如图，测定A、B两点间的程度间隔l和高差h。在A点安顿经

40、纬仪，在B点立视距尺。使望远镜视野程度，瞄准B点视距尺，视野与视距尺垂直。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 - -仪器中心到物镜的间隔；仪器中心到物镜的间隔； f - f -物镜焦距；物镜焦距； l- l-焦点焦点F F至视距尺间隔；至视距尺间隔； S - S -上下两视距丝上下两视距丝m m、n(n(即望远镜纵十字丝上的上下即望远镜纵十字丝上的上下两根短横刻划线两根短横刻划线) )在视距尺上的尺间隔。在视距尺上的尺间隔。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测

41、量fllSCKSl100fCPfSlMFNnFmPfK 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 2、视野倾斜时(如以下图)的视距公 式coscosSKLlSKLcosSS 2cosKSl viKSh2sin21vilhtan现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4.6.2 4.6.2 视距丈量方法视距丈量方法 测测A A、B B两点间的程度间隔和高差，丈量步骤如两点间的程度间隔和高差，丈量步骤如下：下： (1) (1) 在在A A点安顿经纬仪，进展对中、整平，并

42、量取点安顿经纬仪，进展对中、整平，并量取仪器高仪器高i;i; (2) (2) 用望远镜瞄准用望远镜瞄准B B点上的视距尺，读取上丝、点上的视距尺，读取上丝、中丝中丝(v)(v)和下丝读数，然后用微动螺旋使目的水准和下丝读数，然后用微动螺旋使目的水准管气泡居中，再读取竖盘读数。管气泡居中，再读取竖盘读数。(3) (3) 计算尺间隔计算尺间隔S S及竖直角及竖直角，按求程度间隔的公式，按求程度间隔的公式和用视距表示的三角高差计算公式计算程度间隔和和用视距表示的三角高差计算公式计算程度间隔和高差。高差。 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经

43、纬仪测量4-7 4-7 全站仪简介全站仪简介 全站仪又名电子速测仪全站仪又名电子速测仪任务原理：利用望远镜瞄准目的，然任务原理：利用望远镜瞄准目的，然后借助某种方式的度盘读取方向值。后借助某种方式的度盘读取方向值。新特点：新特点： A A：小型光电测距安装与经纬仪：小型光电测距安装与经纬仪相结合，构成了三维丈量系统；相结合，构成了三维丈量系统；B B：用光电扫描度盘替代光学玻璃：用光电扫描度盘替代光学玻璃度盘；度盘；C C：运用微处置机对丈量过程和丈：运用微处置机对丈量过程和丈量数据的现场处置实施控制；量数据的现场处置实施控制；现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测

44、量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 D D：利用倾斜传感器对竖直角的剩余倾斜值进展：利用倾斜传感器对竖直角的剩余倾斜值进展自动矫正；自动矫正；E E：具有液晶数字显示丈量值；：具有液晶数字显示丈量值；F F：电子数据自动记录安装。：电子数据自动记录安装。 全站仪集测角、测距于一体，由微处置机控制全站仪集测角、测距于一体，由微处置机控制能自动进展测距、测角，能自动归算程度间隔、高能自动进展测距、测角，能自动归算程度间隔、高差和坐标等，还能进展施工放样，能自动记录观测差和坐标等，还能进展施工放样，能自动记录观测数据。数据。 独立观测值：斜距、程度方向值和垂直角。其他独立观测值：斜距、程度方向值

45、和垂直角。其他数据如平距、高差、坐标等可由全站仪内的微处置数据如平距、高差、坐标等可由全站仪内的微处置机计算而得。机计算而得。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量拓普康拓普康GTS-100N 索佳索佳130R 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量徕卡徕卡TPS1200南方南方NTS-960现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量复习思索题复习思索题:1、什么叫程度角、什么叫程度角?什么叫竖直角什么

46、叫竖直角?2、观测程度角时、观测程度角时,对中和整平的目的是什么对中和整平的目的是什么?试述光试述光学经纬仪的对中和整平方法。学经纬仪的对中和整平方法。3、经纬仪应满足哪些几何条件、经纬仪应满足哪些几何条件?如满足上述条件后如满足上述条件后,当仪器整平后纵向旋转望远镜时当仪器整平后纵向旋转望远镜时,视准轴扫出的应视准轴扫出的应是一个什么面是一个什么面?4、试绘图举例阐明、试绘图举例阐明DJ6-I型和经型和经III型两种经纬仪读型两种经纬仪读数设备的读数方法。数设备的读数方法。现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量左 324005

47、4右 1440106左 1434312右 3234300ACB作业作业: 测回法观测程度角测回法观测程度角的盘左、盘右读数如以下图，的盘左、盘右读数如以下图，请填写下表并计算请填写下表并计算角值。角值。测站目标竖盘位置水平度盘 读数半测回 角值一测回 角值备注 AC左324005417942181794218B1434312C右14401061794154B3234300现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量5 5、何谓竖盘目的差、何谓竖盘目的差? ?竖盘目的水准管有何作用竖盘目的水准管有何作用? ?用图表示经用图表示经型及型及

48、DJ6-IDJ6-I型经纬仪竖盘注记的式样型经纬仪竖盘注记的式样, ,并写出用并写出用LL和和RR计算目的差计算目的差x x和竖直角和竖直角的公式的公式. .6 6、角度丈量为什么要用正倒镜观测、角度丈量为什么要用正倒镜观测? ?经经型型: :盘左盘左L=90L=90-L-L盘右盘右R =R-270R =R-270=(L + R )/2=(L + R )/2X=(R - L )/2X=(R - L )/2DJ6-IDJ6-I型型: :盘左盘左L=L-90L=L-90盘右盘右R =270-RR =270-R=(L + R )/2=(L + R )/2X=(L - R )/2X=(L - R )/

49、2现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量本章重点：程度角，程度角观测本章重点：程度角，程度角观测知知AB边的坐标方位角边的坐标方位角BA=3051024，求，求BC边边的坐标方位角的坐标方位角BC，根据前章的定义和公式：，根据前章的定义和公式： BC = BA+ 因此求未知边的坐标方位角转换为丈量程度角因此求未知边的坐标方位角转换为丈量程度角。运用经纬仪丈量程度角的步骤：(1)在A、C两目的点上立好标杆(测钎)，将经纬仪安顿于测站点B处。 (2) 盘左照准(即正镜位置：准确地瞄准A点，读取程度度盘读数a。(3) 松开程度制动扳钮

50、，按顺时针方向转动照准部，用上述方法准确瞄准C点，读取程度度盘读数b。实践实践 测得为测得为 1452048，那么，那么 BC = BA+ = 3051024+ 1452048-360 =90 3112(4) (4) 倒转望远镜，使竖盘倒转望远镜，使竖盘位于盘右位置。这次，用位于盘右位置。这次，用望远镜先准确瞄准望远镜先准确瞄准C C点，点，读取程度度盘读数读取程度度盘读数b b。 (5) (5) 松开程度制动扳钮，松开程度制动扳钮，逆时针方向转动照准部，逆时针方向转动照准部，用望远镜准确瞄准用望远镜准确瞄准A A点，点，读取程度度盘读数读取程度度盘读数a a。按正镜先测的叫上半测回，按正镜先

51、测的叫上半测回，按倒镜后测的叫下半测回，按倒镜后测的叫下半测回，上、下两个半测回合在一上、下两个半测回合在一同，称为一个测回。同，称为一个测回。计算计算左左=b=ba a，右右= b2= b2a2a2 = = 左左+ + 右右/2/2X XBABABCBC现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量知知B点的高程点的高程HB=35.000m，求，求A、C点的点的高程？根据前面的三角高程公式：高程？根据前面的三角高程公式：AC vAvCivilhtanviLhsinSCKSl100本章重点：竖直角，竖直角观测、三角高程本章重点：竖直角，

52、竖直角观测、三角高程实践程度间隔实践程度间隔 l=78.65m，竖直角，竖直角C= 112048，那么，那么 hBC= 78.65tan(112048)+1.60m-1.90m=15.48mHc=HB+hBC= 35.000m+ 15.48m=50.48m现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l(1) 安顿经纬仪，用盘左瞄准目的点C，使十字丝横丝切于目的顶端，转动竖盘目的水准管微动螺旋，使竖盘目的水准管气泡居中，进展读数。设盘左读数L 记入竖直角观测记录手。l(2) 倒转望远镜，用盘右位置再瞄准C点，使竖盘目的水准管气泡居中后，

53、进展盘右读数R。l(3) 计算竖直角。竖直角是观测目的的读数与望远镜视准轴程度时的竖盘读数(即0、90、180、270)之差。但哪个是被减数，哪个是减数，那么应按竖盘的注记方式来确定。l 竖直角计算：l1在观测之前，将望远镜大致放平，读取竖盘读数。l2然后将望远镜上仰：假设读数增大，那么竖直角等于瞄准目的时的读数减去视野程度时的读数；l假设读数减小，那么竖直角等于视野程度时的 读数减去瞄准目的时的读数。RLRLRLRL27090:27090:盘右：盘左：逆时针刻划盘右：盘左：顺时针刻划RLRLRLRL27090:27090:盘右：盘左：逆时针刻划盘右：盘左：顺时针刻划2)(RL竖直角观测竖直角观测现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y现代测量学现代测量学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量实验 J6级经纬仪测角程度角和竖直角一、内容和要求一、内容和要求1.认识认识J6级光学经纬仪的根本构造及主要部件的称号与作用级光学经纬仪的根本构造及主要部件的