西农院水利工程测量课件第3章 经纬仪及其使用

2025/7/231第三章经纬仪及其使用2025/7/232

水平角测量原理

J6型光学经纬仪

水平角测量

竖直角测量

经纬仪的检验与校正

经纬仪测角注意事项2025/7/233§3.1水平角测量原理水平角

∠AOB=β仪器的必要条件1.仪器的中心必须位于角顶的铅垂线上。2.照准部设备（望远镜）要能上下、左右转动，上下转动时所形成的是竖直面。3.要具有一个有刻划的度盘，并能安置成水平位置。4.要有读数设备，读取投影方向的读数。2025/7/234§3.2J6型光学经纬仪一、经纬仪的概述

经纬仪的发展:

游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪金属度盘、光学度盘、编码度盘、光栅度盘经纬仪的代号：DJ1、DJ2、DJ6、DJ10等“D”和“J”—大地测量和经纬仪的汉语拼音第一个字母“6”和“2”—仪器的精密度，测回方向观测中误差不超过±6和±2，在工程中常用DJ2、DJ6型经纬仪，一般简称J2

、

J6经纬仪。2025/7/235二、经纬仪的构造

◆照准部：望远镜、照准部水准管、横轴、竖直度盘、读数显微镜、竖轴等◆水平度盘部分：水平度盘、水平度盘的转动装置◆基

座：连接仪器与三脚架（支承仪器）各构造部分见图3-22025/7/2362025/7/237望远镜

(1)结构：物镜、目镜、调焦透镜、十字丝、视准轴、横轴目镜调焦透镜C十字丝横丝纵丝视距丝2025/7/238视准轴：十字丝交点和物镜光心的连线(CC)。横轴：望远镜旋转轴的几何中心线(HH)。调焦透镜作用：为了使物体清楚地成像在十字丝平面上。调焦方法:目镜调焦使十字丝看得最清楚。物镜调焦使物象清晰。视差：当人眼在目镜上下移动，目标像和十字丝有相对晃动的现象称视差。产生原因：目标像不落在十字丝分划板上。视差影响：影响照准精度导致观测结果不准确。消除方法：反复调焦，直至物像清晰。2025/7/239三、光学经纬仪的读数方法（一）分微尺测微器及其读数方法2025/7/2310（二）单平行玻璃测微器及其读数方法2025/7/2311DJ2级光学经纬仪:DJ2级光学经纬仪的构造，除轴系和读数设备外基本上和DJ6级光学经纬仪相同。我国某光学仪器厂生产的DJ2型光学经纬仪外形如图所示。下面着重介绍它和DJ6级光学经纬仪的不同之处。１．水平度盘变换手轮水平度盘变换手轮的作用是变换水平度盘的初始位置。水平角观测中，根据测角需要，对起始方向观测时，可先拨开手轮的护盖，再转动该手轮，把水平度盘的读数值配置为所规定的读数。2025/7/23122025/7/2313§3.3水平角测量

一、经纬仪的安置

(一)对中

⑴目的：使刻度盘中心与测点站在同一铅垂线上。

⑵方法：

打开三脚架，调节架腿，使其高度与观测者相适应，目估架头水平，并使架头初步对准标志中心。装仪器，拧紧中心连接螺旋（随手紧），挂上垂球，如果垂球离标心较远，则需将三脚架作等距离的平移，或者用固定一脚，移动另外两脚的办法，使垂球尖大致对准标心，然后，用力踩三脚架的脚尖，使之稳固地插入地中，并注意保持垂球的大致对中和架头的大致水平。

稍许松开中心连接螺旋，使仪器在架头圆孔内徐徐移动，使垂球对准标志中心，偏差小于2~3mm为止，再适当旋紧中心连接螺旋。

⑶限差≤3mm：2025/7/2314

⑴目的：使仪器的竖轴竖直、水平度盘处于水平位置。

⑵方法：

①使照准部水准管平行于任意两个脚螺旋中心的连线方向。

②两手同时向内或向外旋转该两脚螺旋，气泡运动的方向与左手大拇指运动方向一致，使气泡居中。

③转动照准部90度，使水准管位于垂直前两脚螺旋连线的方向，然后旋转第三个脚螺旋使气泡居中。

(二)整平经纬仪的操作！2025/7/2315

二、水平角测量方法

（一）测回法⑴适用性：适用于观测两个方向之间的单角。

⑵观测步骤：

盘左位置：竖盘在望远镜左侧。

盘右位置：竖盘在望远镜右侧2025/7/2316

（二）全圆测回法

盘左位置，瞄准起始方向目标A读数，然后顺时针方向依次瞄准目标B、C、A并读数。检查归零差是否超限（要求≤±18″），否则重测。盘右位置，瞄准起始方向目标A读数，然后逆时针方向依次瞄准目标C、B、A并读数。检查归零差是否超限（要求≤±18″），否则重测。2025/7/2317§3.4竖直角观测一、竖直角测角原理1.竖直角定义:是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。2.竖直角的特点：有仰角角值为正，有俯角角值为负。竖直角的大小在0°～90°之间。2025/7/2318二、竖直度盘和读数系统2025/7/2319三、竖直角的计算（1）当物镜仰起时，如读数逐渐增加，则

α=读数-始读数（2）当物镜仰起时，如读数逐渐减小，则

α=始读数-读数上述法则，不论开始读数为90度、270度还是0度，180度，竖盘注记是顺时针还是反时针都适用。2025/7/23202025/7/23211.水准管轴:过零点作水准管圆弧的切线。2.竖

轴：照准部的旋转轴。3.视准轴：

十字丝交点和物镜光心的连线。4.横

轴：望远镜的旋转轴。§3.5经纬仪的检验与校正●经纬仪的主要轴线2025/7/2322●经纬仪主要轴线应满足的条件1.照准部水准管轴垂直于仪器竖轴（LL⊥VV）。2.望远镜视准轴垂直于仪器横轴（CC⊥HH）。3.仪器横轴垂直于仪器竖轴（HH⊥VV）。4.望远镜十字丝竖丝垂直于仪器横轴。2025/7/2323一、照准部水准管轴垂直于竖轴的检验校正（一）

检验2025/7/2324（二）

校正校准部水准管校正原理2025/7/2325二、十字丝竖丝垂直于仪器横轴的检验与校正（一）

检验（二）

校正2025/7/2326三、视准轴垂直于横轴的检验与校正（一）

检验2025/7/2327（二）

校正2025/7/2328四、横轴垂直于竖轴的检验与校正（一）

检验（二）

校正2025/7/2329五、竖盘指标差的检验与校正（一）

检验2025/7/2330（二）

校正2025/7/2331一、仪器误差的影响

1、视准轴误差

2、横轴误差

3、竖轴倾斜误差

4、仪器对中误差二、目标偏心的影响

三、度盘偏心差§3.6水平角观测误差2025/7/2332四、观测误差

◆

瞄准误差◆

读数误差五、外界条件的影响

◆松软的土壤