角度测量-竖直角测量方法及应用(水利水电工程测量课件)

角度测量—竖直角测量方法及应用(水利水电工程测量课件)汇报人：AA2024-01-14目录contents竖直角测量基本概念与原理光学经纬仪竖直角测量技术电子经纬仪竖直角测量技术全站仪竖直角测量技术及应用误差分析与精度评定方法水利工程中竖直角测量应用实例总结与展望01竖直角测量基本概念与原理竖直角指在同一竖直平面内，一点到目标的方向线与水平线之间的夹角。竖直角定义在水利水电工程中，竖直角测量用于确定地面点的高程、建筑物的高度以及坡度等。竖直角作用竖直角定义及作用测量原理竖直角测量通常采用光学或电子经纬仪，通过测量目标点与仪器中心之间的水平距离和天顶距，利用三角函数关系计算得出竖直角。方法分类根据测量方式的不同，竖直角测量方法可分为直接测量法和间接测量法。直接测量法包括中丝法、三丝法和四丝法等；间接测量法包括测回法和全圆法等。测量原理与方法分类在竖直角测量过程中，误差主要来源于仪器误差、观测误差和外界条件影响。误差来源影响竖直角测量精度的主要因素包括仪器精度、观测者技能水平、大气折光、地球曲率和温度变化等。为了提高测量精度，需要选择高精度仪器、熟练掌握观测技巧并考虑各种影响因素的改正方法。影响因素误差来源与影响因素02光学经纬仪竖直角测量技术光学经纬仪结构与功能用于瞄准目标，其物镜和目镜采用优质的光学玻璃制成，以确保成像清晰。用于测量水平角，通过度盘上的刻度和游标进行读数。用于测量竖直角，与望远镜固定在一起，随望远镜转动。支撑整个仪器，并通过调节脚螺旋使仪器整平。望远镜水平度盘竖盘基座在测量竖直角时，分别进行盘左和盘右观测，然后取两次观测的平均值作为最终结果，以消除竖盘指标差的影响。通过特定的公式计算竖盘指标差，并在观测结果中进行相应的改正。竖盘指标差调整方法指标差计算公式盘左盘右观测取平均值安置仪器瞄准目标读取竖盘读数记录格式观测步骤与记录格式选择合适的测站点，安置光学经纬仪，并对其进行整平和对中。记录盘左和盘右的竖盘读数，并计算竖直角。通过望远镜瞄准目标点，使目标点清晰地成像在十字丝平面上。采用特定的记录表格或电子记录方式，详细记录测站点、目标点、观测时间、竖盘读数等信息。03电子经纬仪竖直角测量技术采用高质量的光学元件，确保观测目标的清晰度和准确性。望远镜系统实现水平和竖直角度的测量，具有高精度的刻度划分。水平度盘与竖直度盘提供稳定的支撑和旋转功能，确保测量过程中的稳定性和可靠性。基座与轴系采用先进的电子测角技术，实现角度的自动读取、记录和显示。电子测角系统电子经纬仪结构与特点通过光电转换装置将角度测量转换为电信号，经过放大、整形、计数等处理，最终显示为数字角度值。原理高精度测量自动化程度高便于数据处理电子测角技术具有极高的测量精度，能够满足高精度测量的需求。实现角度的自动读取、记录和显示，大大提高了工作效率。数字角度值便于计算机处理和分析，可实现测量数据的自动化管理和分析。电子测角原理及优势1.安置仪器选择稳固的地面，将电子经纬仪安置在三脚架上，并调整至水平状态。2.对中整平通过调整三脚架的高度和仪器的位置，使仪器中心与测站点对中，并整平仪器。操作流程与注意事项

操作流程与注意事项3.开机初始化打开电源开关，进行仪器的初始化操作。4.选择测量模式根据实际需要选择测量模式，如单次测量、连续测量等。5.瞄准目标通过望远镜瞄准目标点，使目标清晰成像在十字丝中心。读取并记录数据：按下测量键，仪器自动读取并记录角度数据。操作流程与注意事项注意事项在进行测量前，应对仪器进行全面的检查和校准，确保其处于良好的工作状态。在安置仪器时，应选择稳固的地面，避免仪器在测量过程中发生晃动或倾斜。操作流程与注意事项0102操作流程与注意事项在读取数据时，应注意检查数据的准确性和完整性，避免出现误差或遗漏。在瞄准目标时，应确保目标清晰成像在十字丝中心，以提高测量精度。04全站仪竖直角测量技术及应用全站仪基本组成及功能全站仪组成全站仪主要由电子测距仪、电子经纬仪、微处理器、数据存储器、液晶显示屏、键盘和通讯接口等组成。全站仪功能全站仪具有角度测量、距离测量、坐标测量、数据存储和处理等多种功能，广泛应用于工程测量领域。将全站仪安置在测站点上，对中整平后瞄准目标点。瞄准目标竖直角测量数据记录启动全站仪的竖直角测量功能，通过望远镜瞄准目标点，读取竖直角数据。将测量数据记录在全站仪内部存储器或外部数据采集器中。030201全站仪竖直角测量方法工程概况01某水利工程需要进行大坝变形监测，采用全站仪进行自动化监测。监测方案02在大坝上设置多个监测点，使用全站仪进行定期观测，获取各监测点的三维坐标变化数据。数据分析03通过对监测数据的处理和分析，可以及时发现大坝的变形情况，为工程安全提供有力保障。同时，全站仪的高精度测量能力也为工程的精准施工提供了重要支持。案例分析：全站仪在水利工程中应用05误差分析与精度评定方法由于仪器制造、装配、校正等不完善所引起的误差，如望远镜视准轴不严格水平、横轴不严格垂直于竖轴等。仪器误差由于观测者感官鉴别能力有限、技术水平不高或工作态度不严谨等引起的误差，如照准目标偏心、读数不准确等。观测误差由于温度、湿度、大气折光、风力等因素变化所引起的误差，如温度变化导致仪器变形、风力导致仪器晃动等。外界条件影响误差来源分类及特点衡量观测结果精度的标准，通过计算观测值与其算术平均值之差的平方和的平均数，再开方得到。中误差观测值与其真值之差的绝对值与真值之比，用于衡量观测结果的相对精度。相对误差在一定观测条件下，对某一量进行多次观测时，其误差的绝对值不会超过的界限值。极限误差精度评定指标和计算方法避免在不利的外界条件下进行观测，如风力较大、温度变化剧烈等。选择合适的观测时间和地点确保仪器安置稳定，对中准确，以减少仪器误差对观测结果的影响。严格对中整平仪器通过培训和实践提高观测者的技能水平和工作态度，减少观测误差。提高观测者技能水平采用自动化、数字化等先进测量技术和高精度仪器，提高测量效率和精度。采用先进的测量技术和仪器提高竖直角测量精度措施06水利工程中竖直角测量应用实例监测大坝沉降通过竖直角测量，可以实时监测大坝的沉降情况，及时发现潜在的安全隐患，确保大坝安全运行。监测大坝水平位移利用竖直角测量技术，可以精确测定大坝在不同时间段的水平位移量，为分析大坝稳定性提供重要数据。监测大坝裂缝竖直角测量技术可用于大坝裂缝的监测，通过定期观测裂缝两侧点的竖直角变化，分析裂缝的发展趋势，为采取相应措施提供依据。大坝变形监测中竖直角测量技术应用利用竖直角测量技术，可以对库区地形进行精确测绘，获取高程、坡度等地形参数，为库容计算提供基础数据。库区地形测绘通过竖直角测量确定水位高程，结合库区地形测绘成果，可以准确计算水库的库容，为水库调度和管理提供重要依据。水位观测与库容计算水库库容计算中竖直角测量技术应用堤防工程监测通过竖直角测量技术对堤防工程进行变形监测，实时掌握堤防的位移、沉降等变形情况，确保堤防工程安全稳定运行。河道疏浚与整治在河道疏浚与整治过程中，利用竖直角测量技术对河床高程进行精确控制，确保疏浚深度和整治效果满足设计要求。河道地形测绘利用竖直角测量技术对河道地形进行测绘，获取河道纵断面、横断面等关键地形信息，为河道治理工程设计提供基础资料。河道治理工程中竖直角测量技术应用07总结与展望讲解了竖直角测量的基本原理和方法，包括测量仪器的使用、测量步骤和数据处理等。竖直角测量原理介绍了竖直角测量中可能出现的误差来源，如仪器误差、观测误差和外界条件影响等，并提供了相应的减小误差的方法。测量误差分析阐述了竖直角测量在水利工程中的应用，如大坝变形监测、水位测量和河道地形测绘等，强调了其在工程建设和运行管理中的重要性。水利工程应用回顾本次课程重点内容理论与实践结合通过本次课程的学习，我深刻体会到了理论与实践相结合的重要性。只有将理论知识应用到实际测量中，才能更好地理解和掌握测量原理和方法。团队协作的重要性在实验中，我们小组成员之间相互协作，共同完成了测量任务。这让我意识到团队协作在测量工作中的重要性，只有大家齐心协力，才能取得准确可靠的测量结果。不断学习和进步测量技术不断发展，我需要保持持续学习的态度，不断跟进新技术和新方法，提高自己的专业技能水平。分享个人学习心得和体会智能化测量随着科技的进步，未来测量仪器将更加智能化，能够实现自动瞄准、自动读数和自动记录等功能，提高测量效率和精度