模块二经纬仪和角度测量

1、模块二模块二 经纬仪及角度测量经纬仪及角度测量第一节第一节 水平角和竖直水平角和竖直角测量原理角测量原理一、水平角测量原理一、水平角测量原理空间两相交直线投影空间两相交直线投影在水平面上后的夹角在水平面上后的夹角称为水平角。称为水平角。经纬仪经纬仪水平放置的刻度圆盘水平放置的刻度圆盘水平水平度盘，度盘上有顺时针方度盘，度盘上有顺时针方向的向的0 360的刻度，的刻度，度盘的中心放在过度盘的中心放在过O点的点的铅垂线上。铅垂线上。望远镜望远镜, 可在水平面和铅垂可在水平面和铅垂面内旋转。瞄准远方高低面内旋转。瞄准远方高低不同的目标不同的目标A和和B,其在水其在水平度盘上的相应读数为平度盘上的相应

2、读数为a和和b, 则水平角则水平角即为两个即为两个读数之差。即读数之差。即= b - a水平面acABC0ca水平度盘水平度盘090180270090180270 二、竖直角测量原理二、竖直角测量原理第二节第二节光学经纬仪一、光学经纬仪系列一、光学经纬仪系列 光学经纬仪按其精度划分为光学经纬仪按其精度划分为J0.7J1 ，J2 ，J6 ，J20 六级。六级。D 、 J分别为分别为“大地测量大地测量”和和“经纬仪经纬仪”的汉语拼音的的汉语拼音的第一个字母，第一个字母， 1、2、6分别为该经纬仪一分别为该经纬仪一测回方向观测中误差测回方向观测中误差秒数秒数。 光学经纬仪系列技术参数技技 术术 项项

3、 目目经经 纬纬 仪仪 等等 级级DJ1DJ2DJ6一测回水平方向一测回水平方向中误差不大于（中误差不大于（）126望远镜有效孔径望远镜有效孔径不大于（不大于（mm）604040望远镜放大倍数望远镜放大倍数302820水准管水准管分划值分划值不大于不大于水水 平平 度度 盘盘6/2mm20/2mm/2mm垂垂 直直 度度 盘盘/2m/2mm/2mm主主 要要 用用 途途二等平面控制测量及二等平面控制测量及精密工程测量精密工程测量三、四等平面控制测三、四等平面控制测量及量及 一一 般般 工工 程程 量量图根控制测量图根控制测量及一般工程测量及一般工程测量二、经纬仪的构造J6光学经纬仪1、照准部水

4、平制动、微动水平制动、微动望远镜制动、微动望远镜制动、微动圆水准器圆水准器水准管水准管望远镜、粗瞄器望远镜、粗瞄器目镜调焦，物镜调焦目镜调焦，物镜调焦粗瞄准器，十字丝粗瞄准器，十字丝读数显微镜读数显微镜竖直度盘竖直度盘光学对点器光学对点器复测扳手或度盘变换器复测扳手或度盘变换器 竖轴、固定螺旋竖轴、固定螺旋望远镜十字丝望远镜十字丝2、水平度盘水平度盘由光学玻璃制成水平度盘由光学玻璃制成 顺时针顺时针0 0 360360刻度；刻度； 水平度盘与照准部相互脱离；水平度盘与照准部相互脱离； 改变度盘位置，要使用度盘变换手轮或复测扳手。改变度盘位置，要使用度盘变换手轮或复测扳手。09018027009

5、0180270脚螺旋用于整平仪器脚螺旋用于整平仪器三、三、DJDJ6 6级光学经纬仪的读数（测微带尺）水级光学经纬仪的读数（测微带尺）水平角平角a=180a=1800612;竖直角竖直角V=755706 0 1 2 3 4 5 6分微尺测微器读数方法分微尺测微器读数方法 大部分DJ6经纬仪都采用这种读数设备。 度盘最小分划值为1，分微尺上把度盘为1的弧长分为60格，所以分微尺上最小分划值为1，每10作一注记，可估读至0.1。 读数时，打开并转动反光镜，使读数窗内亮度适中，调节读数显微镜的目镜，使度盘和分微尺分划线清晰。“度”可从分微尺中的度盘分划线上的注字直接读得，“分”则用度盘分划线作为指标

6、，在分微尺中直接读出， 并估读至0.1，两者相加，即得度盘读数。分微尺测微器读数方法分微尺测微器读数方法 如图所示，水平度盘的读数为如图所示，水平度盘的读数为1301300130= 0130= 1301300130 0130 ；竖盘读数为；竖盘读数为87872200= 2200= 878722002200。四、经纬仪的操作四、经纬仪的操作1、对中、对中对中的目的：使水平度盘与地面点位于同一对中的目的：使水平度盘与地面点位于同一铅垂线上。铅垂线上。垂球对中垂球对中平移架腿、沿径向移动架腿、平移基座。平移架腿、沿径向移动架腿、平移基座。光学对中光学对中平移架腿、沿径向移动架腿、平移架腿、沿径向移动

7、架腿、 转动脚螺旋。转动脚螺旋。2、整平整平整平的目的：使水平度盘位于水平位置。整平的目的：使水平度盘位于水平位置。圆水准器和脚螺旋整平。一般不用圆水准器和脚螺旋整平。一般不用。 a a123b b312c c312圆水准器和架腿整平。与光学对中配合圆水准器和架腿整平。与光学对中配合切向移动架腿伸缩架腿伸缩架腿水准管和脚螺旋整平。配合垂球对中水准管和脚螺旋整平。配合垂球对中气泡居中，气泡居中，1、2等高等高123气泡居中，气泡居中，3与与1、2等高等高123对中整平的实际操作对中整平的实际操作垂球对中垂球对中松开架腿制动，适当伸长架腿，拧紧制动。松开架腿制动，适当伸长架腿，拧紧制动。张开架腿，

8、目估对中整平（径向、切向）。张开架腿，目估对中整平（径向、切向）。连接仪器，径向移动某架腿，圆水准器气连接仪器，径向移动某架腿，圆水准器气泡居中。泡居中。松开连接螺旋，平移仪器对中。松开连接螺旋，平移仪器对中。水准管和脚螺旋整平。水准管和脚螺旋整平。2分分30秒完成者合格。秒完成者合格。3、瞄准瞄准十字丝清晰。十字丝清晰。松开水平制动、望远镜制动，粗瞄器瞄准，制动。松开水平制动、望远镜制动，粗瞄器瞄准，制动。调焦，消除视差。调焦，消除视差。微动瞄准，测水平角用竖丝，测量竖直角用水平中丝。微动瞄准，测水平角用竖丝，测量竖直角用水平中丝。4、读数与置数读数与置数打开进光窗，调节读数显微镜目镜。打开

9、进光窗，调节读数显微镜目镜。测量微带尺读数为测量微带尺读数为6整倍数。整倍数。置数置数:瞄准后转动拨盘手轮。瞄准后转动拨盘手轮。经纬 仪认识实习任务任务1、熟悉仪器构造熟悉仪器构造，能快速准确地说出各部件，能快速准确地说出各部件名称和作用；名称和作用；2、对中整平对中整平，能，能2分分30秒时间内完成，对中秒时间内完成，对中误差误差1mm，整平误差，整平误差0.5格；格；3、瞄准瞄准，能熟练地进行目镜对光、粗瞄器瞄，能熟练地进行目镜对光、粗瞄器瞄准、物镜调焦、精确瞄准、消除视差；准、物镜调焦、精确瞄准、消除视差；4、读数读数，能快速准确地打开进光窗、调整读，能快速准确地打开进光窗、调整读数窗目

10、镜并读出读数，数窗目镜并读出读数，1 2分合格。分合格。第三节第三节水平角观测水平角观测一、经纬仪安置一、经纬仪安置对中整平。对中整平。二、竖立觇标二、竖立觇标花杆、测钎、垂球、花杆、测钎、垂球、觇牌。觇牌。与点位在同一铅垂与点位在同一铅垂线上。线上。三、水平角观测方法三、水平角观测方法1、测回法、测回法对中整平后，对中整平后，度盘顺时针增大。度盘顺时针增大。盘左，瞄盘左，瞄A，置数（略大于，置数（略大于零零00012）；）；瞄瞄A、B，读数；，读数；左左=b左左-a左左盘右，瞄盘右，瞄B、A，读数。，读数。右右=b右右-a右右左左右右相差不超过相差不超过40 。 测回法记录手簿测站目标盘位读

11、数 半测回角值 一测回角值 OA左0 02 12214 03 12214 03 21B214 05 24 A右180 02 06214 03 3034 05 36B2、方向观测法方向观测法对中整平后对中整平后盘左瞄盘左瞄A，置数。，置数。盘左瞄盘左瞄A、B、C、D、A盘右瞄盘右瞄A、D、C、B、A半测回归零差半测回归零差18 一测回一测回2C互差互差36 或或40 测回较差测回较差24 在一个测站上，当观测方向在三在一个测站上，当观测方向在三个以上时，一般采用方向观个以上时，一般采用方向观测法，测法，方方 向向 观观 测测 法法 记记 录录 表表测测站站测测回回数数目目标标读读 数数左左 (右

12、右 180)（2C）（左（左+右右 180）/2归零方向值归零方向值盘左盘左盘右盘右方向值方向值O0 02 15A0 02 00180 02 18-180 02 090 00 00B60 32 30240 32 24+660 32 2760 30 12C135 03 48315 03 36+12135 03 42 135 01 27D210 53 4230 53 54-12210 53 48 210 51 33A0 02 18180 02 24-60 02 21方方 向向 观观 测测 法法 记记 录录 表表测测站站测测回回数数目目标标读读 数数左左 (右右 180)（2C）（左（左+右右 18

13、0）/2水平角水平角盘左盘左盘右盘右方向值方向值O0 02 15A0 02 00180 02 18-180 02 0960 30 12B60 32 30240 32 24+660 32 27C135 03 48315 03 36+12135 03 42 74 31 15D210 53 4230 53 54-12210 53 4875 50 06A0 02 18180 02 24-60 02 21表 头等级：图根控制等级：图根控制 测区：测区：108道路工道路工程程 小组：小组：仪器：仪器：DJ6 NO 2031 天气：阴天气：阴 观测：观测： 目期：目期：213.4.9（星期二）（星期二） 成

14、像：稳定成像：稳定 记录：记录： 第四节第四节竖直角观测竖直角观测一、复习竖直角概念一、复习竖直角概念二、竖直度盘的构造二、竖直度盘的构造1、竖盘的分划注记形式、竖盘的分划注记形式分段式分段式全圆式：全圆式：全圆顺时针全圆顺时针全圆逆时针全圆逆时针2、竖盘与望远镜竖盘与望远镜3、竖盘读数指标与、竖盘读数指标与指标水准管指标水准管三、竖盘读数与竖直角竖盘读数与竖直角以全圆顺时针为例以全圆顺时针为例盘左盘左 左左=90-L 盘右 右=R-270四、竖盘读数指标差= 90-L+x = 左+x=R-270-x = 右-x全圆顺时针全圆顺时针全圆逆时针全圆逆时针223602180左右右左RLxxxLR2

15、3602180RLxRL五、竖直角观测1、安仪器，量仪高；2、立觇标，量觇标高；3、盘左，瞄准，气泡居中，读数L；4、盘右，瞄准，气泡居中，读数R；5、计算垂直角和指标差。第六节第六节 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪主要部件及轴系应满足经纬仪主要部件及轴系应满足下述几何条件，即：下述几何条件，即：照准部水准管轴应垂直于仪照准部水准管轴应垂直于仪器竖轴器竖轴(LLVV)；十字丝纵丝应垂直于横轴；十字丝纵丝应垂直于横轴；视准轴应垂直于横轴视准轴应垂直于横轴(CCHH)；横轴应垂直于仪器竖轴横轴应垂直于仪器竖轴(HHVV)；竖盘指标差应为零；竖盘指标差应为零；光学对中器的视准轴应与仪光学

16、对中器的视准轴应与仪器竖轴重合。器竖轴重合。角度测量注意事项角度测量注意事项一、影响角度测量成果的主要因素一、影响角度测量成果的主要因素1. 视准轴和横轴的误差。视准轴和横轴的误差。2. 水准管的整平误差。水准管的整平误差。3. 操作不规范引起的误差。操作不规范引起的误差。4. 自然条件影响的误差。自然条件影响的误差。5. 读数误差对测角的影响读数误差对测角的影响。二、注意事项二、注意事项1. 仪器要稳定仪器要稳定 2. 对中要准确对中要准确 3. 整平要仔细整平要仔细4. 目标要照准目标要照准5. 操作要规范操作要规范 6. 估读要准确估读要准确7. 观测要检核观测要检核记录要求记录要求1、

17、记录要回报、记录要回报2、现场完成、现场完成3、测完算完、测完算完4、不准撕页、转抄、涂改、不准撕页、转抄、涂改5、字迹要清晰、字迹要清晰复习题复习题1、名词解释、名词解释水平角、竖直角、对中、整平、视差、测回水平角、竖直角、对中、整平、视差、测回法、方向观测法、指标差、测回较差、半法、方向观测法、指标差、测回较差、半测回角值之差、测回角值之差、2C、2C互差。互差。照准部旋转中心与度盘分划中心不重合照准部旋转中心与度盘分划中心不重合随瞄准方向而异，照准方向垂直于偏心方向时对水平随瞄准方向而异，照准方向垂直于偏心方向时对水平方向读数影响最大方向读数影响最大盘左盘右取平均值可消除盘左盘右取平均值

18、可消除 度盘制造时产生度盘制造时产生变换度盘位置变换度盘位置视准轴不垂直于水平轴时产生的视准轴不垂直于水平轴时产生的误差误差随垂直角增大而增大随垂直角增大而增大盘左盘右取均值可以消除盘左盘右取均值可以消除横轴不水平横轴不水平随垂直角增大而增大，对两等高目标随垂直角增大而增大，对两等高目标观测时误差为观测时误差为0盘左盘右取均值可以消除盘左盘右取均值可以消除纵轴不铅垂纵轴不铅垂随垂直角增大而增大，与横轴所处的随垂直角增大而增大，与横轴所处的方向有关方向有关注意水准管的精度与精确注意水准管的精度与精确整平整平不能用盘左盘右取均值可以消除不能用盘左盘右取均值可以消除仪器对中误差仪器对中误差仪器中心与测站点不在同一铅垂仪器中心与测站点不在同一铅垂线上线上偏心越大、边越大，误差越大偏心越大、边越大，误差越大精确对中精确对中觇标中心偏离目标标尺中心觇标中心偏离目标标尺中心与偏心距成正比，与边长成反比，垂直于视线方与偏心距成正比，与边长成反比，垂直于视线方向的目标偏心误差最大向的目标偏心误差最大觇标铅垂觇标铅垂未精确瞄准目标的几何中