平面测量教学PPT

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1、第第2 2章章 平面测量平面测量 水平角测量 距离测量 直线定向 角度测量误差分析重点与难点：1、经纬仪的构造 2、测角原理和方法 3、仪器的对中整平基本内容：角度测量角度测量水平角测量 - 平面竖直角测量 - 高程角度、距离角度、距离： 确定地面点位置的两个元素确定地面点位置的两个元素距离测量距离测量 - - 平面平面第第1 1节节 平面测量概述平面测量概述水平角测量原理水平角测量原理 地面上两相 交直线的夹 角在水平面 上的投影OCAnm= n m水平面经纬仪量角器测角设备经纬仪应具备的条件：经纬仪应具备的条件：1 1、有一个带有一个带刻度线刻度线能置于水平位置的能置于水平位置的水平度盘水

2、平度盘和和能置于竖直位置的能置于竖直位置的垂直度盘垂直度盘；2 2、水平度盘水平度盘中心中心必须处于角顶点的必须处于角顶点的铅垂线上铅垂线上；3 3、望远镜能在、望远镜能在水平方向水平方向和和竖直方向竖直方向转动转动; ;便于瞄便于瞄准不同方向不同高度的目标；准不同方向不同高度的目标；4 4、有一个读数设备。、有一个读数设备。测角设备：经纬仪测角设备：经纬仪常用的光学经纬仪：DJ07 DJ1 DJ2 DJ6 DJ30 经纬仪：用于测定水平角和竖直角的仪器。有光学经纬仪和电子经纬仪之分。第第2 2节节 角度测量仪器角度测量仪器一、DJ6级光学经纬仪基本构造照准部水平度盘基座1 照准部2 水平度盘

3、v水平度盘：顺时针方向刻有0到 360的分划线，用来测量水平角。v水平度盘转动控制装置：位置变动 手轮和复测装置。v外轴装置：v望远镜：v照准部水准管：v读数显微镜：v竖直度盘：v横轴、竖轴：照准部水平度盘基座读数显微镜经纬仪1经纬仪2望远镜 上下制动螺旋望远镜 上下微动螺旋竖直度盘竖直指标水准 管微动螺旋水平制动、 微动螺旋光学对中器读数窗反光镜读数窗反光镜度盘配置按钮竖直指标 水准管微动螺旋光学对中器望远镜上下制动阀瞄准器HV01234560123456二、读数设备与读数方法11211389881125430890442读数练习HV01234560123456234273272234210

4、62730242全站仪 是电子经纬仪和测距仪 组合。 能完成一个测站的全部 工作（测角、测距、坐标 计算、高程计算等）。 测角部分与光学经纬仪 主要差别在读数系统，其 他如照准、对中、整平等 装置是相同的。目前最高 精度的全站仪可显示到 0.1，测角精度可达 0.5。1、安置经纬仪把仪器安置在测站上。三、经纬仪的安置 简易标志：混凝土路面木桩 混凝土桩标志： 强制对中观测墩：地面坐标点标志形式:根 直径30的螺纹钢导线标点混凝土桩标志：坐标标定位置水准点标白色瓷砖铜板强制对中底盘强制对中观测墩：坐标标定位置2、对中、整平 对中 - 使度盘中心处于角顶点的铅垂线上 整平 - 使水平度盘置于水平位

5、置上对中方法： 垂球对中； 光学对中器对中； 激光对点器对中。动画（1）垂球对中整平123123 首先用圆水准器粗平仪器，然后用长水准管精平。经过反复几次最终使长水准管气泡在任 意位置处于居中 粗平方法：与水准仪粗平方法相同。 (动画) 精平方法：气泡居中，1、2等高123气泡居中，3与1、2等高精平方法： 转动仪器，使水准管与1、2脚螺旋连线平行。根据气泡位置运用法则，对向旋转1、2脚螺旋。转动仪器90度，运用法则，旋转3脚螺旋。123平行高（2） 光学对中器对中、整平1、用三脚架或角螺旋使分划板上的 圆心或十字丝交点对准测点。2、用三脚架腿的伸缩部分调节三脚 架腿的长度使仪器基本水平3、用

6、脚螺旋使经纬仪精确整平4、在架头上平移仪器，使仪器精确 对中5、重复第3、4步，达到精确对中 和整平。照准标志：大花杆、 小花杆和觇标经纬仪的十字丝分划板双丝单丝中丝下丝上丝3 瞄准动画瞄准瞄准瞄准第第3 3节节 水平角测量水平角测量 水平角的观测方法：1、测回法观测两个方向之间的单角2、方向法（全圆测回法）观测两个以上方向之间的夹角 基本概念n 盘左和盘右盘左/正镜:竖盘在望远镜的左边盘右/倒镜:竖盘在望远镜的右边n 测回上半测回/下半测回一个测回/多个测回n 配盘竖盘盘左盘右 测回法测量水平角OABu 观测方法经纬仪置于盘左位置，配盘倒镜，置于盘右位置测测站竖盘竖盘 位置目标标读读数半测测

7、回角一测测回均值值均值值左右左右u 测回法观测记录O（1 ）ABAB0 01 0685 36 18180 01 24 265 36 3090 00 36175 35 42270 00 48355 35 48ABABO（2 ）85 35 1285 35 0685 35 0685 35 0085 35 0985 35 0385 35 06上半测回下半测回一个测回第二测回要按(180/m)配盘u 注意及说明n 测回间要配盘n 上/下两个半测回照准部的水平旋转方向， 照准目标的顺序不同：上半测回顺时针；下半测回逆时针n 上/下半测回角度较差应不大于36（DJ6）n 记录时， 分、秒一般都要记两位n 计

8、算时，取平均值的原则是“奇进偶不进” 全圆测回法测量水平角 盘左：配盘，顺时针观测 盘右： 逆时针观测ABCDA（归零）ABCDA ABCDO 零方向u 观测方法归零测测 站目 标标盘盘左 L盘盘右 R平均 读读数归归零后 方向值值各测测回 归归零方向 平均值值水平角值值OAB C D A0 01 0671 52 06145 30 48210 12 120 01 24 180 01 1830 12 06325 30 48251 52 00180 01 12OA B C D A90 01 24161 52 06235 30 54300 12 2490 01 36270 01 24120 12 1

9、855 30 48341 52 00270 01 180 01 0971 52 03145 30 48210 12 090 01 2190 01 21161 52 03235 30 51300 12 2190 01 30(0 01 15)0 00 0071 50 48145 29 33210 10 54(90 01 26)0 00 0071 50 37145 29 25210 10 550 00 0071 50 42145 29 29210 10 5471 50 4273 38 4764 41 25全圆测回法观测记录（DJ6）u 方向法的计算：n 两倍照准误差2C（C 视准轴误差）（DJ2）2

10、C=盘左读数-(盘右读数180 0)n 各方向的平均读数平均读数=盘左读数+(盘右读数1800) /2n 归零后的方向值各方向的平均读数-零方向的读数n 各测回归零后的方向平均值同一方向各测回取平均值n 各水平角值两方向值之差（逆时针夹角）n 方向观测和计算同步进行，以便及时发现问题。n 区别方向值与水平角。仪仪器半测测回 归归零差一测测回内 2C互差同一方向值值 各测测回互差J212“18 “12 “J618 “36 “24 “水平角方向法观测的技术要求u 注意及说明（1） 仪器误差（2） 观测误差（3） 外界条件的影响（4） 经纬仪的检校角度测量的误差分析角度测量的误差分析（1） 仪器误差

11、1. 照准部偏心误差产生情况：照准部旋转中心与度盘分划中心不 重合影响规律：随瞄准方向而异，照准方向垂直于 偏心方向时对水平方向读数影响最大消除与减弱措施：盘左盘右取平均值可消除仪器虽经过检验与校正，但仍有残余的误差存在。仪器误差的影响，一般都是系统性的，在测量 中可以通过一定的方法予以消除或减小。2. 度盘刻划误差产生原因：度盘制造时产生的。消除与减弱措施：变换度盘位置（配盘）。3. 视准误差(c)产生情况：视准轴不垂直于水平轴时产生的误差影响规律：随垂直角增大而增大消除与减弱措施：盘左盘右取均值可以消除4. 横轴误差 产生情况：横轴不水平 影响规律：随垂直角增大而增大，对两等高目 标观测时

12、误差为0。 消除与减弱措施：盘左盘右取均值可以消除。5. 纵轴误差 产生情况：竖轴不铅垂 影响规律：随垂直角增大而增大，与横轴所处 的方向有关。 消除与减弱措施：精确整平。 用盘左盘右取均值不可以消除。1. 仪器对中误差 产生情况：仪器中心与测站点不在同一铅垂线上。 影响规律：偏心越大、边越短，误差越大。 消除与减弱措施：精确对中。（2） 观测误差2. 目标偏心误差 产生情况：觇标中心偏离目标的标志。 影响规律：与偏心距成正比，与边长成反比， 垂直于视线方向的目标偏心误差最大。 消除与减弱措施：觇标铅垂。3. 照准误差 产生原因：未精确瞄准目标的几何中心。 消除与减弱措施：选择较好的观测条件。

13、4. 读数误差 产生原因：估读导致。5. 视差和十字丝不清晰的影响 视差：目标不成象在十字丝板上引起的误差。 消除措施：观测时认真调焦。 大气折光旁折光： 长边选有利时间观测，视线离障碍物 1米以上。垂直折光：对向观测取均值 空气抖动 、温度、湿度、风力等 : 打伞遮阳外界条件的因素十分复杂，如天气的变化、植被的不同 、地面土质松紧的差异、地形的起伏、以及周围建筑物 的状况等，都会影响测角的精度。有风会使仪器不稳， 地面土松软可使仪器下沉，强烈阳光照射会使水准管变 形，视线靠近反光物体，则有折光影响。这些在测角时 ，应注意尽量予以避免。（3） 外界条件影响选学内容选学内容距离: 地面上两点间的

14、水平长度 距离是确定地面点平面位置的几何要素 . 距离测量（测定地面上两点的距离） 是测量的三个基本工作之一。距离测量通常是测量斜距 平距第4节 距离测量4.1 钢尺量距一、主要工具 丈量工具：钢尺、皮尺 皮尺钢尺钢尺：3456789100端点尺刻线尺9cm34567890129cm 二 辅助工具测钎垂球温度计弹簧秤花杆直线定线:三、直线定线在地面上标定出位于同一直线上的若干点，以便分段丈量。方 法:目视定线和经纬仪定线。1. 目视定线123AB一个整尺段动画2. 经纬仪定线1 2AB1、平地量距2、斜坡量距四、钢尺量距的一般方法1、平地量距lllqDAB=n l+qAB1232、斜坡量距l1

15、l2l3DAB=liDAB=L cosL垂球ABAB动画五、钢尺量距的记录方法与精度测线测线整尺段数零尺段总长总长 度平均长长度精度AB往65036.537 336.53765036.428 336.428336.482相对误差：K=（D往D返） D平=1 M1 3087K限=1 2000 或 1 1000返精密量距：指量距精度高于12000的量距。1. 量距步骤（1）定线: 经纬仪定线，钢尺概量一整尺（约小 5cm）打下木桩，桩顶标点定直线。（2）测定桩顶间高差：用水准仪测高差。（3）量距：精确到0.1毫米，测得斜距。（4）成果整理：进行尺长、温度、倾斜改正，必要时进行距离改化。六、钢尺量距的精密方法钢尺应送到检测单位检定,得到尺长方程式，并注 明检测时的温度、拉力、尺长。式中： 温度t时的实际长度； 名义长度，即实际的刻划长度； 尺长改正数（尺子的