控制测量课件第三章精密测角仪器和水平角观测

1、河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系第三章第三章 精密测角仪器和精密测角仪器和水平角观测水平角观测河南城建学院测量与国土信息系河南城建学院测量与国土信息系第三章第三章 精密测角仪器和水平角观测精密测角仪器和水平角观测3.1 精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪3.2 经纬仪三轴误差经纬仪三轴误差3.3 方向观测法方向观测法3.4 精密测角误差精密测角误差3.5 偏心观测与归心改正偏心观测与归心改正河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系 在工程控制测量和精密工程测量中，角度测量主要使用精密光在工程控制测量和精密工程测量中，角度测量主要使用精密

2、光学经纬仪、全站仪。精密光学经纬仪按精度等级的高低，我国光学经学经纬仪、全站仪。精密光学经纬仪按精度等级的高低，我国光学经纬仪的系列分为纬仪的系列分为J07J07，J1J1，J2J2，J6J6等规格。本章主要介绍精密光学经等规格。本章主要介绍精密光学经纬仪、全站仪的基本构造和仪器检验，应用精密光学经纬仪或全站仪纬仪、全站仪的基本构造和仪器检验，应用精密光学经纬仪或全站仪完成一个测站上的水平角观测并获得正确观测值的方法及测站平差。完成一个测站上的水平角观测并获得正确观测值的方法及测站平差。1 1精密光学经纬仪的基本构造；精密光学经纬仪的基本构造；2 2经纬仪视准轴误差、水平轴误差及经纬仪视准轴误

3、差、水平轴误差及垂直轴倾斜误差；垂直轴倾斜误差；3 3一个测站上的水平角观测方法；一个测站上的水平角观测方法；4 4测站平差测站平差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系n一般来说，精密光学经纬仪在结构上的主要特点是：n角度标准设备度盘及其读数系统都由光学玻璃组成，水平度盘和垂直度盘(竖盘）共用同一个附着在望远镜筒旁边的读数显微镜和光学测微器，并实现双面(对径)读数。n目标照准设备望远镜均为消色差或经消色差校正过的，尺寸较短的内调焦望远镜。一般制动及微动螺旋分离设詈现开始向共轴方向发展；都具有精密的测微读数系统。n设有强制归心机构，精密光学对点器和快速安平机构等，有的

4、经纬仪设有垂直度盘指标自动归零补偿器，庆而提高了仪器精度和测量效率。n经纬仪由优质可靠的有机材料和合金制造。1. 精密光学经纬仪的特点精密光学经纬仪的特点 一、精密光学经纬仪一、精密光学经纬仪河南城建学院测量与国土信息系河南城建学院测量与国土信息系2、精密测角仪器的基本构造、精密测角仪器的基本构造基本结构：照准部、水准管、基本结构：照准部、水准管、水平度盘、基座水平度盘、基座主要轴线：视准轴、横轴、水主要轴线：视准轴、横轴、水准管轴、竖轴（旋转轴、垂直准管轴、竖轴（旋转轴、垂直轴）轴）河南城建学院测量与国土信息系河南城建学院测量与国土信息系我国仪器系列标准型号我国仪器系列标准型号 国外仪器型号

5、、厂名国外仪器型号、厂名 J1J1（北光）（北光） T3T3瑞士威特瑞士威特WILDWILDDKM3DKM3瑞士克恩瑞士克恩KERNKERNNO3NO3英国华兹英国华兹WATTSWATTSOT-02OT-02苏联苏联 J2J2（北光、苏光等（北光、苏光等） T2T2瑞士威特瑞士威特WILDWILDTheo-010Theo-010东德蔡司东德蔡司ZEISS ZEISS DKM2DKM2瑞士克恩瑞士克恩KERNKERNTheo-2Theo-2东德东德FreibergerFreiberger厂厂OTCOTC苏联苏联TE-B3TE-B3匈牙利匈牙利MOMMOM 2、精密测角仪器的基本构造、精密测角仪器

6、的基本构造河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系2、精密测角仪器的基本构造、精密测角仪器的基本构造1）用较短的复合物镜焦距，得到等效物镜焦距）用较短的复合物镜焦距，得到等效物镜焦距 f较大值。较大值。 2）平均边长）平均边长3KM以上的三角网，如各目标与测站的距离相差以上的三角网，如各目标与测站的距离相差1KM，在一测回的观测中，各目标不重新调焦是不会影响照准精，在一测回的观测中，各目标不重新调焦是不会影响照准精度的。度的。河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系2、精密测角仪器的基本构造、精密测角仪器的基本构造河南城建学院测绘与城市空间信息系

7、河南城建学院测绘与城市空间信息系水准器的精度主要由水准器的格值来衡量。水准器的精度主要由水准器的格值来衡量。 Rt )2(202)3(27TTmmmm2、精密测角仪器的基本构造、精密测角仪器的基本构造水准器的灵敏度：当人们的肉眼发觉气泡有最小移动量水准器的灵敏度：当人们的肉眼发觉气泡有最小移动量（约（约0.2mm）时水准管轴所倾斜的角度值。）时水准管轴所倾斜的角度值。（管上两相邻分划线间（管上两相邻分划线间的圆弧所对的圆心角）的圆弧所对的圆心角）河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系2、精密测角仪器的基本构造、精密测角仪器的基本构造3T2J河南城建学院测绘与城市空间信

8、息系河南城建学院测绘与城市空间信息系2、精密测角仪器的基本构造、精密测角仪器的基本构造苏州光学仪器厂生产的苏州光学仪器厂生产的JGJ2JGJ2经纬仪经纬仪 河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系J2J2光学经纬仪对径读数的规则：光学经纬仪对径读数的规则：旋进旋进测微手轮，使度盘正倒像精确重合，测微手轮，使度盘正倒像精确重合， 1.1.读度读度，找具备下列三个条件的分划线：找具备下列三个条件的分划线：正倒像相差正倒像相差180180度；度；正像在左，倒像在右正像在左，倒像在右；正倒像的对径（度）分正倒像的对径（度）分划相距最近，以正像的（度）分划线为准读度数。划相距最近

9、，以正像的（度）分划线为准读度数。 2.2.读十位分数读十位分数，将正倒像相应的分划线间所夹的格数乘以将正倒像相应的分划线间所夹的格数乘以度盘分划的一半（度盘分划的一半（J2J2为为1010分），就是十位分数。分），就是十位分数。 3.3.在测微器（盘）在测微器（盘）读取个位的分数及秒数读取个位的分数及秒数。 3、精密测角仪器的读数方法、精密测角仪器的读数方法河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系J J2 2425739.01740302.7测微盘上共有测微盘上共有1010个大格，每一大格又分个大格，每一大格又分6060小格，共有小格，共有600600个小格，个小格，

10、相当于度盘的相当于度盘的半个半个最小分格最小分格1010，所以一大格代表，所以一大格代表1 1一小格代一小格代表表11。3、精密测角仪器的读数方法、精密测角仪器的读数方法河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系将正倒像相应的分划线间所夹的格数乘以度盘分划的一半（将正倒像相应的分划线间所夹的格数乘以度盘分划的一半（T3为为2分）。分）。3、精密测角仪器的读数方法、精密测角仪器的读数方法河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系L90左270 R右90)(21LR3、精密测角仪器的读数方法、精密测角仪器的读数方法河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建

11、学院测绘与城市空间信息系90)(21LR3、精密测角仪器的读数方法、精密测角仪器的读数方法河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系n装有电子扫描度盘，在微处理机控制下实现自动化数字测角的经纬仪称为电子经纬仪。n 全站仪的等级与电子经纬仪和电子测距仪等级是一致的。二、二、 精密电子经纬仪及其特点精密电子经纬仪及其特点河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系n比起光学经纬仪，电子经纬仪具有如下特点：n(1)角度标准设备：n 采用编码度盘及编码测微器的绝对式，或采用计时测角度盘并实现光电动态扫描助绝对式 (如Wild厂的T 2000)。n 采用光栅度盘

12、并利用莫尔干涉条纹测量技术的增量式。n2)微处理器，主要功能：n控制和检核各种测量程序；n实现电子测角，并计算竖轴倾斜引起的水平角及竖直角的改正。n实现电子测距和计算，对所测距离进行地球曲率和气象改正，并进行相应的数据处理如水平距离、高差及坐标增量的计算等。n将观测值及计算结果显示在显示器上或自动记录在电子手簿上或存储器内1、精密电子经纬仪及其特点、精密电子经纬仪及其特点河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系n(3)竖轴倾斜自动测量和改正系统是供仪器自动整平及整平剩余误差对水平盘读数和竖盘读数的自动改正。n(4)有些电子全站仪的望远镜既是目标水平方向及垂直鱼观测的瞄准

13、装置，也是测距信号的发射和接收装置。n (5)现代电子经纬仪具有自动观测功能(带有马达伺服装置和CCD摄像镜头，能够自动搜索目标、精密照准、按程序进行测量和记录)。1、精密电子经纬仪及其特点、精密电子经纬仪及其特点河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系电子经纬仪电子经纬仪日本DT-02l南方绝对编码型电子经纬仪DT-02 河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系电子经纬仪测角系统主要有以下三种：电子经纬仪测角系统主要有以下三种：编码度盘测角系统编码度盘测角系统是采用编码度盘及编码测微器的是采用编码度盘及编码测微器的绝绝对式对式测角系统；测角系统

14、；按照码道的组合，每一个度盘位置均可以获得按照码道的组合，每一个度盘位置均可以获得一确定的角度值。因而编码法亦可以称为一确定的角度值。因而编码法亦可以称为“绝对法绝对法”测角。测角。光栅度盘测角系统光栅度盘测角系统是采用光栅度盘及莫尔干涉条纹技是采用光栅度盘及莫尔干涉条纹技术的增量式读数系统。术的增量式读数系统。与编码法相比较，增量法使用光栅度盘，与编码法相比较，增量法使用光栅度盘，所测得角值是照准部所旋转过的角值，因此增量法亦可称为相所测得角值是照准部所旋转过的角值，因此增量法亦可称为相对法。对法。动态测角系统动态测角系统采用计时测角度盘及光电动态扫描绝对采用计时测角度盘及光电动态扫描绝对式

15、测角系统。式测角系统。按动态测角法生产的仪器，主要为按动态测角法生产的仪器，主要为WildT2000系列。这种方法的特点是每测定一方向值均利系列。这种方法的特点是每测定一方向值均利用度盘的全部分划，这样可以消除刻划误差及度盘偏心差对其用度盘的全部分划，这样可以消除刻划误差及度盘偏心差对其测量值的影响。测量值的影响。2 2、电子经纬仪的测角系统、电子经纬仪的测角系统河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系1）编码度盘测角原理 用四位二进制表示角值，全圆刻成 24= 16个扇形。 河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系编码度盘测角原理 河南城建学院

16、测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系 2）光栅度盘测角原理 光栅是用玻璃、树脂或含属制成的表面具有密集等宽、等距线条的光学元件。 光栅的线条是用金刚石刀或光刻法刻制在玻璃或金属面上的、也常将已刻制好的光栅复制在树脂或玻璃上，或采用全息照相法制造光栅。河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系光栅度盘测角原理 河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系3）动态角度扫描测角原理00 n活活动动探探测测器器固固定定探探测测器器河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系0n00TT0T0(1).粗测粗测 只能够测定角度值

17、中的大数。式中： 动态度盘旋转过角度 所用的时 间；T转过 所用的时间。(2).精测河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系下图是瑞士下图是瑞士WILDWILD厂生产的厂生产的T2000T2000电子经纬仪。电子经纬仪。动态测角技术的应用动态测角技术的应用-T2000-T2000该仪器该仪器测角精度测角精度为为0.5。其竖直角。其竖直角测量采用测量采用硅油液体硅油液体补偿器补偿器，可实现竖，可实现竖盘盘自动归零自动归零。补偿。补偿器工作范围为器工作范围为10，补偿精度为，补偿精度为0.1。河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系测角模式有两种：一

18、种是测角模式有两种：一种是单次测量单次测量，精度较高。，精度较高。另一种是另一种是跟踪测量跟踪测量，它将随着经纬仪的转动自动，它将随着经纬仪的转动自动测角。这种方式精度较低，适合于放样及跟踪活动目测角。这种方式精度较低，适合于放样及跟踪活动目标。标。测角显示可以设置到测角显示可以设置到0.10.1、11、1010或或11。若将电子经纬仪与光电测距仪联机，即构成若将电子经纬仪与光电测距仪联机，即构成电子电子速测仪速测仪。动态测角技术的应用动态测角技术的应用-T2000-T2000河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系三、精密电子全站仪及其特点三、精密电子全站仪及其特点1

19、 1徕卡全站仪分类徕卡全站仪分类n徕卡整体型全站仪的命名：徕卡整体型全站仪的命名：n TCTC系列标准型全站仪；系列标准型全站仪；n TCMTCM系列马达驱动型全站仪；系列马达驱动型全站仪；n TCRTCR系列无反射梭镜型全站仪；系列无反射梭镜型全站仪；n TCRMTCRM系列无反射梭镜、马达驱动型全站仪；系列无反射梭镜、马达驱动型全站仪；n TCRATCRA无反射梭镜、自动跟踪型全站仪；无反射梭镜、自动跟踪型全站仪；n TCATCA系列马达驱动自动跟踪型全站仪；系列马达驱动自动跟踪型全站仪；n TDMTDM系列马达驱动、工业测量型全站仪：系列马达驱动、工业测量型全站仪：n TDATDA马达驱

20、动、自动跟踪、工业测量型全站仪。马达驱动、自动跟踪、工业测量型全站仪。 河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系徕卡全站仪新技术的领导先驱 （一） 度盘的电子化读数 静态绝对度盘扫描系统测角(相关法） 电子度盘读数系统 把操作者从繁重的度盘人工读数中解脱出来。 不但提高了效率，还大大降低了误读的机率。条码编码条码编码CCD传感器传感器二极管二极管棱镜棱镜目前该方法应用于目前该方法应用于所有徕卡所以电子经所有徕卡所以电子经纬仪和全站仪纬仪和全站仪河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系徕卡全站仪新技术的领导先驱 （二）三轴误差的自动补偿与改正 液体

21、补偿器液体补偿器 有效的轴系自动补偿与改正，是实现高精度测角的有力保证。河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系 （三）目标的自动识别与照准 自动目标识别并驱动轴系照准目标，把测量员从全站仪测量工作中最为繁重一项操作人工照准目标中解脱出来，使测量员可以远离测站。 从此，全站仪的“自动化”又上了一个新的台阶。徕卡全站仪新技术的领导先驱 河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系 （四）全站仪的无合作目标测距 有的时候，在目标点上要摆反射棱镜是比较麻烦的，甚至是不可能的，此时要测距怎么办呢？ 现在有同轴型的全站仪，可以无合作目标测距，即所谓的“测站”单

22、人测量系统。徕卡全站仪新技术的领导先驱 河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系 （五）全站仪的自动控制 远离测站的几种测量操作方式： （1）计算机在线控制 GeoCOM 方式 （2）机载软件控制 GeoBASIC 方式 （3） Modem控制 镜站方式徕卡全站仪新技术的领导先驱 河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系（六）超站仪徕卡 GLPS：精确自动定位和定向的仪器。 n 全站仪（激光测距）n 陀螺仪n GPS徕卡全站仪新技术的领导先驱 河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系全站仪的发展趋势 测量机器人的来临！1

23、1、度盘读数自动化！、度盘读数自动化！2 2、目标照准自动化！、目标照准自动化！3 3、基座安平自动化！、基座安平自动化！4 4、仪器对中自动化？、仪器对中自动化？5 5、仪高量取自动化？、仪高量取自动化？河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系常见全站仪列常见全站仪列表表河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测

24、绘与城市空间信息系一、视准轴误差一、视准轴误差 1）产生原因：望远镜的十字丝分划板安装不正确、望远镜调）产生原因：望远镜的十字丝分划板安装不正确、望远镜调焦镜运行时晃动、气温变化引起仪器部件的胀缩，特别是仪器受焦镜运行时晃动、气温变化引起仪器部件的胀缩，特别是仪器受热不均匀使视准轴位置变化等。热不均匀使视准轴位置变化等。coscCCx3.2 经纬仪的经纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系2 2）视准轴误差对水平方向观测影响的规律）视准轴误差对水平方向观测影响的规律随目标垂直角的增大而增大，当随目标垂直角的增大而增大，当 最小值。最小值。由盘左和

25、盘右的观测方向值求平均值，可以消由盘左和盘右的观测方向值求平均值，可以消除视准轴误差对水平方向观测的影响，而得到正除视准轴误差对水平方向观测的影响，而得到正确的方向值。确的方向值。CC 时0coscCCx3.2 经纬仪的经纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系0LLC盘左：0RRC盘右：1()2ALR计算计算2C的作用：的作用：一测回中各观测方向一测回中各观测方向2C互差的大小，在一定程度上反映了互差的大小，在一定程度上反映了观测成果的质量。观测成果的质量。2180CLR3.2 经纬仪的经纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南

26、城建学院测绘与城市空间信息系 当c值在盘左、盘右观测时间段内不变时，视准轴误差c对盘左、盘右水平方向观测值的影响大小相等，正负号相反，因此，取盘左、盘右实际读数的中数，就可以消除视准轴误差的影响。 由于望远镜的调焦镜运行不正确，也就是运行中有晃动可以引起视准轴位置的变化，所以规定在一测回内规定在一测回内不得重新调焦不得重新调焦。国家规范规定:一测回中各方向2c互差对于J1型仪器不得超过9；对于J2型仪器不得超过13。3.2 经纬仪的经纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系二、水平轴倾斜误差二、水平轴倾斜误差1）产生原因：仪器左、右两端的支架不等高

27、、水）产生原因：仪器左、右两端的支架不等高、水平轴两端轴径不相等等。平轴两端轴径不相等等。2）水平轴倾斜误差对水平方向观测的影响）水平轴倾斜误差对水平方向观测的影响OOiii tgAO iOOOAOO 13.2 经纬仪的经纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系 3 3）水平轴倾斜误差对水平方向观测影响规律）水平轴倾斜误差对水平方向观测影响规律不仅与不仅与i i有关，而且还与有关，而且还与有关。有关。 由盘左和盘右的观测方向值求平均值，可以消除水平轴倾由盘左和盘右的观测方向值求平均值，可以消除水平轴倾斜误差对水平方向观测的影响，而得到正确的方向值。

28、斜误差对水平方向观测的影响，而得到正确的方向值。OOiii tgAO 盘左，左高右低，盘左，左高右低，0LLi0RRi1()2ALR盘右，左低右高，盘右，左低右高，3.2 经纬仪的经纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系itgCiCRL2cos222视准轴误差和水平轴误差对水平方向观测值的综视准轴误差和水平轴误差对水平方向观测值的综合影响（反应在盘左盘右的读数差中）：合影响（反应在盘左盘右的读数差中）：当当=0时，时，L-R=2C，一般情况，一般情况下，随着下，随着角的增大，上式右端角的增大，上式右端第一项变化较慢，而第二项则变第一项变化较慢，而

29、第二项则变化较为显著。化较为显著。 右图右图C=15”，i=15 ”。0361130.0030.0430.1530.600.001.563.005.80cos12ctan2i3.2 经纬仪的经纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系4 4）水平轴倾斜误差的检验）水平轴倾斜误差的检验（高低点法）：（高低点法）：3330 高低低高低高2()2cosCLRitg高对于高点有：2()2cosCLRitg低对于低点有：两式相加和相减分两式相加和相减分别得别得C角和角和i角。角。1()()cos41()()4CLRLRiLRLRctg低高低高3.2 经纬仪的经

30、纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系若测了若测了n个测回，则有：个测回，则有：1()()cos41()()4CLRLRniLRLRctgn低高低高国家规范规定，对于国家规范规定，对于J1J1型仪器，型仪器，c c、i i的绝对值都应小于的绝对值都应小于1010 对于对于J2J2型仪器，型仪器，c c、i i的绝对值都应小于的绝对值都应小于15153.2 经纬仪的经纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系三、垂直轴倾斜误差三、垂直轴倾斜误差 1）产生原因：仪器未严格整平）产生原因：仪器未严格整平 2）

31、垂直轴偏斜误差对水平方向观测值的影响）垂直轴偏斜误差对水平方向观测值的影响（1）垂直轴偏斜误差对水平方向观测值的影响是通过）垂直轴偏斜误差对水平方向观测值的影响是通过水平轴倾斜量水平轴倾斜量而表现出来的。而表现出来的。（2）由于水平轴倾斜，从而使）由于水平轴倾斜，从而使视准轴也偏离正确位置视准轴也偏离正确位置，使观测方向产生了的误差影响。使观测方向产生了的误差影响。3.2 经纬仪的经纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系visinsinsin(90)ViV根据直角球面三角形公式可得：根据直角球面三角形公式可得：cosViVcosVVtgvvitg

32、 因为因为V和和iv是是小角。小角。水平轴倾斜水平轴倾斜iv对水平方向观对水平方向观测值的影响计算公式。测值的影响计算公式。度盘倾斜的影响很小，这里只讨论竖轴对水平方向观测值的影响。度盘倾斜的影响很小，这里只讨论竖轴对水平方向观测值的影响。3.2 经纬仪的经纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系3 3）垂直轴偏斜误差对水平方向观测值影响的规律）垂直轴偏斜误差对水平方向观测值影响的规律 右左右左VViiiVVV4）削弱垂直轴偏斜误差对水平方向观测值影响的措施：）削弱垂直轴偏斜误差对水平方向观测值影响的措施：（）尽量减小垂直轴的倾斜角。（）尽量减小垂

33、直轴的倾斜角。（）测回间重新整平仪器。（）测回间重新整平仪器。（）对水平方向观测值施加垂直轴倾斜改正数。（）对水平方向观测值施加垂直轴倾斜改正数。3.2 经纬仪的经纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系 垂直轴倾斜改正数的计算垂直轴倾斜改正数的计算 设水准器的格值为 ，气泡偏离中央n格时，水准轴的倾斜角为 ，也就是水平轴倾斜角 = ，得 = nvi nvantan 图为图为T2经纬仪水准器管注记。经纬仪水准器管注记。可得可得取平均数得取平均数得垂直轴倾斜改正数为垂直轴倾斜改正数为 LLn)(21右左R)(21右左Rn)()(41RLn右左右左av

34、RLtan)()(41 右左右左3.2 经纬仪的经纬仪的三轴误差三轴误差河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系1.脚螺旋的检视与调整松紧是否适中。2.微动螺旋的检视与调整检查弹簧弹力四、四、 经纬仪的其他一般检验经纬仪的其他一般检验河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系n3.水准管与垂直轴正交 11级仪器不应超过级仪器不应超过1010，22级仪器不应超过级仪器不应超过1515，66级级仪器不应超过仪器不应超过2020。（1 1）检验：）检验：用任意两脚螺旋使水用任意两脚螺旋使水准管气泡居中，然后将照准部准管气泡居中，然后将照准部旋转旋转180

35、180，若气泡偏离，若气泡偏离1 1格，格，则需校正。则需校正。四、四、 经纬仪的其他一般检验经纬仪的其他一般检验河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系(2)校正 用脚螺旋调一半； 用水准管校正螺旋调一半。 此项检校需反复进行，直至仪器旋转到任意方向气泡都居中。校正螺丝四、四、 经纬仪的其他一般检验经纬仪的其他一般检验河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系4.4.垂直度盘指标差垂直度盘指标差 (1)(1)检验检验 仪器整平，用盘左、盘右分别瞄准大致水仪器整平，用盘左、盘右分别瞄准大致水 平方向的平方向的 P P点，读数为点，读数为L L，R

36、R。 计算竖直角和指标差计算竖直角和指标差 = =（R RL L180180）/2/2 X=(LX=(LR R360360)/2)/2 (2)(2)校正校正 盘右瞄准盘右瞄准P P点；点； 调节指标水准管微动螺旋，使竖盘读数调节指标水准管微动螺旋，使竖盘读数 为：为：R Rx x270270 调节指标水准管校正螺丝，使气泡居中。调节指标水准管校正螺丝，使气泡居中。5.5.光学对点器光学对点器四、四、 经纬仪的其他一般检验经纬仪的其他一般检验河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系五、精密电子经纬仪或全站仪的一般检验项目五、精密电子经纬仪或全站仪的一般检验项目河南城建学院

37、测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系 水平折光的影响还随着大气温度的变化而不同水平折光的影响还随着大气温度的变化而不同 白天在太阳照射下的沙石地面气温上升决，密度小，水面上方气温上白天在太阳照射下的沙石地面气温上升决，密度小，水面上方气温上升慢，密度大，升慢，密度大， 白天和晚间的水平折光影响正好相反。白天和晚间的水平折光影响正好相反。 取白天和晚间观测成果的平均值，可以有效地减弱水平折光的影响。取白天和晚间观测成果的平均值，可以有效地减弱水平折光的影

38、响。河流河流山地山地 选点时，应避免使视线靠近选点时，应避免使视线靠近山坡、大河或与湖泊的岸线平行山坡、大河或与湖泊的岸线平行，并应尽量，并应尽量避免视线通过高大建筑物、烟囱和电杆等实体的侧方。避免视线通过高大建筑物、烟囱和电杆等实体的侧方。 在造标时应在造标时应使橹柱旁离视线至少使橹柱旁离视线至少10cm10cm，一般在有微风的时候或在阴天进，一般在有微风的时候或在阴天进行观测，可以减弱部分水平折光的影响。行观测，可以减弱部分水平折光的影响。河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系 相位差的影响随太阳的方位变化而不同，在上午和相位差的影响随太阳的方位变化而不同，在上午

39、和下午相位差影响的正负号也相反，因此，最好半数测下午相位差影响的正负号也相反，因此，最好半数测回在上午观测，半数测回在下午观测。回在上午观测，半数测回在下午观测。 三角测量中一般采用微相位照准圆筒。三角测量中一般采用微相位照准圆筒。河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系 照准圆筒的大小，要与三角网的边长相适应。经验表明，照准圆筒的大小，要与三角网的边长相适应。经验表明，目标成像约占望远镜十字丝双丝宽度的目标成像约占望远镜十字丝双丝宽度的1/22/3左右较利于照左右较利于照准。由于一般光学经纬仪十字丝的双丝宽度约为准。由于一般光学经纬仪十字丝的双丝宽度约为0 40 ，所

40、以目标宽度宜为所以目标宽度宜为2030 左右。左右。 设三角网的平均边长为设三角网的平均边长为 s ，若目标成像占十字丝宽度的，若目标成像占十字丝宽度的1/2，双丝宽度为，双丝宽度为40 ，则照准圆筒的直径，则照准圆筒的直径d 应为应为 当当s=4km时，时，d=0.4m。 圆筒的高度宜为其直径的圆筒的高度宜为其直径的23倍。倍。 sd 02微相位差照准圆筒大小微相位差照准圆筒大小河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系普通照准设备河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院

41、测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系3 . 0 接m1 接m河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系3.3.4 精密测角的一般原则精密测角的一般原则河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系3.4.1 3.4.1 观测方法观测方法ABCDE方向观测法零方向盘左盘右方向观测法的测回方向观测法的测回数，是根据测角网数，是根据测角网的等级和所用仪器的

42、等级和所用仪器的类型确定的。的类型确定的。仪器二等三等四等测回数J1J21591269河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系24河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系3.4.2 3.4.2 测站限差测站限差（1 1）测站限差项目：两次重合读数差，半测回归零）测站限差项目：两次重合读数差，半测回归零差，一测回差，一测回2c2c互差，测回互差。互差，测回互差

43、。限限 差差 项项 目目J J1 1型型J J2 2型型注：当照准点的垂直角超过注：当照准点的垂直角超过3度时，该方向的度时，该方向的2c互差互差应与同一观测时间段内的应与同一观测时间段内的相邻测回进行比较。如按相邻测回进行比较。如按此方法比较应在手簿中注此方法比较应在手簿中注明。明。两次重合读数两次重合读数差差半测回归零差半测回归零差一测回一测回2c2c互差互差测回互差测回互差169 96 63813139 9河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系确定系统误差部份确定系统误差部份 。常常根据大量作业的观测资。常常根据大量作业的观测资料进行分析研究，从中找出在正常情况

44、下各检验项可能包括料进行分析研究，从中找出在正常情况下各检验项可能包括的系统误差的大小。的系统误差的大小。m系计算差值的综合影响计算差值的综合影响22mm偶系最后根据最后根据“极限误差等于两倍中误差极限误差等于两倍中误差”求出差值的限差。求出差值的限差。（2 2）制定限差的基本步骤）制定限差的基本步骤 观测结果的差值是表示在一定的外界条件下观测误差的观测结果的差值是表示在一定的外界条件下观测误差的大小，其中包括偶然误差和系统误差两部份。制定限差允许大小，其中包括偶然误差和系统误差两部份。制定限差允许值的步骤为：值的步骤为：确定偶然误差部份确定偶然误差部份 。观测结果的差值是每一个方向观。观测结

45、果的差值是每一个方向观测值的函数，因此列出差值函数式，就可按误差传播定律，测值的函数，因此列出差值函数式，就可按误差传播定律，由每一方向观测值中误差由每一方向观测值中误差 ，计算出观测方向值函数（即差，计算出观测方向值函数（即差值）的中误差。值）的中误差。m偶方河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系（3 3）一方向观测值（偶然）中误差一方向观测值（偶然）中误差 测定的两种方法：测定的两种方法：方第一种第一种室内实验可得到近似结果。室内实验可得到近似结果。22mm照方读m读可在室内求得，例如在度盘每隔可在室内求得，例如在度盘每隔5 5度的位置度的位置， 旋进测微轮，使上

46、下分划线重合二次，分别读取读数，旋进测微轮，使上下分划线重合二次，分别读取读数，然后由两次读数的差数求出重合一次的读数中误差然后由两次读数的差数求出重合一次的读数中误差 。2ddmn 读120 .150 .30( )0 .5 1 .0()jmj读河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系Vm06 照)(30)(4021jjV )(0 .2)(5 .121jjm照 )(2 .2)(53.121jj方120 .150 .30( )0 .5 1 .0()jmj读河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系第二种第二种从大量三角点的测站平差中求出各点的从大量三

47、角点的测站平差中求出各点的 ， 然后取然后取各点各点 的带权平均值作为实际采用的的带权平均值作为实际采用的目前采用目前采用 方方方121 .2( )2 .2()jj方河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系（4 4）半测回归零差）半测回归零差偶然误差部份偶然误差部份函数式函数式1111LLRR 或121 .7( )23 .1()jmj方偶系统误差部份，主要系统误差部份，主要仪器基座扭转仪器基座扭转等系统误差，大量实等系统误差，大量实验表明一般为验表明一般为222125 .26 ()27 .48 ()jmmj归零偶系河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空

48、间信息系（5 5）一测回内）一测回内2C2C互差的限差互差的限差偶然误差部份偶然误差部份 1222()()2 .4( )44 .4()iikkCCLRLRjmj偶互差方系统误差部份，主要包括系统误差部份，主要包括视准轴误差，水平轴倾斜视准轴误差，水平轴倾斜误差，基座位移以及外界因素引起的误差，基座位移以及外界因素引起的。河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系)(04.00cos23cos221jCC )( 1 .3)( 1 .2322212jjitg1222.124 .1()3.125 .1()Cjmj系 )(31)(95 .315 .922122222jjmmmCC

49、C系偶互差视准轴部份视准轴部份横轴部份横轴部份基座位移部份：基座位移部份：21222 .4( )4 .4()Cjmj偶)tan(tan2tan2tan212122iii河南城建学院测绘与城市空间信息系河南城建学院测绘与城市空间信息系（6 6）同一方向各测回间互差的限差）同一方向各测回间互差的限差偶然误差部份偶然误差部份 111111()()()()22iiiigtLRLRLRLR测回互差121 .7( )183 .1()2jmj方偶测回互差系统误差部份，主要包括系统误差部份，主要包括水平度盘分划误差大约水平度盘分划误差大约12秒；测微器分划误差很小；外界条件变化（旁折光），秒；测微器分划误差很小；外界条件变化（旁折光），不好定不好定。规范规定：规范规定：126 ( )9 ( )jj测回互差河南