第3章 角度测量.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,测量学,湖南农业大学,资源环境学院土地管理系,第三章 角度测量,主要内容：,水平角和垂直角测量原理，,DJ,6,型光学经纬仪的使用，水平角和垂直角的观测、计算方法，角度测量的误差分析、,DJ,6,的检校。,主要目的：,使学生了解经纬仪测角原理，掌握测量水平角和垂直角的方法。了解经纬仪各轴线间应满足的几何条件。,重点内容：,测回法施测水平角、中丝法施测垂直角的观测方法、经纬仪各轴线间应满足的几何条件。,角度测量仪器是光学经纬仪，它能测量水平角和垂直角。水平角用于求算地面点的坐标和两点间的坐标方位角，垂直角用于求算高差或将倾斜距离换算成水平距离。,3-1.,角度测量原理,1,、水平角测量原理,水平角,过一点到两个目标的方向线垂直投影到水平面上所成的夹角。,0,0,360,0,。,也可看成是包含,BA,、,BC,视线的两个,铅垂面之间的两面角。,=c-a,0,c,a,水平度盘,水平面,a,b,c,A,B,C,3-1.,角度测量原理,2,、竖直角测量原理,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,),。,=0,0,90,0,，仰角为正，俯角为负。,天顶,铅垂线,水平线,A,C,B,0,90,180,270,测量角度的仪器叫经纬仪，其必要条件：,1.,仪器的中心必须位于水平角角顶的铅垂线上。,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.,要具有有刻划的度盘，并能安置成水平位置（竖直度盘安放在铅垂位置）。,4.,要有读数设备，读取投影方向的读数。,A,B,C,b,a,2,a,1,a,b,z,O,3-1.,角度测量原理,3-2.DJ,6,型光学经纬仪及操作,1,、分类：,按其精度等级划分,:,DJ,0.7,、,DJ,1,、,DJ,2,（,精密光学经纬仪）,DJ,6,（,普通光学经纬仪）等,下标数字该仪器一测回方向观测中误差的秒数。,经纬仪的精度系列及用途,技术项目,一测回水平,方向中误差,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,主要用途,经纬仪等级,DJ,1,DJ,2,DJ,6,1 2 6,二等平面控制,测量及精密,工程测量,60mm 40mm,40mm,30,倍,28,倍,26,倍,6/2mm 20/2mm 30/2mm,10/2mm 20/2mm 30/2mm,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,技术参数,DJ,6,型光学经纬仪及操作,l-,基座；,2-,脚螺旋；,3-,轴套制动螺旋；,4-,脚螺旋压板,5-,水平度盘外罩；,6-,水平方向制动螺旋；,7-,水平方向微动螺旋；,8-,照准部水准管；,9,物镜；,l0-,目镜调焦螺旋；,11-,瞄准用的准星；,12-,物镜调焦螺旋；,l3-,望远镜制动螺旋；,l4-,望远镜微动螺旋；,l5-,反光照明镜；,l6-,度盘读数测微轮；,l7-,复测机钮；,18-,竖直度盘水准管；,19-,竖直度盘水准管微动螺旋；,20-,度盘读数显微镜,2,、基本构造,DJ,6,型光学经纬仪及操作,(1),基座,基座是支承整个仪器的底座。,脚螺旋用于整平仪器。,基座,水平度盘,照准部,DJ,6,型光学经纬仪,(2),照准部,照准部,(,水平,),制动、微动,望远镜,(,竖直,),制动、微动,圆水准器,8,/2mm,；,管水准器,30,/2mm,望远镜：倒像,26,30,倍,目镜调焦，物镜调焦，,粗瞄准器，十字丝,读数显微镜,竖盘部分,光学对点器,复测扳手或度盘变换器,DJ,6,型光学经纬仪及操作,(3),水平度盘,水平度盘由光学玻璃制成,顺时针,0,360,刻度；,仪器整平，水平度盘水平；,水平度盘与照准部相互脱离；,当照准部转动时，水平度盘并不随之转动,。,改变度盘位置，要使用复测扳手或度盘变换手轮。,0,90,180,270,DJ,6,型光学经纬仪及操作,3,、读数设备及方法,DJ,6,型光学经纬仪的读数设备包括：,度盘、光路系统及测微器。,（,1,）分微尺读数装置及其读数方法,例如：水平度盘整个读数,为,178,+05.,=l78,05,54,，,竖直度盘整个读数,为,86,06,18,。,DJ,6,型经纬仪读数窗,DJ,6,光学经纬仪读数,度盘上,1,度分划的间隔经放大后，与分微尺全长相等。,分微尺全长分,60,格，因此其最小格值为,1,=60,。,读数估读至,0.1,格，因此，估读的秒数都应是,6,的倍数。,a).,分微尺测微,利用度盘刻度线，在分微尺上读数。,水平度盘读数：,73,04,24,0,1,73,DJ,6,型光学经纬仪及操作,（,2,）单平板玻璃测微器装置及其读数方法,水平度盘整个读数为,l5,0,1200,，,竖直度盘整个读数为,91,0,1806,DJ6,型经纬仪读数窗,DJ,6,型光学经纬仪及操作,4,、,DJ,6,型光学经纬仪的基本操作,（,1,）经纬仪安置：,对中,将仪器中心安置在过测,站点的铅垂线上。,对中误差,3mm,。,可用垂球对中和光学对中器对中,B,C,A,DJ,6,型光学经纬仪及操作,垂球对中步骤：,粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测站中心,1,2cm,内；,精确对中：稍微松开中心螺丝，在脚架头上移动,(,不能旋转,),仪器，使垂球尖精确对中测站标志中心，旋紧中心螺丝。,注意,脚架头首先要放平，三个脚螺旋基本等高；,脚架适当踩实；,垂球尖尽量接近标志，便于判断。,DJ,6,型光学经纬仪及操作,光学对中步骤：,对准、调平、整平、对中,打开三脚架，装上经纬仪；,固定三脚架一脚，双手持脚架另,二脚并不断调整其位置，同时观,测光学对点器十字分划，使其基,本对准测站标志，踩实脚架；调,节脚螺旋，使光学对点器精确对,准测站标志；,伸缩三脚架,(,二脚,),，调平仪器，,使圆气泡居中；,调脚螺旋，精确整平仪器，并通,过在脚架头上移动仪器，精确对中。,有时必须反复上述三步的操作。,图3-14,DJ,6,型光学经纬仪及操作,整平,使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平，竖盘位于铅垂面内。整平误差,20,，则需校正。,（,2,）校正：,方法：用十字丝交点瞄准,P1 P2,的中点,M,，抬高望远镜，并打开横轴一端的护盖，调整支承横轴的偏心轴环，抬高或降低横轴一端，直至交点瞄准,P,点。,由于横轴校正设备密封在仪器内部，该项校正应由仪器维修人员进行。,4,、指标差的检验与校正,目的：消除指标差,检验：盘左、盘右观测竖直角，计算竖盘指标差,，如果,x,的绝对值大于,25,，则需要进行指标差的校正。,校正方法：以盘右瞄准原目标，转动竖盘水准管微动螺旋，将原垂直度盘读数调整到指标差校正后的读数（原读数加或减指标差）,，拨动竖盘水准管校正螺丝，使气泡居中；反复检校，直至指标差小于规定的数值为止。,5,光学对中器的检校,（,1,）检验：安置仪器后，精确对中地面上一点，再旋转照准部,180,看是否还精确对中，否则需校正。（或旋转照准部，每隔,120,投下一点，若三点不重合，则需校正。）,（,2,）校正：用拨针使刻划中心对准中点。,经纬仪的检验与校正,6.,圆水准器的检验与校正,目的：使,圆,水准管轴平行于纵轴。,LL VV,检验：根据校正后的平盘水准管整平仪器，使纵轴铅垂；此时圆水准器的气泡如果不居中，则需要校正。,校正：用校正针拨动圆水准器底下的校正螺丝，使气泡居中。,3-6.,角度测量的误差及注意事项,误差来源及处理方法,1.,仪器误差,:,仪器校正的残余误差、仪器制造加工不完善引起的误差,。,视准轴误差（,CCHH,）,盘左盘右观测取平均消除,横轴误差 （,HHVV,）,盘左盘右观测取平均消除,照准部偏心差 盘左盘右观测取平均消除,其他仪器误差,2.,仪器对中误差,对中误差：边长较短时采用光学对中,3.,目标偏心误差,竖直标杆，观测时尽量瞄准目标底部,3-6.,角度测量的误差及注意事项,4.,观测误差：照准误差和读数误差,仔细照准目标、仔细操作、准确估读。,5.,外界条件的影响：温度引起仪器轴线变化，大风使仪器和目标不稳定，热辐射引起视线跳动，土壤松软使仪器安置不稳定，大气折光导致视线改变方向。,选择有利观测时间，设法避开不利条件；,尽量缩短一测回的观测时间，采取观测方法减弱与时间成正比的误差。,3-6.,角度测量的误差及注意事项,第三章 教学内容回顾,1.,角度测量原理,2.DJ6,型光学经纬仪及操作,3.,水平角观测,4.,垂直角观测,5.DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.,角度测量的误差及注意事项,Thats all for this chapter！,