单元三角度测量.

《单元三角度测量.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单元三角度测量.（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第三章 角度测量 角度测量原理 经纬仪的构造及使用 水平角的测量方法 竖直角的测量 角度测量注意事项 第一节 角度测量原理 1、水平角测量原理 概念：空间相交的两条 直线在水平面上的投 影构成的夹角，称为 水平角，取值范围： 0-360 B A O O1 A1 B1 (左) (右) O 0 270 b a 水平面(H) 铅垂线 n =ab=右目标读数左目标读数 2、竖直角概念 竖直角：在同一竖直面内，目 标方向线与水平视线间的 夹角。-90 +90 仰角：目标的方向线在水平视 线的上方，为正。0-90 俯角：目标的方向线在水平视 线的下方，为负。0-90 B A O +a -a 竖直角观测原理

2、 竖直角的角值也是度盘上两个方向的读数之差。 望远镜瞄准目标的视线与水平线分别在竖直度盘上 有对应读数，两读数之差即为竖直角的角值。所不同 的是，竖直角的两方向中的一个方向是水平方 向。无论对哪一种经纬仪来说，视线水平时的竖盘读 数都应为90的倍数。所以，测量竖直角时，只要 瞄准目标读出竖盘读数，即可计算出竖直角。 第二节 经纬仪 光学经纬仪介绍 经纬仪是测量角度的仪器。根据测角精度 的不同，我国的经纬仪系列分为DJ07、DJ1、 DJ2、DJ6、DJ30等几个等级。DJ分别为“大地 测量”和“经纬仪”的汉字拼音第一个字母，其下 标数字为该仪器一测回方向观测中误差的秒数 。 （一）DJ6型光学

3、经纬仪的构造 n三部分： 1、照准部、 2、水平度盘 3、基座 1、照准部 照准部是指经纬仪水平度盘之上，能绕其旋转 轴旋转部分的总称。 照准部主要由竖轴、望远镜、竖直度盘、读数设 备、照准部水准器和光学对中器等组成。 *照准部制动和微动螺旋 *望远镜制动和微动螺旋 *照准部水准器(圆水准器和管水准器) *竖盘机构 *读数显微镜 *光学对中器 2、水平度盘和基座 n水平度盘 水平度盘是用于测量水平角的，上面刻有0360 顺时针注记的分划线。水平度盘与照准部是分离的， 当照准部转动时，水平度盘并不随之转动。 n基座 基座用于支承整个仪器，并通过中心连接螺旋将经 纬仪固定在三脚架上。脚螺旋起整平仪

4、器的作用。 3、光学经纬仪读数设备 n分微尺读数装置 读数原理：分微尺为一固定不动的小尺， 其上分为若干格，通过光路将度盘影像放大 并成像于分微尺所在的平面，且度盘最小分 划间隔之长为分微尺的全长。可以读出小于 度盘最小分划值的读数。 读数窗中的标注： H，Hz, ,水平：均指 平盘。 V，T，垂直：均指竖 盘 度盘最小分划值：1 分微尺分划值： 1 估读至：0.1 （二）DJ2型光学经纬仪 DJ2型光学经纬仪的特点 n轴系间结构稳定，望远镜的放大倍数较大，照准部水 准管的灵敏度较高。 n在读数显微镜中，只能看到水平度盘和竖直度盘中的 一种影像，通过转动换像手轮出现需要读数的度盘影 像。 n采

5、用对径符合读数装置，可消除偏心误差的影响，提 高读数精度。 4 5 6566 65 66 0 0 1 2 4 2 4 3 a) b) DJ2型光学经纬仪读数 对径符合读数装置 （三）电子经纬仪的构造 电子经纬仪在结构和外观上与光学经纬仪相 似，主要不同点在于读数系统采用了电子测角系统 和液晶显示 。 电子测角系统从度盘上取得电信号，再转换成 数字，并将测量结果储存在微处理器内, 根据需要 自动显示在显示屏上，实现了读数的自动化和数字 化。 南方电子经纬仪 n电子经纬仪与光电测距 仪可以组合成全站型电 子速测仪，配合适当的 接口，可将电子手簿记 录的数据输入计算机， 实现数据处理和绘图自 动化。

6、 第三节 经纬仪的使用 u 安置仪器：对中和整平 u 照准 u 读数 一、安置仪器 对中的目的： 仪器中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上； 整平的目的： 仪器竖轴处于铅垂位置，水平度盘处于水平位置 。 经纬仪安置的操作步骤及要领 n初步对中：调节架腿位 置 n初步整平：调节架腿高 度 n精确整平：见图 n精确对中：平移仪器 经纬仪精确整平方法 注意： 精确对中和精确整平，一般都需要经过几次“ 整平对中整平”的循环过程，直至整平和 对中均符合要求。 二、瞄准目标 n松开望远镜制动螺旋和照准部制动螺旋，将望远镜朝 向明亮背景，调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。 n利用照门和准星粗略对准目标，拧紧照

7、准部及望远镜 制动螺旋；调节物镜对光螺旋，使目标影像清晰，注 意消除视差。 n转动照准部和望远镜微动螺旋，精确瞄准目标。测量 水平角时，应用十字丝交点附近的竖丝瞄准目标底部 。 瞄准目标示意 配盘 水平角观测或工程施工放样时，常常需要将水 平度盘起始读数置于零或某一指定读数，这项工作 称为配盘。 使用时，先精确照准目标方向，拧紧水平及竖 直制动螺旋，按下度盘手轮保护手柄，把手轮推进 并转到所要读数，然后将手松开，弹出手轮。 三、读数 n打开反光镜，调节反光镜镜面位置，使读数窗亮度 适中。 n转动读数显微镜目镜对光螺旋，使度盘、测微尺及 指标线的影像清晰。 n根据仪器的读数设备，按前述的经纬仪读

8、数方法进 行读数。 四、电子经纬仪的使用 电子经纬仪在初次使用之前，应对仪器采用的功 能项目，如角度测量单位、竖直角零方向的位置、角 度最小显示单位、竖盘指标零点补偿等进行初始设置 。 使用时，首先按下开机键，在测站点上安置仪器 ，在目标点上安置观测标志，然后瞄准目标，最后在 操作键盘上按测角键，显示屏上即显示角度值。 注意开机后应首先进行“竖直角过零”，即将望远 镜在盘左水平方向上下转动12次，当望远镜通过水 平视线时将指示竖盘指标归零，显示出竖直角值。 对中、整平以及瞄准目标的操作方法同光学经纬 仪。 第四节 水平角的观测与计算 测回法： 当一个测站上只须 观测两个方向所夹的 单角时使用该

9、种方法 。 掌握两组概念 n盘左盘右 n左目标右目标 A O B 施测过程和记录 n安置仪器：在测站点O安置经纬仪，在A、B两点竖立 测杆或测钎等，作为目标标志。 n上半测回：将仪器置于盘左位置，转动照准部，先 瞄准左目标A，读取水平度盘读数 a左 ，松开照准部 制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准右目标B，读取 水平度盘读数b左 ,计算左 = b左 -a左 n下半测回：松开照准部制动螺旋，倒转望远镜成盘右 位置，先瞄准右目标B，读取水平度盘读数b右，松开 照准部制动螺旋，逆时针转动照准部，瞄准左目标A ，读取水平度盘读数 a右,计算右 = b右 - a右 n对于DJ6型光学经纬仪，如果上、下两半

10、测回角值之 差不大于40，认为观测合格。此时，可取上、下两 半测回角值的平均值作为一测回角值。 测回法观测手簿 O A B 测 站 竖盘 位置 目标 水平度盘读 数 半测回角 值 一测回角 值 各测回平均 值 备注 第一 测 回 O 左 A 0 01 30 98 19 18 98 19 24 98 19 30 B 98 20 48 右 A180 01 42 98 19 30 B278 21 12 第二 测 回 O 左 A 90 01 06 98 19 30 98 19 36 B188 20 36 右 A270 00 54 98 19 42 B 8 20 36 注意 l 由于水平度盘盘是顺时针顺

11、时针 刻划和注记记的，所以在计计算 水平角时时，总总是用右目标标的读读数减去左目标标的读读数， 如果不够够减，则应则应 在右目标标的读读数上加上360，再减 去左目标标的读读数，决不可以倒过过来减。 l 配盘盘：当测测角精度要求较较高时时，需对对一个角度观测观测 多个测测回，应应根据测测回数n，以180/n的差值值，安置水 平度盘盘起始读读数。 全圆观测法 当一个测站上需观测两个以上方向所夹的角 度时，叫全圆观测法。 方向观测法的技术要求 经纬仪 型号 半测回归零一测回内2c互差同一方向值各测回互差 DJ28139 DJ6 183024 O A B C D 第五节 竖直角观测 n竖直度盘构造

12、如图所示，光学经纬仪竖直度盘的构造包括竖直度盘如图所示，光学经纬仪竖直度盘的构造包括竖直度盘 、竖盘指标、竖盘指标水准管和竖盘指标水准管微动螺旋、竖盘指标、竖盘指标水准管和竖盘指标水准管微动螺旋( ( 现多被竖盘指标自动归零装置代替现多被竖盘指标自动归零装置代替) )。 竖直度盘固定在横轴的一端，当望远镜在竖直面内转竖直度盘固定在横轴的一端，当望远镜在竖直面内转 动时，动时，竖直度盘也随之转动竖直度盘也随之转动，而，而用于读数的竖盘指标则不用于读数的竖盘指标则不 动。动。 一、竖直度盘构造的特点 竖直度盘构造的特点 是： 当望远镜视线水平， 竖盘指标水准管气泡居 中时，盘左位置的竖盘 读数为9

13、0，盘右位置的 竖盘读数为270。 二、竖直角的计算推导二、竖直角的计算推导 270 90 0180 指标 270 90 0180 指标 L 顺时针注记: L90L 盘左 270 90 0180 R 270 90 0180 指 标 RR270 盘右 以顺时针 注记的竖盘为 例，竖直角计算的公式为: 将盘左、盘右位置的两个竖直角取平均值，则 竖直角计算公式为： 三、竖直角计算公式 竖直角计算公式的判别方法 观测竖直角之前，将望远镜大致放置水平，观察视 线水平时的 竖盘读数， 然后上仰望远镜，观测竖盘读 数是增加还是减少： n若读数增加，则竖直角的计算公式为： n若读数减少，则竖直角的计算公式为：

14、 四、竖盘指标差 n竖盘指标常常偏离正确的位置，其差值x称为竖盘指 标差。 n竖盘指标差x本身有正负号，一般规定当竖盘指标偏 移方向与竖盘注记方向一致时，x取正号，反之x取负 号。 270 90 0180 指标 x L L0 竖直角观测时，指标差互差的限差，DJ2型仪器不得 超过15； DJ6型仪器不得超过25。 五、竖直角观测步骤 n在测站点O安置经纬仪，在目标点A竖立观测标志， 按前述方法确定该仪器竖直角计算公式 n盘左位置：瞄准目标A，使十字丝横丝精确地切于目 标顶端，打开竖盘指标自动归零装置，读取竖盘读数 L n盘右位置：重复步骤2 n根据竖直角计算公式计算 竖直角瞄准目标示意 竖直角观测记录