测量学(3).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 角 度 测 量,角度测量分类:,水平角测量,竖直角测量,作用：,水平角,用于求算点的平面位置。,竖直角,用于算高差或倾斜距离改算平距。,3-1 水平角测量原理,地面上一点到两目标的方向线间所夹的,水平角,是指过这两方向线所作两竖直面间的二面角。,水平角测量原理,以过,C,点的铅垂线上任一点,O,为中心，水平放置一个按顺时针刻有0,360,刻划的圆盘，通过,CA,、,CB,各作一竖直面，设两竖直面在圆盘上截取的读数为,a,、,b,，,所求的水,平角,之值为：,b,a,测水平角的仪器：,经纬仪,一、经纬仪概述,经纬仪的种类：,3-2,DJ6,级光学经纬仪,国产经纬仪系列：,DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60,D、J,分别为“大地测量”、“经纬仪”拼音的第一个字母。数字代表所能达到的精度。,进口经纬仪系列：,游标经纬仪,光学经纬仪,电子经纬仪,二、,DJ6,光学经纬仪的构造,3-2,DJ6,级光学经纬仪,基座,水平度盘,照准部,1、基座：脚螺旋、轴套、连接螺旋,2,、,水平度盘：顺时针方向刻有0 360 刻划的圆环。,变换度盘的两种装置：,复测器 度盘变换手轮,3、照准部,复测器扳手,3-2,DJ6,级光学经纬仪,三、,DJ6,光学经纬仪的读数方法,1、分微尺测微器的读数方法,度、分直接读，秒值估读（6的整数倍）,水平度盘读数：,73,04,24,0,1,73,3-3 水 平 角 的 观 测,一、经纬仪的对中、整平和瞄准,1、对中,（1）、用垂球,（2）、用光学对点器（对光学对点器的操作：旋转、推拉）,用,垂,球,对,中,3-3 水 平 角 的 观 测,该两脚螺旋让气泡居中。,2、整平,调脚螺旋让水准管气泡居中。,（1）、先让水准管平行两脚螺旋的连线方向，调,（2）、转动照准部90度，调第三脚螺旋让气泡居中。,注：此两步应反复进行。,气泡居中，,1、2,等高,1,2,3,气泡居中，,3与1、2,等高,1,2,3,3-3 水 平 角 的 观 测,注：,利用光学对点器对中时可与整平穿插进行。,3、瞄准,利用准星、照门或瞄准器。照准目标，然后制动，最后调微动螺旋让十字丝的竖丝精确瞄准目标。,二、水平角观测方法,1,、,测回法,（适用于只有二个方向的单角）,如图欲测,123,，在,2,点安置仪器，,1,、,3,点设观测标志，其观测步骤如,3-3 水 平 角 的 观 测,下：,（1）盘左照准点,1,并读数，设读数为,a,1,。,（2）,盘左照准点,3,并读数，设读数为,b,1,。,则：,123,L,b,1,a,1,3-3 水 平 角 的 观 测,(3)盘右照准点,3,并读数，设读数为,b,2,。,(4),盘右照准点,1,并读数，设读数为,a,2,。,则,123,R,b,2,a,2,以上(1)、(2)步称,上半测回,，(3)、(4)步称,下半测回,。上、下半测回合称,一个测回,。一测回角值：,123,123,L,123,R,3,、测回法记录格式,254,24,06,180,05,00,74,19 06,右,A,B,O,左,A,B,00,04,18,74,23 42,74,19 24,74,19,15,A,B,O,测站,竖盘,位置,目标,水平度盘读数,半测回,角值,一测回,角值,示 意 图,照准后读数，设为,a,。,（2）,依次照准,B,、,C,、,D,，,并读数设为,b,、,c,、,d,。,为提高测量精度，通常观测几个测回，为减小度盘分划误差，测回间按180,n,配置度盘。,3-3 水 平 角 的 观 测,2、方向观测法,（适用于多于二个方向时，当方向数多于,3,时，应归零。）,观测,（1）如图安置仪器于,O,点，选一方向为零方向（如,OA,）,照准,A,点，配置度盘略大于0度，再精确,A,B,O,C,D,盘左,零方向,（3）顺时针转动照准部照准,A,点，读数为,a,2,，,这一步称为,归零,，,a,与,a,2,差值的,绝对值称为,上半测,回,归,零差,。,以上操作,称上半测回。,（4）纵转望远镜成,盘右,，依次照准,A,、,D,、,C,、,B,、,A,并读数。此称下半测回。后一次照准,A,称为,归零,，两次照准,A,读数差称,称为,下半测,回,归,零差,。,3-3 水 平 角 的 观 测,A,B,O,C,D,盘右,零方向,上、下半测回合称一测回。如需测,n,个测回时，按,180,n,配度盘。,）,记录：,盘左读数从上往下记，盘右读数从下往上记。,）,计算：,设同一测回同一方向的盘左读数为,L,，,盘右读数为,R,，,则：,（1）,两倍照准差,2,C,L,(,R,180,),（2）,各方向的平均读数,L,(,R,180,)2,L,C,R,C,（3）,归零后的方向值：,零方向的值写作零，其余各方向的值为平均读减去零方向的平均读数。,（4）各测回归零后方向值的平均值：同一方向几个测回归零后的方向值取平均。,（5）水平角值：相应的方向值之差。,3-3 水 平 角 的 观 测,例：方向观测法记录手薄,3-5 竖 直 角 的 观 测,一、竖直角测量的原理,竖直角,同一竖直面内倾斜视线与水平视线间的夹角。,取值范围：90,90,，大于零为仰角，小于零为俯角。,某视线的竖直角为该视线的竖盘读数与水平视线的竖盘读数之差，而水平视线的读数是一个已知的固定值，因此，测某视线的竖直角只需读出该视线的竖盘读数即可。,二、竖直度盘,竖盘装置：,竖盘指标水准管,竖盘指标水准管微动螺旋,竖直度盘,竖盘注记有顺时针方向增加和逆时针方向增加两种。,三、竖直角的观测,1、仪器安于测站上，盘左照准目标（用中丝），让指标水准管气泡居中，读数设为,L。,3-5 竖 直 角 的 观 测,L,90,L,R,R,270,(,L,R,)2,3-5 竖 直 角 的 观 测,2、盘右照准目标，让指标水准管气泡居中，读数设为,R,。,三、竖直角的计算,竖盘顺增注记的计算公式：,四、竖盘指标差,视线水平时，竖盘读数应为一整数，但通常并非如此，读数与整数间存在着的差值,x,称为指标差,x(,L,R,360)2,若已知指标差可用下式计算竖直角：（竖盘顺增注记）,(,L,90 x）,或,R,270 x,五、竖盘指标自动归零的补偿装置,3-5 竖 直 角 的 观 测,3-经纬仪的检验和校正,一、经纬仪应满足的主要条件,设竖轴为,V V,，,水准管轴,LL,，,视准轴轴,CC,，,横轴,HH,，,则应满足如下条件：,1、,LL,V V,2、,HH,CC,3、,HH,V V,4、,十字竖丝,HH,3-经纬仪的检验和校正,二、经纬仪的检校,1、水准管轴垂直竖轴的检校,检验：用反转法。粗略整平仪器，转动照准部让水准管平行两脚螺旋连线，调脚螺旋让气泡居中，转动照准部180，看气泡是否居中，如居中条件满足，否则条件不满足。,校正：用拨针拨动水准管较正螺丝，让气泡回移一半。此检校需反复进行。,3-经纬仪的检验和校正,校正：如条件不满足需校正。校正时松开十字丝分划板座的固定螺丝，转动十字丝分划板座，,使此条件满足。,2、十字竖丝垂直横轴的检校,检验：安置好仪器后，将竖丝一端对准一点目标并制动。转动微动螺旋，如目标不离开竖丝则条件满足，否则条件不满足。,3-经纬仪的检验和校正,4、视准轴是否垂直横轴的检校,检验：如图，,A、B,两点相距60100米，安置仪器于中点,O,，,在,A,点立一标志，,B,点横放一与,OB,垂直且带有毫米分划的小尺，仪器、标志、小尺大致同高。盘左瞄准,A，,纵转望远镜在小尺上读数,B,1,，,盘右瞄准,A,，,纵转望远镜在小尺上读数,B,2,。,B,1,等,于,B2,则条件满足，否则条件不满足。显然：,C,B,1,B,2,206265,4D,若,C,60,需较正。,校正：在尺上定出一点,B,3,使,B,2,B,3,B,1,B,2,4，,OB,3,便和横轴垂直。用拨针调左右两个十字丝校正螺丝，,3-经纬仪的检验和校正,一松一紧，使十字丝交点与,B,3,影像重合。此检校需反复进行。,4、横轴是否垂直竖轴的检校,检验：如图，在距墙面约50米处安仪器，墙面下方与仪器同高处放一平行横轴的尺子，盘左瞄准高点,P,，,放平望远镜，由十字丝竖丝在尺上读数,P,1,，,盘右瞄准高点,P,，,放平望远镜，由十字丝竖丝,在尺上读数,P,2,。,若,P,1,等于,P,2,，,则条件满足，否则条件不满足。,i,=,P,1,P,2,/2/,D,/,tg,i,20,时需校正,校正一般交专业人员处理。,3-经纬仪的检验和校正,5、竖盘指标差的检校,检验：安置好仪器，盘左、盘右照准同一目标并读取竖盘读数,L,、,R,，,计算出,x,，,如,x,超出1的范围，需校正。,校正：盘右照准目标，调指标水准管微动螺旋，让竖盘读数为,Rx,，,此时指标水准管气泡不居中，用拨针拨动指标水准管校正螺丝使气泡居中。此检校需反复进行。,6、光学对中器的检校,3-经纬仪的检验和校正,3-水平角测量的误差,一、仪器误差,1、视准轴误差,视准轴不垂直横轴时，其偏离垂直位置的角值,C,称视准误差或照准差。,C,对读数的影响,(,C),由图知,：,(,C)B,1,B,OB,C,=,P,1,P,/,OP,B,1,B,=,P,1,P,，,OB,OP,(C)=P,1,P,/,OP,/,cos,=,C,/,cos,规律：,(,C),=,C,/,cos,知：,(1),0,时，,(,C)C,影响最小。,(2)盘左盘右,(,C),的符号相反，盘左盘右观测取平均可消除其影响。,2、横轴误差,仪器整平后横轴不水平，而有一个偏离值,i,，,该值称为横轴误差。,i,对读数的影响(,i,),由图知,：,i,=,P,P,/,P,1,P,=,P,1,P,M,/,P,1,P,3-水平角测量的误差,(,i,),=,P,1,P,M,/,OP,1,=,P,P,1,/,OP,1,i,=,i,tg,规律：,(1),0,时，,(,i,)0,影响最小。,(2)盘左盘右,(,i,),的符号相反，盘左盘右观测取平均可消除其影响。,2、竖轴误差,观测水平角时，仪器竖轴不处于铅垂方向，而偏离的一个角度称,竖轴误差,。,盘左盘右的影响符号相同，盘左盘右观测取平均不能消除其影响。,3-水平角测量的误差,二、观测误差,1、对中误差,如图：对水平角的影响,=,1,+,2,显然:,与偏移量的大小方向、距照准点的距离有关。观测时应注意对中。,3-水平角测量的误差,=,e,sin/,D,1,+sin(,-,)/,D,2,2、目标偏心误差,影响类似于对中误差。,3、瞄准误差,此误差只能从改进照准目标的形状、大小、颜色、亮度、照准方法以及仔细瞄准来减小。,4、读数误差,仔细读数。,二、外界条件的影响,选择成像清晰、稳定的有利时间，克服或避开不利条件。,3-水平角测量的误差,3-8电子经纬仪简介,与光学经纬仪的区别：微机控制的电子测角系统代替光学读数系统。,特点：,1、测量结果自动显示。,2、数据可传入计算机。,