测量学第三章经纬仪PPT课件

1、一、经纬仪概述一、经纬仪概述按精度分为：按精度分为：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15五个等级。按读数系统分为：按读数系统分为：光学经纬仪、游标经纬仪、电子经纬仪。光学经纬仪第1页/共58页电子经纬仪第2页/共58页二、二、DJ6DJ6级光学经纬仪的构造级光学经纬仪的构造照准部水平度盘基座第3页/共58页第4页/共58页三、三、DJ6级光学经级光学经纬仪的读数方法纬仪的读数方法右图为分微尺读数，水平度盘读数为：1345312；竖直度盘读数为：87 5830。第5页/共58页第三节第三节 水平角测量水平角测量一、经纬仪的安置二、水平角的测量第6页/共58页一、经纬仪的安置一、经纬仪的安置

2、对中：对中：对中的目的是使仪器的中心与测站点的标志中心在同一铅垂线上。整平：整平：目的是利用其座上三个脚螺旋使照准部水准管气泡居中，从而使水平度盘水平、仪器竖轴竖直。第7页/共58页气泡移动方向与左手大拇指移动方向一致气泡移动方向与左手大拇指移动方向一致第8页/共58页二、水平角测量二、水平角测量1、测回法2、方向观测法第9页/共58页1、测回法、测回法这种方法用于观测两个方向之间的单角将经纬仪竖盘放在盘左位置，旋转照准部，使望远镜大致瞄准左方起始目标A点上的标杆，然后，拧紧水平制动螺旋。拨动度盘变换手轮，调整水平度盘读数略大于0。第10页/共58页瞄准：瞄准：用微动螺旋使望远镜精确地瞄准A点

3、，使目标准确地夹在双竖丝中间，或用单竖丝去平分,并尽可能瞄准目标的基部，注意消除视差，然后读取水平度盘读数a左。第11页/共58页松开水平制动螺旋，顺时针方向转动照准部，用上述方法精确瞄准B点，读水平度盘读数b左，则盘左左b左a左。倒转望远镜，使竖盘位于盘右位置，逆时针旋转望远镜精确瞄准B点，读水平度盘读数b右。逆时针转动照准部，精确瞄准A点，读取水平度盘读数a右，则盘右右b右a右。盘左和盘右两个半测回合在一起叫做一测回。 上下半测回角值差 36时，取平均值为一测回的观测值；各测回角值之差24时，取各测回的平均值作为观测结果。第12页/共58页当水平角需要观测几个测回时，为了减低度盘分划误差的

4、影响，在每一测回观测完毕之后，应根据测回数n，将度盘读数改变，再开始下一测回的观测。例如要测两个测回，第一测回开始时，度盘读数可配置在000或稍大于0的读数处，第二测回开始时，度盘读数应配置在9000或稍大的读数处。 第13页/共58页A0 02 00B78 19 18 A180 02 06B258 19 30A90 03 36B168 20 48A270 04 00B348 21 06一测回角值水平角观测记录（测回法）水平角观测记录（测回法）仪器型号 日期 年 月 日天气 观测者 记录者备注测站目标竖盘位置水平度盘读数半测回角值各测回平均角值O（1）O（2）左右左右78 17 1878 17

5、 2478 17 1278 17 0678 17 2178 17 0978 17 15记录手簿中的水平度盘读数中，分的小数部分直接化成秒数，以方便后面的计算。第14页/共58页2、方向观测法、方向观测法适用于观测三个以上的方向。每半测回都从一个选定的起始方向开始观测，在依次观测所需的各个目标之后，应再次观测起始方向（称为归零）。第15页/共58页将度盘配置在000或稍大的读数处，先观测选定的起始方向（又称零方向）A，再按顺时针方向依次观测B、C各方向，每观测一个方向均读取水平度盘读数，并记入观测手簿。最后还要回到起始方向A，并读数记录。倒转望远镜，用盘右位置按逆时针方向依次照准A、C、B、A，

6、读数并记录。此为盘右半测回或下半测回。 上、下半测回合起来为一测回。记录和计算的方法基本上与测回法一样，但由于有“归零”观测，因此起始方向取前、后两个读数的平均值。第16页/共58页盘左盘右123456789（0 02 10）（0 02 10）（90 03 08）A90 03 00270 03 06690 03 030 00 00B150 49 30330 49 246150 49 2760 46 19C221 21 3041 21 1812221 21 24131 18 16A90 03 12270 03 12090 03 120 00 00（90 03 08）0 00 00A0 02 12

7、180 02 0660 02 090 00 000 00 00131 20 27131 18 17 131 18 1670 31 56228 41 44C131 20 24311 20 306仪器型号 日期 年 月 日天气 观测者 记录者A0 02 06180 02 18-120 02 120 00 0060 46 20盘左、盘右平均值归零方向值水平角观测记录（方向观测法）水平角观测记录（方向观测法）240 48 30060 48 3060 46 20水平度盘读数2c左（右180）水平角值O（2）各测回归零方向平均值测站 目标60 46 20O（1）B60 48 30第17页/共58页4 竖直

8、角观测将倾斜距离改化成水平距离三角高程测量第18页/共58页竖盘固定在横轴的一端，随望远镜一起在竖直面内转动竖盘指标水准管气泡居中时读数指标位于标准位置第19页/共58页根据度盘的刻划顺序不同，分为：顺时针注记逆时针注记第20页/共58页第21页/共58页1802121LRaaa右左a左90La右 R270一测回竖直角为L盘左时视线照准目标时的读数R盘右时视线照准目标时的读数第22页/共58页当物镜上仰时，如读数逐渐增加，则a瞄准目标时的读数视线水平时的读数仰角角值为正，俯角角值为负通用公式：当物镜上仰时，如读数逐渐减小，则a视线水平时的读数瞄准目标时的读数第23页/共58页安置仪器，对中、整

9、平盘左瞄准目标某一位置，读取竖盘读数L盘右瞄准原目标位置，读取竖盘读数R第24页/共58页L=90 L R=R270 x =（ R L ）/2 =（L+R）/2第25页/共58页XX第26页/共58页盘左竖角正确值:a左90(Lx) (90L)xa左x第27页/共58页盘右竖角正确值:a右R x 270 (R270)xa右x第28页/共58页一测回角值左右aaRLx2136021180212121LRaaaaa右左右左竖盘指标差第29页/共58页第五节第五节 经纬仪的检验和校正经纬仪的检验和校正一、经纬仪应满足的条件 二、检验与校正第30页/共58页一、经纬仪测量水平角时应满足的条件一、经纬仪

10、测量水平角时应满足的条件测量水平角时：测量水平角时：照准部水准管轴垂直于竖轴，即LLVV十字丝纵丝垂直于横轴HH视准轴垂直于横轴，即CCHH横轴垂直于竖轴，即HHVV测量竖直角时：测量竖直角时：竖盘指标差的检验和校正 第31页/共58页主要几何轴线：主要几何轴线：望远镜视准轴CC横轴HH照准部水准管轴LL仪器竖轴VV第32页/共58页二、检验与校正二、检验与校正照准部水准管轴垂直于竖轴的检验校正十字丝纵丝垂直于横轴的检验校正视准轴垂直于横轴的检验校正横轴垂直于竖轴的检验校正竖盘指标差的检验校正第33页/共58页照准部水准管轴垂直于竖轴的检验校正照准部水准管轴垂直于竖轴的检验校正检验：检验：先整

11、平仪器，照准部水准管平行于任意一对脚螺旋，转动该对角螺旋使气泡居中，再将照准部旋转180，若气泡仍居中，说明此条件满足，否则需要校正。校正：校正：用校正针拨动水准管一端的校正螺丝，先松一个后紧一个，使气泡退回偏离格数的一半，再转动脚螺旋使气泡居中。重复检验校正，直到水准管在任何位置时气泡偏离量都在一格以内。第34页/共58页第35页/共58页十字丝纵丝垂直于横轴的检验校正十字丝纵丝垂直于横轴的检验校正检验：检验：用十字丝竖丝一端瞄准细小点状目标转动望远镜微动螺旋，使其移至竖丝另一端，若目标点始终在竖丝上移动，说明此条件满足，否则需要校正。校正：校正：旋下十字丝分划板护罩，用小改锥松开十字丝分划

12、板的固定螺丝，微微转动十字丝分划板，使竖丝端点至点状目标的间隔减小一半，再返转到起始端点。反复上述检验校正，直到无显著误差为止，最后将固定螺丝拧紧。 第36页/共58页第37页/共58页sinOaaaxcaaAAAAOAsincOaOAcos coscxc第38页/共58页M左M左M右M右第39页/共58页M左M左c 假定盘左时c为正 M右M右c因为 M右M左180所以 18021右左MMc18021右左平MMM第40页/共58页视准轴垂直于横轴的检验校正视准轴垂直于横轴的检验校正检验：检验：盘左瞄准远处与仪器同高点A，读取水平度盘读数M左，倒转望远镜盘右再瞄准A点，读取水平度盘读数M右。若M

13、左= M右180，说明此条件已满足，若差值超过1，则需要校正。校正：校正：计算正确读数M右，转动水平微动螺旋，使水平度盘读数为M右，此时目标偏离十字丝交点，用校正针拨动十字丝左、右校正螺旋，使十字丝交点对准A点。如此重复检验校正，直到差值在1内为止。 第41页/共58页横轴垂直于竖轴的检验校正横轴垂直于竖轴的检验校正在离建筑物25m处安置仪器，盘左瞄准墙上高目标点标志P（垂直角大于30 ），将望远镜放平，十字丝交点投在墙上定出P1点。盘右瞄准P点同法定出P2点。若P1P2点重合，则说明此条件满足，若P1P25mm，则需要校正。由于仪器横轴是密封的，故该项校正应由专业维修人员进行。 第42页/共

14、58页22sinOPPPiMiPPPPMMtan2tan22PPOP tantansiniitaniiPPPPM 2PiOHHAA第43页/共58页第44页/共58页第45页/共58页竖盘指标差的检验校正竖盘指标差的检验校正检验：检验：整平仪器，用盘左、盘右照准远处大致水平的固定目标A，竖盘读数L和R之和恰好为360，则条件满足，否则需进行校正。盘左竖角正确值: a90(Lx)(90L)xa左x盘右竖角正确值: a(Rx)270(R270)xa右x指标差：x1/2(LR360)1/2(a左a右)第46页/共58页校正：校正：一般在盘右进行，算出盘右位置的正确读数，转动竖盘微动螺旋使竖盘读数恰好

15、为正确读数，此时竖盘指标水准管的气泡不居中，打开水准管校正螺丝的盖板，采用先紧后松的方法，把水准管的一端升高或降低，直至气泡居中。此项校正需反复进行，直至竖盘指标差x小于25为止。第47页/共58页第六节第六节 角度观测的误差来源及角度观测的误差来源及消减方法消减方法一、水平角测量的误差二、竖直角测量的误差第48页/共58页一、水平角测量的误差一、水平角测量的误差仪器误差 观测误差外界条件的影响第49页/共58页仪器误差仪器误差 仪器制造加工不完善的误差：仪器制造加工不完善的误差：度盘刻划的误差，采用度盘不同位置进行观测来消除。度盘偏心差，采用盘左盘右取平均值来消除。仪器校正不完善的误差：仪器

16、校正不完善的误差：视准轴不垂直于横轴及横轴不垂直于竖轴的误差，采用盘左盘右取平均值来消除。照准部水准管不垂直于竖轴的误差，在被观测目标高差较大时，应注意整平。第50页/共58页第51页/共58页观测误差观测误差对中误差：对中误差：观测水平角时，对中不准确，使得仪器中心与测站点的标志中心不在同一铅垂线上即是对中误差，也称测站偏心。观测的边长越短，偏心距越大，影响也越大。目标偏心误差：目标偏心误差：当照准的目标与其它地面标志中心不在一条铅垂线上时，两点位置的差异称目标偏心或照准点偏心。其影响类似对中误差，观测的边长越短，偏心距越大，影响也越大。第52页/共58页因为 （12）所以 12 21211

17、1dde第53页/共58页 111de第54页/共58页整平误差：整平误差：观测目标竖直角越大，其误差影响也越大。当每测回观测完毕，应重新整平仪器再进行下一测回的观测。当有太阳时必须打伞，避免阳光照射水准管。照准误差：照准误差：人眼能分辩的最小视角约为60，照准误差为： mv60/V读数误差：读数误差：用分微尺测微器读数，可估读到最小格值十分之一,若最小格值为1，则读数误差可认为是6。第55页/共58页外界条件的影响外界条件的影响松软的土壤和大风影响仪器的稳定，安置仪器时应将脚架踩实。日晒和温度变化影响水准管气泡的运动，观测时要打伞保护仪器；仪器从箱子里拿出来后，应放置半小时以上，使之适应外界温度。大气层