建筑工程测量第3章

1、PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： 项目3 角 度 测 量3.3竖直角观测方法3.1 认识经纬度3.2水平角观测方法3.4经纬仪的检验与校正3.5角度观测误差及注意事项3.6其他经纬仪简介项目3 角 度 测 量知识目标了解光学经纬仪的构造。 熟悉水平角和竖直角的测量原理。 熟悉角度观测误差出现的原因及处理方法。能力目标掌握水平角和竖直角的测量方法。 学会检验和校正经纬仪。项目3 角 度 测 量 角度测量是测量的

2、三项基本工作之一，包括水平角测量和竖直角测量。水平角测量和项目4即将学习的距离测量主要用于确定点的平面位置，即平面坐标（x，y）；竖直角测量用于确定两点间的高差或将倾斜距离转化成水平距离。能同时完成水平角和竖直角测量的仪器称为经纬仪。引言 3.1.1 3.1.1 水平角测量水平角测量任务3.1 认识经纬仪 1.水平角的概念 地面上已知点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上所形成的角称为水平角，用表示。简而言之，任意两方向间的水平角，是通过这两个方向的竖直面之间的二面角。 水准测量原理图任务3.1 认识经纬仪 为了测定水平角，可以假想在通过O点的铅垂线上安置一个刻度盘，度盘上有顺时针标注的03

3、60 刻度，在保证度盘水平的前提下，将OA方向线沿铅垂面投影到水平度盘上，得到读数a，将OB方向线沿铅垂面投影到水平度盘上，得到读数b，则水平角为：=a-b。 这样就可以获得地面上任意三点间所构成的水平角的大小。 2.水平角测量原理任务3.1 认识经纬仪 （1）上文提到的度盘称为水平度盘，一般光学经纬仪的水平度盘为顺时针递增度盘。 （2）照准目标用十字丝纵丝；另外，纵丝分为单丝与双丝（分别用于照准不同远近、不同大小的目标）。 （3）水平角要照准的目标数量为两个及两个以上。 3.补充说明 3.1.2 3.1.2 竖直角测量竖直角测量任务3.1 认识经纬仪 1.竖直角的概念 在一个竖直面内，目标方

4、向线和水平线的夹角称为该方向线的竖直角，通常用表示。方向线在水平线之上的称为仰角，符号为正，其角值范围为090；方向线在水平线之下的称为俯角，符号为负，其角值范围为9002 2. . 竖直角测量原理竖直角测量原理任务3.1 认识经纬仪竖直角测量原理3.3.补充说明补充说明任务3.1 认识经纬仪 （1）上文提到的度盘称为竖直度盘。 （2）照准目标用十字丝横丝，横丝一般为单丝。 （3）一个竖直角要照准的目标数量是一个。 （4）对于观测者而言，竖直度盘位于望远镜的右侧称为盘右状态；竖直度盘位于望远镜的左侧称为盘左状态。 3.1.3 DJ3.1.3 DJ6 6光学经纬仪的构造和读数方法光学经纬仪的构造

5、和读数方法任务3.1 认识经纬仪 根据上述角度测量原理，研制出的能同时完成水平角和竖直角测量的仪器称为经纬仪。经纬仪按不同测角精度又分成多种等级，如DJ1、DJ2、DJ6、DJ10等。其中“D”和“J”分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母，后面的数字代表该仪器测量精度。如DJ6表示一测回方向观测中误差不超过6。任务3.1 认识经纬仪 DJ6型光学经纬仪的组成1望远镜制动螺旋；2度盘读数显微镜调焦螺旋；3光学瞄准器；4望远镜微动螺旋；5水平方向微动螺旋；6基座；7脚螺旋；8轴套固定螺旋；9水平度盘变换螺旋与保护卡；10光学对中器；11物镜；12竖盘指标管水准器观察反射镜；13竖盘指

6、标管水准器；14目镜调焦螺旋；15度盘照明反光镜；16竖盘指标管水准器微动螺旋；17基座圆水准器；18水平方向制动螺旋；19照准部管水准器；20目镜；21度盘读数显微镜；22物镜调焦螺旋任务3.1 认识经纬仪1） 基座2） 照准部3） 度盘任务3.1 认识经纬仪2.DJ2.DJ6 6读数装置及方法读数装置及方法 光学经纬仪的水平度盘和竖直度盘的分划是通过一系列的棱镜和透镜而成像在望远镜目镜边的读数显微镜内的。由于度盘尺寸有限，最小分划间隔难以直接刻划到秒。为了实现精密测角，要借助光学测微技术。任务3.1 认识经纬仪1望远镜目镜； 2读数显微镜目镜； 3十字丝分划板； 4望远镜调焦透镜； 5读数

7、显微镜物镜；6度盘读数转像棱镜； 7竖盘照明棱镜； 8望远镜物镜； 9光学对点反光棱镜；10光学对中器物镜；11光学对中器保护玻璃； 12水平度盘折光棱镜；13水平度盘；14水平度盘显微物镜组；15水平度盘照明棱镜；16度盘照明反光镜； 17度盘照明进光窗；18竖盘照准棱镜；19竖盘显微物镜组；20竖盘转像棱镜；21水平度盘转像棱镜；22测微尺；23竖直度盘任务3.1 认识经纬仪DJ6型光学经纬仪读数水平度盘读数2145442竖直度盘读数7905301.1.经纬仪的测站设置经纬仪的测站设置任务3.1 认识经纬仪安置仪器（1 1）光学对中（2 2）粗平（3 3）精平（4 4）检核校正光学对中与精

8、平（5 5） 3.1.4 3.1.4 经纬仪的使用方经纬仪的使用方法法任务3.1 认识经纬仪3.3.读数读数 读数时要先调节反光镜，使读数窗光线充足，旋转读数显微镜调焦螺旋，使数字及刻线清晰，然后读数。测竖直角时注意调节竖盘指标水准管微动螺旋，使气泡居中后再读数。任务3.2 水平角观测方法 测回法常用于测量两个方向之间的单角，如图所示。将仪器安置于O点，地面两目标为A、B，欲测定AOB，则可采用测回法观测。 3.2.1 3.2.1 测回法测回法测回法水平角观测任务3.2 水平角观测方法（1）（2）（3）在O点安置仪器，对中、整平。上半测回。下半测回。（4）计算一测回角值。任务3.2 水平角观测

9、方法 提 示 计算角值时始终为“终点方向目标读数初始方向目标读数”(水平度盘为顺时针刻划)。若终点方向目标读数小于初始方向目标读数时,则“终点方向目标读数360 初始方向目标读数”才是结果。例如，在表3-1中，第二测回盘右的B目标读数小于A目标读数，这时就应将B目标读数加上360再减A目标读数。任务3.2 水平角观测方法 1.观测方法与步骤 当一个测站上需测量的方向数多于两个时，应采用方向观测法。当方向数多于三个时，每半个测回都从一个选定的起始方向（称为零方向）开始观测，在依次观测所需的各个目标之后，再观测起始方向，称为归零。此法也称为全圆方向法或全圆测回法。 3.2.2 3.2.2 方向观测

10、法方向观测法方向观测法任务3.2 水平角观测方法计算上下半测回归零差（即两次瞄准零方向A的读数之差）。12计算两倍视准轴误差2c值。3 4计算各方向归零后的方向值。53计算各方向的平均读数。计算各测回归零方向值的平均值。3 6计算各方向间的水平角。2.2.方向观测法的计算方向观测法的计算 3 3. .3 3. .1 1 竖盘的构造竖盘的构造任务3.3 竖直角观测方法经纬仪竖盘构造1竖直度盘；2竖盘指标水准管；3竖盘指标水准管支架；4竖盘指标水准管微动螺旋；5横轴；6望远镜视准轴；7竖盘指标水准管校正螺丝；8水准管反射镜 3.3.2 3.3.2 竖直角观测和计算竖直角观测和计算1.1.竖直角的观

11、测竖直角的观测任务3.3 竖直角观测方法竖直角观测应用横丝瞄准目标的特定位置，如图所示。可观测标杆的顶部或标尺上的某一位置。竖直角瞄准任务3.3 竖直角观测方法竖直角读数与计算2 2. . 竖直角的计算竖直角的计算任务3.3 竖直角观测方法顺时针注记竖盘 刻划：目镜0，物镜180盘左: L=90 L（上半测回）盘右: R=R270（下半测回）一测回竖直角： =（L+R）/2 =（RL180）/2顺时针注记任务3.3 竖直角观测方法逆时针注记竖盘刻划：目镜180 ，物镜0盘左: L= L 90 （上半测回）盘右: R= 270R（下半测回）一测回竖直角： =（L+R）/2=（LR+180）/2逆

12、时针注记 3.3.3 3.3.3 竖盘指标差竖盘指标差任务3.3 竖直角观测方法竖盘指标差 3.3.4 3.3.4 竖直角的实际应用竖直角的实际应用任务3.3 竖直角观测方法斜距与水平距离的关系三角高程测量法测高程 3.4.1 3.4.1 经纬仪应满足的几何条件经纬仪应满足的几何条件任务3.4 经纬仪的检验与校正 经纬仪各部件主要轴线有：竖轴VV、横轴HH、望远镜视准轴CC和照准部水准管轴LL。经纬仪的主要轴线之间应满足以下条件：（1）照准部水准管轴LL应垂直于竖轴VV；（2）十字丝竖丝应垂直于横轴HH；（3）视准轴CC应垂直于横轴HH；（4）横轴HH应垂直于竖轴VV；（5）竖盘指标差应为零h

13、ttp:/ 经纬仪的检验与校正照准部水准管检验与校正 3.4.2 3.4.2 照准部水准管轴垂直于竖轴的检校照准部水准管轴垂直于竖轴的检校任务3.4 经纬仪的检验与校正 1.检验目的 使仪器满足照准部水准管轴垂直于仪器竖轴的几何条件。使仪器整平后，保证竖轴铅直，水平度盘水平。 2.检验方法 先将仪器大致整平。使管水准器平行于基座某一边，调整基座螺旋使其居中。旋转照准部180，使管水准器仍平行于基座这一边，看气泡是否偏离中心两格以上（否则需要校正)。 3.4.3 3.4.3 十字丝竖丝垂直于横轴的检校十字丝竖丝垂直于横轴的检校任务3.4 经纬仪的检验与校正 1.检验目的 使仪器整平后，保证十字丝

14、竖丝铅直。 2.检验方法 （1）整平仪器。 （2）用十字丝竖丝照准附近墙上一点P（与仪器同高)，然后旋紧水平制动螺旋与垂直制动螺旋。 （3）慢慢转动望远镜垂直微动螺旋，使望远镜上、下移动，观测P点是否在十字丝竖丝上移动（否则需要校正)，任务3.4 经纬仪的检验与校正十字丝竖丝检验与校正 3.校正方法 拧开望远镜目镜端十字丝分划板的护盖，松开十字丝分划板压环螺丝；微微转动十字丝分划板，使竖丝下端与点状目标相切，拧紧分划板压环螺丝；反复检验，反复校正，达到要求后上好护盖。因为十字丝板易碎，校正应由专业人员操作。 3.4.4 3.4.4 视准轴垂直于横轴的检校视准轴垂直于横轴的检校任务3.4 经纬仪

15、的检验与校正经纬仪视准轴检验与校正 3.4.5 3.4.5 横轴垂直于竖轴的检校横轴垂直于竖轴的检校任务3.4 经纬仪的检验与校正 1.检验 距墙壁D=30m安置仪器，墙壁上选一明显目标P，30； 盘左：瞄P，望远镜水平，读数P1，标出P1 ； 盘右：瞄P，望远镜水平，读数P2 ，标出P2 ； 若P1=P2,则满足要求， 若P1P2,则存在i角， 对于DJ6经纬仪，若超过1时需校正。 DctgPPi2212.2.校正方法校正方法任务3.4 经纬仪的检验与校正 墙上定出P1、P2的中点PM ；调节水平微动，瞄准P M，将望远镜上仰（十字丝交点必偏离P点，至P点；校正横轴一端支架上的偏心环，使横轴

16、一端升高或降低，移动十字丝，精确瞄准P ；反复检校，直至i角小于1； 3.4.6 3.4.6 竖盘指标差的检校竖盘指标差的检校任务3.4 经纬仪的检验与校正 1.检验方法 仪器整平后，以盘左、盘右先后瞄准同一目标，在竖盘指标水准管气泡居中时读取竖盘读数L和R，按式（3-10）计算指标差，若超过1，则应进行校正 2.校正方法 校正时，应用盘右位置照准原目标。转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘读数为正确值（右）。此时气泡不再居中。再用校正针拨动竖盘水准管校正螺丝，使气泡居中。这项工作应反复进行，直至值在规定范围之内。 3.4.7 3.4.7 光学对点器的检校光学对点器的检校任务3.4 经纬仪的检验

17、与校正 检验方法 （1）先架好仪器，整平后在仪器正下方地面上安置一块白色纸板。将光学对点器分划圈中心（或十字丝中心）投影到纸板上，见图a，并绘制标志点P。 （2）将照准部旋转180，如果P点仍在分划圈内表示条件满足，否则应校正。任务3.4 经纬仪的检验与校正 2校正方法 （1）在纸板上画出分划圈中心与P点之间连线中点P点（图b）。 （2）松开两支架间圆形护盖上的两颗螺钉，取下护盖，可见到转向棱镜座。调节调整螺钉，使刻划圈中心前后、左右移动，直至刻划圈中心与P点重合为止。光学对点器检校 3.5.1 3.5.1 仪器误差仪器误差任务3.5 角度观测误差及注意事项（2）横轴误差（1）视准轴误差（3）

18、竖轴倾斜误差（4）度盘偏心差（5）度盘刻划不均匀误差（6）竖盘指标差 3.5.2 3.5.2 观测误差观测误差任务3.5 角度观测误差及注意事项1.1.对中误差对中误差任务3.5 角度观测误差及注意事项2.2.目标偏心误差目标偏心误差目标偏心误差 目标偏心误差是由于标杆倾斜引起的。如标杆倾斜，又没有瞄准底部,则产生目标偏心误差，如图所示，O为测站，A为地面目标点，AA为标杆，标杆倾角。目标偏心差为e=d sin任务3.5 角度观测误差及注意事项3.3.照准误差照准误差 测角时由人眼通过望远镜瞄准目标产生的误差称为照准误差。影响照准误差的因素很多，如望远镜放大倍数，人眼分辨率，十字丝的粗细，标志形状和大小，目标影像亮度、颜色等，通常以人眼最小分辨视角（60）和望远镜放大率v来衡量仪器的照准精度，即任务3.5 角度观测误差及注意事项4.4.读数误差读数误差 读数误差主要取决于仪器读数设备。对于采用分微尺读数系统的经纬仪，读数中误差为测微器最小分划值的1/10，即0.1=6。 3.5.3 3.5.3 外界条件的影响外界条件的影响任务3.5 角度观测误差及注意事项 （1）温度变化会影响仪器（如视准轴位置）的正常状态。 （2）大风会影响仪器和目标的稳定。 （3）大气折光会导致视线改变方向。 （4）大气透明度（如雾气）会影响照准精度。 （5）地面的坚实与否、车辆的震动等会影