C第三章经纬仪与角度测量课件

煤矿测量学

主讲:付智华

第三章

经纬仪及角度测量

本章知识点角度测量的原理竖直角观测比例尺水平角观测经纬仪的检验与校正光学经纬仪全站仪测量系统第一节角度测量的原理角度测量：测定水平角和竖直角。水平角:地面上两相交直线间的夹角在水平面上的投影。范围：β=0~360竖直角：在同一竖直面内倾斜视线与水平线的夹角。范围：=090，仰角为正，俯角为负。

水平面aocAOC0ca水平度盘测量的原理：

两个方向的读数差β=c-a范围：顺时针0°~360°天顶铅垂线水平线ACB0°90°180°270°测量的原理：

两个方向的读数差竖直角的大小：

以水平方向为基准指向两侧目标。仰角为正，俯角为负其范围：=0~90°3.2.1光学经纬仪类型

第二节光学经纬仪按其精度等级划分:

DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等。

D:大地测量

J：经纬仪

下标数字：该仪器的精度指标（单位为秒，表示该仪器一测回方向观测中误差的秒数）。

一般工程测量最常用:DJ6级光学经纬仪（普通经纬仪）DJ6级光学经纬仪

（一）基座

基座是支承整个仪器的底座；三个脚螺旋用于整平仪器。（三）照准部

照准部是基座上方能够转动的部分的总称。主要由望远镜、竖直度盘、水准器以及读数设备等组成。（二）度盘

度盘是由光学玻璃制成的精密刻度盘，分划从0°至360°，按顺时针注记，每格1°或30′，用以测量水平角。0

90

180

270

090180270照准部

水平度盘

基座读数显微镜照准部水准管经纬仪1

望远镜制动螺旋望远镜微动螺旋

竖直度盘竖直指标水准管微动螺旋水平制动、微动螺旋光学对中器经纬仪2经纬仪的两水准气泡

水准器：圆水准器、管水准器。圆水准器用于粗略整平仪器，管水准器用于精确整平仪器经纬仪的两水准气泡

水准器：圆水准器、管水准器。圆水准器用于粗略整平仪器，管水准器用于精确整平仪器圆水准器作用：指示仪器竖轴是否竖直。圆水准器轴：

连接零点与球面球心的直线管水准器

作用：指示水平度盘是否水平。管水准器轴：

过零点与圆弧纵向相切的切线。经纬仪的三轴：视准轴、水平轴、垂直轴

视准轴垂直于水平轴水平轴垂直于竖直轴

第二节光学经纬仪3.2.3经纬仪的基本操作B对中整平经纬仪的操作步骤有对中、整平、照准、读数四大步。气泡居中，1、2等高123平行高气泡居中，3与1、2等高123气泡运动的方向与右手旋转的方向相同瞄准方法(4点)①目镜对光使十字丝清晰②用准星粗瞄目标③物镜对光，使目标像清晰④用水平微动精确瞄准目标TDJ2ETDJ2（北光）准星目镜水平微动物镜照准瞄准时，尽量用纵丝瞄准目标下部。两个基本概念：盘左盘右盘左观测盘右观测竖直度盘竖直度盘

第二节光学经纬仪（一）测回法：适用于：2个方向的单角（∠AOB）（二）方向观测法：适用于：在一个测站上需要观测两个以上方向。常用方法有测回法和方向观测法3.2.4水平角观测步骤：（1）安置仪器于测站O点，对中、整平。盘左瞄准左边A，配度盘至000X´，读取a1。（2）顺时针旋转瞄准右边B，读取b1。

则上半测回角值:β1=b1-a1（3）盘右，瞄准右边B，读取b2。（4）逆时针旋转瞄准左边A，读取a2。则下半测回角值:β2=b2-a2（5）计算角值

若：β1-β2≤±40"（图根级）

则有：β=（β1+β2）/2（一）测回法（二）方向观测法1．适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。2．步骤：（有四个观测方向）ABOCD（1）上半测回选择一明显目标A作为起始方向（零方向），用盘左瞄准A，配置度盘，顺时针依次观测A、B，C，D，A。盘左零方向（2）下半测回

倒镜成盘右，逆时针依次观测A，D，C，B，A。

同理各测回间按1800/N的差值，来配置水平度盘。

ABOCD盘右零方向3．计算、记录（1）半测回归零差:J2≤

12"；J6≤

18"。

（2）2C值（两倍照准误差）:

2C=盘左读数－（盘右读数±180°）。一测回内2C互差：J2≤18"；J6不作要求。图形：方向观测法记录手薄方向观测法记录计算的实例讲解：1、上半测回归零差=0002'12"-0002'06"=6"。2、OA方向2C值=0002'12"-180002'06"=6"。OD方向2C值=182002'24"-2002'24"=0"。这两个方向的2C互差=6"3、OA方向盘左、盘右读数的平均值：(0002'12"+(180002'06"-1800))/2=0002'09"。再取平均得：(0002'09"+0002'03")/2=0002'06"OD方向盘左、盘右读数的平均值：(182002'24"+(2002'24"+1800))/2=182002'24"。4、OB方向的归零方向值：51015'36"-0002'06"=51013'30"。

OD方向的归零方向值：182002'24"-0002'06"=182000'18"。5、OB方向各测回归零方向值的平均值：(51013'30"+51013'25")/2=51013'28"。OB方向值各测回间互差:51013'30"-51013'25"=5"。方向观测法小结:

第四节竖直角观测3.4.2竖直度盘的构造竖盘指标水准管微动螺旋竖盘竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。

（1）顺时针注记180°270°

0°90°盘左指标线270°90°0°180°盘右指标线（2）逆时针注记

0°270°

180°90°盘左指标线270°90°180°0°盘右指标线3.4.2竖直角的计算公式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）/22、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

3.4.3竖盘指标差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（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、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电子经纬仪在结构及外观上和光学经纬仪相类似。主要不同点在于读数系统，它采用光电扫描和电子元件进行自动读数和液晶显示。

第六节全站仪3.2.3经纬仪的基本操作全站仪的结构日本索佳SET230RK全站仪日本索佳SET1130R全站仪日本拓普康GPT-3002N/