测量第3章教案3

一、经纬仪轴线应满足的条件(l)水准管轴垂直于竖轴LL⊥VV(2)十字竖丝垂直于横轴竖丝⊥HH(3)视准轴垂直于横轴CC⊥HH(4)横轴垂直于竖轴HH⊥VV(5)竖盘指标差在规定限差范围内(6)光学对点器的光学垂线应与竖轴重合。第五节经纬仪的检验与校正2/3/20231二、检验与校正（一）水准管轴垂直于竖轴的检验与校正

1、检验

①仪器粗平：圆水准器气泡居中。

②水准管平行某两个脚螺旋，使水准管气泡居中。

③照准部旋转180°，若气泡仍居中，则满足要求，若气泡偏离，则需校正。

2/3/202322、校正①用水准管校正螺旋调一半；

②用脚螺旋调一半。此项检校需反复进行，直至仪器旋转到任意方向气泡都居中。校正螺丝水准管轴的检验2/3/20233（二）十字丝竖丝的检验校正

1、检验

①仪器整平

②竖丝瞄准大致水平方向的P点，竖直方向移动望远镜，看P点是否在竖丝上移动

2、校正

①用十字丝的交点瞄准P点。②旋下目镜处的护盖，松开十字丝的四个压环螺丝，转动十字丝环，直至望远镜上下移动时，P点始终沿竖丝移动。竖丝的检验2/3/20234（三）视准轴的检校

（1）检验：在平坦地面上选择一直线AB，约100m，在AB中点O架仪器，并在B点垂直横置一mm分划小尺。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。视准轴误差：J6：c>60"；J2：c>30"时，则需校正。2/3/20235(2)、校正

①在标尺上定出B1、B2两点连线的中点B；

②定出B、B2两点连线的中点B3

；③调节十字丝左右校正螺丝，先松一个再紧一个，使十字丝交点由B2移至B3

；B3视准轴的检验2/3/20236（四）横轴的检验与校正

（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>60"，则需校正。2/3/20237（2）校正：方法：用十字丝交点瞄准P1、P2的中点ＰＭ，抬高望远镜，并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。横轴的检验2/3/20238（五）指标差的检校与校正(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|>60"时，要进行校正。(2)校正：用指标水准管微动螺旋，使中丝对准（R-x）位置，再用拨针使指标气泡居中。竖盘指标的检验2/3/20239

1、检验

①安置仪器精确整平，在仪器正下方放一白色纸板；

②将对点器中心投影到纸板上，并做标志P1

；

③旋转照准部180˚，将对中器中心投影到纸板上，并做标志P2；若

P1

、P2重合，满足要求，否则需校正。

2、校正

①取P1

、

P2的中点P；

②调节对中器校正螺丝，使对中器中心投影与P重合。P1P2P（六）光学对中器的检校与校正2/3/202310第六节角度测量误差及注意事项

影响角度测量的误差主要来自仪器误差、观测误差和外界条件的影响三个方面。一、仪器误差1、视准轴误差2/3/202311由于xc和c的角都很小，所以左边公式又可写成

xc=csecα

2/3/202312盘左、盘右观测取其平均值，可以消除视准轴误差的影响。式xc=csecα说明，竖直角α越大，视准轴误差对水平度盘读数的影响越大，所以在山区使用仪器前更应特别注意消除视准轴误差。2/3/202313A1为A在过ON1的水平面上的投影，α为OA方向的竖直角，xi为横轴误差i对水平度盘读数的影响。由下图可知:

由于x和i的角值很小，所以左式又可写成

xi=itanα2、横轴误差2/3/202314盘左盘右观测取水平方向平均时，可抵消横轴误差的影响。式xi=itanα说明，竖直角α越大，横轴误差对水平度盘读数的影响就越大。当视线水平时，α=0，则xi=0，横轴误差对水平度盘读数无影响。2/3/2023153、竖轴误差竖轴不平行垂线而形成的误差。如下图，OV是垂线，OV′是出现偏差的竖轴，OV与OV′的夹角δ就是竖轴误差。根据推证，竖轴误差δ引起的测角误差可表示为：式中α是观测目标的竖直角，β是以HH为零位置到观测目标的水平角。xδ=δcosβtanα2/3/2023164、照准部偏心差

取盘左、盘右观测值的平均值便可以消除照准部偏心差的影响。xδ=δcosβtanα

不能指望通过盘左、盘右观测抵消xδ的影响。解决的办法：严格整平仪器，特别在测回之间发现水准气泡偏离一定的限差，必须重新整平。2/3/2023175、竖盘指标差

竖盘指标差是指竖盘指标线处于不正确位置引起。在观测竖直角时，应调节竖盘指标水准管，使气泡居中。竖直度盘指标差可以通过盘左、盘右观测取平均值的方法来消除指标差对竖直角观测的影响。6、度盘分划误差

度盘分划误差属于仪器制作不完善而引起的误差，现代精密光学经纬仪的度盘分划误差一般在1~2″。在工作中要求多测回观测时，各测回配置不同的度盘位置，其观测结果可以削弱度盘分划误差的影响。2/3/202318.仪器误差总结

主要包括仪器检校后的残余误差和仪器制造、加工不完善所引起的误差。

1、视准轴误差（2c值，盘左、盘右取平均可消除）

2、横轴倾斜误差（i角，盘左、盘右取平均可消除）

3、竖轴倾斜误差（盘左、盘右取平均不可消除，

精确整平可减弱）

4、照准部偏心差（照准部旋转中心与水平度盘分划中心不重合，盘左、盘右取平均可消除）

5、竖盘指标差(盘左、盘右取平均可消除)6、度盘分划误差（度盘刻划不均匀，测回间变换度盘可减弱）2/3/202319二、观测误差１、对中误差设B为测站点，实际对中时对到了B’点，偏距为e，设BB’与Ａ方向的水平夹角为θ，B点的正确水平角为β，实际观测到的水平角为β，则对中误差对水平角观测的影响为设e=3mm，q＝90°，b′

=180°

d1＝d2=100m，则″＝12″对中误差边长愈短，影响越大。2/3/202320２、目标偏心差目标偏心差指照准点上所设立的目标（花杆、测钎等）与地面点的标志中心不在同一铅垂线上所引起的水平方向观测误差。设观测时瞄在花杆离地面2m处，花杆倾斜30′，边长为100m，经计算得x=36″2/3/202321目标倾斜越大，瞄准部位越高，目标的偏心就越大，对测角的影响就越大，因此在观测时应尽量瞄准花杆的底部，花杆也要尽量竖直。

由公式知目标偏心对测角的影响与边长成反比，所以在边长较短时，更应注意目标偏心问题。3、瞄准误差瞄准误差同人眼的分辨角P及望远镜的放大倍率V可用关系式表达为：

m=P/V当P=10″~60″时，V=25~30，则瞄准误差m=0.5″~2.4″之间。因此，做好对光和瞄准工作，是减少瞄准误差影响的基本方法。2/3/2023224、读数误差读数装置的质量、照明度以及读数判断准确性等，是产生读数误差的原因。对于J6级光学级纬仪，读数误差应不超过6″，而DJ2级经纬仪的读数误差最大2″~3″。一般来说，增加读数次数可以减少读数误差的影响，如对径符合测微的读数，采用两次读数法可削弱读数误差的影响。2/3/202323观测误差总结1、仪器对中误差（与偏心距成正比，与视线边长成反比，当水平角接近180˚时影响最大；精确对中可减弱）2、目标偏心差（与偏心距成正比，与视线边长成反比；瞄准目标底部可减弱）3、照准误差（消除视差，精确瞄准）4、读数误差（消除视差，认真读数）2/3/202324三、外界环境的影响:消除减少误差方法：1)认真安置仪器，对中准确。2)多测回测量。3)盘左盘右观测。4)精确整平仪器。一测回不平重测。5)看清目标，瞄准准确，认真读数。6)好天气，避烈日。7)认真设点位，目标好。大气密度、大气透明度的影响；地形起伏、土质松软、大气折光的影响；温度湿度对仪器的影响等。2/3/202325第七节电子经纬仪2/3/2023262/3/2023272/3/202328电经的优点——电经与光经的比较结构简单结结复杂防雨防尘怕尘不防雨2/3/202329读数容易使用方便读数人为误差大操作不够方便2/3/202330

特点：自动读数、记录、计算。电子经纬仪显示屏及操作键盘2/3/202331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电子经纬仪采用自动读数系统，它采用光电扫描和电子元件进行自动读数和液晶显示。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°十进制等方式)可自动换算。2)竖盘指标差及竖轴的倾斜误差可自动修正。3)有与测距仪和电子手簿连接的接口。2/3/2023324)可根据指令对仪器的竖盘指标差及轴系关系进行自动检测。5)如果电池用完或操作错误，可自动显示错误信息。6)可单次测量，也可跟踪动态目标连续测量。7)有的仪器可预置工作时间，到规定时间，则自动停机。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。

2/3/2023332/3/2023342/3/202335三、电子经纬仪的测角原理电