经纬仪及其使用

第四章经纬仪及其使用第一节 光学经纬仪的构造光学经纬仪的主要特点是承受玻璃度盘和光学测微装置点。其种类按精度系列可分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、……、DJ15和DJ60等六个级别其中“DJ”分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音和第一个字母，下标数字表示常用的DJ6级光学经纬仪。一、DJ6级光学经纬仪的构造如下图，为南京光学仪器厂生产的DJ6级光学经纬仪，是由照准部、水平工盘和基座三局部组成的。下面加以说明。〔一、照准部照准部主要是由望远镜、竖直度盘、横轴、支架、照准部水准管、竖轴、读数显微镜及光学读数系统等组成。1、望远镜望远镜是照准设备，用用准确瞄准目标，由瞄准器、物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分动螺旋掌握。一根长的为横丝，称为中丝。纵丝用以准确照准目标，中丝用来读取标尺上的读数。在中丝的上、下等距处，刻有两根短横丝，称为视距丝，可用于视距测量。如下图，为十字丝刻画的几种形式。调焦透镜和物镜的作用是使目标成实像于十字丝画面上2、竖直度盘可由竖盘指标水准管微动螺旋进展调整，为了观看便利，设置了一个反光镜。3、水准器一样，圆水准器用作粗平，而管水准器则用于准确整平。4、读数设备读数设备有读数显微镜、测微尺、光窗。读数显微镜可以旋转镜头，使读数清楚。光窗60等分，每一等分为一分，用以测读一度以内的数字。〔二、水平度盘水平度盘是由光学玻璃制成的圆盘，其边缘按顺时针方向刻有0度-360度的分划，度盘的最小分划值为1〔有的是在照准部是保护螺旋。〔三、基座基座局部由基座、脚螺旋、轴座固定螺旋和光学对中器等组成。其中仪器整平，基座错助中心连接螺旋与三脚架架头连接。二、DJ6级光学经纬仪的使用〔一、经纬仪的安置1、架设〔于脚架架头上，用中心螺旋将其与脚架连接起来〕把经纬仪架设于测站上。2、对中对中就是使仪器度盘中心和测站点位于同一铅垂线上。使垂球尖停顿摇摆后对准测站点中心，并将三脚架脚尖踩入土中，此时仍要保持架头水平；正对测站点中心，旋紧中心连接螺旋。垂球对中误差应小于3毫米。1中心螺旋，移动仪器，使测站点中心与分划板中心重合，最终旋紧连接螺旋。3、整平铅垂面内。其操作方法如下：先使自己的胸面和面前最近的两螺旋的连线平行指的旋转方向就是汽泡欲移动的方向，右手与左手相对旋转，使汽泡居中；将照准部旋转90度，如下图，只用左手旋转第三个螺旋，也是左手拇指的旋转方向就是汽泡欲移动的方向，使汽泡居中。按上述方法反复操作几次，直至水准管在任何方位，汽泡偏离中心不超过一格为止。〔二、照准目标1、瞄准目标部和望远镜制动螺旋。2、调焦〔可能使目标成像不清楚了。3、消退视差O与目标像的AO点又与B点重合；当人眼略向下时，OC点重合了。假设连续使人眼上下移动，就好象看到O点在目光螺旋，使目标成像清楚，并上下称移动眼睛，直到O点在目标像上不动为止。4、准确照准量照准地面点；假设地面点被障碍物遮住，就尽量照准标杆的下部，同时标杆要尽量立直。〔三、读数DJ6望远镜旁的读数显微镜内，观测者用读数显微镜可读取读数。我国南京光学仪器厂生产的DJ6光学经纬仪，承受的是分微尺读数装置。通过一系列1160格，所以10。1分。0 1 2 3读数时，翻开并转动反光镜，使读数窗内的亮度适中，调整读数显微镜的目镜，使度盘和分微尺的分划线清楚然后“度可以在分微尺中的度盘分划线上的注记数字直接读出“分”则用度盘分划线作为指标，在分微尺中直接读出，并估读到为分〔即6秒，再将两者相加即得到度盘读数如下图水平度盘的读数为130度+01分30秒=130 01 30；87度+2200秒=872200。其次节 水平角测量一、水平角测量原理β表示。如下图AB和ACA点作一铅垂线OAA1，通过该垂线并ABACTW。此两竖直面和水平面HA1B1A1C1就AB和AC的水平投影，∠B1A1C1就是A点对B、C方向的水平角。此时用任意的水平A1OO处，水平地安一个有分划的圆盘，并使圆盘的中心位于A1O上，A点对BC方向的水平角∠B1A1C1的角值。假设设水平度盘上的读数分别为a和b，则水平角的角值就是两方向读数之差b-a.数的测微装置。平角，都必需用盘左和盘右观测，才算一个完整的测回。盘左就是竖盘在视准主向的左边，也称正镜；盘右就是竖盘在视准方向的右边，也称倒镜。二、水平角的测量方法〔一、测回法测回法多用于观测两个方向之间的单个水平角。如下图，欲测出地面上OA、OB两方向间的水平角，可按以下步骤进展观测：1、纬仪安置于O点，在A、B点分别立标杆。2、用盘左观测。按顺时针的挨次观测目标，照准部以顺时针的方向旋转。A点，读水平度盘读数a左，记入如下图的记录表。顺时针旋转照准部，照准目标B点，读水平角读数b左。3、用盘右观测。以上完成了上半个测回，为了检核及消退仪器误差对测角的影响，必需以盘右观测。盘右观测是按逆时针的挨次观测目标，照准部以逆时针方向旋转。逆时针方向旋转照准部，照准目标B点，读数b右，记入表格。假设不存在误差，b右±180度〔180度〕=b左。由于误差不行能避开，所以就不等，那其间的误差25秒。逆时针方向旋转照准部，照准目标A点，读数a右，记入表格。同样〔a180度a25秒。4、计算DJ6经纬仪观测水平角，上、下两个半测回角度之差值应小于40秒。到达这一精度要求的，取其平均值作为一测回的结果。否则重测。常取目标观测值的平均值之差作为一测回的结果。180度/N的差值变换度盘的起始位置。〔二、方向观测法如下图，在O点对A、B、C三个方向进展观测，得到α和β角，这种一次观测方向不超过三个的观测方法称之为方向观测法。其步骤如下：1、将经纬仪安置于O点，在A、B、C三点上立标杆。2、盘左观测照准A000秒，并登记表中。如表所示。分别观测B点、C点。将观测值记入表格3、盘右观测依次观测C点、B点、A点，将观测值记入表格。同一方向盘左盘右观测值之差同样25秒。4、计算取同一方向观测值的平均值。如表所示。求角值，用相邻方向值相减。如表所示。一、竖直角的概念

第三节 竖直角测量竖直角：在铅垂面内，视线方向与水平线的夹角称为竖直角，又称不垂直角或高度角，以α表示。视线方向在水平方向之上，称为仰角，角值为正值，从0度到+90度；视线在水平方向以下，称为俯角，角值为负值，从0度到-90度。如图，如要测地面AB方向的竖AAOO上垂直方向安置度盘，使度盘平面位于AB的AB的直线在刻度盘的读数与由圆心引出的水平线在刻度盘的读数之差，就是AB方向的竖角的角值。二、竖直度盘的构造竖直度盘简称竖盘，如下图为DJ6经纬仪竖盘构造示意图，主要包括竖盘、竖盘指9090度的整数倍。一些型的经纬仪安装了自动归零装置来代替水准管，提高了观测速度和精度。刻度在目镜端，18090度，盘右读数为270度。多数经纬仪承受的是这种注形式。三、竖直角的观测竖直角的观测、记录、计算方法如下：12格居中，读取竖盘读数L，并记入如下图的表中。3R。4、计算。α平=〔R-L〕/2-90在要求精度不高的状况下，常只用盘左观测竖角。四、竖直角的计算公式因竖盘的注记形式不同，由竖盘读数计算竖角的公式也不同，但计算的规律是一样的，即当望远镜上倾竖盘读数减小时，竖角=〔视线水寻常的读数〕-〔照准目标时的读数〕当望远镜上倾竖盘读数增加时，竖盘=〔照准目标时的读数〕-〔视线水寻常的读数〕DJ6α左=90-Lα右=R-270最终，取盘左、盘右的竖直角平均值作为观测结果，即α平=〔R-L〕/2-90第四节 角度测量误差和留意事项角度测量误差的主要来源于仪器误差、人为操作误差及及外界条件的影响等几个方面。只有对这些误差加以分析，才能找出消退或削减误差的方法，从而提高观测精度。一、仪器误差及留意事项仪器有有制造方面的误差，如偏心误差、度盘刻划不均匀、水平度盘和竖轴不垂直等；有校正不完善的误差，如竖轴与照准部水准管轴不完全垂直、视准轴与横轴的剩余误差等。这些误差中，有的可以用适当的作业方法减弱或消退。例如，用盘左、盘右两个位置观测，度盘起始位置，最终取平均值的方法减弱影响。二、人为操作误差及留意事项1、仪器对中误差产生误差。经争论已经知道，对中引起的水平角观测误差，与偏主距成正比，并与测站到观测点的距离成反比。因此，在观测短边之间的水平角时，尤其要对中。2、整平误差倾斜较大时，其误差对水平角的影响更大。因此，在观测过程中要亲热留意水准管的变化，假设觉察汽泡偏离中心位置一格以上，应重整平和测量。观测竖角时，每次读数之前，必需使竖盘指标水准管气泡居中或自动归零开关置于“ON”的位置。3、照准误差外形和清楚度，其中与望远镜放大率的关系最大。经计算，DJ6级经纬仪的照准误差为±2秒—±2。4秒，观测时应留意消退误差。4、读数误差读数误差主要为估读误差，它取决于仪器的读数装置。如DJ6级经纬仪的分微尺，其1分，估读误差为分划值的格外之一，即为6秒。读数时