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文档简介

1、会计学1测量学角度测量学角度(jiod)测量测量第一页,共51页。17 April 20222ab第1页/共50页第二页,共51页。17 April 20223二、竖直角二、竖直角(zhjio)测量原理测量原理竖直角定义竖直角定义 竖直角是同一竖直面内竖直角是同一竖直面内倾斜视线与水平线之间的倾斜视线与水平线之间的夹角,其角值夹角,其角值 仰角仰角俯角俯角视线水平时竖直角视线水平时竖直角视线水平时竖直度盘读数视线水平时竖直度盘读数为一常数,通常为一常数,通常(tngchng)为为 或是的或是的倍数倍数 90900090 09090第2页/共50页第三页,共51页。17 April 20224第

2、3页/共50页第四页,共51页。17 April 20225级光学经纬仪级光学经纬仪第4页/共50页第五页,共51页。17 April 20226经纬仪的精度系列经纬仪的精度系列(xli)(xli)及用途及用途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 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 及一般工程测量技术参数第5页/

3、共50页第六页,共51页。17 April 20227第6页/共50页第七页,共51页。17 April 20228第7页/共50页第八页,共51页。17 April 20229光学(gungxu)经纬仪 1.DJ6光学(gungxu)经纬仪外观图J6J6光学光学(gungxu)(gungxu)经纬仪经纬仪外观图外观图J6J6光学光学(gungxu)(gungxu)经纬仪经纬仪第8页/共50页第九页,共51页。17 April 202210第9页/共50页第十页,共51页。17 April 2022113.DJ63.DJ6经纬仪光路图经纬仪光路图竖直度盘水平度盘第10页/共50页第十一页,共5

4、1页。17 April 2022123.瞄准(注意消除视差)瞄准(注意消除视差)4.读数读数第11页/共50页第十二页,共51页。17 April 202213BCA1.1.对中对中将仪器中心安置在过测 站点的铅垂线上。对中 误差3mm。垂球对中步骤: 粗略对中:粗略对中:移动三脚架,使垂球尖离测 站中心12cm内; 精确对中:精确对中:稍微松开中心螺丝,在脚架 头上移动(不能旋转)仪器,使垂球尖精 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(nzh)(nzh)对中、整平(zhn pn)、瞄准(mio zhn)、读数第12页/共50页第十三页,共51页。17 April 2022

5、14 打开三脚架,装上经纬仪; 固定三脚架一脚,双手持脚架另 二脚并不断调整其位置,同时观 测光学对点器十字分划,使其基 本对准测站标志,踩实脚架; 调节脚螺旋,使光学对点器精确(jngqu) 对准测站标志; 伸缩三脚架(二脚),调平仪器, 使圆气泡居中; 调脚螺旋,精确(jngqu)整平仪器,并通 过在脚架头上移动仪器,精确(jngqu)对中。 有时必须反复上述三步的操作。光学(gungxu)对中步骤:对准、调平、整平、对中第13页/共50页第十四页,共51页。17 April 202215123气泡居中,3与1、2等高2.2.整平整平使仪器使仪器(yq)(yq)纵轴铅垂,水平度盘与横轴水平

6、,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 泡居中(反复)。一测回观测过程中,不得再调气泡。气泡居中,1、2等高123第14页/共50页第十五页,共51页。17 April 202216操作步骤:操作步骤:粗瞄、制动、调焦消除视差、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尽量瞄准目标下部,减少目标不垂直引起(ynq)(ynq)的的方向误差。方向误差。3.3.瞄准瞄准用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志用望

7、远镜竖丝精确瞄准目标的标志(biozh)(biozh)中心。中心。第15页/共50页第十六页,共51页。17 April 202217分微尺测微分微尺测微利用度盘刻度利用度盘刻度(kd)(kd)线,在分微尺上读数。线,在分微尺上读数。4.4.读数读数DJ6DJ6光学光学(gungxu)(gungxu)经纬仪读数经纬仪读数方法方法两种读数测微装置两种读数测微装置(zhungzh):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1度分划的间隔 经放大后,与分微尺全 长相等。分微尺全长分60格,因 此其最小格值为1=60。读数时,秒数必须估读。 估读至0.1格,因此, 估读的秒数都应是

8、6的 倍数。水平度盘读数: 7304180173第16页/共50页第十七页,共51页。17 April 202218二、经纬仪的安置二、经纬仪的安置(nzh)1.对中对中 对中的目的是使仪器的中心与测站点位于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。有垂球对中和光学对中同一个铅垂线上。有垂球对中和光学对中两种方法。两种方法。 对中精度:垂球对中对中精度:垂球对中3mm,光学对中,光学对中1mm2.整平整平 整平的目的是使仪器竖轴处于铅直整平的目的是使仪器竖轴处于铅直(qinzh)位置和水平度盘处于水平位置位置和水平度盘处于水平位置。 3.瞄准(注意消除视差)瞄准(注意消除视差)4.读

9、数读数第17页/共50页第十八页,共51页。17 April 202219测回法:一个测站(c zhn)观测2个方向时用。方向观测法:一个测站(c zhn)观测3个或3个以上方向时用, 也称“全圆测回法”。三、水平角测量三、水平角测量(cling)JKB测回法第1方向(fngxing)第2方向测站ABCDE方向观测法第18页/共50页第十九页,共51页。17 April 2022201.1.测回法测回法 观测程序观测程序(chngx)(chngx): 盘左盘左 瞄准瞄准J J,读数,读数j j左左 瞄准瞄准K K,读数,读数k k左左 盘右盘右 瞄准瞄准K K,读数,读数k k右右 瞄准瞄准J

10、 J,读数,读数j j右右第1方向(fngxing)第2方向(fngxing)测站JKB左=k左-j左右=k右-j右精度要求精度要求: 左-右40 取: =(左+右)/2各测回角值互差应小于24 角是从起始方向(即第1方向)顺时针转到第2方向 所成的角度,观测时,必须首先确定起始方向,然 后按照“测回法”的次序观测。水平角总是第2方向读数减去第1方向读数而得。第19页/共50页第二十页,共51页。17 April 202221JKB第1方向(fngxing)第2方向(fngxing)测站(c zhn)起始方向第一个读数应调成0 0或或180180/N(N/N(N为测回数为测回数) );分、秒数

11、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 位置。水平角观测手簿(测回法)测站位置目标水平度盘读 数半测回角一测回平均角B左J00418741924741915K742342右K2542406741906J1800500第20页/共50页第二十一页,共51页。17 April 20222211ab 左22ab 右2,04右左右左 913303913315913309145 12第21页/共50页第二十二页,共51页。17 April 202223零方向(fngxing)盘左盘右ABCDE方向(fngxing)观测法(1)安置仪器于C 点,首先用盘左,水平度盘设置在0度略大一点的位置

12、,瞄准起始方向(fngxing)CA,读取水平度盘读数a,记入手簿(2)顺时针方向转动仪器,分别观测点B、D、E,并得到读数,记入手簿(3)再次瞄准点A,读取读数a,称为归零。a与a 之差叫做归零差。以上称为上半测回。三、水平角测量三、水平角测量2.方向观测法方向观测法第22页/共50页第二十三页,共51页。17 April 202224方向(fngxing)观测法步骤(4)盘右位置。仍从点A开始,逆时针转动仪器,依次(yc)观测A、E、D、B、A,读数并记入手簿。以上称为下半测回。计算步骤:(1)两倍照准(zho zhn)差2c,有 2c = 盘左读数-( 盘右读数180)(2)各方向的平均

13、读数有 平均读数=1/2盘左读数+(盘右读数180)(3)归零后方向值有 归零方向值=方向平均读数- 起始方向平均读数(4)各测回归零后方向值的平均值(5)将相邻两方向值相减,得到水平角值第23页/共50页第二十四页,共51页。17 April 202225第24页/共50页第二十五页,共51页。17 April 2022261.竖直角(zhjio)观测方法竖直角 (也称垂直角)在同一铅垂面内,瞄准目标的倾斜视线与水平(shupng)视 线的夹角。= 090。仰角为正,俯角为负。天顶天顶(tin dn)铅铅垂垂线线水平线水平线ACB090 180270ZAZCAC竖直角测量竖直角测量第25页/

14、共50页第二十六页,共51页。17 April 202227第26页/共50页第二十七页,共51页。17 April 202228构造特点构造特点 竖盘随望远镜一起竖盘随望远镜一起(yq)转动。转动。 竖盘与读数指标相互脱离。竖盘与读数指标相互脱离。 读数指标与竖盘水准管固定在一起读数指标与竖盘水准管固定在一起(yq),气泡居中,指标铅垂。,气泡居中,指标铅垂。 视线水平、指标铅垂时,竖盘读数为常数:视线水平、指标铅垂时,竖盘读数为常数: 盘左时一般盘左时一般 L0=90 ,盘右时一般,盘右时一般 R0=270 。270900180盘右(1)竖盘构造(guzo)180270 090盘左竖直度盘

15、与读数指标第27页/共50页第二十八页,共51页。17 April 202229 竖直角观测竖直角观测 仪器仪器(yq)对中整平后,盘左位置,十字丝横丝精确切准目标顶部。对中整平后,盘左位置,十字丝横丝精确切准目标顶部。 转动竖盘水准管微动螺旋,使竖盘水准管气泡居中。转动竖盘水准管微动螺旋,使竖盘水准管气泡居中。 读取盘左读数读取盘左读数 L,得上半测回竖角:,得上半测回竖角: 盘右位置:十字丝横丝精确切准同一目标,盘右读数为盘右位置:十字丝横丝精确切准同一目标,盘右读数为R, 得下半测回竖角:得下半测回竖角:270900180盘右(2)竖直角的观测(gunc)与计算180270 090盘左L

16、L90270RR第28页/共50页第二十九页,共51页。17 April 202230 竖直角竖直角(zhjio)计算计算 上半测回竖角(盘左):上半测回竖角(盘左): 下半测回竖角(盘右):下半测回竖角(盘右): 一测回竖角:一测回竖角:LL90270RR)180(212LRRL第29页/共50页第三十页,共51页。17 April 2022312.竖盘指标差x 当视线水平时,盘左竖盘读数为90,盘右为270。但指标不恰好(qiho)指在90或270,而与正确位置相差一个角度x,x称为竖盘指标差。竖直角竖直角(zhjio)(zhjio)测量测量第30页/共50页第三十一页,共51页。17 A

17、pril 202232盘左: =(90+x)-L= L +x盘右: =R-(270+x)= R -x有: (90+x)-L = R-(270+x)即指标(zhbio)差x:)360(212LRxLR452 x要求(yoqi):第31页/共50页第三十二页,共51页。17 April 2022333.竖盘指标(zhbio)的自动归零补偿装置 n竖盘指标自动归零补偿器:在仪器竖盘光路中,安装一个补偿器来代替竖盘指标管水准器,当仪器竖轴偏离铅垂线的角度在一定范围(fnwi)内时,通过补偿器仍能读到相当于竖盘指标管水准气泡居中时的竖盘读数。n竖盘指标自动归零补偿器的构造形式有多种,下图为其中的一种。第

18、32页/共50页第三十三页,共51页。17 April 202234城市测量规范规定,对于城市测量规范规定,对于DJ6级光学经纬仪,竖盘指标级光学经纬仪,竖盘指标自动归零补偿器的补偿范围自动归零补偿器的补偿范围(fnwi)为为2,安平中误差为,安平中误差为1。第33页/共50页第三十四页,共51页。17 April 202235一一. .经纬仪的轴线经纬仪的轴线(zhu xin)(zhu xin)及其应满足的条件及其应满足的条件1.经纬仪的轴线经纬仪的轴线(zhu xin) 横轴横轴 HH 视准轴视准轴 CC 水准管轴水准管轴 LL 竖轴竖轴 VV 圆水准轴圆水准轴 LL 2.应满足的条件应满

19、足的条件 水准管轴垂直于竖轴 LLVV 视准轴垂直于横轴 CCHH 横轴垂直于竖轴 HHVV 十字竖丝垂直于横轴 竖丝HH 圆水准轴平行于竖轴 LLVV(次要条件) 4.3 经纬仪的检验与校正第34页/共50页第三十五页,共51页。17 April 2022361.不良影响:不良影响:V V轴无轴无法铅垂法铅垂影响空间角投影为水平影响空间角投影为水平角和竖直角角和竖直角H轴随方向而变轴随方向而变2.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(xunzhun)180是否仍居中?是否仍居中?3.校正:用水准管校正校正:用水准管校正螺旋使气泡返回一螺旋使气泡返回一半,用脚螺旋纠

20、正半,用脚螺旋纠正一半。一半。第35页/共50页第三十六页,共51页。17 April 2022371.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,则条不离开竖丝,则条件件(tiojin)满足(图满足(图a),),否则需要校正(图否则需要校正(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 个压环螺丝(图个压环螺丝(图c),慢)

21、,慢慢转动十字丝分划板座,然慢转动十字丝分划板座,然后再作检验,待条件后再作检验,待条件(tiojin)满足后再拧紧压环满足后再拧紧压环螺丝,旋上护盖。螺丝,旋上护盖。第36页/共50页第三十七页,共51页。17 April 2022381.不良影响:不良影响: 在绕横轴旋转时视准轴画出圆锥在绕横轴旋转时视准轴画出圆锥面面,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,将有不同的水平度的目标时,将有不同的水平度盘读数,从而产生测角误差盘读数,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,倒转望远镜得点,倒转望远镜得B1盘右,先照准盘右,先照准A点,倒转望远镜得点,倒

22、转望远镜得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附近附近(fjn)标出扣除标出扣除c影响影响后的后的B点,平移十字丝使视准轴点,平移十字丝使视准轴照准照准B点点第37页/共50页第三十八页,共51页。17 April 2022391.不良影响:视准轴画出倾斜不良影响:视准轴画出倾斜面,观测面,观测(gunc)同一竖同一竖直面内不同高度的目标时直面内不同高度的目标时,将有不同的水平度盘读,将有不同的水平度盘读数,从而产生测角误差数,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,再投影至仪器高度得至仪器高度得A点;点;盘右,先照准

23、同一点盘右,先照准同一点P,再投,再投影至仪器高度得影至仪器高度得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。第38页/共50页第三十九页,共51页。17 April 2022401.检验:检验: 安置仪器,用盘左、盘右两个镜位观测同一目标点,分别安置仪器,用盘左、盘右两个镜位观测同一目标点,分别使竖盘指标使竖盘指标(zhbio)水准管气泡居中,读取竖盘读数水准管气泡居中,读取竖盘读数L和和R,计算指标,计算指标(zhbio)差差X。如。

24、如X 超出超出1的范围,则的范围,则需改正需改正 2.校正:校正: 盘右照准目标点,不含指标盘右照准目标点,不含指标(zhbio)差的盘右读数应为差的盘右读数应为R-X。转动竖直度盘指标。转动竖直度盘指标(zhbio)水准管微动螺旋,使水准管微动螺旋,使竖盘读数为竖盘读数为R-X,这时指标,这时指标(zhbio)水准管气泡必然不水准管气泡必然不再居中,可用拨针拨动指标再居中,可用拨针拨动指标(zhbio)水准管校正螺旋使水准管校正螺旋使气泡居中。气泡居中。第39页/共50页第四十页,共51页。17 April 202241 基本结构与光学经纬仪基本结构与光学经纬仪相同相同(xin tn);操;

25、操作方法也基本相同作方法也基本相同(xin tn)。用微电。用微电子技术自动取得度盘的子技术自动取得度盘的读数,从而可以经微电读数,从而可以经微电脑进一步加工计算用电脑进一步加工计算用电子水准器自动传感竖轴子水准器自动传感竖轴的倾斜,再由微电脑自的倾斜,再由微电脑自动对读数加倾斜改正数动对读数加倾斜改正数。竖直度盘处的电子水。竖直度盘处的电子水准器使准器使“指标线指标线”自动处自动处于标准位置。可以自动于标准位置。可以自动改正读数中的改正读数中的c, i 误差误差影响影响第40页/共50页第四十一页,共51页。17 April 2022421.精密电子经纬仪精密电子经纬仪 普通光学经纬仪难以满

26、足测角自动显示、自动记普通光学经纬仪难以满足测角自动显示、自动记录和自动传输数据的要求。录和自动传输数据的要求。世界上第一台电子经纬仪世界上第一台电子经纬仪(electronic theodolite)于于1968年研制成功,年研制成功,80年代初生产出商品化的电子年代初生产出商品化的电子经纬仪。经纬仪。 采用光电扫描度盘,利用光电转换原理和微处理采用光电扫描度盘,利用光电转换原理和微处理器将角度方向值变为电信号,从而完成自动化测角器将角度方向值变为电信号,从而完成自动化测角的全过程,实现的全过程,实现(shxin)角度测量的自动显示、自角度测量的自动显示、自动记录和自动传输数据,这种经纬仪称

27、为电子经纬动记录和自动传输数据,这种经纬仪称为电子经纬仪。仪。 第41页/共50页第四十二页,共51页。17 April 2022432.精密电子经纬仪的测角原理精密电子经纬仪的测角原理 电子经纬仪与光学经纬仪外形结构相似电子经纬仪与光学经纬仪外形结构相似(xin s),但其测角读数系统采用的是光电扫描度盘和自动,但其测角读数系统采用的是光电扫描度盘和自动显示系统。根据光电扫描度盘获取电信号的原理不显示系统。根据光电扫描度盘获取电信号的原理不同,电子经纬仪电子测角系统也不同,主要有以下同,电子经纬仪电子测角系统也不同,主要有以下三种:三种: 1.1.编码编码(bin m)(bin m)度盘测角

28、系统度盘测角系统即采用编码即采用编码(bin m)(bin m)度度盘及编码盘及编码(bin m)(bin m)测微器的绝对式测角系统;测微器的绝对式测角系统; 3.3.动态测角系统动态测角系统即采用计时测角度盘并实现即采用计时测角度盘并实现(shxin)(shxin)光电动态扫描的绝对式测角系统。光电动态扫描的绝对式测角系统。 2.2.光栅度盘测角系统光栅度盘测角系统即采用光栅度盘及莫尔干涉条纹即采用光栅度盘及莫尔干涉条纹技术的增量式测角系统;技术的增量式测角系统; 第42页/共50页第四十三页,共51页。17 April 202244 光栅(gungshn)电信号 前置前置(qin zh)

29、(qin zh)放大放大 鉴鉴 幅幅 采样采样(ci yn)(ci yn)保持保持 A/D A/D转换转换 液晶显示液晶显示 键键 盘盘 串口通讯串口通讯 电子手薄电子手薄 CPU和存储器判判 向向 可逆计数器可逆计数器 电源电路电源电路 水平角传感器水平角传感器竖直角传感器竖直角传感器电子经纬仪电子经纬仪工作原理框图工作原理框图 第43页/共50页第四十四页,共51页。17 April 202245水平角水平角H H 计数器采样计数器采样(ci yn) (ci yn) 计数(j sh)、细分 A/D A/D转换转换(zhunhun) (zhunhun) 标准通讯标准通讯 角度单位变换(角度单位变换(DGMDGM变换)变换) LED LED液晶显示液晶显示 可进行的各项改正可进行的各项改正 粗、精读数组合粗、精读数组合 竖直角竖直角V V电子经纬仪电子经纬仪数据流程图数据流程图 开始判别结 束第44页/共50页第四十五页,共51页。17 April 202246dw第45页/共50页第四十六页,共51页。17 April 202247nET-02电子经纬仪的使用电子经纬仪的使用n如图为南方测绘仪器公

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