经纬仪以及角度测量

1、关于经纬仪及角度测量第一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月1.水平角定义 从一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上的夹角称水平角。如图中。2.水平角测量原理 在过测站点中心的铅垂线上任意高度水平地安置一个度盘，则空间视线在其上的投影线分别截取读数a、c，则水平角 c - a4-1 角度测量原理第二张，PPT共三十一页，创作于2022年6月1.仪器的中心必须位于角顶的铅垂线上。2.照准部设备（望远镜）要能上下、左右转动，上下转动时所形成的是竖直面。3.要具有一个有刻划的度盘，并能安置成水平位置。4.要有读数设备，读取投影方向的读数。仪器的必要条件： 第三张，PPT共三十一页，创作于202

2、2年6月一、经纬仪的概述 经纬仪的代号：DJ1、DJ2、DJ6、DJ10“D”和“J”大地测量和经纬仪的汉语拼音第一个字母“6”和“2”仪器的精密度。 一测回方向观测中误差不超过6和2在工程中常用DJ2、DJ6型经纬仪，一般简称J2、J6经纬仪 经纬仪的发展: 游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪 金属度盘、光学度盘、编码度盘、光栅度盘4-2 J6型光学经纬仪及其应用第四张，PPT共三十一页，创作于2022年6月二、经纬仪的构造 基座： 连接仪器与三脚架（支承仪器） 照准部：望远镜、水准管、竖直度盘、读数设备等水平度盘:0 360顺时针全圆刻划、注记第五张，PPT共三十一页，创作于2022年6月

3、一、经纬仪操作步骤1.安置仪器：对中、整平2.照准目标：目镜对光；粗瞄；物镜对光；精确瞄准3.读数4-3 水平角测量第六张，PPT共三十一页，创作于2022年6月二、水平角观测方法（一）测回法（两个方向的单角观测） 地面上有若干点A、B、C、D、等，前进方向如图箭头所示，则位于前进方向左边的角度称为左角，位于前进方向右边的角度称右角。第七张，PPT共三十一页，创作于2022年6月在测站B点上安置仪器，盘左，瞄准目标A点，读数aL,记录；顺时针方向转动照准部，瞄准目标C点，读数cL，记录； 计算上半测回角值 L = cL - aL1.上半测回观测第八张，PPT共三十一页，创作于2022年6月纵转

4、望远镜成盘右位置，瞄准C目标，读数cR，记录；逆时针方向转动照准部准A目标，读数aR,记录；计算下半测回角值 R = cR aR 校核： L R 若 容 = 40 则取 (L + R)/22.下半测回观测第九张，PPT共三十一页，创作于2022年6月以上步骤为一测回观测，若需要观测n测回，则每测回间改变度盘起始位置, 计算各测回角值差， 24，取各测回角值的平均值为最后结果。 第十张，PPT共三十一页，创作于2022年6月测镜测 水平度盘 半测回角值 一测回角值 读数站位点 左A 90 02 0693 32 18 B C 193 34 24 右 A 270 02 18 93 32 21 C 1

5、3 34 42 93 32 24 水平角观测手簿(测回法)第十一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月瞄准第十二张，PPT共三十一页，创作于2022年6月1.观测（1）安置仪器于O点，选择一明显目标A作为起始方向(零方向)，盘左，以度盘读数稍大于0瞄准A点，读数aL，记录；（2）顺时针方向转动照准部，依次瞄准B、C、D、A,读数并记录aL、bL、cL、dL、aL，；（3）倒镜为盘右，按逆时针方向依次 瞄准目标A、D、C、B、A, 分别读数并记录aR、dR、cR、bR、aR， 以上为一测回观测。若n测回观测，同样按 安置度盘起始位置。（二）方向观测法第十三张，PPT共三十一页，创作于2022

6、年6月（1）半测回归零差 a，- a 18 (12DJ2)（2）两倍照准误差 2c = L - ( R 180 ) 2C互差 18 (DJ2)（3）各方向平均读数 = 零方向对两个平均读数再取平均值（4）归零后方向值各方向的平均读数零方向的平均读数（5）计算各测回同一方向归零后方向值的平均值 同一方向各测回互差 24 (12DJ2)（6）水平角计算：取两相邻方向值之差。观测手簿见表32，各项限差列入表33 2.计算与校核第十四张，PPT共三十一页，创作于2022年6月 0 00 00 37 42 07110 26 57150 12 29 (90 03 24) 90 03 26127 45 31

7、200 30 21240 15 53 90 03 22 8 6 6 8 7 90 03 30 270 03 22127 45 34 307 45 28200 30 24 20 30 18240 15 57 60 15 49 90 03 25 270 03 18 -5 -4ABCDA2 0 00 00 37 42 04110 26 53150 12 33 0 00 00 37 42 00110 26 49150 12 38 (0 02 09) 0 02 06 37 44 10110 28 58150 14 47 0 02 13121012 810 0 02 12 180 02 00 37 44

8、15 217 44 05110 29 04 290 28 52150 14 51 330 14 43 0 02 18 180 02 08 +6 +8ABCDA10各测回归零方向值 归零后方向值平均读数2c 读 数盘左 盘右 目标测回数测站方向观测法观测手簿 表3-2第十五张，PPT共三十一页，创作于2022年6月水平角观测操作的基本规则（1）一测回中不得变动望远镜焦距。观测前要认真调整望远镜焦距，消除视差，一测回中不得变动焦距。转动望远镜时，不要握住调焦环，以免碰动焦距。 其作用在于，避免因调焦透镜移动不正确而引起视准轴变化。（2）在各测回中，应将起始方向的读数均匀分配在度盘和测微盘上。可以消

9、除水平度盘偏心的影响。（3）采用变换度盘位置的方法可以消除或减弱度盘分划误差的影响。（4）上、下半测回间纵转望远镜，使一测回的观测在盘左和盘右进行。 一般上半测回在盘左位置进行，下半测回在盘右位置进行。作用在于消除视准轴误差及水平轴倾斜误差的影响，并可获得二倍照准差的数值，借以判断观测质量。（5）下半测回与上半测回照准目标的顺序相反，并保持对每一观测目标的操作时间大致相等。 其作用在于减弱觇标内架或脚架扭转的影响以及视准轴随时间、温度变化的影响等，就是说，在一测回观测中要连续均匀，不要由于某一目标成像不佳或其他原因而停留过久，在高标上观测更应注意此问题。（6）半测回中照准部的旋转方向应保持不变

10、。这样可以减弱度盘带动和空隙带动的误差影响。若照准部已转过所照准的目标，就应按转动方向再转一周，重新照准，不得反向转动照准部。因此，在上、下半测回观测之前，照准部要按将要转动的方向先转12周。（7）测微螺旋、微动螺旋的最后操作应一律“旋进”，并使用其中间部位，以消除或减弱螺旋的隙动差影响。（8）观测中，照准部水准器的气泡偏离中央不得超过规范规定的格数。其作用在于减弱垂直轴倾斜误差的影响。在测回与测回之间应查看气泡的位置是否超出规定，若超出，应立即重新整平仪器。若一测回中发现气泡偏离超出规定，应将该测回作废，待整平后，再重新观测该测回。第十六张，PPT共三十一页，创作于2022年6月4-4 竖直

11、角测量第十七张，PPT共三十一页，创作于2022年6月一、竖直角测量原理竖直角定义：同一竖直面内，一点至目标点的方向线与水平线间的夹角，称为该方向线的竖直角。角值范围：090视线在水平线之上称仰角，取“”号；视线在水平线之下称俯角，取“”号。竖直角测量计算公式 ：竖直角照准目标时的读数与视线水平时读数(常数90)之差。第十八张，PPT共三十一页，创作于2022年6月竖直度盘、竖盘指标水准管、竖盘指标水准管微动螺旋。应满足的条件：视线水平，竖盘水准管气泡居中，竖盘指标应处在正确的位置(90的整数倍)关系：竖盘随望远镜一起转动；指标与竖盘水准管连接在一起，不随望远镜转动；调节竖盘水准管微动螺旋，竖

12、盘指标可作微小的移动。二、竖盘构造第十九张，PPT共三十一页，创作于2022年6月1.竖直角计算公式：(以顺时针全圆注记方式为例) 例：L = 811842 R = 2784154 则 L = 84118 R = 84154 = 84136三、竖直角的计算 =（L+R）/2R = R-270L = 90-L第二十张，PPT共三十一页，创作于2022年6月问题：L R ？若竖盘注记方式为逆时针全圆注记，应如何计算？竖直角计算公式的判断法则：(1) 大致安放望远镜于水平位置，确定起始读数(常数)；(2) 抬高望远镜，若读数增加 则 读数 常数若读数减小 则 常数 读数若盘左为第一种情况，则盘右为第

13、二种情况，反之亦然。第二十一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月 望远镜视线水平，竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘指标偏离了正确位置x角值称为竖盘指标差。当偏离方向与竖盘注记方向一致时，记“”号，反之记“”号。2.竖盘指标差 =（R-x）-270 = 90-（L-x)第二十二张，PPT共三十一页，创作于2022年6月 由于x的影响，使读数中包含有指标差的影响，故正确的计算公式应为： 90 - ( L - x ) = 90 - L + x = L + x (1) = ( R - x ) - 270 = R - 270 - x = R -x (2) 所以结论：盘左盘右观测取平均值可以消除竖盘指

14、标差的影响第二十三张，PPT共三十一页，创作于2022年6月测站上安置仪器；盘左瞄准目标，转动竖盘水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数L；倒镜，盘右瞄准目标，使气泡居中，读数R；计算竖直角及竖盘指标差。若n次观测，重复24步，取平均值。检核：指标差互差15四、竖直角观测第二十四张，PPT共三十一页，创作于2022年6月4-5 经纬仪的检验与校正一、经纬仪应满足的条件（一）LLVV（二）CCHH（三）HHVV LL水准管轴 VV竖轴 HH横轴第二十五张，PPT共三十一页，创作于2022年6月二、经纬仪的检验校正1、照准部水准管的检校第二十六张，PPT共三十一页，创作于2022年

15、6月2、十字丝的检校整平仪器，用十字丝交点瞄准清晰目标点，将照准部、望远镜制动，微调望远镜上下移动，若目标始终在竖丝上移动，表明条件已满足，否则须检校校正时，旋下目镜护盖，松开压环螺丝，转动十字丝丝，直至望远镜上下移动时，目标始终沿竖丝移动为止。最后拧紧压环螺丝，盖上护盖。第二十七张，PPT共三十一页，创作于2022年6月3、视准轴的检校 如图，在一平坦场地上，选择一直线AB，约100m。置仪于O，A点竖一标志，B点横放一毫米分划的小尺，并使其垂直于AB。盘左瞄准A，倒镜于B尺上读数B1；盘右再瞄准A，倒镜于B尺上读数B2，如果B2与B1重合，表明视准轴垂直于横轴，否则要检校 为了消除视准轴误

16、差C，只需在尺上定出一点B3，该点与盘右读数B2的距离为四分之一B1B2的长度。用校正针拨动十字丝左右两个校正螺丝，先松开一个，再紧一个，使读数由B2移至B3，然后固紧两个螺丝。 此校正需反复进行，直至C值不大于10”为止。第二十八张，PPT共三十一页，创作于2022年6月 由于仪器横轴不垂直于竖轴，仪器整平后，竖轴牌铅垂位置，横轴就不水平，倾斜一个i角。当以盘左、盘右瞄准P点而将望远镜放平时，其视准面不是竖直面，而是分别向两侧各倾斜一个i角的斜平面。因此，在同一水平线上的P1、P2偏离竖直面的距离相等而方向相反，直线P1P2的中点M必然与P点位于同一铅垂线上。 校正时，用水平微动螺旋使十字丝交点瞄准M点，然后抬高望远镜，此时十字丝交点必然偏离P点。打开支架处横轴一端的护盖，调整支承横轴的偏心轴，抬高或降低横轴一端，直至十字丝交点瞄准P点。4、横轴的检校 如图，在距一较高墙2030m处置仪，在墙上选择一仰角大于30度的目标点P，盘左瞄准P，将望远镜放平，在墙上定一点P1。倒镜盘右瞄准P点，再将望远镜放平，在墙上定出另一点P2。如果P1P2重合，表明仪器横轴垂直于竖轴，否则应校正。第二十九张，PPT共三十一页，创作于2