经纬仪实践报告

经纬仪实践报告水平角测量原理水平角是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上的夹角，也就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。用表示，角值范围0º～360º。如图3-1所示，设A、B、C是任意三个位于地面上不同高程的点，B1A1、B1C1为空间直线BA、BC在水平面上的投影，B1A1与B1C1的夹角就是为地面上BA、BC两方向之间的水平角。为了测出水平角的大小，可以设想在B点的上方水平地安置一个带有顺时针刻画、注记的圆盘，并使其圆心O在过B点的铅垂线上，有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，直线BA、BC在水平圆盘上的投影是、，此时如果能读出、在水平圆盘上的读数和，那么水平角就等于减去，即。因此，用于测量水平角的仪器必须有一个能读数的度盘，并能使之水平。为了瞄准不同方向，该度盘应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。当度盘高低俯仰时，其视准独应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。经纬仪就是根据上述要求设计制造的一种测角仪器。仪器介绍经纬仪的构造主要分三部分：1．基座基座用来支承整个仪器，并借助中心螺旋使经纬仪与脚架结合。其上有三个脚螺旋，用来整平仪器。竖轴轴套与基座连在一起。轴座连接螺旋拧紧后，可将照准部固定在基座上，使用仪器时，切勿松动该螺旋，以免照准部与基座分离而坠落。2．水平度盘水平度盘是玻璃制成的圆环，在其上刻有分划，从0°～360°，顺时针方向注记，用来测量水平角。度盘轴套套在竖轴轴套的外面，绕轴套旋转。在水平度盘下方的度盘轴套上，有些仪器装有金属圆盘，用于复测，称为复测盘。3．照准部照准部上有望远镜、横轴、支架、竖轴、水准管、水平制微动、竖直制微动及读数装置等。经纬仪的各部分构件名称如图所示。经纬仪的读数方法1．分微尺测微器及其读数方法，如图（a）所示。分微尺测微器的结构简单，读数方便，具有一定的读数精度，广泛应用于J6级光学经纬仪。读数的主要设备为读数窗上的分微尺，水平度盘与竖盘上1°的分划间隔，成象后与分微尺的全长相等。上面的窗格里是水平度盘及其分微尺的影象，下面的窗格里是竖盘和其分微尺的影象。分微尺分成60等分，格值1′，可估读到0.1′。读数时，以分微尺上的零线为指标。度数由落在分微尺上的度盘分划的注记读出，小于1′的数值，即分微尺零线至该度盘刻度线间的角值，由分微尺上读出。单平板玻璃测微器主要由平板玻璃、测微尺、连接机构和测微轮组成。转动测微轮，通过齿轮带动平板玻璃和与之固连在一起的测微尺一起转动；测微尺和平板玻璃同步转动，单平板玻璃测微器读数窗的影象下面的窗格为水平度盘影象；中间的窗格为竖直度盘影象；上面较小的窗格为测微尺影象。度盘分划值为30′，测微尺的量程也为30′，将其分为90格，即测微尺最小分划值为20″，当度盘分划影象移动一个分划值（30′）时，测微尺也正好转动30′。测量步骤及方法经纬仪的使用主要包括经纬仪的对中、整平、瞄准和读数等操作步骤。（一）对中对中目的是使仪器的中心与测站点位于同一铅线上。1．打开三脚架，调节脚架高度适中，目估三脚架头大致水平，且三脚架中心大致对准地面标志中心。2．将仪器放在脚架上，并拧紧连接仪器和三脚架的中心连接螺旋，双手分别握住另两条架腿稍离地面前后左右摆动，眼睛看对中器的望远镜，直至分划圈中心对准地面标志中心为止，放下两架腿并踏紧。3．升落脚架腿使气泡基本居中，然后用脚螺旋精确整平。4．检查地面标志是否位于对中器分划圈中心，若不居中，可稍旋松连接螺旋，在架头上移动仪器，使其精确对中。（二）整平整平是利用其座上三个脚螺旋使照准部水准管气泡居中，从而使竖轴竖直和水平度盘水平。整平时，先转动照准部，使照准部水准管与任一对脚螺旋的连线平行，两手同时向内或外转动这两个脚螺旋，使水准管气泡居中。将照准部旋转90°，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中，按以上步骤反复进行，直到照准部转至任意位置气泡皆居中为止。如图所示。（三）瞄准测水平角时，瞄准是指用十字丝的纵丝精确地瞄准目标，具体操作步骤如下：1．调节目镜调焦螺旋，使十字丝清晰。2．松开望远镜制动螺旋和照准部制动螺旋，先利用望远镜上的准星瞄准目标，使在望远镜内能看到目标物象，然后旋紧上述两制动螺旋。3．转动物镜调焦使物象清晰，注意消除视差。4．旋转望远镜和照准部制动螺旋，使十字丝的纵丝精确地瞄准目标，如图3-11所示。（四）读数照准目标后，打开反光镜，并调整其位置，使读数窗内进光明亮均匀。然后进行读数显微镜调焦，使读数窗内分划清晰，并消除视差。最后读取度盘读数并记录。本次测量采用测回法这种方法用于观测两个方向之间的单角。如图所示，观测程序如下：测回法观测1．在O点安置经纬仪，对中、整平后盘左位置精确瞄准左目标A，调整水平度盘为零度稍大，读数A左。2．松开水平制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准右方B目标，读取水平度盘读数B左。以上称上半测回，角值为3．松开水平及竖直制动螺旋，盘右瞄准右方B目标，读取水平度盘读数B右，再瞄准左方目标A，读取水平度盘读数A右。以上称下半测回，角值为4．上、下半测回合称一测回。记录数据测站点号目标点号水平角观测盘左盘右半测回角值一测回角值各测回平均角值°′″°′″°′″°′″°′″AB0001801126506645951645954C6506245036645936B6004824033065012645957C12510304312645942BA00361802641265441265141270C4127302212854412648A60024240364127641279C10127302813018412712CA000180267