1、第三章 角 度 测 量 2-1水平角与竖直角观测原理 两种角度两种角度 水平角水平角 用于确定点的平面位置(计算坐标)竖直角竖直角 用于两点间高差计算、斜距改正成平距 测角仪器测角仪器 经纬仪、电子全站仪经纬仪、电子全站仪1.水平角观测原理一一.水平角观测原理水平角观测原理水平角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。0360。水平面abc A BC也可看成是包含BA、BC视线 的两个铅垂面之间的两面角。0ca水平度盘水平度盘 =c-a=c-a2.2.2.2.垂直角观测原垂直角观测原理理二二.竖直角观测原理竖直角观测原理天顶铅垂线水平线ACB090180270竖直角竖直角
2、在同一铅垂面内,瞄准目标的倾斜视线与 水平视线的夹角(也叫垂直角垂直角)。=090,仰角为正,俯角为负。提要二提要二光学经光学经纬仪的构造纬仪的构造及度盘读数及度盘读数经纬仪的等级 和用途 DJ6经纬仪的构造 DJ2经纬仪2-2经纬仪的构造及度盘读数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DJ1 DJ2 DJ6 1 2 6 二等平面控制 测量及精密 工程测量60mm 40mm 40mm30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
3、 一般工程测量图根控制测量 及 一般工程测量技术参数 表3-1经纬仪系列技术参数和用途二.经纬仪的基本结构有照准器或望远镜有照准器或望远镜 望远镜可以在竖直望远镜可以在竖直面内转动。面内转动。望远镜望远镜+竖盘竖盘+水平度盘的指水平度盘的指针针=照准部照准部 水平度盘静置在水平度盘静置在基基座座上上 水准器水准器+脚螺旋脚螺旋整整平平电子经纬仪基本结构与光学经纬基本结构与光学经纬仪相同;操作方法也仪相同;操作方法也基本相同。基本相同。用微电子技术用微电子技术自动取自动取得度盘的读数得度盘的读数,从而可以经微电脑从而可以经微电脑进进一步加工计算一步加工计算 1.1.基座基座基座基座(一一).).
4、基座基座脚螺旋用于整平仪器基座基座水平度盘水平度盘照准部照准部三三.DJ6DJ6经纬仪的构造的构造 2.照准部照准部(二二).).照准部照准部照准部(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,2630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 望远镜十字丝3.水平度盘水平度盘(三三).).水平度水平度盘水平度盘由光学玻璃制成水平度盘由光学玻璃制成 顺时针0360刻度;仪器整平,水平度盘水平;水平度盘与照准部相互脱离;改变度盘位置,要使用复测 扳手或度盘变换手轮。090180270
5、0901802704.J6经纬仪经纬仪的的 读数装置读数装置(四四).J6).J6经纬仪的的 读数装置数装置图3-5 J6经纬仪度盘读数光路水平度盘垂直度盘读数光路J6光学经纬仪光学经纬仪读数读数J6J6光学光学经纬仪读数数两种读数测微装置两种读数测微装置:分微尺测微和平行玻璃板测微度盘上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 此其最小格值为最小格值为1 1=60=60。读数时,秒数必须估读。估读至0.1格,因此,估读的秒数都应是6的 倍数。水平度盘读数:7304 241.1.分微尺分微尺测微微利用度盘刻度线,在分微尺上读数。017373光学经纬仪的读数-测微系统
6、测微尺的测微尺的0 0分划线是分划线是“指标线指标线”测微尺测微尺6060格的长度格的长度=度盘相邻分划线象间隔的宽度度盘相邻分划线象间隔的宽度b).平行玻璃板平行玻璃板测微测微2.2.平行玻璃板平行玻璃板测微微 利用测微手轮,用指标线读数平行玻璃板与分微尺由测微手 轮控制。转动测微手轮,使度 盘像移动,则移动量可在 分微尺上读出。平行玻璃板最大调节范围为30分,分微尺全长刻度也等于30分。操作时,调节测微手轮,使度盘 某度(或某30分)的刻度线居中于 双线读数指标,双指标线所夹刻 度的度数(或30分)加上分微尺 读数,即为该方向的读数。图3-8 平行玻璃板测微器水平度盘读数:92 1728水
7、平角观测水平角观测2-3水平角观测一一.经纬仪的安置经纬仪的安置 对中对中整平整平瞄准瞄准读数读数掌握对中、整平的目的、方法与要求。瞄准方法:用竖丝对准竖立于测点的标志中心。操作:粗瞄,制动,然后用微动螺旋完成 精确瞄准。二二.水平角观测水平角观测 掌握测回法观测水平角的仪器操作方法、观测 程序和记录。了解“方向观测法”的使用场合、作业程序与 记录。对中对中BCA(一一).).对中中将仪器中心安置在过测 站点的铅垂线上。对中 误差3mm。1 1、垂球、垂球对中步中步骤:粗略对中:粗略对中:移动三脚架,使垂球尖离测 站中心12cm内;精确对中:精确对中:稍微松开中心螺丝,在脚架 头上移动(不能旋
8、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。一一.经纬仪的安置经纬仪的安置整平整平123气泡居中,3与1、2等高(二二).).整平整平使仪器纵轴铅垂,水平度盘与横 轴水平,竖盘位于铅垂面内。整平误差602c60;J2 J2:2c302c30时,时,时,时,则需校正。则需校正。则需校正。则需校正。(2)校正:方法:拨动十字丝左右两个校正螺丝,使十字丝交点由方法:拨动十字丝左右两个校正螺丝,使十字丝交点由方法:拨动十字丝左右两个校正螺丝,使十字丝交点由方法:拨动十字丝左右两个校正螺丝,使十字丝交点由B2B2B2B2点移至点移
9、至点移至点移至BB2BB2BB2BB2中点中点中点中点B3B3B3B3。4横轴的检验与校正(1 1)检验:)检验:在在2030m2030m处的墙上选一仰角大于处的墙上选一仰角大于3030的目标点的目标点P P,先用盘左瞄准,先用盘左瞄准P P点,放平望点,放平望远镜,在墙上定出远镜,在墙上定出P1P1点;再用盘右瞄准点;再用盘右瞄准P P点,点,放平望远镜,在墙上定出放平望远镜,在墙上定出P2P2点。点。有:J6 J6:i20i20,则需校正。,则需校正。,则需校正。,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
10、或降低横轴一端,直至交点瞄准P点。此项校正一般由仪器检修人员进行。5指标差的检校(1)(1)检验:检验:用盘左、盘右先后瞄准同一目标,计算指标差x=(L+R-360)/2。J6J6:x1x1;J2J2:x30 x30时,要进行校正。时,要进行校正。(2)(2)校正:校正:盘右位置仍然照准原目标,用指标水准管微动螺旋,使中丝对准(R-x)位置,再用拨针使指标气泡居中。6光学对中器的检校(1 1)检验:)检验:精密安置仪器后,将刻划中心在地精密安置仪器后,将刻划中心在地面上投下一点,再旋转照准部,每隔面上投下一点,再旋转照准部,每隔120120投投下一点,若三点不重合,则需校正。下一点,若三点不重
11、合,则需校正。(2 2)校正:)校正:用拨针使刻划中心向三点的外接圆用拨针使刻划中心向三点的外接圆心移动一半。心移动一半。7圆水准器的检校(次 要)(1 1)检验:)检验:精平(水准管气泡居中)后,若圆水准气泡不居中,则需校正。(2 2)校正:)校正:用圆水准气泡校正螺丝使其居中。水平角观测的误水平角观测的误差分析差分析2-6水平角测量误差来源与处理方法水平角测量误差来源与处理方法1.1.仪器器误差:差:仪器校正的残余误差 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 竖轴误差 (LLVV)盘左盘右观测取平均不能 抵消,仔细整平。2.2.仪器安置器安置误差:差:对中误差,整平误差 对中误差:边长较短时采用光学对中。整平误差:管水准器气泡偏离中心应小于1格。观测 目标垂直角较大时,应特别注意。误差来源与处理方法误差来源与处理方法3.3.标杆杆倾斜斜误差差 竖直标杆,观测时尽量瞄准目标底部4.4.观测误差:差:瞄准误差,估读数误差5.5.外界因素:外界因素:温度引起仪器轴线变化,热辐射引起 视线跳动,土壤松软使仪器安置不稳定选择有利观测时间,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。