矿山测量学角测量学习教案

1、会计学1矿山矿山(kungshn)测量学测量学 角测量角测量第一页，共46页。2在确定地面在确定地面(dmin)点的位置时，常常要进行角度测量。角度测量最点的位置时，常常要进行角度测量。角度测量最常用的仪器是经纬仪。常用的仪器是经纬仪。角度测量的基本原理角度测量的基本原理光学经纬仪的构造及测角方法光学经纬仪的构造及测角方法(fngf)经纬仪的检验校正经纬仪的检验校正经纬仪测角误差分析和经纬仪测角注意事项经纬仪测角误差分析和经纬仪测角注意事项电子经纬仪的构造。电子经纬仪的构造。第1页/共46页第二页，共46页。33.1 角度测量原理角度测量原理水平角是指地面水平角是指地面(dmin)(dmin)

2、上一点到两个目标点的方向线垂直上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上的夹角，或者是过两条方向线的竖直面所夹的两投影到水平面上的夹角，或者是过两条方向线的竖直面所夹的两面角。如图面角。如图3-13-1所示。所示。3.1.1 3.1.1 水平角测量原理水平角测量原理在过在过A A点的铅垂线上，水平地安置点的铅垂线上，水平地安置一个有刻度的圆盘一个有刻度的圆盘( (称为称为(chn wi)(chn wi)水水平度盘平度盘) )，度盘中心在，度盘中心在o o点，过点，过ABAB、ACAC竖竖直面与水平度盘交线为直面与水平度盘交线为onon、omom，在水平，在水平度盘上读数为度盘上读数为n n、

3、m m。则。则nomnom为所测得为所测得的水平角。一般水平度盘是顺时针刻划的水平角。一般水平度盘是顺时针刻划，则：，则：nom=m-n= (3-1)nom=m-n= (3-1)nom=m-n= (3-1)nom=m-n= (3-1)第2页/共46页第三页，共46页。43.1 角度测量原理角度测量原理竖直角是指在同一竖直面内，某一方向线与水平线的夹角。测量上竖直角是指在同一竖直面内，某一方向线与水平线的夹角。测量上又称为倾斜角或竖角，用又称为倾斜角或竖角，用表示。竖角有仰角表示。竖角有仰角(yngjio)(yngjio)和俯角之分。夹和俯角之分。夹角在水平线之上为角在水平线之上为“正正”，称为

4、仰角，称为仰角(yngjio)(yngjio)；在水平线之下为；在水平线之下为“负负”，称为，称为“俯角俯角”。3.1.2 3.1.2 竖直角测量原理竖直角测量原理若在竖直面内，竖直方向与某一方若在竖直面内，竖直方向与某一方向线的夹角，称为向线的夹角，称为(chn wi)“(chn wi)“天顶距天顶距”用用Z Z表示。天顶距与竖直角的关系为：表示。天顶距与竖直角的关系为：=90=90-Z-Z(3-2)(3-2)=90=90-Z-Z(3-2)(3-2)竖直度盘竖直度盘视线水平时，竖盘读数为固定值视线水平时，竖盘读数为固定值9090或或270270。在竖直角测量时，只需。在竖直角测量时，只需读目

5、标点一个读目标点一个(y )(y )方向值，便可算方向值，便可算得竖直角。得竖直角。第3页/共46页第四页，共46页。53.1 角度测量原理角度测量原理根据以上分析根据以上分析(fnx)(fnx)，经纬仪须有一刻度盘和在刻度盘上，经纬仪须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅读数的指标。观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能使之水平。为了瞄准不同方向，经纬仪的望远镜应垂线上，并能使之水平。为了瞄准不同方向，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。当望远镜高低俯仰时，其视能沿水平方向转动，也能高低俯仰。当望远镜高低俯仰时，其视准轴

6、应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的准轴应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。目标有相同的水平度盘读数。3.1.2 3.1.2 竖直角测量原理竖直角测量原理第4页/共46页第五页，共46页。63.2 DJ6型光学经纬仪型光学经纬仪1 1、经纬仪概述、经纬仪概述(i sh)(i sh)经纬仪的种类繁多，如按读数系统区分，可以分成光学、游经纬仪的种类繁多，如按读数系统区分，可以分成光学、游标和电子经纬仪等。现在使用的大多标和电子经纬仪等。现在使用的大多(ddu)(ddu)是光学经纬仪，它较是光学经纬仪，它较之游标经纬仪有精度高、体积小、重量轻

7、、密封性能良好等优点之游标经纬仪有精度高、体积小、重量轻、密封性能良好等优点。电子经纬仪将在本章最后一节作简要介绍。电子经纬仪将在本章最后一节作简要介绍。我国对经纬仪编制了系列标准，分别为我国对经纬仪编制了系列标准，分别为DJ07DJ07、DJ1DJ1、DJ2DJ2、DJ6DJ6、DJ15DJ15及及DJ60DJ60等级别。其中等级别。其中0707、1 1、2 2、6 6、1515等数字，表示该等数字，表示该仪器所能达到的精度指标。如仪器所能达到的精度指标。如DJ07DJ07和和DJ6DJ6分别表示水平方向测量一分别表示水平方向测量一测回的方向中误差不超过测回的方向中误差不超过0.70.7和和

8、66的大地测量经纬仪。的大地测量经纬仪。光学光学(gungxu)(gungxu)游标游标电子经纬仪电子经纬仪第5页/共46页第六页，共46页。73.2 DJ6型光学经纬仪型光学经纬仪2 2、 DJ6 DJ6级光学级光学(gungxu)(gungxu)经纬仪的构造经纬仪的构造各种各种( zhn)( zhn)型号的型号的DJ6DJ6级光学经纬仪的构造大致相同。级光学经纬仪的构造大致相同。物镜物镜(wjng)粗瞄器粗瞄器对光螺旋对光螺旋读数目镜读数目镜望远镜目镜望远镜目镜转盘手轮转盘手轮基座基座导向板导向板堵盖堵盖水准器水准器反光镜反光镜自动归零钮自动归零钮第6页/共46页第七页，共46页。83.2

9、 DJ6型光学经纬仪型光学经纬仪DJ6DJ6型光学经纬仪主要由基座、水平型光学经纬仪主要由基座、水平(shupng)(shupng)度盘和照准部三度盘和照准部三部分组成。部分组成。基座基座水平水平(shupng)(shupng)度盘度盘照准部照准部变换手轮、复测器变换手轮、复测器2 2、 DJ6 DJ6级光学级光学(gungxu)(gungxu)经纬仪的构造经纬仪的构造第7页/共46页第八页，共46页。93.3 DJ6型光学经纬仪读数装置和操作使用型光学经纬仪读数装置和操作使用2 2、读数、读数(dsh)(dsh)方法方法1 1、 DJ6 DJ6级光学级光学(gungxu)(gungxu)经纬

10、仪分微尺测微器光路图经纬仪分微尺测微器光路图3.3.1 3.3.1 分微尺测微器及读数方法分微尺测微器及读数方法13453.18758.1第8页/共46页第九页，共46页。103.3 DJ6型光学经纬仪读数装置和操作使用型光学经纬仪读数装置和操作使用2 2、读数、读数(dsh)(dsh)方法方法1 1、 原理原理(yunl)(yunl)3.3.2 3.3.2 单平板玻璃测微器及读数方法单平板玻璃测微器及读数方法量程量程(lingchng)30，分为，分为90格，分划值格，分划值20。92+d第9页/共46页第十页，共46页。113.3 DJ6型光学经纬仪读数装置和操作使用型光学经纬仪读数装置和

11、操作使用经纬仪的使用包括经纬仪的使用包括(boku)(boku)对中、整平、瞄准、读数四个步骤对中、整平、瞄准、读数四个步骤3.3.3 3.3.3 经纬仪的使用经纬仪的使用 对中对中对中的目的对中的目的(md)(md)是使仪器的中心与测站点位于是使仪器的中心与测站点位于同一铅垂线上。对中可用垂球或光学对点器对中。垂球对中精度一般同一铅垂线上。对中可用垂球或光学对点器对中。垂球对中精度一般在在3mm3mm之内，光学对点器对中可达之内，光学对点器对中可达1mm1mm。 整平整平整平的目的整平的目的(md)(md)是使仪器竖轴在铅直位置，而水平度盘是使仪器竖轴在铅直位置，而水平度盘在水平位置。图在水

12、平位置。图3-123-12。第10页/共46页第十一页，共46页。123.3 DJ6型光学经纬仪读数装置和操作使用型光学经纬仪读数装置和操作使用3.3.3 3.3.3 经纬仪的使用经纬仪的使用 瞄准瞄准瞄准方法瞄准方法(fngf)(fngf)同水准仪操作，只是测量水平同水准仪操作，只是测量水平角时应使十字丝纵丝平分或夹准目标，并尽量对准目标底部。图角时应使十字丝纵丝平分或夹准目标，并尽量对准目标底部。图3-133-13。 读数读数读数时要先读数时要先调节调节(tioji)(tioji)反光镜，使读数反光镜，使读数窗明亮，旋转显微镜调焦螺旋，窗明亮，旋转显微镜调焦螺旋，使刻划数字清晰，然后读数。

13、测使刻划数字清晰，然后读数。测竖直角时注意调节竖直角时注意调节(tioji)(tioji)竖竖盘水准气泡微动螺旋，使气泡居盘水准气泡微动螺旋，使气泡居中后再读数。中后再读数。第11页/共46页第十二页，共46页。133.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.1 3.4.1 水平角测量水平角测量水平角测量水平角测量(cling)(cling)有测回法和方向观测法两种有测回法和方向观测法两种 测回法测回法常用于测量常用于测量(cling)(cling)两个方向之间的单角。图两个方向之间的单角。图3-143-14。盘左盘左( (正镜正镜) )、L L=b=bL L-a-aL L 、

14、上、上半测回半测回(AB)(AB)(3-3)2RL盘右盘右( (倒镜倒镜) )、R=bR-aR R=bR-aR 、下半测回、下半测回(BA)(BA)上、下半测回合称一测回上、下半测回合称一测回，计算，计算(j sun)(j sun)一测回平均角值一测回平均角值。第12页/共46页第十三页，共46页。143.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.1 3.4.1 水平角测量水平角测量水平角测量水平角测量(cling)(cling)有测回法和方向观测法两种有测回法和方向观测法两种 测回法测回法常用于测量两个方向常用于测量两个方向(fngxing)(fngxing)之间的单之间的单角

15、。图角。图3-143-14。测回法用盘左、盘右观测，可以消除仪器某些系统误差对测角测回法用盘左、盘右观测，可以消除仪器某些系统误差对测角的影响，校核的影响，校核(xio h)(xio h)观测结果和提高观测成果精度。同一测回中，观测结果和提高观测成果精度。同一测回中，上、下半测回角值之差和各测回间角值之差均不应超过相应细则、规上、下半测回角值之差和各测回间角值之差均不应超过相应细则、规范所规定之容许值范所规定之容许值( (40)40)。否则应重测，如各较差合乎要求，则分。否则应重测，如各较差合乎要求，则分别取平均值。别取平均值。当测角精度要求较高时，往往要观测几个测回，为也减少当测角精度要求较

16、高时，往往要观测几个测回，为也减少度盘分划误差的影响，各测回间应根据测回数度盘分划误差的影响，各测回间应根据测回数n n，按，按180180/n/n变变换水平度盘位置。换水平度盘位置。第13页/共46页第十四页，共46页。153.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.1 3.4.1 水平角测量水平角测量 方向观测法方向观测法当一个测站当一个测站(c zhn)(c zhn)上需要测量的方向数多于两个上需要测量的方向数多于两个时，应采用方向观测法。当方向数多于三个时，每半个测回都从一个选定的起时，应采用方向观测法。当方向数多于三个时，每半个测回都从一个选定的起始方向始方向( (称

17、为零方向称为零方向) )开始观测，在依次观测所需的各个目标之后，再观测起始开始观测，在依次观测所需的各个目标之后，再观测起始方向，称为归零。此法也称为全圆方向法或全圆测回法。方向，称为归零。此法也称为全圆方向法或全圆测回法。上半测回、下半测回、几个测回。上半测回、下半测回、几个测回。如要提高观测精度，须观测多个测如要提高观测精度，须观测多个测回。各测回仍按回。各测回仍按180180/n/n的角度间隔变换的角度间隔变换水平度盘的起始位置。水平度盘的起始位置。半测回归半测回归(hugu)(hugu)零差，对于零差，对于DJ6DJ6经纬仪，归零差不应超过经纬仪，归零差不应超过1818，否则应，否则应

18、重新观测。重新观测。第14页/共46页第十五页，共46页。163.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.1 3.4.1 水平角测量水平角测量 方向方向(fngxing)(fngxing)观测法观测法方向观测法成果方向观测法成果(chnggu)(chnggu)计算计算计算两倍照准差计算两倍照准差(2c)(2c)值值2 c =2 c = 盘 左 读 数盘 左 读 数 - (- ( 盘 右 读 数 盘 右 读 数 1 8 01 8 0 ) ) (3-4)(3-4)对于对于DJ2DJ2经纬仪，当竖直角小于经纬仪，当竖直角小于3 3时，时，2c2c不应超过不应超过1818，DJ6DJ6

19、没有限差要求。没有限差要求。计算各方向的平均读数计算各方向的平均读数平均读数平均读数=1/2=1/2盘左读数盘左读数+(+(盘右读数盘右读数180180) (3-5) (3-5)计算的结果称为方向值。起始计算的结果称为方向值。起始(q sh)(q sh)方向有两个平均值，应将此两数方向有两个平均值，应将此两数再次平均，作为起始再次平均，作为起始(q sh)(q sh)方向的方向值，并括以括号。方向的方向值，并括以括号。平均读数平均读数=1/2=1/2盘左读数盘左读数+(+(盘右读数盘右读数180180) (3-5) (3-5)2c=2c=盘左读数盘左读数-(-(盘右读数盘右读数180180)

20、(3-4) (3-4)第15页/共46页第十六页，共46页。173.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.1 3.4.1 水平角测量水平角测量 方向方向(fngxing)(fngxing)观测法观测法计算归零后的方向值计算归零后的方向值将各方向的平均将各方向的平均(pngjn)(pngjn)读数减去起始方向的平均读数减去起始方向的平均(pngjn)(pngjn)读数读数( (括号括号内内) )，即得各方向的归零方向值。同一方向值各测回互差不超过，即得各方向的归零方向值。同一方向值各测回互差不超过2424。起始方向的归零值为零。起始方向的归零值为零。计算各测回归零后方向值的平均

21、值计算各测回归零后方向值的平均值取各测回同一方向归零后的方向值的平均值作该方向的最后结果。取各测回同一方向归零后的方向值的平均值作该方向的最后结果。在取平均值之前，应计算同一方向归零后的方向值各测回之间的差数有无在取平均值之前，应计算同一方向归零后的方向值各测回之间的差数有无(yu w)(yu w)超限，如果超限，则应重测。超限，如果超限，则应重测。计算各目标间水平角值计算各目标间水平角值将相邻两方向值减即可求得。将相邻两方向值减即可求得。第16页/共46页第十七页，共46页。183.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.1 3.4.1 水平角测量水平角测量全全圆圆方方向向观

22、观测测法法测测水水平平角角 读读 数数 测测站站 测测回回 目目标标 盘盘 左左 盘盘 右右 2C=左左-右右 (平平均均)方方向向值值 归归零零方方向向值值 各各测测回回平平均均方方向向值值 水水平平角角值值 A 00200 1800210 -10 (00206) 00205 00000 B 523340 2323340 0 523340 523134 C 912120 2712130 -10 912125 911919 D 1384230 3184250 -20 1384240 1384240 3 1 A 00200 1800212 -12 00206 1800212 A 900120 2

23、700130 -10 (90115) 900115 00000 00000 B 1423300 3223300 0 1423300 523145 523140 C 1812040 012050 -10 1812045 911930 911924 D 2284200 484210 -10 2284205 1384050 1384042 3 2 A 900110 2700120 -10 900120 00000 523140 384844 472118 各方向各方向(fngxing)平平均读数均读数-括号括号内数内数2c=2c=盘左读数盘左读数(dsh)-(dsh)-(盘右盘右读数读数(dsh)(

24、dsh)180180) )平均平均(pngjn)(pngjn)读读数数=1/2=1/2盘左读数盘左读数+(+(盘右读数盘右读数180180)第17页/共46页第十八页，共46页。193.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.2 3.4.2 竖直角测量竖直角测量 竖盘结构竖盘结构(jigu)(jigu)经纬仪竖盘包括竖直度盘、竖盘指标水准管和竖盘指标水准管微动经纬仪竖盘包括竖直度盘、竖盘指标水准管和竖盘指标水准管微动螺旋。螺旋。竖盘固定在横轴的一端，随望远镜一起竖盘固定在横轴的一端，随望远镜一起在竖直面内转动。在竖直面内转动。测微尺的零分划线是竖盘读数的指标，测微尺的零分划线是

25、竖盘读数的指标，可以把它看成是与竖盘指标水准管连成一体的可以把它看成是与竖盘指标水准管连成一体的。指标水准管气泡居中，指标即处于正确位置。指标水准管气泡居中，指标即处于正确位置，此时，如望远镜视准轴水平，竖盘读数则应，此时，如望远镜视准轴水平，竖盘读数则应为为9090的整数倍的整数倍( (即即0 0、9090180180、270270中中的一个的一个) )，这个读数称始读数。当望远镜转动，这个读数称始读数。当望远镜转动瞄准不同高度目标时，竖盘随之转动而指标不瞄准不同高度目标时，竖盘随之转动而指标不动，因而动，因而(yn r)(yn r)可读得望远镜不同位置的竖可读得望远镜不同位置的竖盘读数，以

26、计算竖直角。盘读数，以计算竖直角。第18页/共46页第十九页，共46页。203.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.2 3.4.2 竖直角测量竖直角测量 竖盘结构竖盘结构(jigu)(jigu)竖盘是由光学玻璃竖盘是由光学玻璃(gungxub l)(gungxub l)制成，刻划的注记有顺时针制成，刻划的注记有顺时针方向与逆时针方向两种。见图方向与逆时针方向两种。见图3-173-17。不同刻划的经纬仪其竖直角公式。不同刻划的经纬仪其竖直角公式不同。当望远镜抬高，竖盘读数增加时，竖直角为：不同。当望远镜抬高，竖盘读数增加时，竖直角为：=读数读数- -起始读数起始读数=L-90

27、=L-90 (3-6) (3-6)反之，反之， = =起始读数起始读数- -读数读数=90=90-L-L (3-7) (3-7)第19页/共46页第二十页，共46页。213.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.2 3.4.2 竖直角测量竖直角测量仪器安置在测站点上，对中、整平。盘左位置瞄准目标点，使十仪器安置在测站点上，对中、整平。盘左位置瞄准目标点，使十字丝中横丝精确切准目标顶端，见图字丝中横丝精确切准目标顶端，见图3-183-18。调节竖盘指标水准管微动螺旋。调节竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，使竖盘指标水准管气泡居中(jzhng)(jzhng)，读数

28、为，读数为L L。用盘右位置再瞄准目标点，调节竖盘指标水准管，使气泡居中用盘右位置再瞄准目标点，调节竖盘指标水准管，使气泡居中(jzhng)(jzhng)，读数为，读数为R R。计算竖直角时，首先判断竖直角计算公式，如图计算竖直角时，首先判断竖直角计算公式，如图3-193-19所示：所示：盘左位置盘左位置 L=90 L=90-L-L(3-8)(3-8)盘右位置盘右位置 R=R-270 R=R-270(3-9)(3-9)一测回角值为：一测回角值为：=1/2(L+R)=1/2(R-L-180=1/2(L+R)=1/2(R-L-180) (3-10) (3-10) 竖直角观测竖直角观测(gunc)(

29、gunc)与计算与计算L L=90=90-L-L(3-8)(3-8)R R=R-270=R-270 (3-9) (3-9)=1/2(=1/2(L L+R R)=1/2(R-L-180)=1/2(R-L-180) (3-10) (3-10)将各观测将各观测(gunc)(gunc)数据填入竖直角观测数据填入竖直角观测(gunc)(gunc)手簿手簿( (表表3-3)3-3)，利用上列各式逐项计算，得出一测回竖直角。利用上列各式逐项计算，得出一测回竖直角。低处目标的观测低处目标的观测(gunc)(gunc)、计算方法与此相同。、计算方法与此相同。第20页/共46页第二十一页，共46页。223.4 水

30、平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.2 3.4.2 竖直角测量竖直角测量测测站站 目目标标 竖竖 盘盘位位 置置 竖竖 盘盘 读读 数数 半半 测测 回回 竖竖 直直 角角 指指标标差差 一一 测测 回回 竖竖直直 角角 左左 711236 +184724 P 右右 2884700 +184700 -12 +184712 左左 961842 -61842 O P 右右 2634100 -61900 -9 -61851 竖直角观测手簿竖直角观测手簿表表3-3=1/2(R+L-360)第21页/共46页第二十二页，共46页。233.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正从测角原理可

31、知，经纬仪有以从测角原理可知，经纬仪有以下四个轴线下四个轴线( (见图见图3-20)3-20)，即水准，即水准(shuzhn)(shuzhn)管轴管轴(LL)(LL)，竖轴，竖轴(VV)(VV)，望远镜视准轴望远镜视准轴(CC)(CC)，横轴，横轴(HH)(HH)。此。此外望远镜还有十字丝。这些轴系应外望远镜还有十字丝。这些轴系应满足以下条件：满足以下条件： LL LL VV VV CC CC HH HH HH HH VV VV 十字丝垂直于横丝十字丝垂直于横丝第22页/共46页第二十三页，共46页。243.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正检验目的是使仪器满足照准部水准管垂直仪器竖轴的

32、几何检验目的是使仪器满足照准部水准管垂直仪器竖轴的几何(j h)(j h)条件。使仪器整平后，保证竖轴铅直，水平度盘保持水平条件。使仪器整平后，保证竖轴铅直，水平度盘保持水平。 检验方法检验方法 校正校正( (图图3-21)3-21)3.5.1 3.5.1 照准部水准管轴垂直于竖轴的检验与校正照准部水准管轴垂直于竖轴的检验与校正第23页/共46页第二十四页，共46页。253.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 检验检验(jinyn)(jinyn)方法方法检验检验(jinyn)(jinyn)目的是使竖丝铅直目的是使竖丝铅直，保证精确瞄准目标。用十字丝中点精确瞄准一个清晰目标点，保证精确瞄准

33、目标。用十字丝中点精确瞄准一个清晰目标点P P，然后，然后锁紧望远镜制动螺旋。慢慢转动望远镜微动螺旋，使望远镜上、下移锁紧望远镜制动螺旋。慢慢转动望远镜微动螺旋，使望远镜上、下移动。如动。如P P点沿竖丝移动，则满足条件，否则需校正。点沿竖丝移动，则满足条件，否则需校正。3.5.2 3.5.2 十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正 校正校正其其校正方法校正方法(fngf)(fngf)如如同水准仪校正。同水准仪校正。第24页/共46页第二十五页，共46页。263.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 检验方法检验方法检验目的当横轴水平时，望远镜绕横轴旋转，其视准检

34、验目的当横轴水平时，望远镜绕横轴旋转，其视准面应是与横轴正交的铅垂面。若视准轴与横轴不垂直，望远镜将扫出一个圆锥面应是与横轴正交的铅垂面。若视准轴与横轴不垂直，望远镜将扫出一个圆锥面。用该仪器测量同一铅垂面内不同高度目标时，所测水平度盘读数不一样，面。用该仪器测量同一铅垂面内不同高度目标时，所测水平度盘读数不一样，产生产生(chnshng)(chnshng)测角误差。仪器检验常用四分之一法。图测角误差。仪器检验常用四分之一法。图3-233-23，在平坦地区，在平坦地区选择距离选择距离60m60m的的A A、B B两点两点3.5.3 3.5.3 视准轴垂直于横轴的检验与校正视准轴垂直于横轴的检验

35、与校正B1OB2=4CB1OB2=4C，为，为4 4倍照准倍照准(zho zhn)(zho zhn)差。由此算得：差。由此算得：(3-11)DBBc421对于对于(duy)DJ6(duy)DJ6型经纬仪，当型经纬仪，当c60c60时必须校正。时必须校正。第25页/共46页第二十六页，共46页。273.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 校正校正(jiozhng)(jiozhng)在盘右位置，保持在盘右位置，保持B B尺不动，在尺不动，在B B尺上定出尺上定出B3B3点，使点，使3.5.3 3.5.3 视准轴垂直于横轴的检验与校正视准轴垂直于横轴的检验与校正214132BBBBOB3OB3

36、便与横轴垂直。用校便与横轴垂直。用校正针拨十字丝校正螺旋正针拨十字丝校正螺旋( (左、右左、右) )，见图，见图3-243-24，一松一紧，平移十，一松一紧，平移十字丝分划板，直到十字丝交点字丝分划板，直到十字丝交点(jiodin)(jiodin)与与B3B3点重合，最后点重合，最后旋紧螺丝。旋紧螺丝。第26页/共46页第二十七页，共46页。283.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 检验检验此项检验是保证当竖轴铅直时，横轴应水平此项检验是保证当竖轴铅直时，横轴应水平(shupng)(shupng)；否则，视准轴绕横轴旋转轨迹不是铅垂面，而是一；否则，视准轴绕横轴旋转轨迹不是铅垂面，而是

37、一个倾斜面。个倾斜面。3.5.4 3.5.4 横轴垂直于竖轴的检验与校正横轴垂直于竖轴的检验与校正在距墙在距墙30m30m处安置经纬仪，在盘左位处安置经纬仪，在盘左位置瞄准墙上一个明显高点置瞄准墙上一个明显高点P P，见图，见图3-253-25。要。要求仰角应大于求仰角应大于3030。固定照准部，将望远镜。固定照准部，将望远镜大致大致(dzh)(dzh)水平。在墙上标出十字丝中点水平。在墙上标出十字丝中点对应位置对应位置P1P1。再用盘右瞄准。再用盘右瞄准P P点，同法在墙点，同法在墙上标出上标出P2P2点。若点。若P1P1与与P2P2重合，表示横轴垂直重合，表示横轴垂直于竖轴。不重合，则条件

38、不满足，对水平角于竖轴。不重合，则条件不满足，对水平角测量影响为测量影响为i i角，可用下式计算：角，可用下式计算：(3-12)cot221Dppi对于对于(duy)DJ6型经纬仪，若型经纬仪，若I20则需校正。则需校正。第27页/共46页第二十八页，共46页。293.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 校正校正用望远镜瞄准用望远镜瞄准P1P2P1P2直线的中点直线的中点PMPM，固定照准部。，固定照准部。然后抬高望远镜使十字丝交点移到然后抬高望远镜使十字丝交点移到PP点。由于点。由于i i角的影响，角的影响，PP与与P P不不重合。校正时应打开支架抗病，放松支架内的校正螺丝，使横轴一端

39、重合。校正时应打开支架抗病，放松支架内的校正螺丝，使横轴一端升高或降低升高或降低(jingd)(jingd)，直到十字丝交点对准，直到十字丝交点对准P P点。注意，由于经纬仪点。注意，由于经纬仪横轴密封在支架内，该项校正应由专业维修人员进行。横轴密封在支架内，该项校正应由专业维修人员进行。3.5.4 3.5.4 横轴垂直于竖轴的检验与校正横轴垂直于竖轴的检验与校正第28页/共46页第二十九页，共46页。303.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正竖盘指标竖盘指标(zhbio)(zhbio)差差望远镜视线水平、竖盘水准管气泡居中时望远镜视线水平、竖盘水准管气泡居中时，其指标，其指标(zhbi

40、o)(zhbio)不恰好在不恰好在9090或或270270，而与正确位置差一个小角，而与正确位置差一个小角，称为竖盘指标称为竖盘指标(zhbio)(zhbio)差。见图差。见图3-263-26。3.5.5 3.5.5 竖盘指标差及其检校竖盘指标差及其检校此时进行竖直角此时进行竖直角(zhjio)(zhjio)测量，盘左读测量，盘左读数为数为9090+。正确的竖。正确的竖直角直角(zhjio)(zhjio)为：为：=(90=(90+)-L+)-L (3- (3-13)13)=(90=(90+)-L+)-L (3-13) (3-13)第29页/共46页第三十页，共46页。313.5 经纬仪的检验与

41、校正经纬仪的检验与校正盘右读数盘右读数(dsh)(dsh)为为270270+。3.5.5 3.5.5 竖盘指标差及其检校竖盘指标差及其检校正确正确(zhngqu)(zhngqu)的的竖直角为：竖直角为：=R-(270=R-(270+)+) (3-14) (3-14)=R-(270=R-(270+)+) (3-14) (3-14)将式将式(3-8)(3-8)、(3-9)(3-9)两式两式代入代入(3-13)(3-13)、(3-14)(3-14)得得=L L+ (3-15)+ (3-15)=R R- (3-16)- (3-16)=L L+ (3-15)+ (3-15)=R R- (3-16)- (

42、3-16)将式将式 (3-15)(3-15)、(3-16)(3-16)相加除以相加除以2 2，得：，得：2RL此式与此式与 (3-10) (3-10)相同，可见在竖直角观测相同，可见在竖直角观测(gunc)(gunc)中，中，用正倒镜观测用正倒镜观测(gunc)(gunc)取其均值可以消除竖盘指标差的取其均值可以消除竖盘指标差的影响，提高成果精度。影响，提高成果精度。第30页/共46页第三十一页，共46页。323.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正指标差可用于检查观测质量。在同一测站上，观测不同目标指标差可用于检查观测质量。在同一测站上，观测不同目标时，时，DJ6DJ6型经纬仪指标差变化

43、范围为型经纬仪指标差变化范围为2525。此外，在精度要求不高。此外，在精度要求不高或不便或不便(bbin)(bbin)纵转望远镜时，可先测定指标差纵转望远镜时，可先测定指标差，在以后观测，在以后观测时只作正镜观测，求时只作正镜观测，求LL，按式，按式(3-15)(3-15)求竖直角。求竖直角。3.5.5 3.5.5 竖盘指标差及其检校竖盘指标差及其检校指标指标(zhbio)(zhbio)差若超出差若超出11应校正。应校正。校正时，应用盘右位置照准原目标。转动竖盘指标水准管微动螺旋校正时，应用盘右位置照准原目标。转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘读数为正确值，使竖盘读数为正确值(R-)(R-)。

44、此时气泡不再居中，再用校正针拨动竖。此时气泡不再居中，再用校正针拨动竖盘水准管校正螺丝，使气泡居中。这项工作应反复盘水准管校正螺丝，使气泡居中。这项工作应反复(fnf)(fnf)进行，直至进行，直至在规定范围之内。在规定范围之内。(3-17)360(212LRLR对图对图3-193-19中型式的竖盘，指标差可用下式求得：中型式的竖盘，指标差可用下式求得：第31页/共46页第三十二页，共46页。333.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正检验检验校正的目的是使光学校正的目的是使光学(gungxu)(gungxu)对点器的视准轴与仪器竖轴对点器的视准轴与仪器竖轴线重合。线重合。3.5.6 3.

45、5.6 光学对点器的检校光学对点器的检校校正校正(jiozhng)(jiozhng)第32页/共46页第三十三页，共46页。343.6 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项仪器误差仪器误差仪器误差包括仪器校正仪器误差包括仪器校正(jiozhng)(jiozhng)之后的之后的残余误差及仪器加工不完善引起的误差。残余误差及仪器加工不完善引起的误差。3.6.1 3.6.1 角度测量误差源角度测量误差源视准轴误差视准轴误差望远镜视准轴不垂直于横轴时，其偏离垂直位置望远镜视准轴不垂直于横轴时，其偏离垂直位置的角值的角值C C称为视准误差或照准差。由于盘左、盘右观测时符号称为视准误差或照

46、准差。由于盘左、盘右观测时符号(fho)(fho)相反相反，故水平角测量时，可采用盘左、盘右取平均的方法加以消除，故水平角测量时，可采用盘左、盘右取平均的方法加以消除横轴误差横轴误差( (支架差支架差)是由于支承横轴的支架有误差，造成是由于支承横轴的支架有误差，造成横轴与竖轴不垂直。盘左、盘右观测时对水平角影响为横轴与竖轴不垂直。盘左、盘右观测时对水平角影响为i i角误差，并且角误差，并且方向相反，也可采用盘左、盘右取平均方向相反，也可采用盘左、盘右取平均(pngjn)(pngjn)的方法加以消除。的方法加以消除。竖轴倾斜误差竖轴倾斜误差 是由于水准管轴不垂直于竖轴，以及竖轴水是由于水准管轴不

47、垂直于竖轴，以及竖轴水准管不居中引起的误差。这时，竖轴偏离竖直方向一个小角度，从而引起准管不居中引起的误差。这时，竖轴偏离竖直方向一个小角度，从而引起横轴倾斜及度盘倾斜，造成测角误差。此误差与正、倒镜观测无关，并且横轴倾斜及度盘倾斜，造成测角误差。此误差与正、倒镜观测无关，并且随望远镜瞄准不同方向而变化，随望远镜瞄准不同方向而变化，不能用正、倒镜取平均的方法消除不能用正、倒镜取平均的方法消除。因。因此，此，测量前应严格检校仪器，观测时仔细整平，并始终保持照准部水准管气泡测量前应严格检校仪器，观测时仔细整平，并始终保持照准部水准管气泡居中，气泡不可偏离一格居中，气泡不可偏离一格。第33页/共46

48、页第三十四页，共46页。353.6 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项仪器仪器(yq)(yq)误差误差3.6.1 3.6.1 角度测量误差源角度测量误差源度盘偏心差度盘偏心差是由于度盘加工及安是由于度盘加工及安装不完善引起的。使照准部旋转中心装不完善引起的。使照准部旋转中心C1C1与水平与水平度盘圆心度盘圆心C C不重合引起读数误差，见图不重合引起读数误差，见图3-283-28。可用盘左、盘右读数取平均可用盘左、盘右读数取平均(pngjn)(pngjn)的方法的方法予以减小。予以减小。度盘刻划不均匀误差度盘刻划不均匀误差 是由于仪器是由于仪器(yq)(yq)加工不完善引起的。

49、加工不完善引起的。这项误差很小。高精度测量时，为了提高测角精度，可利用度盘位置变换这项误差很小。高精度测量时，为了提高测角精度，可利用度盘位置变换手轮在各测回间变换度盘位置，减小这项误差的影响。手轮在各测回间变换度盘位置，减小这项误差的影响。竖盘指标差竖盘指标差 可以用盘左、盘右取平均的方法消除。可以用盘左、盘右取平均的方法消除。第34页/共46页第三十五页，共46页。363.6 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项观测观测(gunc)(gunc)误差误差3.6.1 3.6.1 角度测量误差源角度测量误差源对中误差对中误差(wch)(wch)在测角时，若经纬仪对中有误差在测角时

50、，若经纬仪对中有误差(wch)(wch)，将使，将使仪器中心与测站点不在同一铅垂线上，造成测角误差仪器中心与测站点不在同一铅垂线上，造成测角误差(wch)(wch)。如图。如图3-293-29对中引起对中引起(ynq)(ynq)测角测角误差为误差为=+(1+2) =+(1+2) (3-18) (3-18) =+(+(1 1+2 2) (3-18) (3-18) (3-19)sin(D sin2211eeD(3-20)sin(sin2121DDe从上式可见，这项误差与偏心距成正比，与边长成反比，不能通过从上式可见，这项误差与偏心距成正比，与边长成反比，不能通过观测方法消除，观测方法消除，所以测水

51、平角时要仔细对中，在短边测量时更要严所以测水平角时要仔细对中，在短边测量时更要严格对中格对中。第35页/共46页第三十六页，共46页。373.6 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项观测观测(gunc)(gunc)误差误差3.6.1 3.6.1 角度测量误差源角度测量误差源目标偏心目标偏心(pinxn)(pinxn)误差误差 是是由于标杆倾斜引起的。如标杆倾斜，又没由于标杆倾斜引起的。如标杆倾斜，又没有瞄准底部，则产生目标偏心有瞄准底部，则产生目标偏心(pinxn)(pinxn)误差，见图误差，见图3-303-30。O O为测站，为测站，A A为地面目标点，为地面目标点，AAA

52、A为为标杆标杆(biogn)(biogn)，杆长，杆长d d，杆倾角，杆倾角。目。目标偏心差为：标偏心差为： e=dsin e=dsin (3-21)(3-21)e=dsin (3-21)e=dsin (3-21)目标偏斜对观测方向影响为：目标偏斜对观测方向影响为：(3-22)DdDesin从上式可见，目标偏心误差对水平方向影响与从上式可见，目标偏心误差对水平方向影响与e e成正比，与边长成成正比，与边长成反比。为减少这项误差，反比。为减少这项误差，测角时标杆应竖直，并尽可能瞄准底部测角时标杆应竖直，并尽可能瞄准底部。第36页/共46页第三十七页，共46页。383.6 角度测量误差分析及注意事

53、项角度测量误差分析及注意事项观测观测(gunc)(gunc)误差误差3.6.1 3.6.1 角度测量误差源角度测量误差源对于对于(duy)DJ6(duy)DJ6型经纬仪，型经纬仪，v=28,mv=v=28,mv=2.22.2。照准误差照准误差 测角时由人眼通过望远镜瞄准目标产生的测角时由人眼通过望远镜瞄准目标产生的误差称为照准误差。影响照准误差的因素很多，如望远镜放大倍误差称为照准误差。影响照准误差的因素很多，如望远镜放大倍数、人眼分辨率、十字丝的粗细、标志形状和大小、目标影像亮数、人眼分辨率、十字丝的粗细、标志形状和大小、目标影像亮度、颜色等。人眼分辨两个度、颜色等。人眼分辨两个(lin )

54、(lin )点的最小视角约为点的最小视角约为6060，通常以此作为眼睛的鉴别角。当使用放大倍率为通常以此作为眼睛的鉴别角。当使用放大倍率为V V的望远镜瞄准目的望远镜瞄准目标时，鉴别能力可提高标时，鉴别能力可提高V V倍，这时该仪器的瞄准误差为倍，这时该仪器的瞄准误差为 mv=mv=60/V60/V照准误差无法消除，只有从目标的形状、大小、颜色、亮度照准误差无法消除，只有从目标的形状、大小、颜色、亮度m mv v= =60/V60/V读数误差读数误差读数误差主要取决于仪器读数设备。对于采用分读数误差主要取决于仪器读数设备。对于采用分微尺测微器读数系统的经纬仪，读数中误差为测微器最小分划值的微尺

55、测微器读数系统的经纬仪，读数中误差为测微器最小分划值的1/101/10，即，即0.1=60.1=6。第37页/共46页第三十八页，共46页。393.6 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项外界外界(wiji)(wiji)条件的影响条件的影响3.6.1 3.6.1 角度测量误差源角度测量误差源观测在一定的外界条件下进行，外界条件对观测质量有直接影观测在一定的外界条件下进行，外界条件对观测质量有直接影响，如松软的土壤和大风影响仪器的稳定；日晒和温度变化影响水准响，如松软的土壤和大风影响仪器的稳定；日晒和温度变化影响水准管气泡的运动；大气层受地面热辐射的影响会引起目标影象的跳动管气泡

56、的运动；大气层受地面热辐射的影响会引起目标影象的跳动(tiodng)(tiodng)等。这些才会给观测水平角带来误差。等。这些才会给观测水平角带来误差。因此，要选择目标成象清晰稳定的有利时间观测，设法克服或因此，要选择目标成象清晰稳定的有利时间观测，设法克服或避开不得条件的影响，以提高观测成果的质量。避开不得条件的影响，以提高观测成果的质量。第38页/共46页第三十九页，共46页。403.6 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项3.6.2 3.6.2 水平角观测注意事项水平角观测注意事项仪器安置的高度仪器安置的高度(god)(god)应合适，脚架应踩实，中心螺旋应合适，脚架应踩实，中心螺旋拧紧，观测时手不扶脚架，转动照准部及使用各种螺旋时，用力拧紧，观测时手不扶脚架，转动照准部及使用各种螺旋时，用力要轻。要轻。若观测目标的高