黄老师 发表于 2013-7-3 07:54:41

吉大13春《测量学》第三章 角度测量课程笔记

吉大《测量学》第三章 角度测量 课程笔记
主要知识点掌握程度
  掌握光学经纬仪和角度测量工具,经纬仪的使用,水平角测量,竖直角测量,经纬仪的检验与校正,角度测量误差与注意事项。
主要知识点整理
  角度测量包括 水平角测量和竖直角测量。
   水平角测量用于确定点的平面位置。
   竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化成水平距离。
   常用仪器    经纬仪
   一、水平角和竖直角测量原理
介绍水平角度和竖直角度测量的基本原理
   (一)、水平角测量原理
   1、水平角:相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度。
2、原理:吉大《测量学》第三章 角度测量 课程笔记
主要知识点掌握程度
  掌握光学经纬仪和角度测量工具,经纬仪的使用,水平角测量,竖直角测量,经纬仪的检验与校正,角度测量误差与注意事项。
主要知识点整理
  角度测量包括 水平角测量和竖直角测量。
   水平角测量用于确定点的平面位置。
   竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化成水平距离。
   常用仪器    经纬仪
   一、水平角和竖直角测量原理
介绍水平角度和竖直角度测量的基本原理
   (一)、水平角测量原理
   1、水平角:相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度。
   2、原理:
  OA投影在水平度盘上读数为a,OB投影在水平度盘上读数为b。
  则:,角值范围:0˚~360˚
   (二)、竖直角测量原理
   1、定义 :在同一竖直面内,仪器中心至目标的倾斜视线与水平视线所加的锐角。
  角值范围:-90 ~ +90°视线向上倾斜,称仰角,α为正值;视线向下倾斜,称俯角,α为负值。
   2、原理:
      α =目标视线读数—水平视线读数
       Z —天顶距
   二、DJ6光学经纬仪和角度测量工具
  介绍光学经纬仪和角度测量工具
  按精度分为DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等。
D—大地测量仪器
  J—经纬仪
  数字—测角精度(一测回方向观测中误差,单位为秒)
  按读数系统分为:光学经纬仪、电子经纬仪。   
  按性能分为:方向经纬仪、复测经纬仪
  目前建筑测量中使用较多的是光学经纬仪,一般用DJ6,精度要求较高时用DJ2。
   (一)、DJ6光学经纬仪的构造
  DJ6光学经纬仪包括基座、度盘、照准部三大部分。
   1、基座
   由轴座、脚螺旋、底板、三角压板等组成。
  作用:用于连接和整平。
   2、度盘
包括水平度盘和竖直度盘,由光学玻璃制成。
注记:0˚ ~ 360˚
分划:20'、30 ' 、1 ˚三种
注:    ①水平度盘顺时针注记,与竖轴不固定,不随望远镜转动;
      ②水平度盘有复测钮或变换钮,用作改变观测方向的角度值;
      ③竖直度盘顺时针注记或逆时针注记,与望远镜固定,随望远镜一起转动。
   3、照准部
  主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、竖直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数设备、水准器和光学对点器等组成。
   望远镜 —用于瞄准目标
   圆水准器 —用于粗略整平仪器
   管水准器 — 用于精确整平仪器
   光学对点器— 用于使度盘中心和测点在同一铅垂线上读数装置—用于读数
   (二)、读数装置及读数方法
  读数装置由棱镜、透镜、读数显微镜组成;用于读取度盘读数。
  读数方法分测微尺和测微器两种方法。
         水平读数:215˚ 06'48 "         竖直读数:92˚   17' 30"
竖直读数:78˚   52'00"         水平读数:转动测微轮重合读数
   (三)、测钎、标杆和觇牌
  测钎、标杆和觇牌均为经纬仪瞄准目标时所使用的照准工具。
   测钎:适用与距测站较近的目标。
   标杆:适用与距测站较远的目标。
   觇牌:固定在三脚架上使用,远近皆可适用;一般为红白或黑白相间且常与棱镜结 合,用于电子经纬仪或全站仪。
  有时也可悬挂垂球用垂球线作为瞄准标志。
   三、经纬仪的使用
  经纬仪的使用步骤和方法经纬仪的使用包括对中、整平、瞄准和读数四项基本操作。
   (一)、对中、整平
   目的:
  ①使测点中心与仪器竖轴中心在同一铅垂线上;
  ②使水平度盘处于水平位置。
  方法:有垂球对中和光学对点器对中两种,由于垂球对中精度较低,且使用不便,工程测量中一般采用光学对点器对中。
   光学对点器对中及整平的步骤:
  ①安置仪器:高度适中,使测点在视场内;
  ②强制对中:调节脚螺旋,使光学对点器中心与测点重合;
  ③粗略整平:调节三脚架,使圆水准气泡居中;
  ④精确整平:调节脚螺旋,使长水准气泡居中;
  ⑤精确对中:移动基座,精确对中(只能前后、左右移动,不能旋转);
  ⑥重复④ 、⑤两步,直到完全对中、整平。
   (二)、调焦与瞄准
   目的:视准轴对准观测目标的中心。
   方法:
  ① 调节目镜调焦螺旋,使十字丝清晰;
  ②利用粗瞄器,粗略瞄准目标,固定制动螺旋;
  ③调节物镜调焦螺旋使目标成像清晰,注意消除视差;
  ④调节制动、微动螺旋,精确瞄准。
  测水平角用双丝夹粗目标
  测竖直角用横丝切目标顶部
   (三)、读数
   方法:
  ①打开反光镜,使读数窗光线均匀;
  ②调焦使读数窗分划清晰(注意消除视差);
  ③按不同的测微器直接读取水平、竖直度盘 读数(度、分、秒,秒为估读且为6的倍数)。水平角:215˚06' 48 "      竖直角: 78˚52' 00 "
   四、水平角测量
  介绍水平角度测量方法:测回法和方向法。
   (一)、测回法(只有两个方向)
   1、操作步骤
  ①安置仪器于O点,对中整平;
  ②正镜(盘左)瞄准M点,度盘归零;
  ③顺时针转动仪器,瞄准N点读数;
  ④倒镜(盘右),瞄准N点读数;
  ⑤逆时针转动仪器,瞄准M点读数。
   2、记录与计算(见表3.1)
    ①盘左(正镜)观测
  瞄M,记录 m左= 0°00′36″
  瞄N,记录   n左= 68°42′48″
  上半测回的角值:
 β左= n左- m左= 68°42′12″
  ②盘右(倒镜)观测
  瞄N, 记录n右= 248°42′30″
  瞄M, 记录 m右= 180°00′24″
  下半测回角值:
β右= n右- m右= 68°42′06″
  ③检核
  对于DJ6经纬仪,上下半测回角度之差应满足:,否则,应重测。
  ④一测回角值
  当测角精度要求较高时,需观测多个测回:
      ① 第一测回度盘归零;
      ②其他各测回间按180˚/n(n为测回数)的差值,变换度盘;
      ③各测回角值之差不得超过40";
      ④取各测回平均值作为最后结果。
(二)、方向观测法(目标多于两个)
   1、 操作步骤
  ①安置仪器于测站点O,对中、整平;
  ②正镜(盘左),选择零方向C,顺时针依次照准目标D、A、B、C(归零),读数;
    ③倒镜(盘右),瞄准零方向C,逆时针依次照准目标B、A、D、 C(归零),读数;               
   2、记录与计算(观测记录见表3.2)
①归零差的计算:
  分别计算盘左、盘右两次瞄准起始方向读数之差Δ;(若Δ超限,应及时重测)
②计算2c值(两倍视准误差):
         2c = 盘左读数-(盘右读数±180˚)若2c超限,应及时重测。
③各方向平均读数的计算:
      
 ④归零后方向值的计算:
      各方向平均读数分别减起始方向平均读数。
 ⑤ 各测回归零后平均方向值的计算:
   各测回归零后方向值的平均值。
 ⑥ 水平角的计算:
      相邻方向值之差,即为相邻方向所夹的水平角。
方向观测法限差的要求
表3.2方向观测法观测手簿
   五、竖直角测量
  介绍竖直角度测量方法和指标差。
   (一)、竖直度盘构造
  竖直度盘固定在望远镜的旋转轴(横轴)上。主要由竖直度盘、竖盘指标、(竖盘指标水准管、竖盘指标水准管微动螺旋), 目前很多仪器用自动补偿器代替了水准管。
  根据度盘的刻划顺序不同,分为顺时针注记和逆时针注记两种。
顺时针注记
逆时针注记
   (二)、竖直角观测与计算
   1、竖直角计算公式
 顺时针注记竖盘
    刻划:目镜0°,物镜180°
    盘左:  αL=90°- L(上半测回)
    盘右:  αR=R-270°(下半测回)
   一测回竖直角:
            α =(αL+αR)/2 =(R-L-180°)/2
逆时针注记竖盘
   刻划:目镜180° ,物镜0°
   盘左:  αL= L- 90° (上半测回)
   盘右:  αR= 270°-R(下半测回)
   一测回竖直角:
                  α =(αL+αR)/2 =(L-R+180°)/2
   (L、R分别为盘左、盘右竖盘读数)
  竖直角计算的通用公式:
  (1)当望远镜视线往上仰,竖盘读数增加时:α=瞄准目标时的读数 -视线水平时的常数
  (2)当望远镜视线往上仰,竖盘读数减小时:α=视线水平时的常数-瞄准目标时的读数
  对不同注记形式的度盘 ,首先应正确判读视线水平时的常数,且同一仪器盘左、盘右的常数差为180˚。
   2、观测、记录与计算
竖直角观测
   ①安置仪器,对中、整平;
   ②盘左瞄准目标某一位置,读取竖盘读数L;
   ③盘右瞄准原目标位置,读取竖盘读数R。(以上盘左、盘右观测构成一个测回)
  记录与计算(见表3.3)
      ①分别计算盘左、盘右半测回竖直角,
      ②计算盘左盘右的平均值作为一测回竖直角。
表3.3   竖直角观测手簿
       αL=90°- L                  αR=R-270°
          x =( αR - αL )/2          α =(αL+αR)/2
   (三)、竖盘读数指标差
  读数指标与正确位置之间的小夹角x,称为竖盘指标差。
  指标差计算
  如图:盘左位置,望远镜上仰,读数减小,竖盘读数为L。则正确的竖直角为:
 α= 90°-L+x=αL+x                  (1)
  如图:盘右位置,望远镜上仰,读数增大,竖盘读数为R。则正确的竖直角为:
α= R- 270°- x=αR-x  (2)
(1)、(2)两式联立得:

  通过盘左、盘右竖直角取平均值,可以消除指标差;
  对于DJ6经纬仪,同一测站上不同目标的指标差互差或同方向各测回指标差互差,不应 超过25"。
   六、经纬仪的检验与校正
  介绍经纬仪的轴系和关系以及检验方法。
   (一)、经纬仪应满足的几何条件
主要轴线:
    竖轴VV
    水准管轴LL
    横轴HH
    视准轴CC
几何关系:
                LL⊥VV
                CC⊥HH
                HH⊥VV
   望远镜十字丝竖丝垂直于横轴
   (二)、检验与校正
   1、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)、校正
   ① 用脚螺旋调一半;
   ② 用水准管校正螺旋调一半。
  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。
   2、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用十字丝的校正螺旋调整。
   3、视准轴垂直于横轴(2c)的检验与校正
   (1)、检验
  ① 平地选DAB=20m左右,安置仪器于中点O;A点设瞄准标志,B点横一毫米刻划标尺( 注意标志、标尺与仪器同高)。
  ② 盘左:瞄A,倒镜,读数为B1
  ③ 盘右:瞄A,倒镜,读数为B2
  ④ 若B1= B2,则满足要求若B1 ≠B2,则存在c角,当c超过1'时,需校正。
   (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调节十字丝校正螺丝,使十字丝交点对准B3 ;
   4、横轴垂直于竖轴的检验与校正
   (1)、检验
    ①距墙壁D=30m安置仪器,墙壁上选一明显目标P,αΡ≥30°;
    ②盘左:瞄P,望远镜水平,读数P1,标出P1 ;
    ③盘右:瞄P,望远镜水平,读数P2 ,标出P2 ;
    ④若P1=P2,则满足要求,若P1≠P2,则存在i角,需校正。
   (2)、校正
  ①墙上定出P1、P2的中点PM;
  ②调节水平微动,瞄准P M,将望远镜上仰(十字丝交 点必偏离P点,至P'点;
  ③校正横轴一端支架上的偏心环,使横轴一端升高或降低,移动十字丝,精确瞄准P;
  ④反复检校,直至i角小于1';
   5、竖盘指标差的检验与矫正
   (1)、检验
  ① 仪器整平,用盘左、盘右分别瞄准大致水平方向的 P点,读数为L,R。
  ② 计算竖直角和指标差
             α =(R-L-180°)/2
                X=(L+R-360°)/2
DJ6:若 X≤60″,满足要求,若 X>60″ ,需要校正。
   (2)、校正
  ①盘右瞄准P点;
  ②调节指标水准管微动螺旋,使竖盘读数为:R=α+x+270°
  ③调节指标水准管校正螺丝,使气泡居中。
   6、光学对点器的检验与校正
   (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˚,将对点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调节对点器校正螺丝,使对点器中心投影与P重合。
   七、角度测量误差与注意事项
   (一)、仪器误差
  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)、度盘偏心差(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)
  (4)、度盘刻划误差(度盘刻划不均匀,测回间变换度盘可减弱)
  (5)、竖轴倾斜误差(盘左、盘右取平均不可消除,精确整平可减弱)
   (二)、观测误差
  (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)、仪器整平误差(精确整平,一测回内气泡偏离不能超过2格,否则,测回间重新整平 )
  (4)、照准误差(消除视差,精确瞄准)
  (5)、读数误差(消除视差,认真读数)
   (三)、外界条件的影响
  外界条件的影响比较复杂,应选择有利的观测条件,尽量避免不利因素对测量的影响。
  (1)、温度的影响(打伞遮阳)
  (2)、大气折光的影响(选择良好的天气观测)
   八、其他经纬仪简介
   (一)、DJ2光学经纬仪
  主要用于三、四等角度测量和精密工程测量。
  特点:
  1、测角精度高;
  2、采用对径符合读数;
  3、测微器可直接读到秒。

   (二)、电子经纬仪
  电子经纬仪是一种采用光电元件实现测角自动化、数字化的电子测角仪器。
  特点:
  1、采用电子测角系统,自动显示测量结果;
  2、可与测距仪组成全站仪;
  3、测量数据处理自动化。
电子经纬仪显示屏及操作键盘
特点:自动读数、记录、计算。
   (三)、激光经纬仪
  在经纬仪上安装激光装置,使视准轴射出一条可见光。主要用于各种施工量。

  
   
  OA投影在水平度盘上读数为a,OB投影在水平度盘上读数为b。
  则:,角值范围:0˚~360˚
   (二)、竖直角测量原理
   1、定义 :在同一竖直面内,仪器中心至目标的倾斜视线与水平视线所加的锐角。
  角值范围:-90 ~ +90°视线向上倾斜,称仰角,α为正值;视线向下倾斜,称俯角,α为负值。
   2、原理:
      α =目标视线读数—水平视线读数
       Z —天顶距
   二、DJ6光学经纬仪和角度测量工具
  介绍光学经纬仪和角度测量工具
  按精度分为DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等。
D—大地测量仪器
  J—经纬仪
  数字—测角精度(一测回方向观测中误差,单位为秒)
  按读数系统分为:光学经纬仪、电子经纬仪。   
  按性能分为:方向经纬仪、复测经纬仪
  目前建筑测量中使用较多的是光学经纬仪,一般用DJ6,精度要求较高时用DJ2。
   (一)、DJ6光学经纬仪的构造
  DJ6光学经纬仪包括基座、度盘、照准部三大部分。
   1、基座
   由轴座、脚螺旋、底板、三角压板等组成。
  作用:用于连接和整平。
   2、度盘
包括水平度盘和竖直度盘,由光学玻璃制成。
注记:0˚ ~ 360˚
分划:20'、30 ' 、1 ˚三种
注:    ①水平度盘顺时针注记,与竖轴不固定,不随望远镜转动;
      ②水平度盘有复测钮或变换钮,用作改变观测方向的角度值;
      ③竖直度盘顺时针注记或逆时针注记,与望远镜固定,随望远镜一起转动。
   3、照准部
  主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、竖直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数设备、水准器和光学对点器等组成。
   望远镜 —用于瞄准目标
   圆水准器 —用于粗略整平仪器
   管水准器 — 用于精确整平仪器
   光学对点器— 用于使度盘中心和测点在同一铅垂线上读数装置—用于读数
   (二)、读数装置及读数方法
  读数装置由棱镜、透镜、读数显微镜组成;用于读取度盘读数。
  读数方法分测微尺和测微器两种方法。
         水平读数:215˚ 06'48 "         竖直读数:92˚   17' 30"
竖直读数:78˚   52'00"         水平读数:转动测微轮重合读数
   (三)、测钎、标杆和觇牌
  测钎、标杆和觇牌均为经纬仪瞄准目标时所使用的照准工具。
   测钎:适用与距测站较近的目标。
   标杆:适用与距测站较远的目标。
   觇牌:固定在三脚架上使用,远近皆可适用;一般为红白或黑白相间且常与棱镜结 合,用于电子经纬仪或全站仪。
  有时也可悬挂垂球用垂球线作为瞄准标志。
   三、经纬仪的使用
  经纬仪的使用步骤和方法经纬仪的使用包括对中、整平、瞄准和读数四项基本操作。
   (一)、对中、整平
   目的:
  ①使测点中心与仪器竖轴中心在同一铅垂线上;
  ②使水平度盘处于水平位置。
  方法:有垂球对中和光学对点器对中两种,由于垂球对中精度较低,且使用不便,工程测量中一般采用光学对点器对中。
   光学对点器对中及整平的步骤:
  ①安置仪器:高度适中,使测点在视场内;
  ②强制对中:调节脚螺旋,使光学对点器中心与测点重合;
  ③粗略整平:调节三脚架,使圆水准气泡居中;
  ④精确整平:调节脚螺旋,使长水准气泡居中;
  ⑤精确对中:移动基座,精确对中(只能前后、左右移动,不能旋转);
  ⑥重复④ 、⑤两步,直到完全对中、整平。
   (二)、调焦与瞄准
   目的:视准轴对准观测目标的中心。
   方法:
  ① 调节目镜调焦螺旋,使十字丝清晰;
  ②利用粗瞄器,粗略瞄准目标,固定制动螺旋;
  ③调节物镜调焦螺旋使目标成像清晰,注意消除视差;
  ④调节制动、微动螺旋,精确瞄准。
  测水平角用双丝夹粗目标
  测竖直角用横丝切目标顶部
   (三)、读数
   方法:
  ①打开反光镜,使读数窗光线均匀;
  ②调焦使读数窗分划清晰(注意消除视差);
  ③按不同的测微器直接读取水平、竖直度盘 读数(度、分、秒,秒为估读且为6的倍数)。水平角:215˚06' 48 "      竖直角: 78˚52' 00 "
   四、水平角测量
  介绍水平角度测量方法:测回法和方向法。
   (一)、测回法(只有两个方向)
   1、操作步骤
  ①安置仪器于O点,对中整平;
  ②正镜(盘左)瞄准M点,度盘归零;
  ③顺时针转动仪器,瞄准N点读数;
  ④倒镜(盘右),瞄准N点读数;
  ⑤逆时针转动仪器,瞄准M点读数。
   2、记录与计算(见表3.1)
    ①盘左(正镜)观测
  瞄M,记录 m左= 0°00′36″
  瞄N,记录   n左= 68°42′48″
  上半测回的角值:
 β左= n左- m左= 68°42′12″
  ②盘右(倒镜)观测
  瞄N, 记录n右= 248°42′30″
  瞄M, 记录 m右= 180°00′24″
  下半测回角值:
β右= n右- m右= 68°42′06″
  ③检核
  对于DJ6经纬仪,上下半测回角度之差应满足:,否则,应重测。
  ④一测回角值
  当测角精度要求较高时,需观测多个测回:
      ① 第一测回度盘归零;
      ②其他各测回间按180˚/n(n为测回数)的差值,变换度盘;
      ③各测回角值之差不得超过40";
      ④取各测回平均值作为最后结果。
(二)、方向观测法(目标多于两个)
   1、 操作步骤
  ①安置仪器于测站点O,对中、整平;
  ②正镜(盘左),选择零方向C,顺时针依次照准目标D、A、B、C(归零),读数;
    ③倒镜(盘右),瞄准零方向C,逆时针依次照准目标B、A、D、 C(归零),读数;               
   2、记录与计算(观测记录见表3.2)
①归零差的计算:
  分别计算盘左、盘右两次瞄准起始方向读数之差Δ;(若Δ超限,应及时重测)
②计算2c值(两倍视准误差):
         2c = 盘左读数-(盘右读数±180˚)若2c超限,应及时重测。
③各方向平均读数的计算:
      
 ④归零后方向值的计算:
      各方向平均读数分别减起始方向平均读数。
 ⑤ 各测回归零后平均方向值的计算:
   各测回归零后方向值的平均值。
 ⑥ 水平角的计算:
      相邻方向值之差,即为相邻方向所夹的水平角。
方向观测法限差的要求
表3.2方向观测法观测手簿
   五、竖直角测量
  介绍竖直角度测量方法和指标差。
   (一)、竖直度盘构造
  竖直度盘固定在望远镜的旋转轴(横轴)上。主要由竖直度盘、竖盘指标、(竖盘指标水准管、竖盘指标水准管微动螺旋), 目前很多仪器用自动补偿器代替了水准管。
  根据度盘的刻划顺序不同,分为顺时针注记和逆时针注记两种。
顺时针注记
逆时针注记
   (二)、竖直角观测与计算
   1、竖直角计算公式
 顺时针注记竖盘
    刻划:目镜0°,物镜180°
    盘左:  αL=90°- L(上半测回)
    盘右:  αR=R-270°(下半测回)
   一测回竖直角:
            α =(αL+αR)/2 =(R-L-180°)/2
逆时针注记竖盘
   刻划:目镜180° ,物镜0°
   盘左:  αL= L- 90° (上半测回)
   盘右:  αR= 270°-R(下半测回)
   一测回竖直角:
                  α =(αL+αR)/2 =(L-R+180°)/2
   (L、R分别为盘左、盘右竖盘读数)
  竖直角计算的通用公式:
  (1)当望远镜视线往上仰,竖盘读数增加时:α=瞄准目标时的读数 -视线水平时的常数
  (2)当望远镜视线往上仰,竖盘读数减小时:α=视线水平时的常数-瞄准目标时的读数
  对不同注记形式的度盘 ,首先应正确判读视线水平时的常数,且同一仪器盘左、盘右的常数差为180˚。
   2、观测、记录与计算
竖直角观测
   ①安置仪器,对中、整平;
   ②盘左瞄准目标某一位置,读取竖盘读数L;
   ③盘右瞄准原目标位置,读取竖盘读数R。(以上盘左、盘右观测构成一个测回)
  记录与计算(见表3.3)
      ①分别计算盘左、盘右半测回竖直角,
      ②计算盘左盘右的平均值作为一测回竖直角。
表3.3   竖直角观测手簿
       αL=90°- L                  αR=R-270°
          x =( αR - αL )/2          α =(αL+αR)/2
   (三)、竖盘读数指标差
  读数指标与正确位置之间的小夹角x,称为竖盘指标差。
  指标差计算
  如图:盘左位置,望远镜上仰,读数减小,竖盘读数为L。则正确的竖直角为:
 α= 90°-L+x=αL+x                  (1)
  如图:盘右位置,望远镜上仰,读数增大,竖盘读数为R。则正确的竖直角为:
α= R- 270°- x=αR-x  (2)
(1)、(2)两式联立得:

  通过盘左、盘右竖直角取平均值,可以消除指标差;
  对于DJ6经纬仪,同一测站上不同目标的指标差互差或同方向各测回指标差互差,不应 超过25"。
   六、经纬仪的检验与校正
  介绍经纬仪的轴系和关系以及检验方法。
   (一)、经纬仪应满足的几何条件
主要轴线:
    竖轴VV
    水准管轴LL
    横轴HH
    视准轴CC
几何关系:
                LL⊥VV
                CC⊥HH
                HH⊥VV
   望远镜十字丝竖丝垂直于横轴
   (二)、检验与校正
   1、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)、校正
   ① 用脚螺旋调一半;
   ② 用水准管校正螺旋调一半。
  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。
   2、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用十字丝的校正螺旋调整。
   3、视准轴垂直于横轴(2c)的检验与校正
   (1)、检验
  ① 平地选DAB=20m左右,安置仪器于中点O;A点设瞄准标志,B点横一毫米刻划标尺( 注意标志、标尺与仪器同高)。
  ② 盘左:瞄A,倒镜,读数为B1
  ③ 盘右:瞄A,倒镜,读数为B2
  ④ 若B1= B2,则满足要求若B1 ≠B2,则存在c角,当c超过1'时,需校正。
   (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调节十字丝校正螺丝,使十字丝交点对准B3 ;
   4、横轴垂直于竖轴的检验与校正
   (1)、检验
    ①距墙壁D=30m安置仪器,墙壁上选一明显目标P,αΡ≥30°;
    ②盘左:瞄P,望远镜水平,读数P1,标出P1 ;
    ③盘右:瞄P,望远镜水平,读数P2 ,标出P2 ;
    ④若P1=P2,则满足要求,若P1≠P2,则存在i角,需校正。
   (2)、校正
  ①墙上定出P1、P2的中点PM;
  ②调节水平微动,瞄准P M,将望远镜上仰(十字丝交 点必偏离P点,至P'点;
  ③校正横轴一端支架上的偏心环,使横轴一端升高或降低,移动十字丝,精确瞄准P;
  ④反复检校,直至i角小于1';
   5、竖盘指标差的检验与矫正
   (1)、检验
  ① 仪器整平,用盘左、盘右分别瞄准大致水平方向的 P点,读数为L,R。
  ② 计算竖直角和指标差
             α =(R-L-180°)/2
                X=(L+R-360°)/2
DJ6:若 X≤60″,满足要求,若 X>60″ ,需要校正。
   (2)、校正
  ①盘右瞄准P点;
  ②调节指标水准管微动螺旋,使竖盘读数为:R=α+x+270°
  ③调节指标水准管校正螺丝,使气泡居中。
   6、光学对点器的检验与校正
   (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˚,将对点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调节对点器校正螺丝,使对点器中心投影与P重合。
   七、角度测量误差与注意事项
   (一)、仪器误差
  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)、度盘偏心差(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)
  (4)、度盘刻划误差(度盘刻划不均匀,测回间变换度盘可减弱)
  (5)、竖轴倾斜误差(盘左、盘右取平均不可消除,精确整平可减弱)
   (二)、观测误差
  (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)、仪器整平误差(精确整平,一测回内气泡偏离不能超过2格,否则,测回间重新整平 )
  (4)、照准误差(消除视差,精确瞄准)
  (5)、读数误差(消除视差,认真读数)
   (三)、外界条件的影响
  外界条件的影响比较复杂,应选择有利的观测条件,尽量避免不利因素对测量的影响。
  (1)、温度的影响(打伞遮阳)
  (2)、大气折光的影响(选择良好的天气观测)
   八、其他经纬仪简介
   (一)、DJ2光学经纬仪
  主要用于三、四等角度测量和精密工程测量。
  特点:
  1、测角精度高;
  2、采用对径符合读数;
  3、测微器可直接读到秒。

   (二)、电子经纬仪
  电子经纬仪是一种采用光电元件实现测角自动化、数字化的电子测角仪器。
  特点:
  1、采用电子测角系统,自动显示测量结果;
  2、可与测距仪组成全站仪;
  3、测量数据处理自动化。
电子经纬仪显示屏及操作键盘
特点:自动读数、记录、计算。
   (三)、激光经纬仪
  在经纬仪上安装激光装置,使视准轴射出一条可见光。主要用于各种施工量。

  
  

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