第7章 经纬仪及水平角观测课件

1、2022-2-4测测 绘绘 学学 概概 论论第第7章章 经纬仪及水平角观测经纬仪及水平角观测2022-2-4 7.1 角度观测的概念 一、水平一、水平角ab水平角定义水平角定义 1.为地面上为地面上O点至点至A和和B 两两目标方向线在水平面目标方向线在水平面P上投上投影的夹角影的夹角，称为水平角。，称为水平角。 (两方向值逆时针相减两方向值逆时针相减) 2. 地面上一点到两目标的地面上一点到两目标的方向线间所夹的水平角，方向线间所夹的水平角，就是过这两方向线所作两就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。竖直面间的二面角。bc2022-2-4二、竖直二、竖直角测量原理竖直面内目标方向与水平方向的

2、夹角称为竖直角。竖直面内目标方向与水平方向的夹角称为竖直角。目标方向在水平方向之上称为仰角。目标方向在水平方向之上称为仰角。目标方向与水平方向之下称为俯角。目标方向与水平方向之下称为俯角。2022-2-4 7.2 光学经纬仪概 述 经纬仪的种类1. 按构造原理和读数系统分为: 游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪2. 按精度高低分为： DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ603. 一般工程测量最常用: DJ6级光学经纬仪2022-2-4经纬仪的精度系列及用途经纬仪的精度系列及用途技术项目技术项目一测回水平一测回水平方向中误差方向中误差望远镜有效望远镜有效孔径不小于孔径不小于望远镜放大

3、望远镜放大倍数不小于倍数不小于水准管水准管分划值分划值水平度盘水平度盘垂直度盘垂直度盘主要用途主要用途经纬仪等级经纬仪等级DJDJ1 1 DJDJ2 2 DJDJ6 6 1 1 2 2 6 6 二等平面控制二等平面控制测量及精密测量及精密工程测量工程测量60mm 40mm 40mm60mm 40mm 40mm3030倍倍 2828倍倍 2626倍倍 6 6 /2mm 20/2mm 20 /2mm 30/2mm 30 /2mm /2mm 1010 /2mm 20/2mm 20 /2mm 30/2mm 30 /2mm /2mm 三、四等平面三、四等平面控制测量及控制测量及一般工程测量一般工程测量图

4、根控制测量图根控制测量 及及一般工程测量一般工程测量技术参数技术参数2022-2-4DJ6光学经纬仪包括基座、度盘、照准部三大部分。垂直制动水平微动读数目镜水平度盘转换轮垂直微动光学对点器补偿器转换钮望远镜圆水准器2022-2-42022-2-4一、一、DJ6DJ6光学经纬仪的一般构造光学经纬仪的一般构造1.1.主要部件及作用主要部件及作用(1)(1)基座基座 用于支承仪器用于支承仪器, ,连连接三脚架接三脚架, ,悬挂垂球悬挂垂球或光学对中或光学对中, , 利用三利用三个脚螺旋可整平仪器。个脚螺旋可整平仪器。(2)(2)水平度盘水平度盘 03600360度顺时针刻度顺时针刻划，最小分划值为划

5、，最小分划值为1 1度度( (或或 0.50.5度度) )(3)(3)照准部照准部2022-2-43.2.1 DJ6光学经纬仪 1.DJ6光学经纬仪外观图2.2.J6J6光学经纬仪外观图光学经纬仪外观图J6J6光学经纬仪光学经纬仪2022-2-43.DJ63.DJ6经纬仪光路图经纬仪光路图竖直度盘水平度盘2022-2-41.1.分微尺测微分微尺测微利用度盘刻度线，在分微尺上读数。利用度盘刻度线，在分微尺上读数。二、读数设备二、读数设备 DJ6DJ6光学经纬仪读数方法光学经纬仪读数方法两种读数测微装置：两种读数测微装置：分微尺测微和平行玻璃板测微分微尺测微和平行玻璃板测微度盘上度盘上1 1度分划

6、的间隔度分划的间隔 经放大后，与分微尺全经放大后，与分微尺全 长相等。长相等。分微尺全长分分微尺全长分6060格，因格，因 此其最小格值为此其最小格值为1 1 = =6060。读数时，秒数必须估读。读数时，秒数必须估读。 估读至估读至0.10.1格，因此，格，因此， 估读的秒数都应是估读的秒数都应是6 6的的 倍数。倍数。水平度盘读数：水平度盘读数： 7373040418180 01 173732022-2-42022-2-42022-2-4平板玻璃测微器读数法。平板玻璃测微器读数法。2022-2-4平板玻璃测微器读数法。平板玻璃测微器读数法。竖直读数：竖直读数：92 17 30 水平读数：转

7、动测微轮重合读数水平读数：转动测微轮重合读数 度盘刻划到度盘刻划到0.5度，测微尺刻划度，测微尺刻划到到20秒，估读秒，估读1/4格，秒位为格，秒位为5的倍的倍数数 整个读数整个读数=度盘读数度盘读数+测微尺测微尺读数读数2022-2-42022-2-41几种常用电子经纬仪几种常用电子经纬仪 图图515是日本索佳公司生产的是日本索佳公司生产的DT5型电子经纬仪，图型电子经纬仪，图516是南方测绘仪器公司生产的是南方测绘仪器公司生产的ET-02型电子经纬仪。型电子经纬仪。ET型型DT5型型2022-2-4 DT210/ DT510/ DT510A电子经纬仪电子经纬仪精度：精度：2/ 5 / 5,

8、放大倍率：放大倍率：30。可选配加载可选配加载LSE1视准激光发射器，视准激光发射器，RS-232C串口串口补偿器：双轴补偿，工作范围补偿器：双轴补偿，工作范围3使用使用2节标配节标配LR14/C碱性电池，可连续测量碱性电池，可连续测量75小时。小时。2022-2-42022-2-42022-2-4一、编码度盘测角系统一、编码度盘测角系统2022-2-4 识别望远镜识别望远镜照准方向落在哪个区间照准方向落在哪个区间是是编码度盘测角编码度盘测角的关键的关键 电子测角是用光传感器来识别和获取度盘位置信息。电子测角是用光传感器来识别和获取度盘位置信息。（在图（在图5-18中）中） 度盘上部度盘上部为

9、为发光发光二极管二极管，它们位于度盘半径方向的一条直线上，它们位于度盘半径方向的一条直线上， 度盘下面度盘下面的相对位置上是的相对位置上是光电光电二极管二极管。 对于码道的透光区对于码道的透光区，发光二极管的光信号能够通过，而使光电二极管接，发光二极管的光信号能够通过，而使光电二极管接收到这个信号，收到这个信号，使输出为使输出为0。 对于码道的不透光区对于码道的不透光区，光电二极管接收不到这个信号，光电二极管接收不到这个信号，则输出为则输出为1。 下图中的输出状态为下图中的输出状态为100l。 5-182022-2-4 这种编码度盘所得到的这种编码度盘所得到的角度分辨率角度分辨率 与区间数与区

10、间数 (16)有关，而区间数有关，而区间数s又取决于码道数又取决于码道数 n (4)，它们之间的关系为，它们之间的关系为 s = 2 n ； 360 / s (52) 则图则图517这样的编码度盘的角分辨率为这样的编码度盘的角分辨率为22. 5 。显然，为了提高编码。显然，为了提高编码度盘的角分辨率度盘的角分辨率 ，必须增加码道数，必须增加码道数n。 因受光电器件尺寸的限制，靠增加码道因受光电器件尺寸的限制，靠增加码道数来提高度盘的角度分辨率是很困难的。数来提高度盘的角度分辨率是很困难的。故直接利用编码度盘不容易达到较高故直接利用编码度盘不容易达到较高 的测角精度。的测角精度。 2022-2-

11、42022-2-4w = d cot 2022-2-42022-2-47-5 7-5 经纬仪的安置经纬仪的安置包括对中、整平两项工作包括对中、整平两项工作1.1.对中对中 对中的目的是使仪器的中心与测站点位对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一个铅垂线上。有垂球对中和光学于同一个铅垂线上。有垂球对中和光学对中两种方法。对中两种方法。 对中精度对中精度：垂球对中：垂球对中3mm3mm，光学对中，光学对中1mm1mm2.2.整平整平 整平的目的是使仪器竖轴处于铅直位置整平的目的是使仪器竖轴处于铅直位置和水平度盘处于水平位置。和水平度盘处于水平位置。 2022-2-4B BC CA A 1.1.对

12、中对中将仪器中心安置在过测将仪器中心安置在过测 站点的铅垂线上。对中站点的铅垂线上。对中 误差误差3mm3mm。 垂球对中步骤：垂球对中步骤： 粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测 站中心站中心1 1 2cm2cm内；内； 精确对中：稍微松开中心螺丝，在脚架精确对中：稍微松开中心螺丝，在脚架 头上移动头上移动( (不能旋转不能旋转) )仪器，使垂球尖精仪器，使垂球尖精 确对中测站标志中心，旋紧中心螺丝。确对中测站标志中心，旋紧中心螺丝。 经纬仪安置经纬仪安置对中、对中、 整平、整平、2022-2-4（视频）（视频）1对中注意事项对中注意事项1）垂球尖距点位标志）

13、垂球尖距点位标志3 mm左右；左右；2）要从相互垂直的两方向去检查是否对中。）要从相互垂直的两方向去检查是否对中。2整平注意事项整平注意事项要求架头要大致水平，否则会产生较大对中误要求架头要大致水平，否则会产生较大对中误差。差。设垂球线挂钩到基座底板的距离为设垂球线挂钩到基座底板的距离为100 mm，若架头倾斜若架头倾斜6，则中心螺旋也倾斜，则中心螺旋也倾斜6，这时，这时垂球线与通过仪器旋转中心的垂线偏差为：垂球线与通过仪器旋转中心的垂线偏差为：= 100*6/= 10 mm2022-2-4 1 1）打开三脚架，）打开三脚架， 使脚架架头使脚架架头大致水平并在地面点上方装上大致水平并在地面点上

14、方装上经纬仪；踩实脚架；经纬仪；踩实脚架； 调节脚螺旋，使光学对点器精调节脚螺旋，使光学对点器精确对准测站标志；确对准测站标志； 伸缩三脚架伸缩三脚架( (二脚二脚) )，调平仪器，调平仪器使圆气泡居中；使圆气泡居中； 调脚螺旋，精确整平仪器，并调脚螺旋，精确整平仪器，并通过在脚架头上移动仪器，精通过在脚架头上移动仪器，精确对中。确对中。 有时必须反复上述三步的操作。有时必须反复上述三步的操作。光学对中步骤：光学对中步骤：对准、粗平、整平、对中对准、粗平、整平、对中2022-2-41 12 23 3气泡居中，气泡居中，3 3与与1 1、2 2等高等高2.2.整平整平使仪器纵轴铅垂，水平度盘与横

15、轴水平，使仪器纵轴铅垂，水平度盘与横轴水平， 竖盘位于铅垂面内。整平误差竖盘位于铅垂面内。整平误差1 1格。格。用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气 泡居中泡居中( (反复反复) )。一测回观测过程中，不得再调气泡。一测回观测过程中，不得再调气泡。气泡居中，气泡居中，1 1、2 2等高等高1 12 23 3( (视频视频) )2022-2-4为什么伸缩三脚架腿，对中偏离会很小呢？为什么伸缩三脚架腿，对中偏离会很小呢？d =DO-DF= DO(1-cos)=0.4（1- cos10）=6d2022-2-4操作步骤：操作步骤：粗瞄、制动、调焦消除视差

16、、水平微动精确瞄准。粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。用水平微动完成瞄准。用水平微动完成瞄准。尽量瞄准目标下部，减少目标不垂直引起的方向误差。尽量瞄准目标下部，减少目标不垂直引起的方向误差。瞄准瞄准用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。2022-2-4测回法：测回法：一个测站观测一个测站观测2 2个方向时用。个方向时用。方向观测法：方向观测法：一个测站观测一个测站观测3 3个或个或3 3个以上方向时用个以上方向时用, , 也称也称“全圆测回法全圆测回法”。7-6 7-6 水平角观测方法水平角观测方法J JK KB B 测回法测回法第第1 1方向方向第

17、第2 2方向方向测站测站A AB BC CD DE E方向观测法方向观测法2022-2-41 1测回法的观测方法测回法的观测方法 设设O为测站点，为测站点，A、B为观测目标，用测回法观测为观测目标，用测回法观测OA与与OB两方向之间的水平角两方向之间的水平角。ABO （1 1）在测站点）在测站点O安置经纬仪，在安置经纬仪，在A、B两点竖立测杆两点竖立测杆或测钎等，作为目标标志。或测钎等，作为目标标志。2022-2-4ABO （2）盘左位置）盘左位置瞄准左目标瞄准左目标A，读取水平度盘读数读取水平度盘读数aL。瞄准右目标瞄准右目标B，读取水平度盘读数读取水平度盘读数bL。盘左位置的水平角角值（也

18、称上半测回角值）盘左位置的水平角角值（也称上半测回角值）L 为为：上半测回上半测回LLLab 2403030027906177924030300279。2022-2-4ABO* （3）盘右位置）盘右位置瞄准右目标瞄准右目标B，读取水平度盘读数读取水平度盘读数bR。4820259瞄准左目标瞄准左目标A，读取水平度盘读数读取水平度盘读数aR。3603180下半测回下半测回盘右位置的水平角角值（也称下半测回角值）盘右位置的水平角角值（也称下半测回角值）R为为：RRRab 36031804820259121779*2022-2-4一、测回法一、测回法1、适用：、适用：2个方向的单角（个方向的单角（AO

19、BAOB）2、步骤、步骤（1 1）盘左瞄准左目标）盘左瞄准左目标A A，配度盘，配度盘至至0 00 0左右略大于左右略大于0 00 0 ，读取，读取a a1 1。（2 2）顺时针旋转瞄准右目标）顺时针旋转瞄准右目标B B，读取读取b b1 1。 则上半测回角值则上半测回角值:1 1= b= b1 1-a-a1 1 1测站测站ABOa1b12022-2-4（3 3）倒镜成盘右，瞄准右目标）倒镜成盘右，瞄准右目标B B，读取，读取b b2 2。（4 4）逆时针旋转瞄准左目标）逆时针旋转瞄准左目标A A，读取，读取a a2 2。 则下半测回角值则下半测回角值:2 2= b= b2 2-a-a2 2

20、2 2测站测站A AB BO Oa a2 2b b2 2（5 5）计算角值）计算角值 = = （1 1+2 2）/2/23 3。配置度盘。配置度盘 为了检核和提高精度，有时要测为了检核和提高精度，有时要测几个测回。第一测回盘左时把度盘配几个测回。第一测回盘左时把度盘配置在置在0 0附近且略大于附近且略大于0 0，后面各测，后面各测回是将度盘配置为回是将度盘配置为180180/ n (n/ n (n为测为测回数回数) )，这一工作称为配置度盘。，这一工作称为配置度盘。2022-2-44 4限差规定限差规定1 1）半测回间角值（方向值）之差）半测回间角值（方向值）之差（3535）；）；2 2）各测

21、回间角值（方向值）之差）各测回间角值（方向值）之差（2525）分、秒数写足二位；分、秒数写足二位；一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘位一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘位置。置。(视频)2022-2-45、测回法记录格式、测回法记录格式259 20 48180 03 3679 17 12右右ABO左左AB00 03 2479 20 3079 17 0679 17 09ABO 测站测站竖盘竖盘位置位置目标目标水平度水平度盘读数盘读数 半测回半测回角值角值 一测回一测回角值角值 示示 意意 图图两个测回的两种记录、计算格式两个测回的两种记录、计算格式2022-2-4测站 竖盘目

22、标水平度盘读数 半测回角值一测回角值各测回角值备注 第一测回 O第二测回 O左左右右ABABABAB0 03 2479 20 30 79 17 0679 17 09180 03 36 259 20 4879 17 1279 17 1290 02 18169 19 36270 02 12349 19 2479 17 1879 17 1279 17 15测回法观测手簿表7.22022-2-4觇觇 点点读读 数数半测回半测回方方 向向一测回一测回平均方向平均方向各测回各测回平均方向平均方向附附注注盘盘 左左盘盘 右右123456789第一第一测回测回 A0 03 24180 03 36 0 00 0

23、0 0 00 00 0 00 00B 79 20 30259 20 4879 17 06 79 17 09 79 17 12 12第二第二测回测回A 90 02 18270 02 12 0 00 00 0 00 00B169 19 36349 19 2479 17 18 79 17 15 122022-2-4零方向零方向盘盘左左盘盘右右A AB BO OC CD D方向观测法方向观测法（1 1）安置仪器于）安置仪器于O O 点，首点，首先用盘左，水平度盘设置先用盘左，水平度盘设置在在0 0度略大一点的位置，瞄度略大一点的位置，瞄准起始方向准起始方向OAOA，读取水平，读取水平度盘读数度盘读数a

24、 a，记入手簿，记入手簿二、方向观测法二、方向观测法适应于当观测方向数适应于当观测方向数大于大于2 2个时个时 1 1观测程序观测程序选择零方向，要求距离适选择零方向，要求距离适中，目标明显的方向。中，目标明显的方向。1 1）盘左）盘左（上半测回，顺时针）（上半测回，顺时针）2022-2-4零方向零方向盘盘左左盘盘右右A AB BO OC CD D方向观测法方向观测法（4 4）盘右位置。仍从点）盘右位置。仍从点A A开开始始, ,逆时针转动仪器逆时针转动仪器, ,依次观依次观测测A A、D D、C C、B B、A,A,读数并记读数并记入手簿。以上称为下半测回。入手簿。以上称为下半测回。（2 2

25、）顺时针方向转动仪器，）顺时针方向转动仪器，分别观测点分别观测点B B、C C、D D，并得到，并得到读数，记入手簿。读数，记入手簿。（3 3）当目标数大于）当目标数大于3 3时再次时再次瞄准点瞄准点A A，读取读数，读取读数aa，称，称为归零。为归零。a a与与a a 之差叫做归之差叫做归零差。以上称为上半测回。零差。以上称为上半测回。2022-2-4方向观测法步骤方向观测法步骤2 2、计算步骤、计算步骤：（1 1）两倍照准差）两倍照准差2 2C，有，有 2 2C = = 盘左读数盘左读数-( -( 盘右读数盘右读数180180）（2 2）各方向的平均读数有）各方向的平均读数有 平均读数平均

26、读数= =盘左读数盘左读数+ +(盘右读数盘右读数180180) /2/2（3 3）归零后方向值有）归零后方向值有 归零方向值归零方向值= =方向平均读数方向平均读数- - 起始方向平均读数起始方向平均读数（4 4）各测回归零后方向值的平均值）各测回归零后方向值的平均值（5 5）将相邻两方向值相减，得到水平角值）将相邻两方向值相减，得到水平角值3、限差规定、限差规定= =盘左读数盘左读数- -C2022-2-4角值角值1 2 3 4 5 6 7 8 9 方向观测法观测手簿测测站站觇觇点点水平度盘读数水平度盘读数盘左盘左盘右盘右2c平均读数平均读数一测回归一测回归零方向值零方向值各测回平各测回平

27、均方向值均方向值 OO第1测回第2测回ABDCAACDBA0 01 0091 54 06153 32 48214 06 12 0 01 24180 01 18271 54 00333 32 48 34 06 06180 01 18+2400-18+06 0+06+06-12-18-12+1800 0 01 09 91 54 03153 32 48214 06 09 0 01 21 （0 01 15） 0 00 00 91 52 48153 31 33214 04 54 0 00 00 91 52 45151 31 33214 04 57 90 01 12 181 54 00 243 32 54

28、 304 06 36 90 01 36 270 01 24 1 54 18 63 33 06 124 06 18 270 01 36 90 01 18 181 54 09 243 33 00 304 06 27 90 01 36 0 00 00 91 52 42153 31 33214 05 00 （90 01 27）91 52 45 59 38 48 62 33 24145 55 03+24+12表3.22022-2-4方向观测法例题方向观测法例题 另一种格式（教材）另一种格式（教材）2022-2-42022-2-4三、水平角观测的注意事项三、水平角观测的注意事项1 1严格遵守仪器操作及搬运

29、的规程，严格遵守仪器操作及搬运的规程，晴天要打伞；晴天要打伞；2 2要消除视差，要尽量瞄准目标的要消除视差，要尽量瞄准目标的底部，每次瞄准的部位要一致；底部，每次瞄准的部位要一致；3 3观测员读数要准确、清楚；观测员读数要准确、清楚；4 4记录员要回报读数，并及时计算，记录员要回报读数，并及时计算，不得随意涂改数字；不得随意涂改数字；5 5一测回中不得重新调整长水准管。一测回中不得重新调整长水准管。 2022-2-43.6 经纬仪的经纬仪的检验与校正检验与校正一、经纬仪的主要轴线及其应满足的条件一、经纬仪的主要轴线及其应满足的条件1.经纬仪的轴线经纬仪的轴线 横轴横轴 HH 视准轴视准轴 CC

30、 水准管轴水准管轴 LL 竖轴竖轴 VV 圆水准轴圆水准轴 L L 2.应满足的条件应满足的条件 水准管轴垂直于竖轴水准管轴垂直于竖轴 LLVV 视准轴垂直于横轴视准轴垂直于横轴 CCHH 横轴垂直于竖轴横轴垂直于竖轴 HHVV 十字竖丝垂直于横轴十字竖丝垂直于横轴 竖丝竖丝HH 圆水准轴平行于竖轴圆水准轴平行于竖轴 L L VV (次要条件次要条件)7-7 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正2022-2-4二、经纬仪构造上条件不满足二、经纬仪构造上条件不满足对水平方向的影响对水平方向的影响1水平度盘偏心水平度盘偏心设设O为照准部旋转中心，为照准部旋转中心，O为度盘分划中心为度盘分划中心正确

31、读数正确读数M，实际读数，实际读数M是（是（M+）的正弦函数，即）的正弦函数，即（M+） 0 90 180 270 0 +e/R 0 - e/R取取e = 2 mm，R = 47 mm，max = 88正倒镜观测时，两个（正倒镜观测时，两个（M+）理论上基本上相差）理论上基本上相差180，其正弦值绝对值相等，符号相反，因此，其正弦值绝对值相等，符号相反，因此正倒镜可消除大部分度盘偏心差的影响。正倒镜可消除大部分度盘偏心差的影响。 )(MSinReMCOO2022-2-42 2视准轴不垂直与横轴视准轴不垂直与横轴( (视准轴误差视准轴误差) ) 视准轴不垂直与横轴时，视准轴不垂直与横轴时，视准轴

32、是在一个圆锥面内旋视准轴是在一个圆锥面内旋转。由图可知，设视准轴与转。由图可知，设视准轴与正确位置的交角为正确位置的交角为c c，当视，当视准轴的倾角为准轴的倾角为时，它对水时，它对水平方向的影响为：平方向的影响为：)67( cosccx1 1）x xc c与与的余弦成反比。的余弦成反比。= 0= 0，xc= = c；愈大则愈大则xc愈大，且愈大，且“+”+”与与“-”-”的影响相同。的影响相同。2 2）若规定视准轴物镜端向左偏斜时的符号为）若规定视准轴物镜端向左偏斜时的符号为“+”+”，而向右偏斜时则为而向右偏斜时则为“-”-”，由于盘左盘右时，由于盘左盘右时值不变，值不变，故故 盘左盘右两

33、者的平均值将消除盘左盘右两者的平均值将消除c c角误差的影响。角误差的影响。 2022-2-43 3横轴不水平（横轴误差）横轴不水平（横轴误差） 设盘左时，横轴向右倾斜设盘左时，横轴向右倾斜一个一个i i角，且符号为角，且符号为“+”+”。与。与视准轴误差不一样，横轴不水视准轴误差不一样，横轴不水平时，视准轴是在一倾斜平面平时，视准轴是在一倾斜平面上旋转，这时横轴不水平对水上旋转，这时横轴不水平对水平方向的影响见右图平方向的影响见右图7-307-30。 xi = = i tgtg (7-7) (7-7)1 1）xi 与与 tgtg成正比，且是它的奇函数；成正比，且是它的奇函数；2 2）若盘左时

34、横轴向右倾斜一个）若盘左时横轴向右倾斜一个i角，且符号为角，且符号为“+”+”，则盘右时横轴向右倾斜一个则盘右时横轴向右倾斜一个i角，其符号为角，其符号为“-”-”，对同，对同一个目标，盘左盘右的一个目标，盘左盘右的xi绝对值相等，符号相反，故绝对值相等，符号相反，故盘盘左盘右的平均值可消除横轴不水平对水平方向的影响。左盘右的平均值可消除横轴不水平对水平方向的影响。2022-2-4 4 4竖轴不竖直（竖轴误差）竖轴不竖直（竖轴误差） 若照准部水准管轴垂直于竖轴，由于水准管气泡若照准部水准管轴垂直于竖轴，由于水准管气泡未居中而导致竖轴倾斜一个未居中而导致竖轴倾斜一个V V角，或者照准部水准管角，

35、或者照准部水准管与竖轴不垂直，当气泡居中了而竖轴并不铅垂。与竖轴不垂直，当气泡居中了而竖轴并不铅垂。 设横轴已垂直于竖轴，由设横轴已垂直于竖轴，由于竖轴倾斜，使横轴也在一于竖轴倾斜，使横轴也在一倾斜平面内旋转，但它与横倾斜平面内旋转，但它与横轴不水平的情况不一样，如轴不水平的情况不一样，如图，由竖轴倾斜引起横轴不图，由竖轴倾斜引起横轴不水平的倾斜角与横轴所处的水平的倾斜角与横轴所处的位置或方向有关。位置或方向有关。 在水平面与倾斜平面的交线方向上，横轴水平；在水平面与倾斜平面的交线方向上，横轴水平；在该交线的垂直方向，横轴倾斜角最大，为在该交线的垂直方向，横轴倾斜角最大，为V V角；在角；在其

36、它任意位置，横轴倾斜的角度为其它任意位置，横轴倾斜的角度为 2022-2-4为横轴与两平面交线正交方向的夹角。这为横轴与两平面交线正交方向的夹角。这时，它对水平方向的影响为时，它对水平方向的影响为iv = V Cos xv = iv tg= V Costg (7-10) 由于正倒镜时，由于正倒镜时，iv的大小及符号不变，因的大小及符号不变，因此盘左盘右不能消除竖轴倾斜的影响。在观测此盘左盘右不能消除竖轴倾斜的影响。在观测视线倾斜角大时要特别注意仪器的整平。视线倾斜角大时要特别注意仪器的整平。 2022-2-4综上所述，综上所述，J6经纬仪盘左、盘右照准目标读数的经纬仪盘左、盘右照准目标读数的差

37、异中，包含度盘偏心差差异中，包含度盘偏心差、视准轴误差、视准轴误差C、横轴误差、横轴误差i三者的联合影响。设盘左读数为三者的联合影响。设盘左读数为L，盘右读数为，盘右读数为R，由（由（7-3）、（）、（7-5）、（）、（7-7）式可知，盘左、盘右的）式可知，盘左、盘右的正确读数为：正确读数为：L = L + XC Xi；R = R - + XC + Xi 由由R = L 180，所以所以 L - R 180= 2（ XC + Xi - ）= 2tgaiccos 上述表达式有上述表达式有3个未知数，观测同一铅垂线上个未知数，观测同一铅垂线上不同竖直角的不同竖直角的3组盘左盘右读数，得到组盘左盘右

38、读数，得到3个方程，个方程，可以解得这可以解得这3个未知数。个未知数。例例7-1 如何通过三组正倒镜读数来求度盘偏心如何通过三组正倒镜读数来求度盘偏心差差，视准轴误差，视准轴误差c和横轴误差和横轴误差i。2022-2-4 三、经纬仪的检验和校正三、经纬仪的检验和校正 检校的原则：检校的原则：前面的检校要为后面的检校打好基础，前面的检校要为后面的检校打好基础，后面的检校不能破坏前面检校的成果。后面的检校不能破坏前面检校的成果。 检校的顺序：检校的顺序： （为什么）（为什么） 1 1）VVLLVVLL的检校；的检校；2 2）十字丝竖丝是否铅垂的检校；）十字丝竖丝是否铅垂的检校；3 3）CCHHCC

39、HH的检校；的检校；4 4）HHVVHHVV的检校；的检校；5 5）光学对点器的检校；）光学对点器的检校；6 6）圆气泡的校正。）圆气泡的校正。2022-2-41)检验（发现误差）：检验（发现误差）：气泡居中后旋转气泡居中后旋转180是否仍居中？是否仍居中？2).校正：用水准管校校正：用水准管校正螺旋使气泡返回正螺旋使气泡返回一半，用脚螺旋纠一半，用脚螺旋纠正一半。正一半。(视频视频 )要求要求:气泡偏离不大于一格气泡偏离不大于一格1.水准管轴垂直于竖轴的检验与校正水准管轴垂直于竖轴的检验与校正2022-2-41.不良影响：不良影响：不能精确瞄准目标不能精确瞄准目标2.检验：检验： 用十字丝交

40、点精确照准远处用十字丝交点精确照准远处一清晰目标点一清晰目标点A。旋紧水平旋紧水平制动螺旋与望远镜制动螺旋，制动螺旋与望远镜制动螺旋，慢慢转动望远镜微动螺旋，慢慢转动望远镜微动螺旋，如点如点A不离开竖丝，则条件不离开竖丝，则条件满足（图满足（图a），），否则需要校否则需要校正（图正（图b）3.校正：校正： 旋下目镜分划板护盖，松开旋下目镜分划板护盖，松开4 4 个压环螺丝（图个压环螺丝（图c），），慢慢转慢慢转动十字丝分划板座，然后再作动十字丝分划板座，然后再作检验，待条件满足后再拧紧压检验，待条件满足后再拧紧压环螺丝，旋上护盖。环螺丝，旋上护盖。2.十字丝竖丝的检校十字丝竖丝的检校垂球线法垂

41、球线法2022-2-41)不良影响：不良影响： 在绕横轴旋转时视准轴画出圆在绕横轴旋转时视准轴画出圆锥面锥面,观测同一铅垂面内不同高度观测同一铅垂面内不同高度的目标时，将有不同的水平度盘的目标时，将有不同的水平度盘读数，从而产生测角误差读数，从而产生测角误差2)检验：检验： 盘左，先照准盘左，先照准A点，倒转望远点，倒转望远镜得镜得B1 盘右，先照准盘右，先照准A点，倒转望远点，倒转望远镜得镜得B2 若若B1，B2不重合则有此误差不重合则有此误差3)校正：校正： 在在B2附近标出扣除附近标出扣除c影响后的影响后的B点，平移十字丝使视准轴照准点，平移十字丝使视准轴照准B点点3.视准轴的检校(1)

42、四分之一法四分之一法要求要求C1 2022-2-4(2)盘左盘右读数法盘左盘右读数法（1）观测。观测。正倒镜观测正倒镜观测远处大致水平目标远处大致水平目标读数读数左左、右右，求出，求出C角角C = （左左 -右右180）/2（2）计算。计算。计算正倒镜的正确读数计算正倒镜的正确读数左左 =左左 C； 右右 =右右 + C（3）校正。校正。调节调节照准部微动螺旋，使度盘对准正确读数，调照准部微动螺旋，使度盘对准正确读数，调节十字丝校正螺钉照准目标。如图节十字丝校正螺钉照准目标。如图7-33。例：设正倒镜观测某目标的读数为例：设正倒镜观测某目标的读数为 左左 = 162448；右右= 196221

43、2，求，求C值及校正值及校正C = （左左 -右右- 180）/2 =118正倒镜的正确读数分别为正倒镜的正确读数分别为 左左 =左左 C = 162330；右右 =右右 + C =1962330 2022-2-41.不良影响：不良影响：视准轴画出视准轴画出倾斜平倾斜平面面，观测同一竖直面内不同高度，观测同一竖直面内不同高度的目标时，将有不同的水平度盘的目标时，将有不同的水平度盘读数，从而产生测角误差读数，从而产生测角误差2.检验：检验：盘左，先照准高点盘左，先照准高点P，再投影至，再投影至仪器高度得仪器高度得A点；点；盘右，先照准同一点盘右，先照准同一点P，再投影，再投影至仪器高度得至仪器高

44、度得B点；点；如果如果AB不重合，则有此误差不重合，则有此误差3.校正：校正：标明标明AB的中点的中点M 照准照准M点，抬高望远镜至点，抬高望远镜至P附附近近 升降横轴的一端使照准升降横轴的一端使照准P点。点。4.横轴的检校横轴的检校要求要求角要大些（角要大些（30以上）。以上）。 )*/(2tgsi（i20） 2022-2-45 5光学对点器的检校光学对点器的检校1 1）光学垂线与仪器竖轴的关系：）光学垂线与仪器竖轴的关系： 重合、平行或交叉重合、平行或交叉2 2）检查）检查 要在两不同高度情况下要在两不同高度情况下检查检查3 3）校正）校正 6 6圆气泡的校正圆气泡的校正 为什么检校视准为

45、什么检校视准轴误差时要选择大致水轴误差时要选择大致水平及远一点的目标，而平及远一点的目标，而检校横轴误差时要照准检校横轴误差时要照准竖角大一些的目标竖角大一些的目标? ?2022-2-4 一、水平角观测的误差一、水平角观测的误差（一）仪器误差（一）仪器误差 1 1制造方面制造方面 度盘偏心差度盘偏心差( (正倒镜观测正倒镜观测) )，度盘刻划误差，度盘刻划误差( (配配置度盘置度盘) )，水平度盘与竖轴不垂直等，水平度盘与竖轴不垂直等( (精确整平精确整平) )。 消除或减弱的措施消除或减弱的措施 2 2校正不完善校正不完善 三轴误差的检校残余误差。三轴误差的检校残余误差。 除了竖轴误差外，视

46、准轴误差、横轴误差均除了竖轴误差外，视准轴误差、横轴误差均可通过盘左盘右观测来消减。可通过盘左盘右观测来消减。7-8 7-8 水平角观测的误差及其减弱措施水平角观测的误差及其减弱措施2022-2-4( (二二) )对中误差与目标偏心差对中误差与目标偏心差 1 1、仪器对中误差、仪器对中误差仪器对中误差是仪器旋转中心的投影与点位标志的偏差。仪器对中误差是仪器旋转中心的投影与点位标志的偏差。 2022-2-4有多个，按中误差的定义有无限置，即为半径的圆周的任意位为圆心，可以在以。方向起按顺时针方向计均自及deOOOOdSeSe 12 2)sin(2 1sin1 )137( 2*2221SSabSemdddm中，积分得中2022-2-4在在e一定的情况下，一定的情况下，m中中与两目标的间距成正比，与与两目标的间距成正比，与仪器至两目标距离的积成反比。仪器至两目标距离的积成反比。1）当边长很短时，要特别注意减小仪器对中误差；）当边长很短时，要特别注意减小仪器对中误差；2）当）当=180时时sab为最大，这时为最大，这时m中中也最大。也最大。 2930*30)3030(*2510*2*3maxm例例 设设e = 3 mm, s1=