竖直角测量仪器检校和电子经纬仪

垂直角观测§3.4.2竖直角测量

§3.5光学经纬仪的检验与校正

§3.6水平角测量误差分析竖直角测量方法及经纬仪检校竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第1页!§3.4竖直角(verticalangle)测量天顶铅垂线水平线ACB0°90°180°270°竖直角——在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与水平视线的夹角(也叫垂直角)。

=0°90°，仰角为正，俯角为负。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第2页!一、竖直度盘(verticalcircle)的构造1．包括:竖盘(verticalcircle)

、竖盘指标水准管(verticalindexbubbletube)、及其微动螺旋。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第3页!后两部分，多采用竖盘指标自动归零补偿器(verticalindexpensator)来替代。2．特点：读数指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。若望远镜视线水平，则竖盘读数应为90°或270°

竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第4页!（2）逆时针注记

0270

18090盘左指标线270901800盘右指标线竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第5页!二、竖直角(verticalangle)的计算公式1、顺时针注记α左=90°-L

α右=R-270°

故一测回竖直角

α=（α左+α右）/2

竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第6页!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

若盘左为种情况，则盘右为第二种情况，反之亦然。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第7页!1)盘左观测的竖直角：=90°-L-x2)盘右观测的竖直角：=R-270°+x3)角度计算：竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第8页!竖直度盘指标线自动归零原理：指标线归零：竖直度盘水准器气泡居中时，指标线处在垂线方向上。若视准轴处于水平状态，指标线指示是90°。竖直角观测中的精平是属于指标线人工归零操作。自动归零装置代替竖直度盘水准器，竖直角观测中能自动实现上述的指标线归零，称为指标线自动归零。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第9页!§3.5经纬仪的检验与校正经纬仪的主要轴线:1、竖轴VV(verticalaxis)2、水准管轴LL(bubbletubeaxis)3、横轴HH(horizontalaxis)4、视准轴CC(collimationaxis)5、圆水准器轴L’L’(circlebubbleaxis)LLHHCCVVL’L’竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第10页!4．HH⊥VV——横轴的检校

5．竖盘指标差应为零——指标差的检校

6．光学垂线与VV重合——光学对中器的检校

7.L’L’∥VV——圆水准器的检验与校正(次要)

LLHHCCVVL’L’竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第11页!1．照准部水准管轴垂直于竖轴的检校VV⊥LL:仪器整平后，保证竖轴铅直，水平度盘保持水平。（1）检验：仪器大致整平。用任意两脚螺旋使水准管气泡居中，然后将照准部旋转180°，若气泡偏离1格，则需校正。（2）校正：拨动水准管校正螺丝，使气泡退回偏移量的一半，再调节脚螺旋使气泡居中。此时若圆水准器气泡不居中，则拨动圆水准器校正螺丝。

竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第12页!2．十字丝竖丝垂直横轴的检校

（1）检验：用十字丝交点对准一目标点，再转动望远镜微动螺旋，看目标点是否始终在竖丝上移动。（2）校正：微松十字丝的四个压环螺丝，转动十字丝环，使目标点始终在竖丝上移动。

竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第13页!3．视准轴垂直于横轴的检校（1/4法）HH⊥CC：横轴水平，望远镜绕横轴旋转，视准轴扫出一个与横轴正交的铅垂面。否则，将扫出一个圆锥面。用有该项误差的仪器测量同一铅垂面内不同高度的目标时，水平度盘读数不同，产生测角误差。对水平方向目标，两倍照准误差2c即为这项误差。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第14页!（2）校正：

为了消除视准轴误差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(即十字丝交点与B3重合)，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。

竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第15页!（2）校正：方法：用十字丝交点瞄准P1P2的中点M，固定照准部，抬高望远镜，使十字丝交点移到P点附近（二者不重合）。打开横轴一端的护盖，调整支承横轴的偏心轴环，抬高或降低横轴一端，直至交点瞄准P点。此项校正一般由仪器检修人员进行。

竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第16页!6．光学对中器的检校

目的：光学对中器视准轴和竖轴VV重合。（1）检验：精密安置仪器后，

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，并绘制标志点P。然后将照准部旋转180度，如果P点仍在分划圈内表示条件满足，否则应校正。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第17页!7．圆水准器的检校(次要)

（1）检验：精平（水准管气泡居中）后，若圆水准气泡不居中，则需校正。（2）校正：用圆水准气泡校正螺丝使其居中。

竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第18页!一、仪器误差视准轴误差的影响:视准轴不垂直于横轴盘左盘右观测同一目标，其视准轴误差的影响大小相等，方向相反。即L’＝L-c;R’＝R+c。结论：盘左盘右观测取平均值可以消除视准轴误差的影响。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第19页!竖轴误差的影响竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第20页!照准部偏心差的影响如图，o为度盘分划中心，o’为照准部旋转中心，则正确的读数应为L’＝L-xR’＝R+x结论：取盘左盘右读数的平均值可以消除照准部偏心差的影响。度盘分划不均误差措施：各测回按改变度盘位置。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第21页!三.外界条件影响◆选择有利观测时间，设法避开不利条件；◆尽量缩短一测回的观测时间，采取观测方法减弱与时间成正比的误差。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第22页!§3-7电子经纬仪

竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第23页!电子经纬仪与光学经纬仪相比较，主要差别在读数系统，其他如照准、对中、整平等装置是相同的。

一、电子经纬仪的读数系统目前最高精度的电子经纬仪可显示到0.1″，测角精度可达0.5″。

二、电子经纬仪的特点由于电子经纬仪是电子计数，通过置于机内的微型计算机，可以自动控制工作程序和计算，并可自动进行数据传输和存储，因而它具有以下特点：

1、读数在屏幕上自动显示，角度计量单位(360°六十进制、360°十进制、400g、6400密位)可自动换算。

2、竖盘指标差及竖轴的倾斜误差可自动修正。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第24页!8、根据指令，可选择不同的最小角度单位。9、可自动计算盘左、盘右的平均值及标准偏差。10、有的仪器内置驱动马达及CCD系统，可自动搜寻目标。

根据仪器生产的时间及挡次的高低，某种仪器可能具备上述的全部或部分特点。随着科学技术的发展，其功能还在不断扩展。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第25页!3、竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。

（1）顺时针注记180270

090盘左指标线270900180盘右指标线竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第26页!

竖直角的观测1.准备工作1)做好经纬仪与目标安置工作；2)根据选定的方向做好对光。2.盘左观测1)瞄准目标。望远镜视场目标象的顶面与十字丝象靠近中心的中横丝相切；或目标象的顶面平分十字丝象靠近中心部位的双横丝；或十字丝的单横丝平分目标象的中间位置。2)精平，即转动微倾旋钮，使竖盘指标水准管气泡居中。3)读数。3.盘右观测观测步骤同上述盘左观测。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第27页!2、逆时针注记问题：α左=？

α右=？故有:α左=L

-90°α右=270°-

R一测回竖直角:α=（α左+α右）/2竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第28页!三、竖盘指标差(indexerrorofverticalcircle)1、定义由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不是恰好等于90°或270°上，而是与90°或270°相差一个x角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增加方向一致时，x为正，反之为负。

180270090盘左竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第29页!（2）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。一般规范规定，指标差变动范围，J6≤25"、J2≤15"。

2、竖盘指标差计算公式（1）指标差:对于顺时针注记的：正确的竖直角α=(90°+x)-L=α左+xα=R-(270°+x)=α右-x竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第30页!四、竖直角的观测及记录竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第31页!一、经纬仪轴线应满足的条件1、VV⊥LL——照准部水准管轴的检校。2、HH⊥十字丝竖丝——十字丝竖丝的检校3、HH⊥CC——视准轴的检校LLHHCCVVL’L’竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第32页!

经纬仪检验的目的，就是检查上述的各种关系是否满足。如果不能满足，且偏差超过允许的范围时，则需进行校正。检验和校正应按一定的顺序进行，确定这些顺序的原则是：

(1)如果某一项不校正好，会影响其他项目的检验时，则这一项先做。

(2)如果不同项目要校正同一部位，则会互相影响，在这种情况下，应将重要项目在后边检验，以保证其条件不被破坏。

(3)有的项目与其他条件无关，则先后均可。二、经纬仪检验的目的与检校顺序的原则竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第33页!竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第34页!

校正时，旋下目镜护盖，松开压环螺丝，转动十字丝，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。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第35页!（1）检验：在平坦地面上选择一直线AB，约60m～100m，在AB中点O架仪，并在B点垂直横置一毫米分划的小尺。盘左瞄准A，倒镜在B点小尺上读取B1；再用盘右瞄准A，倒镜在B点小尺上读取B2。

角B1OB2=4c有：J6：2c>60"；J2：2c>30"时，则需校正。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第36页!4．横轴垂直于竖轴的检验与校正

当HH⊥CC，数轴铅直时，横轴应水平，横轴扫出一个铅垂面，否则扫出倾斜面。（1）检验：在20~30m处的墙上选一仰角大于30°的目标点P，先用盘左瞄准P点，放平望远镜，在墙上定出P1点；再用盘右瞄准P点，放平望远镜，在墙上定出P2点。有：J6：i>20"，则需校正。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第37页!5．竖盘指标差的检校(1)检验：用盘左、盘右先后瞄准同一目标，计算指标差x=(L+R-360°)/2。

J6：x>1’；J2：x>30’’时，要进行校正。(2)校正：盘右照准原目标，用指标水准管微动螺旋，使中丝对准正确值（R-x）位置，再有拨针使指标气泡居中。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第38页!（2）校正：在纸板上画出分划圈中心P与P’点之间连线中点P”。调节光学对中器校正螺钉．使分划圈中心从P’点移至P”点竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第39页!一、仪器误差：仪器校正的残余误差

视准轴误差（CC⊥HH）盘左盘右观测取平均消除横轴误差（HH⊥VV）盘左盘右观测取平均消除竖轴误差（LL⊥VV）盘左盘右观测取平均不能抵消，仔细整平。二、观测误差对中误差瞄准误差整平误差估读数误差三.外界条件影响

§3-6角度测量误差及注意事项竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第40页!分析：（1）=0xi=0；

，xi

；（2）盘左盘右观测同一目标，其横轴误差的影响，大小相等，方向相反。结论：取盘左盘右观测的平均值可以消除横轴误差的影响。横轴误差的影响：横轴与竖轴不垂直。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第41页!竖轴误差的影响分析：（1）=0xv=0；

，xv

；（2）盘左盘右观测同一目标，竖轴倾斜的方向一致。结论：竖轴误差的影响不能靠盘左盘右观测取平均值的观测方法予以消除。一般规定，在观测过程中照准部水准管气泡偏离中央不大于1/2格，在山区观测时尤要注意整平精度。竖直角测量仪器检校和电子经纬仪共47页，您现在浏览的是第42页!二、观测误差对中误差：与偏心距成正比，与边长成反比短边测量更应严格对中目标偏心差：竖直标杆，观测时尽量瞄准目标底部照准误差读数误差竖直角测量仪器检校和