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2-5竖直角观察竖直角观察原理竖盘结构特点竖直角计算公式竖盘指标差1/37垂直角观察原理竖直角观察原理天顶铅垂线水平线ACB0°90°180°270°竖直角——在同一铅垂面内，瞄准目标倾斜视线与水平视线夹角。

=0°

90°

，仰角为正，俯角为负。2/37竖盘结构l

与水平度盘一样,竖盘也是全圆360

分划,不一样之处于于其注字方式有顺、逆时针之分。在正常情况下,视线水平时竖盘读数应为90

或270

。l

竖盘安装在望远镜横轴一端,随望远镜一起绕横轴转动,读数指标不动,且竖盘平面与横轴相垂直，竖盘刻划中心位于横轴中心上。

3/37180°270°0°90°盘左竖直度盘与读数指标

结构特点竖盘随望远镜一起转动。竖盘与读数指标相互脱离。竖盘气泡居中，指标铅垂。视线水平、指标铅垂时，竖盘读数为常数：盘左时普通L0=90°

，盘右时普通R0=270°

。竖盘装置270°90°0°180°盘右4/37竖盘指标自动赔偿装置

采取竖盘指标自动赔偿器代替竖盘指标水准管，简化了操作程序。使仪器在一定倾斜范围内，都能读得相当于水准管气泡居中时竖盘读数。自动赔偿装置原理是借助重力作用。5/37竖直角观察方法l

竖直角观察与水平角一样,都是依据度盘上两个方向读数之差来实现,但其中一个方向读数不变。l

两方向中必有一个是水平线方向,视线水平时其竖盘读数是一固定值(如90

或270

)。l

竖直角观察只需照准目标,读取竖直度盘读数,即可依据对应公式计算出竖直角

。6/37竖直角计算公式确定方法l

竖直角计算公式，因竖盘注记方式不一样而异,

首先看一下视线水平时竖盘读数，然后望远镜上仰看竖盘读数改变：（1）读数增大时,

竖直角=瞄准目标时读数－视线水平时读数；（2）读数减小时,

竖直角=视线水平时读数－瞄准目标时读数；若盘左属第(1)种情况,则盘右必属第(2)情况；反之亦然。7/37依据度盘刻度形式，确定竖直角计算公式，确保仰角为正、俯角为负。盘左盘右竖盘读数与竖直角计算αL=90-LαR=R-2708/37◆竖盘指标差——竖盘水准管气泡居中时，读数指标线与铅垂线夹角竖盘指标差◆盘左盘右观察竖直角取平均，可消除指标差影响。指标差计算公式：9/37竖盘读数正确值:(设指标偏向注字增加方向)：

L正=

L–x

R正=

R–x盘左、盘右取均值可消除指标差正确竖直角：

α=90°–（L–x）=α左+x

或α=（R–x）–270°=α右–x一测回竖直角10/37目标竖盘位置指标差一测回角值M左734412+161548+12+161600右2861612+161612N左1140342-240342+18-240324右2455654-240306竖盘读数半测回角值11/37经纬仪检验与校正五条主要轴线：l

水准管轴（LL）：经过水准管零点内壁纵向弧线切线；l

竖轴（VV）：经纬仪在水平面内旋转轴；l

视准轴（CC）：望远镜十字丝交点与物镜光心连线；l

横轴（HH）：望远镜旋转轴（又称水平轴）。l

十字丝竖丝。另外还有竖盘指标、对中器视准轴、圆水准轴。12/37经纬仪应满足主要条件应满足条件目备注LL⊥VV当气泡居中时，LL水平，VV铅垂，水平度盘水平。VV铅垂是前提CC⊥HH望远镜绕HH纵转时，CC移动轨迹为一平面。不然是一圆锥面HH⊥VVLL水平时，HH也水平，使CC移动轨迹为一铅垂面。不然为一倾斜面

“∣”⊥HH望远镜绕HH纵转时，“∣”位于上述铅垂面内；可检验目标是否倾斜或用其任意位置照准目标。“∣”指十字丝竖丝光学对中器视线与VV重合使竖轴旋转中心（水平度盘中心）位于过测站铅垂线上。13/37一、LL⊥VV检校

1.检验粗平经纬仪:转动照准部使水准管平行于任意两个脚螺旋，调整脚螺旋使水准管气泡居中。旋转照准部180

，检验水准管气泡是否居中：若气泡仍居中（或≦0.5格），则LL⊥VV；不然，说明二者不垂直，需校正。14/372.校正

当前状态下，调整与水准管平行两脚螺旋，使气泡回移总偏移量之半；

l

用校正针拨动水准管一端校正螺丝，使气泡居中；

l

重复检校几次，直至满足要求。

l

说明：若LL不垂直于VV，则气泡居中（LL水平）时，VV不铅垂，它与铅垂线有一夹角α；当绕倾斜VV旋转180

后，LL便与水平线形成2

夹角，它反应为气泡总偏移量。当用脚螺旋调回总偏移量之半时，VV已铅垂，另二分之一则是由水准管轴不水平所致，可调整水准管一端校正螺丝使水准管水平。15/37二、“∣”⊥HH检校1．检验整平仪器，使竖丝清楚地照准远处点状目标，使其与竖丝上端相切；旋转望远镜微动螺旋，将目标点向竖丝下端移动，若目标点与竖丝位置不变，说明竖丝与横轴垂直；若显著偏离，则需校正。16/372．校正

拧开望远镜目镜端十字丝分划板护盖，松开十字丝分划板固定螺丝，微微转动十字丝分划板，使竖丝下端与点状目标相切，拧紧分划板固定螺丝。重复检验，重复校正，到达要求后上好护盖。说明：若“∣”⊥HH，则竖丝移动轨迹在视准轴所扫过平面内。17/37三、CC⊥HH检校设HH′为横轴实际位置，视准轴（OA方向）与横轴方向（HH′）交角为（90

–

c），c称为视准轴误差。

若有c存在，盘左盘右瞄准同一点时，水平度盘读数相差180

±2c。18/371．检验

选择一平坦场地，安置仪器于A、B中点O，在B点与AB方向垂直地横放一刻有毫米分划直尺M，并使目标A、直尺M与仪器同高。

l整平仪器后,先以盘左位置照准远处目标A,保持照准部不动,纵转望远镜,于M尺上读得B

；

l

以盘右位置仍照准目标A，同法在M尺上读取读数B

；

l

若B

=B

，则CC⊥HH；若B

≠

B

，则需校正。19/372．校正l

在M尺上定出B1点，B1B=B

B/4。l

拧开十字丝分划板护盖，用校正针微微拨动十字丝分划板左右校正螺丝，一松一紧,使十字丝中心对准目标B1即可。20/37四、HH⊥VV检校1．检验

选择距墙面约20～50米处安置仪器，整平仪器后，盘左瞄准墙面高处目标点A（仰角>30°）；

固定照准部，纵转望远镜，使视线水平在墙上定出B点，并标识；盘右位置同法在墙上作点C。假如B与C重合，则HH⊥VV，不然，横轴不水平。21/372．校正l

横轴不水平是因为支承横轴两侧支架不等高而引发。l

因为横轴是密封，所以横轴与支架之间几何关系由制造装配时给予确保，测量人员只需进行此项检验；如需校正，应送仪器维修部门。22/37五、竖盘指标正确性检校1．检验

l

用盘左、盘右观察同一目标，计算出仪器指标差x

。

2．校正（带竖盘指标水准管经纬仪）

l

保持盘右位置瞄准原目标，转动竖盘指标水准管调整螺旋，使竖盘读数为R–x，这时竖直度盘指标水准管气泡不居中；

l

用校正针拨动竖盘指标水准管上、下校正螺丝，使气泡居中；

l

重复上述操作，直至满足要求为止。23/37六、光学对中器视准轴与竖轴重合性检验若关系不满足，仪器对中整平后，转动照准部时光学对点器对中标志会偏离测站点标志。

1.检验

l

安置仪器于平坦之地，严格整平，在三脚架所在地面中央固定一张白纸；

l光学对中器调焦，用对中标志在纸上标识出一点；

l

转动照准部180

，若光学对中器对中标志离开原来位置且偏离超限,则需进行校正(专业人员进行)。24/37检校说明：l

上述各项校正，普通都需重复进行几次，直至在允许范围之内。其中视准轴检校是主要一项；

l

校正时，应遵照先松后紧标准；

l

普通地，若前一项未校正会影响到下一项检验时,校正次序不宜颠倒；

25/37水平角观察误差分析水平角观察误差起源：仪器误差、观察误差、外界条件影响。一、仪器误差仪器经校正后残余误差总会存在.

主要仪器误差有以下几项：w

视准轴误差w

横轴误差w

竖轴误差w

度盘偏心误差w

光学对中器视准轴与竖轴不重合误差26/371．视准轴误差l

由视准轴不垂直于横轴引发，仪器整平后望远镜绕横轴转动，视准轴扫出是一锥面，而非竖直平面。

l

一个测回中，盘左、盘右观察取平均值，消除视准轴误差影响。

2．横轴误差

l

横轴不垂直于竖轴引发.此时仪器整平后竖轴处于铅垂，而横轴必定倾斜，视线绕横轴旋转时形成一垂直于横轴倾斜面，而非铅垂面。

l

一个测回中，盘左、盘右观察取平均值，也可消除横轴误差影响。27/373．竖轴误差

l

水准管轴与竖轴不垂直引发,则即使CC⊥HH，HH⊥VV，当水准气泡居中(LL水平)时，VV并不垂直，HH也不水平。

l

它与横轴误差区分在于：因VV不垂直,盘左、盘右观察水平角时，HH总是向一个方向倾斜，

盘左、盘右观察取平均值并不能消除其误差。

l

消减办法：关键是确保竖轴铅垂。在某方向上使水准管气泡居中，然后使照准部旋转180°,统计偏移量。用经纬仪整平方法，使照准部在任何位置气泡偏移量总是总偏移量1/2，这时VV即处于铅垂状态。28/374．度盘偏心误差度盘偏心是指水平度盘中心与照准部旋转中心不重合。照准部偏心对读数影响大小及符号随偏心方向与视线间位置不一样而改变。若二者方向重合，则影响为零；若二者相互垂直，则影响最大。盘左、盘右取平均值可消除度盘偏心误差。29/375．光学对中器视线与竖轴不重合误差

该误差造成测站偏心，其影响在观察误差中详述。30/37二、观察误差产生原因:

因为操作仪器不够细心以及眼睛分辨率及仪器性能客观限制，不可防止地在观察中会带有误差。主要观察误差：测站偏心误差目标偏心误差照准及读数误差31/371．测站偏心误差观察水平角时，对中不准确使得仪器中心O´与测站点标志中心O不在同一铅垂线上，造成测站偏心。32/372．目标偏心误差

l

原因:是观察标志与地面点未在同一铅垂线上，致使视线偏移。其影响类似于测站偏心。

l

目标偏心距e愈大，误差也愈大。

l

在目标点较近时:观察标志应尽可能使用垂球线，并仔细瞄准，尽可能瞄准目标底部。

3．照准及读数误差

l

用十字丝竖丝瞄准目标时应仔细操作l

读数时应认真测微，仔细估读。33/37三、外界条件影响l

松软地面会使仪器下沉l

曝晒会使水准管气泡