项目三角度测量课件

1、项目三项目三 角度测量角度测量3.6 经纬仪的检验与校正3.2 光学经纬仪3.3 经纬仪的使用3.4 水平角的测量3.5 竖直角的测量3.7 角度测量的误差及注意事项3.1 水平角和竖直角的测量原理3.3.13.3.1水平角的测量原理水平角的测量原理 地面上从某一点出发的两条直线投影到水平面上的夹角，称为水平角； 地面上从某一点出发的两条直线所在铅垂面的夹角。水平面bacBAC 水平角特点：水平角特点： 起始方向起始方向顺时针顺时针旋转到终止方向旋转到终止方向所形成的角度。所形成的角度。oABoABAOBAOBBOABOA0 0cb水平度盘n 要具有一个有刻划的度盘，并能安置成水平位置；n 度

2、盘的中心必须位于角顶的铅垂线上；n 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；n要有读数设备，读取投影方向的读数。水水平平面面b ba ac cB BA AC C2 2 7 7 0 0 0 0 9 9 0 0 1 1 8 8 0 0 4 4 5 5 1 1 3 3 5 5 2 2 2 2 5 5 3 3 1 1 5 5 O OA AB Ba ab bA AB Ba ab b水平角水平角= =终止方向读数终止方向读数- -起始方向读数起始方向读数水平角计算公式水平角计算公式3.3.23.3.2、垂直角的、垂直角的测量原理测量原理 在同一铅垂面内，观测视线与水平线之间的夹

3、角称为垂直角； 观测视线与水平面得夹角。水平线ACACB 仰角为正，俯角为负。 若在铅垂面内设置一个带有刻度的竖直圆盘,视线水平时的竖盘读数为90或270，视线倾斜时的竖盘读数为L，则竖直角为： =90 L = L-270 n 光学经纬仪，它主要由照准部光学经纬仪，它主要由照准部(包括望远镜、包括望远镜、竖直度盘、水准器、读数设备竖直度盘、水准器、读数设备)、水平度盘、水平度盘、基座三部分组成。基座三部分组成。 3.2 3.2 光学经纬仪光学经纬仪3.2.1 DJ63.2.1 DJ6型经纬仪结构型经纬仪结构DJDJ6 6 经纬仪各部件名称及作用经纬仪各部件名称及作用目镜目镜圆水准器圆水准器准星

4、准星光学对中器光学对中器脚螺旋脚螺旋竖直制动竖直制动读数望远镜读数望远镜物镜调焦螺旋物镜调焦螺旋水平度盘复水平度盘复测手轮测手轮物镜物镜竖直微动竖直微动水平制动螺旋水平制动螺旋水平微动螺旋水平微动螺旋管气泡管气泡采光镜采光镜竖直度盘竖直度盘3.2.2 3.2.2 DJ2型型经纬仪结构经纬仪结构DJDJ2 2 经纬仪各部件名称及作用经纬仪各部件名称及作用测微轮测微轮竖直度盘采光镜竖直度盘采光镜度盘换向手轮度盘换向手轮水平度盘水平度盘采光镜采光镜DJDJ2 2 经纬仪各部件名称及作用经纬仪各部件名称及作用测微轮测微轮竖直度盘采光镜竖直度盘采光镜度盘换向手轮度盘换向手轮水平度盘水平度盘采光镜采光镜三

5、者之间的关系是：三者之间的关系是： 水平度盘装置在竖轴套外围，与基座相对固定，不随照准部一起转动；但可以通过水平度盘位置变换轮使其转动任意角度。望远镜望远镜望远镜主要由物镜、目镜及十字丝分划板组成望远镜主要由物镜、目镜及十字丝分划板组成 视准轴：十字丝交点和物镜光心的连线视准轴：十字丝交点和物镜光心的连线( (CC)CC)横轴：望远镜旋转轴的几何中心线横轴：望远镜旋转轴的几何中心线( (HH) HH) 望远镜成像光路系统望远镜成像光路系统 横丝：照准目标（测横丝：照准目标（测 竖直角时）竖直角时）上丝下丝竖丝横丝 望远镜的十字丝望远镜的十字丝 竖丝：照准目标（测竖丝：照准目标（测 水平角时）水

6、平角时）视距丝：测定视距视距丝：测定视距竖直度盘竖直度盘盘右观测盘右观测盘左观测盘左观测竖直度盘竖直度盘竖直度盘竖直度盘理论上，同一目标盘左、盘右读数相差理论上，同一目标盘左、盘右读数相差多少多少? ?AA180右左P PP P水准器水准器构造：是一个内表面磨成圆弧的玻璃管，管内贮满酒精和乙醚的混合液，随即加热融封而成，冷却后在管内形成一个气泡，因为气泡较轻，故总是处于管内最高处。作用：使仪器精平：竖轴（照准部旋转轴）铅垂，水平度盘水平。水准管轴：过零点作水准管圆弧的切线水准管轴：过零点作水准管圆弧的切线LLLL 度盘度盘 水平度盘是玻璃制成的圆环，在其上刻水平度盘是玻璃制成的圆环，在其上刻

7、有分划，从有分划，从0 0360360，顺时针方向注记。，顺时针方向注记。 与水平度盘相关的部件：与水平度盘相关的部件：n度盘变换手轮n读数指标（代表视线的方向）n读数装置（分微尺或平板玻璃测微器 ）角螺旋：用于整平仪器或对中基座基座基座锁紧轮：通过竖轴连接照准部与基座圆气泡：粗平仪器 圆水准器轴：过零点作圆水准的法线圆水准器轴：过零点作圆水准的法线VVVV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

8、 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n 对中、整平：对中目的是使仪器竖轴位于（水平 度盘中心）过测站点的铅垂线上；整平目的是使 仪器纵轴铅垂，水平度盘与横轴水平；n 瞄准目标：分为粗瞄和精瞄；n 读数：读取当前方向在度盘上的读数。3.3 3.3 经纬仪的使用经纬仪的使用3.3.1 3.3.1 仪器的安置仪器的安置 打开三脚架，使架头中心粗略对准地面点，装上经纬仪，调 节脚螺旋处于中间位置； 调节光学对点器，使其十字丝分划板清晰，地面影像清晰； 固定三脚架一脚，双手持脚架另二脚并不断调整其位置，同

9、时观察光学对点器十字分划，使其对准测站标志，踩实脚 架；（然后调解角螺旋对中） 伸缩三脚架腿，调平仪器，使圆气泡居中； 转动脚螺旋，调节水准管气泡居中(反复)； 观察对中情况，未完全对中，松开连接螺旋，在架头上平 移仪器，使对中器十字丝中心完全对准地面点； 重复以上、步骤，直到完全对中整平为止。2 2、整平、整平 粗瞄、制动、调焦消除视差;3.3.23.3.2调焦和瞄准调焦和瞄准 用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。 一、一、 DJ6DJ6读数装置及读读数装置及读数方法数方法 DJ6采用分微尺读数 装置,测微范围为1度，同度盘最小分划线相对应；度盘及分微尺通过一系列的棱镜和透镜，放大并成像于望

10、远镜旁的读数显微镜内，观测者通过显微镜读取度盘读数。 3.3.3 3.3.3 DJDJ6 6级光学经纬仪的读数窗示意图级光学经纬仪的读数窗示意图0 1 2 3 4 5 6180180061806187575576576二、二、 DJ2DJ2读数装置及读数方法读数装置及读数方法平行玻璃板测微器平行玻璃板测微器平行玻璃板与测微器由测微手轮控制，转动测微手轮，使度盘影像某一分划线刚好对齐指标线，此时度盘影像移动 ，则移动量 可在分微尺上读出。DJ2DJ2读数方法读数方法282814241424123123481248128989144514453.4 3.4 水平角的测量水平角的测量3.4.13.4

11、.1测回法测回法 测回法观测水平角的步骤：测回法观测水平角的步骤： 1盘左观测：先瞄准后视点并读数a左；顺时针转动照准部，瞄准前视点读数b左；则有盘左位置水平角为左=b左 a左，以上称为上半测回; 2盘右观测：先瞄准前视方向并读数b右；逆时针转动照准部，瞄准后视方向读数为a右；则盘右位置水平角右b右 a右，以上称为下半测回;起始方向称为后视方向（OA）,终止方向称为前视方向（OB）盘左位置：左=b左 a左盘右位置：右= b右 a右角值： =（左+ 右） 21测回法测角记录测回法测角记录42100 030560 0310180 0305240 609460 009460 309460 如要观测三

12、个及以上的方向，则采用方向如要观测三个及以上的方向，则采用方向观测法进行观测。观测法进行观测。 若测站上有若测站上有5个待测方向：个待测方向：A、B、C、D、E，选，选择其中的一个方向（如择其中的一个方向（如A）作为起始方向（亦称）作为起始方向（亦称零方向），在盘左位置，从起始方向零方向），在盘左位置，从起始方向A开始，按开始，按顺时针方向依次照准顺时针方向依次照准A、B、C、D、E，并读取，并读取度盘读数，称为上半测回；然后纵转望远镜，在度盘读数，称为上半测回；然后纵转望远镜，在盘右位置按逆时针方向旋转照准部，从最后一个盘右位置按逆时针方向旋转照准部，从最后一个方向方向E开始，依次照准开始，

13、依次照准E、D、C、B、A并读数，并读数，称为下半测回。上下半测回合为一测回。这种观称为下半测回。上下半测回合为一测回。这种观测方法就叫做方向观测法（又叫方向法）。测方法就叫做方向观测法（又叫方向法）。 3.4.2 3.4.2 方向观测法方向观测法3.5.13.5.1竖直度盘的构造竖直度盘的构造 竖直度盘部分主要由竖直度盘和竖直度盘读数指标组成；竖盘固定在望远镜横轴一端，并随望远镜一起绕横轴旋转。其竖直角计算公式为：其竖直角计算公式为： 左左=90=90 L L 右右= =R R 270270 竖直角竖直角:= = （左左+ +右）右） 3.5.2 竖直角的计算与观测竖直角的计算与观测21竖直

14、角的观测方法竖直角的观测方法1.盘左位置：瞄准目标后，读取竖盘读数并记录；2.盘右位置：仍照准原目标，读取竖盘读数并记录。 横丝横丝瞄准瞄准目标目标849259 8492300 210330 849230 000330 右左MO备 注一测回竖直角半测回竖直角竖盘读数盘位目标测站一般规范规定，半测回竖直角互差，J650、J230 当指标偏离正确位置时，这时指标线所指的读数就比正确读数增大或减少一个角值，此值称为竖盘指标差，也就是竖盘指标位置不正确所引起的读数误差。指标差计算公式： X= （R+L-360）21竖直角指标差的计算竖直角指标差的计算180 270 0 90 x盘左180 270 0

15、90 x盘右一般规范规定，指标差变动范围，J625、J215 L LL LH HH HC CC CV VV VL L L L 3.6 3.6 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正3.6.13.6.1经纬仪的主要轴线及应满足的条件经纬仪的主要轴线及应满足的条件1、竖轴VV2、水准管轴LL3、横轴HH 4、视准轴CC5、圆水准器轴LLL LL LH HH HC CC CV VV VL L L L 3.6.23.6.2经纬仪主要部件的检验和校正经纬仪主要部件的检验和校正1.照准部水准管的检校照准部水准管的检校 目的：当照准部水准管气泡居中时，应使水平度盘水目的：当照准部水准管气泡居中时，应使水平度盘

16、水平，竖轴铅垂。平，竖轴铅垂。2.十字丝竖丝的检校十字丝竖丝的检校 目的：使十字丝竖丝垂直横轴。目的：使十字丝竖丝垂直横轴。3.视准轴的检校视准轴的检校 目的：使望远镜的视准轴垂直于横轴。目的：使望远镜的视准轴垂直于横轴。4.横轴的检校横轴的检校 目的：使横轴垂直于仪器竖轴。目的：使横轴垂直于仪器竖轴。5.竖盘指竖盘指 标差的检校标差的检校 目的：使竖盘指标差目的：使竖盘指标差X为零，指标处于正确的位置。为零，指标处于正确的位置。6.光学对中器的检校光学对中器的检校 目的：使光学对中器视准轴与仪器竖轴重合。目的：使光学对中器视准轴与仪器竖轴重合。3.7.1 仪器误差 1.视准轴误差 望远镜视准轴不垂直于横轴时，其偏离垂直位置的角值C称视准差或照准差，取盘左、盘右平均值可消除其影响;2.横轴误差 当竖轴铅垂时，横轴不水平，横轴与水平线的偏离值i ，称横轴误差，取盘左、盘右平均值可消除其影响;3.竖轴误差 观测水平角时，仪器竖轴不处于铅垂方向，而偏离一个角度，称竖轴误差，消除方法是校正仪器;4.度盘误差 度盘刻划不均与误差，消除方法是配置度盘，取各测回平均值减弱影响。3.7.23.7.2观测误差观测误差 1.仪器