《工程测量第三章》PPT

1、工程测量第三章PPT课件1工程测量工程测量主讲：主讲： 蔡蔡 颖颖东北电力大学东北电力大学 建筑工程学院建筑工程学院工程测量第三章PPT课件2第第3 3章章 角度测量角度测量第一节第一节 水平角测量原理水平角测量原理第二节第二节 DJDJ6 6型光学经纬仪型光学经纬仪第四节第四节 水平角测量方法水平角测量方法第五节第五节 竖直角测量方法竖直角测量方法第六节第六节 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正第七节第七节 角度测量的误差分析角度测量的误差分析 及注意事项及注意事项第八节第八节 电子经纬仪电子经纬仪工程测量第三章PPT课件3重点：经纬仪的使用方法重点：经纬仪的使用方法 角度测量方法角度测量

2、方法 角度测量的成果计算。角度测量的成果计算。 角度测量误差分析角度测量误差分析难点：经纬仪的安置（整平对中）难点：经纬仪的安置（整平对中）第第3 3章章 角度测量角度测量工程测量第三章PPT课件4OABoab水平面水平角一、水平角：一、水平角：空间两相交空间两相交直线垂直投直线垂直投影到水平面影到水平面上所形成的上所形成的夹角。夹角。取值范围：取值范围：0360 第一节第一节 角度的测量原理角度的测量原理工程测量第三章PPT课件5D=Scos h=DtgSDh 观测视线与水平视线在同一竖直面上的夹角。观测视线与水平视线在同一竖直面上的夹角。取值范围：取值范围：-90+90。仰角为正值，俯角为

3、负值。仰角为正值，俯角为负值。竖直角主要用于计算水平距离和确定点的高程。竖直角主要用于计算水平距离和确定点的高程。二、竖直角：二、竖直角： 第一节水平角的测量原理第一节水平角的测量原理工程测量第三章PPT课件6 第一节第一节 角度的测量原理角度的测量原理ab=b-aAO关键：关键：1 1、水平放置的度盘。、水平放置的度盘。2 2、既能上下、又能水平旋转的望远镜。、既能上下、又能水平旋转的望远镜。3 3、分划中心、望远镜旋转中心与角顶点、分划中心、望远镜旋转中心与角顶点位于同一铅垂线上。位于同一铅垂线上。B工程测量第三章PPT课件7经纬仪的经纬仪的种类种类按按测角原理测角原理可分为：可分为：光学

4、经纬仪、电子经纬仪。光学经纬仪、电子经纬仪。按测角精度分按测角精度分:精密（精密（0.7、1 ）中精度（中精度（ 2 、6 ）第二节第二节DJ6DJ6光学经纬仪光学经纬仪工程测量第三章PPT课件8第二节第二节DJ6DJ6光学经纬仪光学经纬仪光学经纬仪光学经纬仪电子经纬仪电子经纬仪全站仪全站仪工程测量第三章PPT课件9照照 准准 部部 望远镜、竖盘、水准管、读望远镜、竖盘、水准管、读数设备、数设备、 控制螺旋等控制螺旋等水平度盘水平度盘 放在竖轴轴套上，分划中心放在竖轴轴套上，分划中心与与 仪器竖轴重合，与照准仪器竖轴重合，与照准部可分可合。部可分可合。基座基座 轴座、脚螺旋、连接板等轴座、脚螺

5、旋、连接板等一、一、 DJ6光学经纬仪光学经纬仪的构造的构造工程测量第三章PPT课件10一、一、 DJ6光学经纬仪光学经纬仪的构造的构造物镜调焦螺旋工程测量第三章PPT课件11照准部、度盘、基座之间的关系经纬仪的构造工程测量第三章PPT课件12两种归零方法两种归零方法工程测量第三章PPT课件13经纬仪的构造工程测量第三章PPT课件14读数装置：读数装置：分微尺式和测微轮式（分微尺式和测微轮式（J6J6多为分微尺式多为分微尺式, ,如如P30P30图图3-43-4）测微尺式读数方法：先读取落在分微尺内的度盘分划测微尺式读数方法：先读取落在分微尺内的度盘分划线度数，再读取分微尺上的分和秒值，（秒以

6、线度数，再读取分微尺上的分和秒值，（秒以6 6的倍的倍数读取）。数读取）。二、二、DJ6型光学经纬仪的读数装置与读数方法型光学经纬仪的读数装置与读数方法分微尺读数853485 36 36工程测量第三章PPT课件15读数方法读数方法5060359359 59 2401205205 01 30 二、经纬仪的读数装置及读数方法二、经纬仪的读数装置及读数方法工程测量第三章PPT课件16单平板玻璃测微器及读数方法工程测量第三章PPT课件17工程测量第三章PPT课件18工程测量第三章PPT课件19经纬仪的使用经纬仪的使用（一）安置仪器（一）安置仪器（二）瞄准目标（二）瞄准目标（三）水平度盘配置（三）水平度

7、盘配置（四）读数（四）读数三、经纬仪的使用三、经纬仪的使用工程测量第三章PPT课件20（一）安置仪器：包括对中和整平（一）安置仪器：包括对中和整平对中：对中：使仪器的旋转轴（竖轴）使仪器的旋转轴（竖轴）位于位于 测站点的铅垂线上测站点的铅垂线上整平：整平：使竖轴铅垂，水平度盘水使竖轴铅垂，水平度盘水平。平。三、经纬仪的使用三、经纬仪的使用BBCA工程测量第三章PPT课件21B1、粗略对中、粗略对中（1）锤球对中）锤球对中三、经纬仪的使用三、经纬仪的使用工程测量第三章PPT课件22（2 2）光学对中器对中）光学对中器对中 眼看光学对中器，眼看光学对中器，固定一个架脚，提起固定一个架脚，提起并左右

8、前后摆动另两并左右前后摆动另两个架脚，使地面的测个架脚，使地面的测站点位于对中器分划站点位于对中器分划圈内。圈内。三、经纬仪的使用三、经纬仪的使用工程测量第三章PPT课件23三、经纬仪的使用三、经纬仪的使用（2）粗略整平：）粗略整平： 调节脚架长短使圆调节脚架长短使圆水准器气泡基本居水准器气泡基本居中。中。工程测量第三章PPT课件24三、经纬仪的使用三、经纬仪的使用（3）精确整平：）精确整平：调节脚螺旋使照调节脚螺旋使照准部水准管气泡准部水准管气泡精确居中。（在精确居中。（在两个垂直方向上两个垂直方向上居中）居中）工程测量第三章PPT课件25（4 4）精确对中：）精确对中： 眼看光学对中器，在

9、眼看光学对中器，在架头上平移经纬仪，使地架头上平移经纬仪，使地面的测站点标志中心位于面的测站点标志中心位于对中器分划圈中心。对中器分划圈中心。三、经纬仪的使用三、经纬仪的使用工程测量第三章PPT课件26( (二二) ) 瞄准瞄准正像倒像目标粗时三、经纬仪的使用三、经纬仪的使用工程测量第三章PPT课件27( (三三) ) 置盘置盘三、经纬仪的使用三、经纬仪的使用工程测量第三章PPT课件28( (三三) ) 读数读数三、经纬仪的使用三、经纬仪的使用4423工程测量第三章PPT课件29第四节第四节 水平角测量方法水平角测量方法水平角观测方法水平角观测方法: 一、测回法一、测回法 适用于只有二个方向组

10、成的水平角测量适用于只有二个方向组成的水平角测量二、方向观测法（全圆观测法）二、方向观测法（全圆观测法） 适用于二个以上方向组成的水平角测量适用于二个以上方向组成的水平角测量工程测量第三章PPT课件30步骤：步骤：1 1）首先在测站）首先在测站B B上对中整平，安置好经纬仪。上对中整平，安置好经纬仪。2 2）盘左盘左瞄准左手方的目标瞄准左手方的目标A A3 3）调水平度盘变换手轮使读数略大于）调水平度盘变换手轮使读数略大于0 0。4 4）读取水平度盘读数）读取水平度盘读数A A左左5 5）顺时针转动照准部瞄准右方目标）顺时针转动照准部瞄准右方目标C,C,读取水平度盘读取水平度盘 读数读数C C

11、左左计算上半测回角值：计算上半测回角值： 左左= = C C左左 A A左左一、测回法一、测回法第四节第四节 水平角测量方法水平角测量方法记录手簿见教材34页工程测量第三章PPT课件316 6）倒转望远镜，）倒转望远镜，盘右盘右先瞄准右方目标先瞄准右方目标C C 读记水平度盘读数读记水平度盘读数C C右右7 7）逆时针转瞄目标）逆时针转瞄目标A A，记水平度盘读数，记水平度盘读数A A右右计算下半测回角值计算下半测回角值：右= C C右右 A A右右一测回角值：一测回角值： =1/2=1/2（ 左左+ + 右右）第四节第四节 水平角测量方法水平角测量方法工程测量第三章PPT课件32关于度盘变换

12、关于度盘变换为了提高观测精度，常常要对一个角度重复观测多个测为了提高观测精度，常常要对一个角度重复观测多个测回，然后取平均值。为了减少度盘的分划误差，每个测回，然后取平均值。为了减少度盘的分划误差，每个测回开始均采用不同的度盘位置。（只测一个测回可不配回开始均采用不同的度盘位置。（只测一个测回可不配置始读数）置始读数）度盘变换值：度盘变换值：180/n180/n 测测2 2个测回个测回 测测3 3个测回个测回测测4 4个测回个测回1 00 03 1 00 03 左右左右 00 03 00 03 左右左右 00 03 00 03 左右左右 2 90 03 2 90 03 左右左右 60 03 6

13、0 03 左右左右45 03 45 03 左右左右3 3 120 03 120 03 左右左右 90 03 90 03 左右左右4 4 135 03 135 03 左右左右测回法技术要求（观测限差）：测回法技术要求（观测限差）：1 1）半测回角差）半测回角差40 40 2 2）各测回角差）各测回角差2424工程测量第三章PPT课件33测回法记录手薄测回法记录手薄测回测站盘位目标水平度盘读数半测回角值一测回角值3B盘左AC盘右A C120 45 12270 30 36300 44 4890 30 06149 45 24149 45 18149 45 21说明：说明：C-A不够减时加不够减时加36

14、0再减。半测回角差再减。半测回角差40为合格（为合格（J6）左方目标右方目标工程测量第三章PPT课件34二、方向观测法二、方向观测法 当一个站上观测方向多于二个方向时应采用方向法观测。如三角网水平角观测。 由于观测方向多，为了保证观测精度半测回需要归零检查，上半测回归零差合格，再测下半测回。1、观测顺序：上半测回：ABCDA下半测回：ADCBA半测回归零差：DJ6 18 ， DJ2 12 ABCDO第四节第四节 水平角测量方法水平角测量方法工程测量第三章PPT课件352、计算每个方向的2C误差2C误差=盘左读数-盘右读数180 2C误差即2倍视准轴误差，是由于视准轴不垂直横轴引起的水平角误差。

15、同一测回2C互差限差：J2 18 为合格,J6无规定。盘左盘右观测取平均值可消除盘左盘右观测取平均值可消除2C误差的影响。误差的影响。请参看请参看35页表页表3-2第四节第四节 水平角测量方法水平角测量方法工程测量第三章PPT课件363、计算平均方向值、计算平均方向值1/2【盘左读数+（盘右读数180 ）】4、归零后方向值、归零后方向值各方向方向值各方向方向值-零方向方向值零方向方向值5、各测回平均方向值、各测回平均方向值6、水平角值、水平角值第四节第四节 水平角测量方法水平角测量方法工程测量第三章PPT课件37第五节第五节 竖直角测量方法竖直角测量方法 倾斜视线与水平视线在同一竖直面上的夹角

16、。倾斜视线与水平视线在同一竖直面上的夹角。取值范围：取值范围：-90+90。仰角为正值，俯角为负值。仰角为正值，俯角为负值。一、竖直角：一、竖直角：工程测量第三章PPT课件38第五节第五节 竖直角测量方法竖直角测量方法二、竖直度盘二、竖直度盘1、度盘竖直放置。、度盘竖直放置。2、竖盘与望远镜同轴转动。、竖盘与望远镜同轴转动。3、读数指标线与竖盘分离，、读数指标线与竖盘分离，位于铅垂位置。位于铅垂位置。工程测量第三章PPT课件39 902701800 90270180L0第五节第五节 竖直角测量方法竖直角测量方法1、盘左：、盘左：望远镜上仰时，读数望远镜上仰时，读数L在在090之间。之间。 =9

17、0读数读数L三、竖直角计算公式三、竖直角计算公式1、顺时针注记竖直角计算公式、顺时针注记竖直角计算公式工程测量第三章PPT课件40顺时针注记竖直角计算公式 L L=90=90L L R R=R=R270270090180270顺时针盘右 右右 右右270900180R R=R270三、竖直角计算公式三、竖直角计算公式1、顺时针注记竖直角计算公式、顺时针注记竖直角计算公式第五节第五节 竖直角测量方法竖直角测量方法工程测量第三章PPT课件412 2、逆时针注记竖直角计算公式、逆时针注记竖直角计算公式900270180逆时针注记逆时针注记（盘左时）（盘左时）逆时针注记：逆时针注记： L= L 90

18、R= 270R第五节第五节 竖直角测量方法竖直角测量方法工程测量第三章PPT课件423 3 竖盘指标差的概念竖盘指标差的概念1 1）什么是指标差？）什么是指标差？2 2）指标差产生的原因）指标差产生的原因: :由于竖盘指标线由于竖盘指标线( (读数光路读数光路) )与指标水准管轴不与指标水准管轴不垂直垂直, ,当水准管气泡居中时当水准管气泡居中时, ,读数指标线偏离正读数指标线偏离正确位置确位置. .这偏差即为这偏差即为指标差指标差. .用用 表示表示. . 909027270 0 L L=90=90(L- (L- ) ) R R=(R- =(R- )270270第五节第五节 竖直角测量方法竖

19、直角测量方法工程测量第三章PPT课件433 3）对竖直角的影响（）对竖直角的影响（顺时针注记）顺时针注记）假设指标线左偏假设指标线左偏, ,盘左时盘左时, ,读数变大读数变大, , 则则 L L变小变小; ;盘右时盘右时, ,读数也变大读数也变大, ,则则 R R变大变大. .第五节第五节 竖直角测量方法竖直角测量方法工程测量第三章PPT课件444 4）指标差的消除：指标差的消除： L L=90=90L L = = L L + + = 90 = 90L L R R=R=R270 270 = = R R =R=R270270 = = 1/21/2（ R R+ + L L） 的消减方法为的消减方法

20、为盘左盘右观测取中数。盘左盘右观测取中数。 =1/2=1/2（L+RL+R360360） 或 =1/2=1/2（ R R- - L L）5 5）指标差的计算：指标差的计算：工程测量第三章PPT课件45四、四、 竖直角的观测和计算竖直角的观测和计算（1）在测站上对中整平安置好经纬仪，并量记）在测站上对中整平安置好经纬仪，并量记仪器高（测站点桩面到望远镜旋转中心的高度）。仪器高（测站点桩面到望远镜旋转中心的高度）。工程测量第三章PPT课件46四、四、 竖直角的观测和计算竖直角的观测和计算（2）盘左盘左瞄准目标（横丝切顶）瞄准目标（横丝切顶）（3）调指标水准管气泡居中）调指标水准管气泡居中（4）读记

21、竖盘读数）读记竖盘读数L计算盘左计算盘左半测回角值半测回角值 L= 90L正像倒像工程测量第三章PPT课件47计算指标差：计算指标差： =1/2=1/2（L+RL+R360360）（5 5）盘右盘右瞄准目标瞄准目标（6 6）调指标水准管气泡居中）调指标水准管气泡居中（7 7）读记竖盘读数）读记竖盘读数R R计算盘右半测回角值计算盘右半测回角值 R R= R = R 270270计算一测回竖直角：计算一测回竖直角： =1/2=1/2（ L L R R）或或 =1/2=1/2（ R R L L）四、四、 竖直角的观测和计算竖直角的观测和计算工程测量第三章PPT课件48四、四、 竖直角的观测和计算竖

22、直角的观测和计算测站目标竖盘位置竖盘读数半测回竖直角指标差一测回竖直角OM左76 45 12+13 14 48-6+13 14 42右283 14 36+13 14 36N左122 03 3632 03 36+1232 03 24右237 56 4832 03 12090180270指标差变动范围15工程测量第三章PPT课件49第六节第六节 经纬仪检验与校正经纬仪检验与校正主要轴线主要轴线： 仪器竖轴、横轴、水准管轴、望远镜视仪器竖轴、横轴、水准管轴、望远镜视准轴，此外还有望远镜十字丝准轴，此外还有望远镜十字丝经纬仪主要轴线经纬仪主要轴线工程测量第三章PPT课件50轴线应满足的几何条件：轴线应

23、满足的几何条件： 1 1）水准管轴）水准管轴LLLL竖轴竖轴VVVV 2 2）视准轴）视准轴CC CC 横轴横轴HHHH 3 3）横轴）横轴HHHH竖轴竖轴VVVV 4 4）十字丝竖丝）十字丝竖丝横轴横轴HHHH经纬仪主要轴线经纬仪主要轴线第六节第六节 经纬仪检验与校正经纬仪检验与校正工程测量第三章PPT课件51一、水准管轴一、水准管轴竖轴的检校竖轴的检校第六节第六节 经纬仪检验与校正经纬仪检验与校正（一）检验方法：（一）检验方法：校正方法：校正方法：工程测量第三章PPT课件52一、水准管轴一、水准管轴竖轴的检校竖轴的检校P39（一）检验方法：整平水准管后转（一）检验方法：整平水准管后转180

24、，观察气泡偏离情况。，观察气泡偏离情况。校正方法：各调一半校正方法：各调一半VLLV第六节第六节 经纬仪检验与校正经纬仪检验与校正VVLL工程测量第三章PPT课件53一、水准管轴一、水准管轴竖轴的检校竖轴的检校P39（一）检验方法：整平水准管后转（一）检验方法：整平水准管后转180，观察气泡偏离情况。，观察气泡偏离情况。校正方法：各调一半校正方法：各调一半VVLLLLVV2第六节第六节 经纬仪检验与校正经纬仪检验与校正L工程测量第三章PPT课件54第六节第六节 经纬仪检验与校正经纬仪检验与校正二、十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正二、十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正pp工程测量第三章PPT课件5

25、5第六节第六节 经纬仪检验与校正经纬仪检验与校正H HH HC CC CH HH HC CC C三、视准轴三、视准轴横轴的检校横轴的检校工程测量第三章PPT课件56第六节第六节 经纬仪检验与校正经纬仪检验与校正三、视准轴三、视准轴横轴的检校横轴的检校检验方法：四分之一法检验方法：四分之一法2C2CC C9090- - C C9090- - C CC CH HA A（纵转望远镜（纵转望远镜180180的读的读数）数）B B盘左瞄准盘左瞄准A A点点横放直尺横放直尺C=C=（B B2 2-B-B1 1） /4D/4D =206265=206265O OB B1 1工程测量第三章PPT课件57第六节

26、第六节 经纬仪检验与校正经纬仪检验与校正三、视准轴三、视准轴横轴的检校横轴的检校检验方法：四分之一法检验方法：四分之一法H H2C2CC C9090- - C C9090- - C CC CH HA AB B1 1（纵转望远镜（纵转望远镜180180读数）读数）B B横放直尺横放直尺2C2CB B2 2盘右瞄准盘右瞄准A A点点（纵转望远镜（纵转望远镜180180读数）读数）B B3 3B B3 3=B=B2 2- -（B B2 2-B-B1 1）/4/4O O工程测量第三章PPT课件58四、横轴横轴竖轴的检校竖轴的检校( (即横轴水平即横轴水平) )（高低点法）（高低点法） P PP PP

27、P1 1P P2 2检验原理：检验原理：检验方法：高低点法，检验方法：高低点法，i i2020需校正需校正校正方法：升或降横轴支架校正螺丝校正方法：升或降横轴支架校正螺丝误差消除方法：盘左盘右观测取中数误差消除方法：盘左盘右观测取中数i itgi=Ptgi=P1 1P P2 2/ / 2D2D tg tg D DP0工程测量第三章PPT课件59五、竖盘指标差的检校五、竖盘指标差的检校检验原理：检验方法：盘左盘右测一点的竖直角，计算指标差。 =(L+R360)/2当指标差1要校正。校正方法：取盘右位瞄准，用指标水准管微动螺旋使竖盘 读数对准正确读数 (+270),校正指标水准管 气泡居中。误差消

28、除方法：盘左盘右观测取中数（正倒镜观测）误差消除方法：盘左盘右观测取中数（正倒镜观测） 工程测量第三章PPT课件60一、角度测量误差来源 1 1、视准轴误差（、视准轴误差（CCHHCCHH）盘左盘右观测取平均消除盘左盘右观测取平均消除2 2、横轴误差、横轴误差 （HHVVHHVV）盘左盘右观测取平均消除盘左盘右观测取平均消除3 3、竖轴误差、竖轴误差 （LLVVLLVV）盘左盘右观测取平均不能盘左盘右观测取平均不能抵消，仔细整平。抵消，仔细整平。 4 4、度盘偏心差、度盘偏心差盘左盘右观测取平均消除盘左盘右观测取平均消除5 5、度盘刻划不均匀误差、度盘刻划不均匀误差6 6、竖盘指标差、竖盘指标差盘左盘右观测取平均消除盘左盘右观测取平均消除工程测量第三章PPT课件611 1、对中误差、对中误差一、角度测量误差来源 工程测量第三章PPT课件62角度测量误差源 2 2、目标偏心误差、目标偏心误差3 3、照准误差、照准误差4 4、读数误