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1、第三章第三章 角度测量角度测量 1.1.为什么要进行角度测量?为什么要进行角度测量? 2.2.角度测量的仪器和工具有哪些?角度测量的仪器和工具有哪些? 3.3.如何进行角度测量以及数据处理?如何进行角度测量以及数据处理? 4.4.测量过程中,怎样才能保证测量精度?测量过程中,怎样才能保证测量精度? 角度测量是三大基本工作之一;角度测量是三大基本工作之一; 角度测量包括水平角测量和竖直角测量。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(计算坐标);水平角测量用于确定点的平面位置(计算坐标); 竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化成水平距离。竖直角测量用于测定高差或将倾
2、斜距离改化成水平距离。一、一、一、一、水平角测量原理水平角测量原理水平角测量原理水平角测量原理1 1、水平角、水平角、水平角、水平角定义:定义:定义:定义:二条相交直线之间的夹角在水平二条相交直线之间的夹角在水平二条相交直线之间的夹角在水平二条相交直线之间的夹角在水平面上的投影,或者说,二个相交竖直面的二面面上的投影,或者说,二个相交竖直面的二面面上的投影,或者说,二个相交竖直面的二面面上的投影,或者说,二个相交竖直面的二面角角角角。2 2、如何理解地面点之间的水平角?、如何理解地面点之间的水平角?、如何理解地面点之间的水平角?、如何理解地面点之间的水平角? 水平度盘水平度盘水平度盘水平度盘
3、设站设站设站设站观测观测观测观测投影投影投影投影 方向值方向值方向值方向值角度角度角度角度第第1节节角度测量原理角度测量原理1 1、竖直角(高度角):、竖直角(高度角):、竖直角(高度角):、竖直角(高度角):在同一竖直面内在同一竖直面内在同一竖直面内在同一竖直面内目标方向与水平线的夹角目标方向与水平线的夹角目标方向与水平线的夹角目标方向与水平线的夹角,称为,称为,称为,称为竖直角竖直角竖直角竖直角。 仰角仰角仰角仰角: : : : 竖直面内竖直面内竖直面内竖直面内目标方向目标方向目标方向目标方向在水平线之上在水平线之上在水平线之上在水平线之上的竖直角。的竖直角。的竖直角。的竖直角。 1 1
4、1 1 (+ + + +) 俯角俯角俯角俯角: : : : 竖直面内竖直面内竖直面内竖直面内目标方向目标方向目标方向目标方向在水平线之下在水平线之下在水平线之下在水平线之下的竖直角。俯角为负值。的竖直角。俯角为负值。的竖直角。俯角为负值。的竖直角。俯角为负值。 2 2 2 2(- - - -)2 2 2 2、天顶距、天顶距、天顶距、天顶距: : : : 地面点的天顶方向至地面点的天顶方向至地面点的天顶方向至地面点的天顶方向至目标方目标方目标方目标方向向向向的夹角的夹角的夹角的夹角。 设在观测的设在观测的设在观测的设在观测的NM NM NM NM 天顶距为天顶距为天顶距为天顶距为Z Z Z Z,
5、竖直角为竖直角为竖直角为竖直角为的的的的 1 1 1 1 ,因为因为因为因为 Z + Z + Z + Z + 1 1 1 1 =90 =90 =90 =90 ,故故故故天顶距与竖直角的关系天顶距与竖直角的关系天顶距与竖直角的关系天顶距与竖直角的关系: =90=90=90=90 - - - - Z Z Z Z 1 1 1 1 2 2 2 2二、二、二、二、 竖直角测量原理竖直角测量原理竖直角测量原理竖直角测量原理 天天顶顶方方向向铅铅垂垂线线方方向向竖直角竖直角竖直角竖直角 角值范围:角值范围:角值范围:角值范围:0 0 0 0 9090;天顶距天顶距天顶距天顶距Z Z Z Z角值范围:角值范围
6、:角值范围:角值范围:0 0 0 0180180。测角必须满足的几个条件:测角必须满足的几个条件:测角必须满足的几个条件:测角必须满足的几个条件:1 1)仪器的中心必须位于过测站点的铅垂线上。)仪器的中心必须位于过测站点的铅垂线上。)仪器的中心必须位于过测站点的铅垂线上。)仪器的中心必须位于过测站点的铅垂线上。 2 2)照准部设备(望远镜)要能上下、左右转动,上下转动时所形成)照准部设备(望远镜)要能上下、左右转动,上下转动时所形成)照准部设备(望远镜)要能上下、左右转动,上下转动时所形成)照准部设备(望远镜)要能上下、左右转动,上下转动时所形成的是竖直面。的是竖直面。的是竖直面。的是竖直面。
7、 3 3)要具有能安置成水平位置和竖直位置并有刻划的度盘。)要具有能安置成水平位置和竖直位置并有刻划的度盘。)要具有能安置成水平位置和竖直位置并有刻划的度盘。)要具有能安置成水平位置和竖直位置并有刻划的度盘。 4 4)要有能指示度盘上读数的指标。)要有能指示度盘上读数的指标。)要有能指示度盘上读数的指标。)要有能指示度盘上读数的指标。第第2 2节节 DJ6DJ6、 DJ2DJ2型光学经纬仪型光学经纬仪一.DJ6级光学经纬仪1.1.经纬仪概述经纬仪概述经纬仪概述经纬仪概述经纬仪分经纬仪分游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪。游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪。游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪。游
8、标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪。( ( ( (按读数分按读数分按读数分按读数分) ) ) )光学经纬仪的系列为光学经纬仪的系列为DJ2DJ2、DJ06DJ06。D D、J J分别取大地测量仪器、经纬仪的分别取大地测量仪器、经纬仪的汉语拼音字头;数字为一测回的方向观测中误差分别为汉语拼音字头;数字为一测回的方向观测中误差分别为22、66。 经纬仪的精度系列及用途经纬仪的精度系列及用途技术项目一测回水平方向中误差望远镜有效孔径不小于望远镜放大倍数不小于水准管分划值水平度盘垂直度盘主要用途经纬仪等级DJ1 DJ2 DJ6 1 2 6二等平面控制测量及精密工程测量60mm 40mm 40mm30倍
9、28倍 26倍 6/2mm 20/2mm 30/2mm 10/2mm 20/2mm 30/2mm 三、四等平面控制测量及一般工程测量图根控制测量 及一般工程测量技术参数2 2、 DJ6DJ6级光学经纬仪的基本构造级光学经纬仪的基本构造级光学经纬仪的基本构造级光学经纬仪的基本构造望远镜、度盘、基座等。望远镜、度盘、基座等。望远镜、度盘、基座等。望远镜、度盘、基座等。采用光学度盘,借助光学放大和光学测采用光学度盘,借助光学放大和光学测采用光学度盘,借助光学放大和光学测采用光学度盘,借助光学放大和光学测微器读数的仪器微器读数的仪器微器读数的仪器微器读数的仪器DJ6DJ6光学经纬仪光学经纬仪光学经纬仪
10、光学经纬仪1)望远镜望远镜望远镜由目镜、物镜,十字丝望远镜由目镜、物镜,十字丝分划板及调焦透镜组成。与分划板及调焦透镜组成。与HHHH固连在一起置于支架上,望远固连在一起置于支架上,望远镜绕镜绕HHHH旋转。旋转。水准管水准管水准管水准管与圆水准器与圆水准器与圆水准器与圆水准器vv 构造构造构造构造 为为为为玻玻玻玻璃璃璃璃制制制制成成成成的的的的圆圆圆圆环环环环,在在在在其其其其圆圆圆圆周周周周边边边边缘缘缘缘上上上上刻刻刻刻有等间隔的分划线。有等间隔的分划线。有等间隔的分划线。有等间隔的分划线。2)水平度盘)水平度盘与竖直度盘与竖直度盘v作作用用:在在照照准准某某方方向向时时读读取取水水平
11、平度度盘盘和和竖竖直直度盘的读数。度盘的读数。v组组成成:包包括括水水平平度度盘盘、水水平平度度盘盘配配盘盘装装置置、竖直度盘、光路系统、读数显微镜、测微器。竖直度盘、光路系统、读数显微镜、测微器。vv 水平度盘水平度盘水平度盘水平度盘: : 在在在在其其其其圆圆圆圆周周周周上上上上刻刻刻刻有有有有精精精精密密密密的的的的分分分分划划划划由由由由00360360顺顺顺顺时时时时针注记,简称针注记,简称针注记,简称针注记,简称度盘度盘度盘度盘。 水水水水平平平平度度度度盘盘盘盘套套套套在在在在竖竖竖竖轴轴轴轴中中中中可可可可以以以以自自自自由由由由转转转转动动动动,度度度度盘盘盘盘圆圆圆圆心心心
12、心与与与与竖轴轴线重合,既可转动又可固定不动。竖轴轴线重合,既可转动又可固定不动。竖轴轴线重合,既可转动又可固定不动。竖轴轴线重合,既可转动又可固定不动。度度度度盘盘盘盘格格格格值值值值(度度度度盘盘盘盘的的的的最最最最小小小小格格格格值值值值):两两两两相相相相邻邻邻邻分分分分划划划划线线线线所对的圆心角所对的圆心角所对的圆心角所对的圆心角 。DJ6DJ6型型型型: :光学经纬仪的度盘最小格值为光学经纬仪的度盘最小格值为光学经纬仪的度盘最小格值为光学经纬仪的度盘最小格值为11(3030););););不足一个度盘格值的角值采用光学测微器测定。不足一个度盘格值的角值采用光学测微器测定。不足一个
13、度盘格值的角值采用光学测微器测定。不足一个度盘格值的角值采用光学测微器测定。vv 水平度盘水平度盘水平度盘水平度盘配盘装置配盘装置配盘装置配盘装置 w w w w 水平度盘变换钮(手轮)水平度盘变换钮(手轮)水平度盘变换钮(手轮)水平度盘变换钮(手轮) 是是是是一一一一个个个个带带带带有有有有齿齿齿齿轮轮轮轮的的的的转转转转动动动动装装装装置置置置,通通通通过过过过齿齿齿齿轮轮轮轮的的的的连连连连接接接接带带带带动动动动度度度度盘盘盘盘转转转转动动动动,转转转转动动动动手轮即拨动了水平度盘,手轮即拨动了水平度盘,手轮即拨动了水平度盘,手轮即拨动了水平度盘,度盘转动的角度值可在读数窗中看到。度盘
14、转动的角度值可在读数窗中看到。度盘转动的角度值可在读数窗中看到。度盘转动的角度值可在读数窗中看到。 w w w w 复测钮(复测扳手)复测钮(复测扳手)复测钮(复测扳手)复测钮(复测扳手) 板上(关)板上(关)板上(关)板上(关):水平度盘与照准部分离,照准部转动度盘不动;:水平度盘与照准部分离,照准部转动度盘不动;:水平度盘与照准部分离,照准部转动度盘不动;:水平度盘与照准部分离,照准部转动度盘不动; 板下(开)板下(开)板下(开)板下(开):水平度盘与照准部合在一起,度盘随照准部一起转动。:水平度盘与照准部合在一起,度盘随照准部一起转动。:水平度盘与照准部合在一起,度盘随照准部一起转动。:
15、水平度盘与照准部合在一起,度盘随照准部一起转动。vv 竖直度盘竖直度盘竖直度盘竖直度盘: : : : 一一一一般般般般有有有有00360360注注注注记记记记 , ,有有有有顺顺顺顺、逆逆逆逆时针之分,简称时针之分,简称时针之分,简称时针之分,简称竖盘竖盘竖盘竖盘。 竖竖竖竖直直直直度度度度盘盘盘盘固固固固定定定定在在在在横横横横轴轴轴轴的的的的一一一一端端端端与与与与望远镜一起转动。望远镜一起转动。望远镜一起转动。望远镜一起转动。 竖盘注记:全圆式、部分式;竖盘注记:全圆式、部分式;竖盘注记:全圆式、部分式;竖盘注记:全圆式、部分式; 顺时针、逆时针顺时针、逆时针顺时针、逆时针顺时针、逆时针
16、3 3)基座)基座)基座)基座 轴座、脚螺旋、连接板、轴座固定螺旋轴座、脚螺旋、连接板、轴座固定螺旋轴座、脚螺旋、连接板、轴座固定螺旋轴座、脚螺旋、连接板、轴座固定螺旋等。等。等。等。 经纬仪照准部的支承装置经纬仪照准部的支承装置经纬仪照准部的支承装置经纬仪照准部的支承装置。 经纬仪照准部装在基座轴套以后必须扭经纬仪照准部装在基座轴套以后必须扭经纬仪照准部装在基座轴套以后必须扭经纬仪照准部装在基座轴套以后必须扭紧轴座固定螺旋紧轴座固定螺旋紧轴座固定螺旋紧轴座固定螺旋,一般应用一般应用一般应用一般应用不得松开不得松开不得松开不得松开。轴座固定轴座固定轴座固定轴座固定螺旋螺旋螺旋螺旋4 4)其他辅
17、助机构)其他辅助机构)其他辅助机构)其他辅助机构vv光学对中器光学对中器光学对中器光学对中器光学对中器光学对中器光学对中器光学对中器使用:使用:旋转旋转对中器对中器对中器对中器目镜,看清分划板中心目镜,看清分划板中心拉伸拉伸对中器对中器对中器对中器目镜镜管,看清地面点目镜镜管,看清地面点v竖盘指标水准管微动螺旋竖盘指标水准管微动螺旋(右图(右图(右图(右图3 3 3 3号螺旋)号螺旋)号螺旋)号螺旋) 调整调整调整调整竖盘指标水准管竖盘指标水准管竖盘指标水准管竖盘指标水准管气泡居中,使读气泡居中,使读气泡居中,使读气泡居中,使读数指标线处于正确位置。数指标线处于正确位置。数指标线处于正确位置。
18、数指标线处于正确位置。竖盘指标水准管竖盘指标水准管竖盘指标水准竖盘指标水准管微动螺旋管微动螺旋DJ6DJ6型经纬仪部件名称及作用型经纬仪部件名称及作用型经纬仪部件名称及作用型经纬仪部件名称及作用v 读读数数显显微微镜镜放放大大水水平平度度盘盘、竖竖直直度度盘盘及测微器的分划影像,能清晰地读取读数。及测微器的分划影像,能清晰地读取读数。3 3、读数方法、读数方法、读数方法、读数方法 右图是我国统一设计的右图是我国统一设计的右图是我国统一设计的右图是我国统一设计的J6J6光学经纬光学经纬光学经纬光学经纬仪的读数系统光路图。仪的读数系统光路图。仪的读数系统光路图。仪的读数系统光路图。vv度盘读数光学
19、系统:度盘读数光学系统:度盘读数光学系统:度盘读数光学系统: 把水平度盘和竖直度盘的度盘刻划影像传送到一把水平度盘和竖直度盘的度盘刻划影像传送到一把水平度盘和竖直度盘的度盘刻划影像传送到一把水平度盘和竖直度盘的度盘刻划影像传送到一个读数窗(读数显微镜)中。注意个读数窗(读数显微镜)中。注意个读数窗(读数显微镜)中。注意个读数窗(读数显微镜)中。注意两路进光两路进光两路进光两路进光 。1 1)分微尺读数装置(分微尺读数装置(分微尺读数装置(分微尺读数装置(J6J6J6J6)在在显微镜读数窗与场镜上设置一个带有显微镜读数窗与场镜上设置一个带有分微尺的分划板,度盘上的分划线经放分微尺的分划板,度盘上
20、的分划线经放大后成像与分微尺全长等长大后成像与分微尺全长等长J J6 6型型光学经纬仪的度盘最小格值为光学经纬仪的度盘最小格值为11读数窗上的分微尺:读数窗上的分微尺: 11分微尺分划间长度分微尺分划间长度 = = = = 度盘度盘1 1格(格(11)分分微微尺尺1 1 间间隔隔分分成成6060个个小小格格,成成像像后后度度盘盘的的最最小小隔隔值值1 1 正正好好与与分分微微尺尺6060格格的的全全长相等。长相等。水平度盘水平度盘读数读数:21507.8(2150748),竖直度盘竖直度盘读数读数:7848.6(784836)。分分微微尺尺的的最最小小读读数数为为1 1 ,可可估度到估度到0.
21、10.1格值格值为为0.0.1 1 =6=6 。 度度的的刻刻划划线线落落在在分分微微尺尺上上为为度度读读数数,同同时时也也是是分分值值的的读读数数指指标线;标线;计算以上二数之和为读数窗的计算以上二数之和为读数窗的读数读数( ( ) )。vv 分微尺读数法分微尺读数法分微尺读数法分微尺读数法分划为分划为6060格,格值格,格值1 1分,可估读到分,可估读到0.10.1分。分。读数时,以分微尺上的零线为指标线。度数由落在分微尺上的读盘分读数时,以分微尺上的零线为指标线。度数由落在分微尺上的读盘分划的注记读出;小于划的注记读出;小于1 1度的数值,由分微尺上读出。度的数值,由分微尺上读出。二.D
22、J2级光学经纬仪1、DJ2级光学经纬仪的基本构造级光学经纬仪的基本构造水平度盘位置变换手轮水平度盘位置变换手轮与与J6相比,相比,J2增加了:增加了:测微轮测微轮用于读数时,对径分划线影像符合。用于读数时,对径分划线影像符合。换像手轮换像手轮用于水平读数和竖直读数间的互换。用于水平读数和竖直读数间的互换。竖直读盘反光镜竖直读盘反光镜竖直读数时反光。竖直读数时反光。光学经纬仪的度盘最小格值为光学经纬仪的度盘最小格值为光学经纬仪的度盘最小格值为光学经纬仪的度盘最小格值为2020;A、双平板玻璃测微器、双平板玻璃测微器(对径符合测微对径符合测微) 它将度盘上相对它将度盘上相对它将度盘上相对它将度盘上
23、相对180180180180 的的的的分划线成像于读数显微镜内,分划线成像于读数显微镜内,分划线成像于读数显微镜内,分划线成像于读数显微镜内, 采用对径符合与显微镜原理来读数。采用对径符合与显微镜原理来读数。采用对径符合与显微镜原理来读数。采用对径符合与显微镜原理来读数。 基本原理:基本原理:基本原理:基本原理:转动转动转动转动测微轮测微轮测微轮测微轮时,一对时,一对时,一对时,一对平板玻璃作平板玻璃作平板玻璃作平板玻璃作等量相反方向等量相反方向等量相反方向等量相反方向转动,可转动,可转动,可转动,可使使使使度盘分划线影像度盘分划线影像度盘分划线影像度盘分划线影像做相向移动而彼此接合,做相向移
24、动而彼此接合,做相向移动而彼此接合,做相向移动而彼此接合,(上下线对齐)(上下线对齐)(上下线对齐)(上下线对齐)这个等量这个等量这个等量这个等量的相向移动量可在的相向移动量可在的相向移动量可在的相向移动量可在秒盘秒盘秒盘秒盘相应的转动量上显示出来。相应的转动量上显示出来。相应的转动量上显示出来。相应的转动量上显示出来。 现在读数大都采用现在读数大都采用现在读数大都采用现在读数大都采用半数字化半数字化半数字化半数字化对径符合读数法(对径符合读数法(对径符合读数法(对径符合读数法(图图图图)。)。)。)。 秒盘秒盘秒盘秒盘度盘分划线度盘分划线度盘分划线度盘分划线2、读数方法、读数方法 读数:读数
25、:读数:读数:1 1)转动测微轮:)转动测微轮:)转动测微轮:)转动测微轮:使对径分划线符合,使对径分划线符合,使对径分划线符合,使对径分划线符合,2 2)读数)读数)读数)读数: : (a a图)读数图)读数图)读数图)读数(1)(1) 找出正像在左找出正像在左找出正像在左找出正像在左, ,倒像在右倒像在右倒像在右倒像在右, ,相差相差相差相差180,180,相距最近的一对相距最近的一对相距最近的一对相距最近的一对度数度数度数度数分划线。分划线。分划线。分划线。(2)(2)读取读数窗中左侧正象度数,如图中读取读数窗中左侧正象度数,如图中读取读数窗中左侧正象度数,如图中读取读数窗中左侧正象度数
26、,如图中285285。(3)(3)读读读读整整整整十十十十分分分分。数数数数正正正正度度度度数数数数分分分分划划划划与与与与倒倒倒倒象象象象度度度度数数数数 ( (相相相相差差差差180)180)分分分分划划划划之之之之间间间间的的的的格格格格数数数数n n,得得得得整整整整1010 的的的的角角角角值值值值为为为为n10n10,图中是图中是图中是图中是510=510=5050 (4)(4)读取测微窗分、秒的角值,右图是读取测微窗分、秒的角值,右图是读取测微窗分、秒的角值,右图是读取测微窗分、秒的角值,右图是155.0155.0。(5)(5)计算整个读数结果,得计算整个读数结果,得计算整个读数
27、结果,得计算整个读数结果,得2855155.02855155.0。 测微窗测微窗测微窗测微窗v可可读读取取不不足足10 数数,其其将将10 刻刻划划成成600格格,每每小小格格为为1 ,可可估估度度出出0.1 ,vv (b(b图图图图) )在读数显微镜中:在读数显微镜中:在读数显微镜中:在读数显微镜中:vv 上部窗口:上部窗口:上部窗口:上部窗口:符合窗,符合窗,符合窗,符合窗,显示对径度盘刻划显示对径度盘刻划显示对径度盘刻划显示对径度盘刻划是否符合;是否符合;是否符合;是否符合;vv中间窗口:中间窗口:中间窗口:中间窗口:显示度和整显示度和整显示度和整显示度和整1010 数,数,数,数,vv
28、 下下下下部部部部为为为为测测测测微微微微窗窗窗窗:注注注注记记记记分分分分数数数数,可可可可读读读读取取取取不不不不足足足足1010 数数数数,其其其其将将将将1010 刻刻刻刻划划划划成成成成600600格格格格,每每每每小小小小格格格格为为为为1 1 ,可估度出,可估度出,可估度出,可估度出0.10.1 , b b图图图图 读读读读 数数数数 :94 94 2222 44.044.0 B B、移动、移动光楔测微器光楔测微器 实实实实际际际际读读读读数数数数设设设设备备备备中中中中应应应应用用用用了了了了双双双双移移移移动动动动光光光光楔楔楔楔测测测测微微微微器器器器,它它它它采采采采用用
29、用用对对对对径径径径符符符符合合合合读读读读数数数数,在在在在度度度度盘盘盘盘对对对对径径径径两两两两端端端端分分分分划划划划线线线线的的的的光光光光路路路路中中中中各各各各设设设设置置置置一一一一个个个个移移移移动动动动光光光光楔楔楔楔,并并并并使使使使它它它它们们们们的的的的楔楔楔楔角角角角方方方方向向向向设设设设置置置置成成成成相相相相反反反反位位位位置置置置,而而而而且且且且固固固固定定定定在在在在同同同同一一一一个个个个光光光光楔楔楔楔架架架架上上上上作作作作等等等等量量量量移移移移动动动动,以以以以使使使使度度度度盘盘盘盘分分分分划划划划线线线线影影影影像像像像作作作作等等等等距距
30、距距而而而而方方方方向向向向相相相相反反反反的的的的移移移移动动动动。这这这这时时时时,对对对对径径径径分分分分划划划划线线线线影影影影像像像像接接接接合合合合,移移移移动动动动量量量量可可可可在测微分划尺上读出。在测微分划尺上读出。在测微分划尺上读出。在测微分划尺上读出。 对对对对径径径径符符符符合合合合测测测测微微微微的的的的主主主主要要要要装装装装置置置置包包包包括括括括有有有有测测测测微微微微轮轮轮轮( (设设设设在在在在照照照照准准准准部部部部支支支支架架架架上上上上) )、一一一一对对对对光光光光楔楔楔楔和和和和测微窗测微窗测微窗测微窗。 下下下下 图图图图 中中中中 a a及及及
31、及 a a +180+180 是是是是 度度度度 盘盘盘盘 对对对对 径径径径 读读读读 数数数数 值值值值 , 反反反反 映映映映 在在在在 读读读读 数数数数 窗窗窗窗 中中中中 是是是是 正正正正 像像像像163163 2020 + +a a ,倒倒倒倒像像像像343343 2020 +b+b。图图图图像像像像中中中中度度度度盘盘盘盘刻刻刻刻划划划划最最最最小小小小间间间间隔隔隔隔为为为为2020 ,对对对对径径径径符符符符合测微是通过光楔的折光作用移动光路实现的,其最终结果是合测微是通过光楔的折光作用移动光路实现的,其最终结果是合测微是通过光楔的折光作用移动光路实现的,其最终结果是合测
32、微是通过光楔的折光作用移动光路实现的,其最终结果是 :vv 二分之一读数原理:二分之一读数原理:二分之一读数原理:二分之一读数原理: 此此此此处处处处的的的的( (a+ba+b) )2 2,在在在在对对对对径符合测微控制中称为径符合测微控制中称为径符合测微控制中称为径符合测微控制中称为 。(1)(1)当当当当读读读读数数数数窗窗窗窗为为为为左左左左图图图图时时时时,转转转转动动动动测测测测微微微微轮轮轮轮控控控控制制制制二二二二个个个个光光光光楔楔楔楔同同同同时时时时偏偏偏偏转转转转,其其其其折折折折光光光光作作作作用用用用使光线相对移动,度盘对径读数分划线使光线相对移动,度盘对径读数分划线使
33、光线相对移动,度盘对径读数分划线使光线相对移动,度盘对径读数分划线对称重合对称重合对称重合对称重合,如右图如右图如右图如右图。(2)(2)读取读数窗中左侧正象度数读取读数窗中左侧正象度数读取读数窗中左侧正象度数读取读数窗中左侧正象度数,如图中,如图中,如图中,如图中163163。(3)(3)读读读读整整整整十十十十分分分分。数数数数正正正正度度度度数数数数分分分分划划划划与与与与倒倒倒倒象象象象度度度度数数数数( (相相相相差差差差180)180)分分分分划划划划之之之之间间间间的的的的格格格格数数数数n n,n*10n*10 ;如如如如3*3*1010=30=30;(4)(4)读取测微窗分、
34、秒的角值读取测微窗分、秒的角值读取测微窗分、秒的角值读取测微窗分、秒的角值,右图是,右图是,右图是,右图是816.3816.3。(5)(5)计算整个读数结果计算整个读数结果计算整个读数结果计算整个读数结果,得,得,得,得1633816.31633816.3。读数口诀:读数口诀:读数口诀:读数口诀:正像在左,倒像在右,相差正像在左,倒像在右,相差正像在左,倒像在右,相差正像在左,倒像在右,相差180180 ,相距最近。,相距最近。,相距最近。,相距最近。vv 对径符合测微的二分之一读数原理对径符合测微的二分之一读数原理对径符合测微的二分之一读数原理对径符合测微的二分之一读数原理注注注注意意意意:
35、 : 水水水水平平平平、竖竖竖竖直直直直度度度度盘盘盘盘对对对对径径径径符符符符合合合合测测测测微微微微光光光光路路路路各各各各自自自自独独独独立立立立,测测测测微微微微前前前前必必必必须须须须利利利利用用用用换像螺旋(换像手轮)选取相应的光路。换像螺旋(换像手轮)选取相应的光路。换像螺旋(换像手轮)选取相应的光路。换像螺旋(换像手轮)选取相应的光路。 读数步骤:读数步骤:读数步骤:读数步骤: 1 1)转动测微轮:)转动测微轮:)转动测微轮:)转动测微轮:使对径分划线符合(上下线对齐),使对径分划线符合(上下线对齐),使对径分划线符合(上下线对齐),使对径分划线符合(上下线对齐), 2 2)读
36、数:)读数:)读数:)读数: (读数口诀:读数口诀:读数口诀:读数口诀:正像在左,倒像在右,相差正像在左,倒像在右,相差正像在左,倒像在右,相差正像在左,倒像在右,相差180180,相距最近。),相距最近。),相距最近。),相距最近。) (a a图)图)图)图) : 174 174 02 02 00.0 00.0 ; ( b( b图图图图 ) ) : 91 91 1717 16.016.0 第第3 3节节 水平角测量水平角测量一一一一. .经纬仪的操作经纬仪的操作经纬仪的操作经纬仪的操作架设仪器架设仪器架设仪器架设仪器对中对中对中对中整平整平整平整平瞄准与读数瞄准与读数瞄准与读数瞄准与读数1
37、1、架设仪器、架设仪器 1 1)垂球法)垂球法(对中误差一般可小于(对中误差一般可小于(对中误差一般可小于(对中误差一般可小于3mm3mm) 垂球尖对准测站点标志中心。垂球尖对准测站点标志中心。垂球尖对准测站点标志中心。垂球尖对准测站点标志中心。 2 2对中:(对中:(垂球法、光学对中法垂球法、光学对中法垂球法、光学对中法垂球法、光学对中法) 使仪器中心位于测站点的铅垂线上。使仪器中心位于测站点的铅垂线上。移动或伸缩三脚架(粗略对中)移动或伸缩三脚架(粗略对中)脚架头上移动仪器(精确对中)脚架头上移动仪器(精确对中)v光学对中器的使用光学对中器的使用:旋转镜筒:旋转镜筒:旋转镜筒:旋转镜筒:目
38、镜调焦,看清目镜调焦,看清目镜调焦,看清目镜调焦,看清对中器分划线对中器分划线对中器分划线对中器分划线;拉伸镜筒:拉伸镜筒:拉伸镜筒:拉伸镜筒:物镜调焦,看清地面测站点标志;物镜调焦,看清地面测站点标志;物镜调焦,看清地面测站点标志;物镜调焦,看清地面测站点标志;要使对中器分划和测站标志周围同时清晰。要使对中器分划和测站标志周围同时清晰。要使对中器分划和测站标志周围同时清晰。要使对中器分划和测站标志周围同时清晰。地面点地面点地面点地面点光学对中器光学对中器v光学对中器:光学对中器:为一小型外调焦望远镜,当照准部水平时,对中器的视线经为一小型外调焦望远镜,当照准部水平时,对中器的视线经棱镜折射后
39、的一段成垂直方向,且与竖轴中心重合。棱镜折射后的一段成垂直方向,且与竖轴中心重合。 2 2)光学对中法光学对中法(对中误差一般不大于对中误差一般不大于1mm) 光学对中器圆心与测站点标志中心重合光学对中器圆心与测站点标志中心重合vv光学对点器对中步骤:光学对点器对中步骤:光学对点器对中步骤:光学对点器对中步骤: 先将三脚架踩紧后,装上仪器用脚螺旋进行对中, 然后通过升降三脚架使圆水准器气泡居中, 这时,仪器可能又不对中了,可稍微松动中心螺旋,在架头上平移仪器,使仪器对中。方法方法1:利用三角架腿利用三角架腿 ,强制对中:,强制对中: 先先放放下下三三脚脚架架的的一一条条架架腿腿;双双手手分分别
40、别握握住住另另两两条条架架腿腿稍稍离离地地面面前前后后左左右右摆摆动动(注注意意架架头头要要平平),眼眼睛睛同同时时观观察察对对中中器器的的目目镜镜,直直至至分分划划圈圈中中心心对对准测站点标志为止,放下两架腿踩紧三个架腿。准测站点标志为止,放下两架腿踩紧三个架腿。方法方法2:用脚螺旋,:用脚螺旋,强制强制对中对中(地地地地势势势势陡陡陡陡峭峭峭峭、松松松松软软软软地地地地面面面面或或或或仪仪仪仪器器器器安安安安置置置置比比比比较较较较困困困困难难难难的的的的测测测测站站站站采用)采用)采用)采用):(1)光学对中器对光光学对中器对光,看清光学对中器的分划板和,看清光学对中器的分划板和地面,辨
41、明地面点的大致方位。地面,辨明地面点的大致方位。(2)二手转动脚螺旋二手转动脚螺旋。眼睛在光学对中器目镜中观。眼睛在光学对中器目镜中观察察分划板标志分划板标志与与地面点地面点相对移动并相对移动并重合重合为止。为止。 3. 3. 整平:整平:整平:整平:使水平度盘水平、竖轴竖直。使水平度盘水平、竖轴竖直。使水平度盘水平、竖轴竖直。使水平度盘水平、竖轴竖直。1)1)粗粗粗粗略略略略整整整整平平平平:分分分分别别别别转转转转动动动动照照照照准准准准部部部部使使使使圆圆圆圆水水水水准准准准盒盒盒盒到到到到两两两两个个个个架架架架腿腿腿腿处处处处,通通通通过过过过升升升升降降降降架架架架腿腿腿腿使使使使
42、圆圆圆圆水水水水准准准准器器器器气气气气泡泡泡泡居居居居中中中中。若若若若无无无无圆圆圆圆水水水水准准准准盒盒盒盒,则则则则使使使使管管管管水水水水准准准准器器器器分分分分别别别别与与与与三三三三个个个个脚脚脚脚腿腿腿腿方方方方向向向向一一一一致致致致,分分分分别别别别升升升升降降降降脚脚脚脚腿腿腿腿使使使使管管管管水准器气泡居中。水准器气泡居中。水准器气泡居中。水准器气泡居中。平行平行平行平行垂直垂直垂直垂直2)2)精确整平:精确整平:精确整平:精确整平:先平行,后垂直先平行,后垂直先平行,后垂直先平行,后垂直 转转转转动动动动照照照照准准准准部部部部使使使使管管管管水水水水准准准准轴轴轴轴
43、与与与与两两两两脚脚脚脚螺螺螺螺旋旋旋旋的连线方向的连线方向的连线方向的连线方向平行平行平行平行, 以以以以相相相相反反反反的的的的方方方方向向向向转转转转动动动动两两两两脚脚脚脚螺螺螺螺旋旋旋旋使使使使管管管管水水水水准准准准器气泡居中器气泡居中器气泡居中器气泡居中; 转转转转动动动动照照照照准准准准部部部部9090,使使使使水水水水准准准准管管管管与与与与原原原原来来来来的的的的方向方向方向方向垂直垂直垂直垂直, 转动第三脚螺旋使管水准器气泡居中。转动第三脚螺旋使管水准器气泡居中。转动第三脚螺旋使管水准器气泡居中。转动第三脚螺旋使管水准器气泡居中。 注注注注 水水水水准准准准器器器器气气气
44、气泡泡泡泡移移移移动动动动的的的的方方方方向向向向与与与与左左左左手手手手大大大大拇拇拇拇指转动的切线方向一致。指转动的切线方向一致。指转动的切线方向一致。指转动的切线方向一致。 1 1格格格格4 4、精确对中,再次整平、精确对中,再次整平1)精确对中:)精确对中:检检查查光光学学对对中中器器,若若分分划划圈圈中中心心偏偏离离测测站站点点标标志志,则则稍稍松松中中心心连连接螺旋,接螺旋,前前后后左左右右平平行行移移动动基基座座,使使之之精精确确对中。(对中。(不可旋转不可旋转)2)再次精确整平)再次精确整平重重复复精精确确整整平平步步骤骤,直直至至仪仪器器既既对对中中且且管管水水准准气气泡泡在
45、在任任何何方方向向也居中为止。也居中为止。注注意意:对对中中、整整平平要要相相互互兼兼顾顾,多多次反复,方能完成。次反复,方能完成。一测回观测过程中,不得再调气泡一测回观测过程中,不得再调气泡 瞄瞄瞄瞄准准准准的的的的实实实实质质质质:安安安安置置置置在在在在地地地地面面面面点点点点上上上上的的的的经经经经纬纬纬纬仪仪仪仪望望望望远远远远镜镜镜镜的的的的视视视视准准准准轴轴轴轴对对对对准准准准另另另另一一一一地地地地面点的中心位置。面点的中心位置。面点的中心位置。面点的中心位置。 1 1)设设设设置置置置观观观观测测测测目目目目标标标标:测测测测角角角角时时时时,一一一一般般般般应应应应在在在
46、在被被被被瞄瞄瞄瞄准准准准的的的的地地地地面面面面点点点点上上上上设设设设置置置置照照照照准准准准标标标标志,标志志,标志志,标志志,标志中心在地面点的垂线上。中心在地面点的垂线上。中心在地面点的垂线上。中心在地面点的垂线上。 l l l l 距离较近时:距离较近时:距离较近时:距离较近时: 目标标志可为目标点目标标志可为目标点目标标志可为目标点目标标志可为目标点 (如钉子)、垂球线,也可竖(如钉子)、垂球线,也可竖(如钉子)、垂球线,也可竖(如钉子)、垂球线,也可竖 立测钎;立测钎;立测钎;立测钎; l l l l 距离较远时:距离较远时:距离较远时:距离较远时: 目标标志可为垂直竖立的目标
47、标志可为垂直竖立的目标标志可为垂直竖立的目标标志可为垂直竖立的 标杆或觇标。标杆或觇标。标杆或觇标。标杆或觇标。5 5、水平角的目标设置及瞄准、水平角的目标设置及瞄准、水平角的目标设置及瞄准、水平角的目标设置及瞄准2 2)瞄准目标)瞄准目标)瞄准目标)瞄准目标(1 1)松开照准部和望远镜制动螺旋(或扳手);)松开照准部和望远镜制动螺旋(或扳手);)松开照准部和望远镜制动螺旋(或扳手);)松开照准部和望远镜制动螺旋(或扳手);(2 2)调节目镜调节目镜调节目镜调节目镜将望远镜瞄准远处天空,转动目镜,使十字丝刻划清晰;将望远镜瞄准远处天空,转动目镜,使十字丝刻划清晰;将望远镜瞄准远处天空,转动目镜
48、,使十字丝刻划清晰;将望远镜瞄准远处天空,转动目镜,使十字丝刻划清晰;(3 3)粗粗粗粗略略略略瞄瞄瞄瞄准准准准目目目目标标标标: :转转转转动动动动照照照照准准准准部部部部,用用用用望望望望远远远远镜镜镜镜粗粗粗粗瞄瞄瞄瞄器器器器十十十十字字字字线线线线竖竖竖竖线线线线瞄瞄瞄瞄准准准准目目目目标标标标,固定照准部和望远镜;固定照准部和望远镜;固定照准部和望远镜;固定照准部和望远镜;(4 4)望远镜调焦望远镜调焦望远镜调焦望远镜调焦( (对光对光对光对光) ):转动物镜调焦筒使目标成像最清晰:转动物镜调焦筒使目标成像最清晰:转动物镜调焦筒使目标成像最清晰:转动物镜调焦筒使目标成像最清晰. .(
49、 (要注意消除要注意消除要注意消除要注意消除视差)视差)视差)视差)(5 5)精确瞄准:精确瞄准:精确瞄准:精确瞄准:用照准部和望远镜微动螺旋精确用用照准部和望远镜微动螺旋精确用用照准部和望远镜微动螺旋精确用用照准部和望远镜微动螺旋精确用十字线十字线十字线十字线竖线竖线竖线竖线瞄准目标。瞄准目标。瞄准目标。瞄准目标。 l l 观测水平角时用竖丝:观测水平角时用竖丝:观测水平角时用竖丝:观测水平角时用竖丝:当目标较大时用当目标较大时用当目标较大时用当目标较大时用单丝单丝单丝单丝平分目标;当目标较小时用平分目标;当目标较小时用平分目标;当目标较小时用平分目标;当目标较小时用目标平分目标平分目标平分
50、目标平分双丝双丝双丝双丝。6 6 6 6、读数、读数、读数、读数调调调调整整整整照照照照明明明明反反反反光光光光镜镜镜镜,使使使使读读读读数数数数窗窗窗窗亮亮亮亮度度度度适适适适中中中中,旋旋旋旋转转转转读读读读数数数数显显显显微微微微镜镜镜镜的的的的目目目目镜镜镜镜使使使使刻刻刻刻划划划划线线线线清晰,然后读数。清晰,然后读数。清晰,然后读数。清晰,然后读数。在经纬仪瞄准目标之后从读数窗中读水平方向值在经纬仪瞄准目标之后从读数窗中读水平方向值在经纬仪瞄准目标之后从读数窗中读水平方向值在经纬仪瞄准目标之后从读数窗中读水平方向值(先符合后读数)。(先符合后读数)。(先符合后读数)。(先符合后读数
51、)。最后的读数值应化为度、分、秒的单位。最后的读数值应化为度、分、秒的单位。最后的读数值应化为度、分、秒的单位。最后的读数值应化为度、分、秒的单位。二、水平度盘的配置二、水平度盘的配置二、水平度盘的配置二、水平度盘的配置 度盘变换钮配置:度盘变换钮配置:度盘变换钮配置:度盘变换钮配置: 1)1)转动照准部使望远镜瞄准起始方向目标转动照准部使望远镜瞄准起始方向目标转动照准部使望远镜瞄准起始方向目标转动照准部使望远镜瞄准起始方向目标; ; 2)2)打打打打开开开开度度度度盘盘盘盘变变变变换换换换钮钮钮钮的的的的盖盖盖盖子子子子( (或或或或控控控控制制制制杆杆杆杆) ),转转转转动动动动变变变变换
52、换换换钮钮钮钮,同同同同时时时时观观观观察察察察读读读读数数数数窗的度盘读数使之满足规定的要求窗的度盘读数使之满足规定的要求窗的度盘读数使之满足规定的要求窗的度盘读数使之满足规定的要求; ; 3)3)关闭度盘变换钮的盖子关闭度盘变换钮的盖子关闭度盘变换钮的盖子关闭度盘变换钮的盖子( (或控制杆或控制杆或控制杆或控制杆) )。 复测钮复测钮复测钮复测钮(扳手扳手扳手扳手)配置:配置:配置:配置: 1)1)关关关关复测钮(复测钮(复测钮(复测钮(扳手板上)扳手板上)扳手板上)扳手板上),打开水平制动旋钮,打开水平制动旋钮,打开水平制动旋钮,打开水平制动旋钮转动照准部转动照准部转动照准部转动照准部,
53、同时在,同时在,同时在,同时在观察观察观察观察读数窗的读数窗的读数窗的读数窗的度盘读数度盘读数度盘读数度盘读数使之使之使之使之满足满足满足满足规定的规定的规定的规定的要求要求要求要求; ; 2)2)开开开开复测钮(复测钮(复测钮(复测钮(扳手板下)扳手板下)扳手板下)扳手板下) ,转动照准部照准起始方向转动照准部照准起始方向转动照准部照准起始方向转动照准部照准起始方向,并用水平微,并用水平微,并用水平微,并用水平微动旋钮精确瞄准起始方向。动旋钮精确瞄准起始方向。动旋钮精确瞄准起始方向。动旋钮精确瞄准起始方向。 3)3)关关关关复测钮(复测钮(复测钮(复测钮(扳手板上)扳手板上)扳手板上)扳手板
54、上) ,使水平度盘与,使水平度盘与,使水平度盘与,使水平度盘与照准部处于脱离状态。照准部处于脱离状态。照准部处于脱离状态。照准部处于脱离状态。观测方法:观测方法:观测方法:观测方法:测回法、方向观测法。测回法、方向观测法。测回法、方向观测法。测回法、方向观测法。v正正镜镜:指指观观测测者者正正对对目目镜镜时时,竖竖盘盘位位于于望望远远镜镜的的左左侧侧,也称也称盘左位置;盘左位置;盘左位置;盘左位置;v倒倒镜镜:指指观观测测者者正正对对目目镜镜时时,竖竖盘盘位位于于望望远远镜镜的的右右侧侧,也称也称盘右位置。盘右位置。盘右位置。盘右位置。v一测回观测一测回观测正、倒镜两个盘位观测。正、倒镜两个盘
55、位观测。三、水平角观测三、水平角观测三、水平角观测三、水平角观测 理论上,正、倒镜瞄准同一目标时水平度盘读数相差理论上,正、倒镜瞄准同一目标时水平度盘读数相差理论上,正、倒镜瞄准同一目标时水平度盘读数相差理论上,正、倒镜瞄准同一目标时水平度盘读数相差180180 。 正、倒镜观测取平均值,可削弱仪器误差影响正、倒镜观测取平均值,可削弱仪器误差影响正、倒镜观测取平均值,可削弱仪器误差影响正、倒镜观测取平均值,可削弱仪器误差影响, ,还可检核测角精度。还可检核测角精度。还可检核测角精度。还可检核测角精度。因为平盘刻划按顺时针方向增加,所以欲观测水平角的因为平盘刻划按顺时针方向增加,所以欲观测水平角
56、的角值角值=读数右读数左;(不够减,读数右读数左;(不够减,“+”360)盘左盘左盘右盘右 准备工作:准备工作:准备工作:准备工作:1)1)选定起始方向。选定起始方向。选定起始方向。选定起始方向。2)2)在地面点安置经纬仪和树立目标。在地面点安置经纬仪和树立目标。在地面点安置经纬仪和树立目标。在地面点安置经纬仪和树立目标。3)3)做好望远镜的对光。做好望远镜的对光。做好望远镜的对光。做好望远镜的对光。4)4)根据需要进行水平度盘配置。根据需要进行水平度盘配置。根据需要进行水平度盘配置。根据需要进行水平度盘配置。1 1、测回法、测回法测回法适用于观测测回法适用于观测两个方向两个方向的单角。的单角
57、。一测回观测步骤如下一测回观测步骤如下:1)以)以盘左盘左位置瞄准目标位置瞄准目标A,读取度盘读数读取度盘读数a左左 ,顺时针转动照准部瞄准目标顺时针转动照准部瞄准目标B,读取度盘读数读取度盘读数b左左,计算上半测回角值:计算上半测回角值:左左=b左左a左左 ;= ba2)以)以盘右盘右位置瞄准目标位置瞄准目标B,读取度盘读数读取度盘读数b右右,逆时针转动照准部瞄准目逆时针转动照准部瞄准目标标A,读取度盘读数读取度盘读数a右右,计算下半测回角值:,计算下半测回角值:右右= b右右a右右3)检核与计算:检核与计算:检核与计算:检核与计算:左左右右限值时,限值时,一测回角值:一测回角值:=(左左右
58、右)2测回法观测记录表测回法观测记录表测测站站目目标标竖盘竖盘位置位置水平度盘水平度盘读数读数半测回角值半测回角值一测回一测回角值角值平均角值平均角值备注备注OA左左02045(a左左)12514151251420(多测回)(多测回)B1253500(b左左)A右右1802115(a右右)1251425(右右)B3053540(b右右)OAB(左左 )()测回法观测测回法观测说明说明 (1)盘盘左左、盘盘右右观观测测可可作作为为观观测测中中有有无无错错误误的的检检核核,亦亦可可抵抵消消一一部部分分仪仪器器误差的影响。误差的影响。(2)上上、下下半半测测回回角角值值较较差差的的限限差差应应满满足
59、足有有关关测测量量规规范范的的限限差差规规定定( (DJ6经经纬纬仪仪,一一般般为为30 或或40 ),),当当较较差差小小于于限限差差 , ,可可取取平平均均值值作作为为一一测测回回的的角值角值, ,否则应重测。否则应重测。(3)若若精精度度要要求求较较高高时时, ,可可按按规规范范要要求求测测多多个个测测回回, ,当当各各测测回回间间的的角角值值较较差差满满足足限限差差规规定定(如如DJ6经经纬纬仪仪,一一般般为为20 或或24 )时时, ,方方可可取取各各测测回回的的平均值作为最后结果,否则应重测。平均值作为最后结果,否则应重测。(4)测测多多个个测测回回,各各测测回回间间在在起起始始方
60、方向向的的盘盘左左镜镜位位改改变变度度盘盘位位置置, ,其其变变化化量为量为180/n( (n 测回数测回数) )。(5)计计算算角角值值时时始始终终为为“右右目目标标读读数数左左目目标标读读数数”( (由由于于水水平平度度盘盘为为顺顺时时针针刻刻划划).).所所谓谓“左左”、“右右”是是指指站站在在测测站站点点面面向向所所要要测测的的角角度度方方向向, ,左左手手侧侧目目标标为为左左目目标标, ,右右手手侧侧目目标标为为右右目目标标。若若“右右左左”其其差差值值0 时时, ,则则结结果果应应加加360 。2 2、方向观测法(全圆方向观测法)、方向观测法(全圆方向观测法)适用范围:适用范围:在
61、一个测站上,观测三个在一个测站上,观测三个及以上方向构成数个水平角时,用方及以上方向构成数个水平角时,用方向观测法观测。向观测法观测。(三个方向可不归零三个方向可不归零)方向观测法观测步骤为:方向观测法观测步骤为:1)上半测回上半测回(盘左盘左) (1)选选择择距距离离适适中中的的A目目标标为为起起始始方方向向(称称为为零零方方向向),瞄瞄准准A目目标标,配配置置度度盘,读取水平度盘读数;盘,读取水平度盘读数; (2)由零方向由零方向A起始起始,按顺时针依次精确瞄按顺时针依次精确瞄准各点读数准各点读数 AABCDA( (即所谓即所谓“全圆全圆”),),并记入方向观测法记录并记入方向观测法记录表
62、表中。中。再次瞄准点再次瞄准点A A,称为归零。两次读数之差叫做归零差。以上称为上半测回。,称为归零。两次读数之差叫做归零差。以上称为上半测回。 (1 1) 纵转望远镜纵转望远镜纵转望远镜纵转望远镜180,180,使仪器为盘右位置;使仪器为盘右位置;使仪器为盘右位置;使仪器为盘右位置; (2 2) 按逆时针顺序依次精确瞄准各点读数。按逆时针顺序依次精确瞄准各点读数。按逆时针顺序依次精确瞄准各点读数。按逆时针顺序依次精确瞄准各点读数。 ADCBA,ADCBA,见图见图见图见图将读数记入方向观测法记录将读数记入方向观测法记录将读数记入方向观测法记录将读数记入方向观测法记录表表表表中中中中 ,(1-
63、5,(1-5列列列列) )。 当用当用J J2 2经纬仪进行等级测量时,每个方向需符合两次读数。经纬仪进行等级测量时,每个方向需符合两次读数。注:注: 上半测回应从上向下记录上半测回应从上向下记录上半测回应从上向下记录上半测回应从上向下记录 。 下半测回应从下向上记录下半测回应从下向上记录下半测回应从下向上记录下半测回应从下向上记录 。 2 2)下半测回(盘右)下半测回(盘右)图图2-23盘左盘左 ABCDABCDA A 盘右盘右ADADCBACBA 06185-3站站18305-32C2C 2C=LR1802 2c c值互差:值互差:值互差:值互差:2C=+5=+5- - - -(+3+3)
64、=+2=+23 3)计算与检验)计算与检验各项限差各项限差各项限差各项限差 (1 1)半测回归零差半测回归零差半测回归零差半测回归零差: :即半测回中零方向两次读数之差即半测回中零方向两次读数之差即半测回中零方向两次读数之差即半测回中零方向两次读数之差. .( (J J6 6:小于小于小于小于18)18)。 (2 2)半半半半测测测测回回回回方方方方向向向向(归归归归零零零零方方方方向向向向值值值值):将将将将起起起起始始始始方方方方向向向向的的的的方方方方向向向向值值值值化化化化为为为为0,0,并并并并把把把把其其其其它它它它各各各各方方方方向向向向的的的的平平平平均均均均方方方方向向向向值
65、值值值减减减减去去去去起起起起始始始始方方方方向向向向的的的的平平平平均均均均方方方方向向向向值值值值,即即即即得得得得各各各各方方方方向的归零方向值。向的归零方向值。向的归零方向值。向的归零方向值。 (3 3)一一一一测测测测回回回回平平平平均均均均方方方方向向向向值值值值:同同同同一一一一方方方方向向向向盘盘盘盘左左左左水水水水平平平平度度度度盘盘盘盘读读读读数数数数和和和和(盘盘盘盘右右右右水水水水平度盘读数平度盘读数平度盘读数平度盘读数180180)的平均值:)的平均值:)的平均值:)的平均值: 表表表表5-4 5-4 5-4 5-4 方向观测法各项限差方向观测法各项限差方向观测法各项
66、限差方向观测法各项限差()()()()仪器仪器型号型号半测回归零差半测回归零差一测回内一测回内2c值互差值互差同一方向值各同一方向值各测回互差测回互差DJ1696DJ28139DJ61824以现行规范为准以现行规范为准 (4 4)同一方向值各测回互差小于限差同一方向值各测回互差小于限差同一方向值各测回互差小于限差同一方向值各测回互差小于限差 (J(J6 6:小于小于小于小于24)24)时取平均值;时取平均值;时取平均值;时取平均值;各测回平均方向各测回平均方向各测回平均方向各测回平均方向 (多个测回时的限差检验)。(多个测回时的限差检验)。(多个测回时的限差检验)。(多个测回时的限差检验)。
67、(5 5)若需多个测回若需多个测回若需多个测回若需多个测回, ,A A、一般测角一般测角一般测角一般测角:盘左位置要其变换角值为盘左位置要其变换角值为盘左位置要其变换角值为盘左位置要其变换角值为: :180180/n/nB B、电子经纬仪:电子经纬仪:电子经纬仪:电子经纬仪:不做度盘和测微器的位置分配。不做度盘和测微器的位置分配。不做度盘和测微器的位置分配。不做度盘和测微器的位置分配。 (6 6)J2J2测角:测角:测角:测角:一测回内一测回内一测回内一测回内2 2c c值互差:值互差:值互差:值互差: 2 2c c 值值值值(二二二二倍倍倍倍照照照照准准准准差差差差) : 同同同同一一一一方
68、方方方向向向向盘盘盘盘左左左左水水水水平平平平度度度度盘盘盘盘读读读读数数数数、(盘盘盘盘右右右右水水水水平平平平度度度度盘盘盘盘读读读读数数数数180180)之差。)之差。)之差。)之差。 2C=LR180;2 2c c值互差值互差值互差值互差(例(例(例(例2C=+5=+5- - - -(+3+3)=+2=+2):):):): (2C 1;J2:x30,要进行校正。,要进行校正。6 6、光学对点器的检验和校正、光学对点器的检验和校正、光学对点器的检验和校正、光学对点器的检验和校正 目的目的目的目的: :使对点器的光学垂线与仪器竖轴重合。使对点器的光学垂线与仪器竖轴重合。使对点器的光学垂线与
69、仪器竖轴重合。使对点器的光学垂线与仪器竖轴重合。 条条条条件件件件不不不不满满满满足足足足的的的的情情情情形形形形: : 图图图图536536所所所所示示示示 。如如如如果果果果把把把把光光光光学学学学对对对对中中中中器器器器绕绕绕绕竖竖竖竖轴轴轴轴旋旋旋旋转转转转,光光光光学学学学垂线的轨迹将出现如图垂线的轨迹将出现如图垂线的轨迹将出现如图垂线的轨迹将出现如图537537所示的情形,所示的情形,所示的情形,所示的情形,图图图图537(537(a a) )为光学垂线与竖轴交叉为光学垂线与竖轴交叉为光学垂线与竖轴交叉为光学垂线与竖轴交叉的情形的情形的情形的情形,图图图图537(537(b b)为
70、两者平行但不重合为两者平行但不重合为两者平行但不重合为两者平行但不重合的情形。的情形。的情形。的情形。5-365-371)检验与校正原理检验与校正原理第一步第一步第一步第一步 l安安置置仪仪器器于于平平坦坦之之地地,距距光光学学对对中中器器一一定定距距离离( (例例如如通通常常架架设设仪仪器器的的高高度度1.3m)1.3m),严格整平,在三脚架所在地面中央平板上固定一张白纸严格整平,在三脚架所在地面中央平板上固定一张白纸;l光学对点器调焦,光学对点器调焦,使光学对中器分划板中心使光学对中器分划板中心在纸上标记出一点在纸上标记出一点A;l转动照准部转动照准部180 ,若若分划板中心仍与A点重合,
71、则可进行第二步检验;可进行第二步检验;l l若分划板中心与另一点若分划板中心与另一点B B重合重合,则应做则应做 第一步校正第一步校正: : 使分划板中心与使分划板中心与ABAB之中点重合。之中点重合。第二步第二步第二步第二步l l改改变变A点点距距光光学学对对中中器器的的距距离离(例例如如将将平平板板向向上上移移动动,由由1.3m缩缩短短为为1.0m),如如图图251中中A位位置置,进行与第一步相同的检验。进行与第一步相同的检验。l l若若光光学学对对中中器器旋旋转转180 之之后后,分分划划板板中中心心仍仍与与A重合,则表明条件已经满足;重合,则表明条件已经满足;l l若分划板中心并不与若
72、分划板中心并不与A重合而与重合而与B重合,则重合,则 第二步第二步第二步第二步校正校正: : 使分划板中心与使分划板中心与AB之中点重合。之中点重合。图图5-372) 2) 2) 2) 校正校正校正校正: : : : 如转向直角棱镜上的有效转向点有效转向点K(图图537)不在竖轴上不在竖轴上,则上述第二步的校正必然破坏第一步的校正工作。第二步的校正必然破坏第一步的校正工作。因此,检验和校正工作的两步必须反复进行,直到都满足要求为止。 光学对中器上可校正的部件随仪器类型而异光学对中器上可校正的部件随仪器类型而异光学对中器上可校正的部件随仪器类型而异光学对中器上可校正的部件随仪器类型而异, ,工作
73、时可视具体构造进行工作时可视具体构造进行工作时可视具体构造进行工作时可视具体构造进行有的校正转向直角棱镜有的校正转向直角棱镜,有的校正分划板有的校正分划板,有的则两者均可校正有的则两者均可校正.图图5-37检校说明:检校说明:检校说明:检校说明: l l l l 上上上上述述述述各各各各项项项项校校校校正正正正,一一一一般般般般都都都都需需需需反反反反复复复复进进进进行行行行几几几几次次次次,直直直直至至至至在在在在允允允允许许许许范范范范围围围围之之之之内内内内。其中其中其中其中视准轴的检校是主要一项视准轴的检校是主要一项视准轴的检校是主要一项视准轴的检校是主要一项; l l l l 校正时
74、,拧螺丝,应遵循校正时,拧螺丝,应遵循校正时,拧螺丝,应遵循校正时,拧螺丝,应遵循先松后紧先松后紧先松后紧先松后紧的原则;的原则;的原则;的原则; l l l l 一一一一般般般般地地地地,若若若若前前前前一一一一项项项项未未未未校校校校正正正正会会会会影影影影响响响响到到到到下下下下一一一一项项项项的的的的检检检检验验验验时时时时, ,校校校校正正正正次次次次序序序序不不不不宜宜宜宜颠倒颠倒颠倒颠倒; l l l l 同是校正一个部位的两项同是校正一个部位的两项同是校正一个部位的两项同是校正一个部位的两项, ,宜将重要的置于后面宜将重要的置于后面宜将重要的置于后面宜将重要的置于后面; ;一、
75、一、仪器误差仪器误差属于制造方面:属于制造方面:属于制造方面:属于制造方面: 水平度盘偏心、水平度盘平面与竖轴不垂直(水平度盘偏心、水平度盘平面与竖轴不垂直(水平度盘偏心、水平度盘平面与竖轴不垂直(水平度盘偏心、水平度盘平面与竖轴不垂直(小小小小) 度盘刻划误差度盘刻划误差度盘刻划误差度盘刻划误差(小,当多测回数时,可采用变换(小,当多测回数时,可采用变换(小,当多测回数时,可采用变换(小,当多测回数时,可采用变换度盘位置的办法来减低影响)度盘位置的办法来减低影响)度盘位置的办法来减低影响)度盘位置的办法来减低影响)vv 属于校正不完善的:属于校正不完善的:属于校正不完善的:属于校正不完善的:
76、 竖轴与照准部水准管轴不垂直;视准轴与横轴不垂竖轴与照准部水准管轴不垂直;视准轴与横轴不垂竖轴与照准部水准管轴不垂直;视准轴与横轴不垂竖轴与照准部水准管轴不垂直;视准轴与横轴不垂直的残余误差。直的残余误差。直的残余误差。直的残余误差。HHLL第第6 6节节 角度测量误差分析及其消减方法角度测量误差分析及其消减方法 主要来源:主要来源:主要来源:主要来源:仪器误差、仪器误差、仪器误差、仪器误差、观测误差、外界条件的影响。观测误差、外界条件的影响。观测误差、外界条件的影响。观测误差、外界条件的影响。1、水平度盘偏心差、水平度盘偏心差vv 水水水水平平平平度度度度盘盘盘盘偏偏偏偏心心心心:是是是是度
77、度度度盘盘盘盘分分分分划划划划线线线线的的的的中中中中心心心心OO 与与与与照照照照准准准准部部部部旋旋旋旋转转转转中中中中心心心心OO不不不不重重重重合合合合所所所所致致致致若若不不存在度盘偏心:存在度盘偏心:O 与与O重合,当照准目标时,重合,当照准目标时,正确的读数为正确的读数为M。若存在着度盘偏心:若存在着度盘偏心:实际的度盘读数为实际的度盘读数为M ,比正确读数比正确读数小了小了 。做:做:做:做:OCOC O O MM,通常通常通常通常 MMMM 较小较小较小较小,故故故故 MMMM OC OC。由图可见,由图可见,由图可见,由图可见, OC=OOOC=OO sinsin OOOO
78、 C C ; 因为因为因为因为OCOC MM MM = = RR故:故:令:令:令:令:偏心距偏心距偏心距偏心距OOOO 为为e,两中心连线两中心连线0 0顺时针顺时针转至转至0 分划的角度为分划的角度为 ,又又 00 C 恰为正确恰为正确读数读数M加加 ,故:,故:5-26 水平度盘偏心差水平度盘偏心差 e e 带来的读数误差带来的读数误差 ( MM 的改正数的改正数 ):): 式中式中:oe偏心距偏心距OOOO ;o 两中心连线两中心连线0 0 顺时针转至顺时针转至0 分划分划的角的角度度.oM+ 00 C ;oR水平度盘分划的半径水平度盘分划的半径;因因 很小,在很小,在实际计算中可用实
79、际读数实际计算中可用实际读数M 代替代替M。由图知:由图知:正确读数正确读数:MM + 注意:注意:式式(514): 为为M 的改正数的改正数 在度盘不同位置读数将有不同的读数改正数。在度盘不同位置读数将有不同的读数改正数。在度盘不同位置读数将有不同的读数改正数。在度盘不同位置读数将有不同的读数改正数。因为因为sin(M+ ) sin (180+M )+ 可知,可知,在在度度盘盘相相差差180的的两两处处(即即对对径径分分划划)读读数数中中的的 ,其其绝绝对对值值相相同同而而符符号号相反,故取它们的平均值相反,故取它们的平均值(顾及常数顾及常数180)将消除度盘偏心的影响。将消除度盘偏心的影响
80、。1)对于双指标读数的经纬仪,如)对于双指标读数的经纬仪,如DJ2级经纬仪级经纬仪,在在度盘对径分划上读数取其平均值可以消除度盘对径分划上读数取其平均值可以消除水平度盘偏心对水平度盘读数的影响。水平度盘偏心对水平度盘读数的影响。2)对于单指标读数的对于单指标读数的DJ6级经纬仪级经纬仪,取同一目标方向盘左、盘右读数的平均值,取同一目标方向盘左、盘右读数的平均值,可以基本消除或大部分消除水平度盘偏心差的影响可以基本消除或大部分消除水平度盘偏心差的影响。消除与削弱水平度盘偏心差的影响的方法:消除与削弱水平度盘偏心差的影响的方法:消除与削弱水平度盘偏心差的影响的方法:消除与削弱水平度盘偏心差的影响的
81、方法: 定义:定义:定义:定义:仪器的视准轴不与横轴正交所产生仪器的视准轴不与横轴正交所产生 的误差称为视准轴误差。的误差称为视准轴误差。视准轴误差的产生原因:视准轴误差的产生原因:视准轴误差的产生原因:视准轴误差的产生原因: 望远镜的十字丝分划板安置不正确、 望远镜调焦透镜运行时晃动、 气温变化引起仪器部件的胀缩,仪器受热不均匀使视准轴位置变化。 视准轴不垂直于横轴对水平方向的影响:视准轴不垂直于横轴对水平方向的影响:视准轴不垂直于横轴对水平方向的影响:视准轴不垂直于横轴对水平方向的影响:见图见图527 527 AO为垂直于横轴的视准轴,由于存在视准轴误差c,视准轴实际瞄准了A ,此时A、A
82、 两点同高,竖角为。a、a 为A、A 点在水平位置上的投影。c角引起的目标A的读数误差: aOa xc。2 2 2 2、 视准轴误差视准轴误差视准轴误差视准轴误差C C C C C角引起的目标角引起的目标A的读数误差:的读数误差: aoa xc。由直角三角形由直角三角形 Oaa 得:得:由直角三角形由直角三角形 OAA 得:得: AA OA sinc (b)由由直直角角三三角角形形 A a O得得: Oa OA cos (c) 将将(a)、(b)、(c)代代入入(515)式式并并顾顾及及xc和和c为为小小角角得得C角引起的目标角引起的目标A的读数误差公式的读数误差公式sinc = c / Si
83、nxc = xc / 规定规定:盘左时盘左时视准轴物镜端视准轴物镜端向左向左偏斜的偏斜的c值值为正为正,向右向右偏斜偏斜为负为负,则对于同一目标若则对于同一目标若盘左观测时盘左观测时:c为正为正(负负),盘右观测盘右观测:c为负为负(正正),而而 值不变,值不变,故盘左、盘右的故盘左、盘右的xc 值的绝对值相值的绝对值相等而符号相反。等而符号相反。v 结论结论: : C角引起的目标的读数误差角引起的目标的读数误差xc:xc 的的大小与竖角大小与竖角 有关有关, 愈大,愈大,xc 愈大愈大“+ ”与与“ ”的影响相同的影响相同。 =0时,时,xc= c。C角引起的目标角引起的目标A的读数误差的读
84、数误差xc令:令:令:令:盘左时视准轴误差对水平方向读数的影响为盘左时视准轴误差对水平方向读数的影响为xc,盘盘左左观测时,正确的水平度盘读数为观测时,正确的水平度盘读数为L,有视准轴误差影响时的实际读数有视准轴误差影响时的实际读数为为L,则则L=L- -xc (5-17) 盘盘右右观测时,正确的水平度盘读数为观测时,正确的水平度盘读数为R,有视准轴误差影响时的实际读数为有视准轴误差影响时的实际读数为R,则:则:RR + +xc(5-18)取盘左、盘右读数顾及取盘左、盘右读数顾及180后的的后的的平均数平均数,得,得A=(L+ + R 180)/2结论:结论:结论:结论: 视视视视准准准准轴轴
85、轴轴误误误误差差差差c c c c对对对对水水水水平平平平角角角角的的的的影影影影响响响响为为为为两两两两个个个个方方方方向向向向的的的的x x x xc c c c值值值值之之之之差差差差;对对对对盘盘盘盘左左左左、盘盘盘盘右右右右水水水水平平平平方方方方向向向向观观观观测测测测值值值值的的的的影影影影响响响响x x x xc c c c大大大大小小小小相相相相等等等等,正正正正负负负负号号号号相相相相反反反反,因因因因此此此此,取取取取盘盘盘盘左左左左、盘盘盘盘右右右右实实实实际际际际读读读读数数数数的的的的中中中中数数数数,就可以消除视准轴误差的影响。就可以消除视准轴误差的影响。就可以消
86、除视准轴误差的影响。就可以消除视准轴误差的影响。 消除视准轴误差的影响的方法消除视准轴误差的影响的方法消除视准轴误差的影响的方法消除视准轴误差的影响的方法: 用方向法进行水平方向观测时用方向法进行水平方向观测时,除计算盘左、盘右读数的中数以取得除计算盘左、盘右读数的中数以取得一测回的方向观测值外,还一测回的方向观测值外,还必须计算盘左、盘右读数的差数必须计算盘左、盘右读数的差数:2xc 2C。由于R = L 180 代入(L=L-xc (5-17);RR + xc (5-18))式可得: R + xc=L-xc 180 整理得:整理得:盘左、盘右读数的差数盘左、盘右读数的差数: :L - -
87、R 180 = 2xc (520)由式当观测目标的竖角当观测目标的竖角 较小时较小时,cos1,xc c,盘左、盘右读数的差数盘左、盘右读数的差数L - - R 180 = 2c(521)( ( 注意:注意:注意:注意: =5=5 ,c =10 c =10 x xc c- - - - c=2.3 ; c=2.3 ; =3=3 ,c =10 c =10 x xc c- - - - c=0.8 ; )c=0.8 ; ) 假假如如测测站站上上各各观观测测方方向向的的竖竖角角相相等等或或相相差差很很小小,外外界界因因素素的的影影响响又又较较稳稳定定,则则由由各各方方向向所所得得的的2c2c值值应应相相
88、等等或或互互差差很很小小,实实际际在在一一测测回回中中由由各各方方向向所得的所得的2c2c值并不相等。值并不相等。 影响一测回中各方向影响一测回中各方向影响一测回中各方向影响一测回中各方向2c2c2c2c值不等值不等值不等值不等的主要原因有:的主要原因有:的主要原因有:的主要原因有: 受到照准和读数等偶然误差的影响, 在温度变化等因素的影响下仪器的视准轴位置的变化使各方向的2c值不等而产生互差。 因因此此,在在一一测测回回中中各各方方向向2c2c互互差差的的大大小小,在在一一定定程程度度上上反反映映了了观观测测成成果果的质量。的质量。 故,规范规定:规范规定:一测回中各方向一测回中各方向2c2
89、c互差互差对于对于J2J2级仪器不得超过级仪器不得超过1313。vv 2c2c2c2c绝对值的大小绝对值的大小绝对值的大小绝对值的大小 2c值如果太大,则不便于计算。 故,规范规定规范规定: c c绝对值绝对值 对于对于J2J2级仪器应不超过级仪器应不超过1818 ; 对于对于J6J6级仪器应不超过级仪器应不超过3030 ,否则应进行校正。,否则应进行校正。3 3、横轴倾斜误差、横轴倾斜误差vv 定义:定义:定义:定义:仪器的横轴与竖轴不垂直,所产生的误差称为仪器的横轴与竖轴不垂直,所产生的误差称为仪器的横轴与竖轴不垂直,所产生的误差称为仪器的横轴与竖轴不垂直,所产生的误差称为 。vv 产生原
90、因:产生原因:产生原因:产生原因:仪器支架两端不等高、横轴两端轴径不相等。仪器支架两端不等高、横轴两端轴径不相等。仪器支架两端不等高、横轴两端轴径不相等。仪器支架两端不等高、横轴两端轴径不相等。 竖轴垂直,横轴不与其正交而倾斜了一个竖轴垂直,横轴不与其正交而倾斜了一个竖轴垂直,横轴不与其正交而倾斜了一个竖轴垂直,横轴不与其正交而倾斜了一个i i角,这个角,这个角,这个角,这个i i角就是横轴倾斜误差。角就是横轴倾斜误差。角就是横轴倾斜误差。角就是横轴倾斜误差。v 横轴倾斜误差对水平方向的影响:横轴倾斜误差对水平方向的影响:见图245。 H H H H为横轴水平为横轴水平为横轴水平为横轴水平(H
91、(H(H(H1 1 1 1H H H H1 1 1 1位置位置位置位置) ) ) )时视准轴照准的目标,时视准轴照准的目标,时视准轴照准的目标,时视准轴照准的目标,h h h h为为为为H H H H点的水平投影,点的水平投影,点的水平投影,点的水平投影, 此时平面此时平面此时平面此时平面HOhHOhHOhHOh为一竖面。若横轴为一竖面。若横轴为一竖面。若横轴为一竖面。若横轴H H H H1 1 1 1H H H H1 1 1 1 倾斜一个倾斜一个倾斜一个倾斜一个i i i i角至角至角至角至A A A Al l l lA A A A1 1 1 1位置,位置,位置,位置, 竖面竖面竖面竖面HO
92、hHOhHOhHOh将将将将随之倾斜一个随之倾斜一个随之倾斜一个随之倾斜一个i i i i角为倾斜面角为倾斜面角为倾斜面角为倾斜面AOhAOhAOhAOh,此时水平位置此时水平位置此时水平位置此时水平位置OhOhOhOh不发生变动。不发生变动。不发生变动。不发生变动。 A A A A点即为横轴倾斜时视准轴照准的目标,点即为横轴倾斜时视准轴照准的目标,点即为横轴倾斜时视准轴照准的目标,点即为横轴倾斜时视准轴照准的目标,a a a a为为为为A A A A点的水平位置投影。点的水平位置投影。点的水平位置投影。点的水平位置投影。 hOaxi;即为因即为因横轴倾斜横轴倾斜i角而产生的水平方向读数影响角
93、而产生的水平方向读数影响。由rt Aah得:得:ah=Aa tan i (b)由rt ahO得:得:又由rt AaO得:得:v 横轴倾斜误差横轴倾斜误差 i对水平方向的影响对水平方向的影响xi :见图528。由rt Aah得:得:ah=Aa tan i (b)由rt ahO得:得:又由rt AaO得:得:将将(b)、(c)两式代人(a)式,并顾及xi及i 均为小角,(用xi /代sinxi;i/代tani)得xi= i tan (522)xi= i tan (522)分析:分析:设盘左时横轴左端低于另一端时的设盘左时横轴左端低于另一端时的i 为正,高于另一端时为负,为正,高于另一端时为负,则则
94、对对于于同同一一目目标标,在在竖竖轴轴是是竖竖直直的的情情况况下下,因因HH不不垂垂直直于于VV所所引起的横轴倾斜,引起的横轴倾斜,盘左观测时盘左观测时i为正为正(负负),盘右观测时盘右观测时i 为负为负(正正),故盘左、盘右故盘左、盘右xi 的绝对值相等而符号相反。的绝对值相等而符号相反。xi的的大小与竖角大小与竖角 有关,有关, 愈大愈大,xi愈愈大;大; =0时,时,xi0,即对水平位置的目标,横轴不水平即对水平位置的目标,横轴不水平对水平方向没有影响。对水平方向没有影响。 当用方向法进行水平方向观测时当用方向法进行水平方向观测时, 盘盘右右观观测测时时,正确的水平度盘读数为R,有横轴倾
95、斜误差影响时的实际读数为R ,则则 R= R + + xi 令:令:盘左横轴倾斜误差对水平方向读数的影响为xi , 在在盘盘左左观观测测时时,正确的水平度盘读数为L L,有横轴倾斜误差时的实际读数为L L , 则则 L= L - - xi 盘左、盘右读数顾及盘左、盘右读数顾及180180后的平均值后的平均值,得 即盘盘左左、盘盘右右读读数数顾顾及及180180后后的的平平均均值值消消除除了了横横轴轴倾倾斜斜误误差差对对水水平平方方向向读读数的影响。数的影响。结论:结论:结论:结论: 横横横横轴轴轴轴倾倾倾倾斜斜斜斜误误误误差差差差 i i i i对对对对水水水水平平平平角角角角的的的的影影影影
96、响响响响为为为为两两两两个个个个方方方方向向向向的的的的x x x xi i i i值值值值之之之之差差差差;对对对对盘盘盘盘左左左左、盘盘盘盘右右右右水水水水平平平平方方方方向向向向观观观观测测测测值值值值的的的的影影影影响响响响x x x xi i i i大大大大小小小小相相相相等等等等,正正正正负负负负号号号号相相相相反反反反,因因因因此此此此,取取取取盘盘盘盘左左左左、盘盘盘盘右右右右实实实实际际际际读读读读数数数数的中数,就可以消除视准轴误差的影响。的中数,就可以消除视准轴误差的影响。的中数,就可以消除视准轴误差的影响。的中数,就可以消除视准轴误差的影响。 仪器的视准轴误差和横轴倾斜
97、误差同时存在:仪器的视准轴误差和横轴倾斜误差同时存在:(实际)实际) v 正确读数应是正确读数应是: : L= L - - xi xc ; R= R + + xi + + xc 由于 R = L R = L 180 180 所以 R + + xi + + xc= L - - xi xc 180 180 L - - R 180 180 = 2 = 2( xc + + xi )vv 仪器的视准轴误差和横轴倾斜误差是同时存在,其大小:仪器的视准轴误差和横轴倾斜误差是同时存在,其大小:仪器的视准轴误差和横轴倾斜误差是同时存在,其大小:仪器的视准轴误差和横轴倾斜误差是同时存在,其大小:4 4、竖轴倾斜误
98、差、竖轴倾斜误差、竖轴倾斜误差、竖轴倾斜误差定义:定义:由于仪器未严格整平而使竖轴不在竖直位置,竖轴偏离由于仪器未严格整平而使竖轴不在竖直位置,竖轴偏离铅垂线一微小角度铅垂线一微小角度v,这就是竖轴倾斜误差。,这就是竖轴倾斜误差。(假设:假设:视准轴视准轴横轴,横轴横轴,横轴竖轴,竖轴竖轴,竖轴照准部水准管轴照准部水准管轴)分析:分析:分析:分析:如图如图529529,OT处于竖直位置的竖轴;处于竖直位置的竖轴;此时横轴必在水平面P上;OT倾斜了倾斜了V角角的竖轴位置,的竖轴位置,此时横轴必在倾斜平面P上。P、P两平面的交线为两平面的交线为0102;交线交线0102与与平面平面TOT垂直,垂直
99、,若横轴位于若横轴位于交线交线0102,则无论,则无论V有多大,横轴也始终有多大,横轴也始终保持水平保持水平。除此以外,除此以外,横轴在平面横轴在平面P上的任上的任何位置均将产生不同大小的倾斜,何位置均将产生不同大小的倾斜,其中以以HH垂直于垂直于0102的的ON位置位置的的倾角最大,倾角最大,并等于竖轴的倾斜角并等于竖轴的倾斜角V。 任取一横轴位置任取一横轴位置任取一横轴位置任取一横轴位置OROROROR,其倾斜角为其倾斜角为其倾斜角为其倾斜角为i i i iV V V V ,作作RNON,将将N、R两点投影在平面两点投影在平面P上得上得N、R,令令NOR= 。由由rt RRO得得NNONs
100、inV(c)由由rt NNO得得由由rt RNO得得将(b)、(c)、(d)三式代人式(a),并顾及v和iV均为小角,得横轴在任意位置时的横轴在任意位置时的倾斜角倾斜角iV为为 iVVcos (524)由于:xi= i tan (522)竖轴倾斜对任意目标的水平读数影响竖轴倾斜对任意目标的水平读数影响:xV V cos tan (525) 横轴倾斜误差横轴倾斜误差 i对水平方向对水平方向的影响的影响 xi= i tan 竖轴倾斜对任意目标竖轴倾斜对任意目标OR的水平读数影响:的水平读数影响:xV V cos tan (525)VV竖轴倾斜的角度竖轴倾斜的角度竖轴倾斜的角度竖轴倾斜的角度, 竖直
101、角竖直角竖直角竖直角 ONON ( (垂直于垂直于垂直于垂直于0 01 10 02 2) ) 与斜面上任意位置的夹角与斜面上任意位置的夹角与斜面上任意位置的夹角与斜面上任意位置的夹角5 5、 度盘分划误差:度盘分划误差:度盘分划误差:度盘分划误差:是指度盘分划不均匀所产生的是指度盘分划不均匀所产生的误差。可以采用测回间按误差。可以采用测回间按180/n配置度盘起始读数削减度盘分划配置度盘起始读数削减度盘分划误差的影响。误差的影响。由于竖轴倾斜方向正、倒镜相同,所以竖轴倾斜误差不能用盘由于竖轴倾斜方向正、倒镜相同,所以竖轴倾斜误差不能用盘左、盘右观测取平均值的办法消除。左、盘右观测取平均值的办法
102、消除。1.1.1.1. 仪器对中误差仪器对中误差仪器对中误差仪器对中误差 定义:由于仪器对中不准,使测站标志中心定义:由于仪器对中不准,使测站标志中心定义:由于仪器对中不准,使测站标志中心定义:由于仪器对中不准,使测站标志中心OO与仪器中心与仪器中心与仪器中心与仪器中心OO 不在同不在同不在同不在同一铅垂线上。一铅垂线上。一铅垂线上。一铅垂线上。设:设: O 测站标志中心,测站标志中心,O 仪器中心,仪器中心, 无对中误差时的角度无对中误差时的角度(即即正确的角度正确的角度), 有对中误差时的角度有对中误差时的角度(即即实测的角度实测的角度),e对中误差对中误差00 。 = = ( 1 1+
103、2 2 )二、观测误差二、观测误差vv 有对中误差时测角真误差有对中误差时测角真误差有对中误差时测角真误差有对中误差时测角真误差d d d d : 在短边时随在短边时随在短边时随在短边时随对中误差对中误差对中误差对中误差 e e 的增长而迅速增大。的增长而迅速增大。的增长而迅速增大。的增长而迅速增大。 = = ( 1 1+ + 2 2 )(用(用 1 / 代代sin 1; 2/ 代代sin 2)得(由正弦定理得)得(由正弦定理得)sin360-( +)= - sin( +)结论:结论:结论:结论:1 1)仪器对中误差对仪器对中误差对仪器对中误差对仪器对中误差对测角真误差测角真误差测角真误差测角
104、真误差d d d d 与与与与 与与与与 有关,有关,有关,有关,即即即即水平角水平角水平角水平角 在在在在180180 和和和和 =90 =90 时的影响最大,时的影响最大,时的影响最大,时的影响最大,此时,此时,此时,此时, 2 2) d d 与测站至目标的距离与测站至目标的距离与测站至目标的距离与测站至目标的距离s s1 1和和和和s s2 2的的的的乘积成反比;距离愈短,影响愈大。乘积成反比;距离愈短,影响愈大。乘积成反比;距离愈短,影响愈大。乘积成反比;距离愈短,影响愈大。3 3) d d 与仪器的偏心距(即对中误差)与仪器的偏心距(即对中误差)与仪器的偏心距(即对中误差)与仪器的偏
105、心距(即对中误差) e e 成正比,成正比,成正比,成正比,e e 愈大,影响愈大愈大,影响愈大愈大,影响愈大愈大,影响愈大。削弱:削弱:削弱:削弱:对于测定短边的角度要特别注意对中,把对于测定短边的角度要特别注意对中,把对于测定短边的角度要特别注意对中,把对于测定短边的角度要特别注意对中,把对中误差对中误差对中误差对中误差e e 限限限限制在最小的程度。制在最小的程度。制在最小的程度。制在最小的程度。 实际上,实际上,实际上,实际上, OO的的位置可在以位置可在以O O为圆心,为圆心,e e为半径的圆周上的任意位置,因此为半径的圆周上的任意位置,因此 d d 将有无穷多个,即将有无穷多个,即
106、 角每变化一个角每变化一个d d 值值就有一个就有一个d d 。按中误差的定按中误差的定义,可得义,可得 角的中误差角的中误差vv 仪器对中误差对水平角的影响仪器对中误差对水平角的影响仪器对中误差对水平角的影响仪器对中误差对水平角的影响因为:因为:因为:因为:故:故:公式推倒时,在三角形公式推倒时,在三角形公式推倒时,在三角形公式推倒时,在三角形AOBAOB中用中用中用中用余弦公式时进行了近似替代,余弦公式时进行了近似替代,余弦公式时进行了近似替代,余弦公式时进行了近似替代, 替代了替代了替代了替代了 由由由由公式:公式:公式:公式:可知:可知:可知:可知:1 1)仪器对中误差对水平角的影响仪
107、器对中误差对水平角的影响仪器对中误差对水平角的影响仪器对中误差对水平角的影响 mm中中中中与目标之间的距离与目标之间的距离与目标之间的距离与目标之间的距离s sABAB成成成成正比,正比,正比,正比,即即即即水平水平水平水平角角角角 在在在在180180 时的影响最大,时的影响最大,时的影响最大,时的影响最大,此时,此时,此时,此时, s sABAB=s=s1 1+s+s2 2;2 2) mm中中中中与测站至目标的距离与测站至目标的距离与测站至目标的距离与测站至目标的距离s s1 1和和和和s s2 2的的的的乘积成反比;距离愈短,影响愈大。乘积成反比;距离愈短,影响愈大。乘积成反比;距离愈短
108、,影响愈大。乘积成反比;距离愈短,影响愈大。3 3) mm中中中中与仪器的偏心距(即对中误差)与仪器的偏心距(即对中误差)与仪器的偏心距(即对中误差)与仪器的偏心距(即对中误差) e e 成正比,成正比,成正比,成正比,e e 愈大,影响愈大愈大,影响愈大愈大,影响愈大愈大,影响愈大。例例例例1 1:当当当当e=3mme=3mm, s s1 1=s=s2 2=100m=100m, =180=180 时,时,时,时,削弱:削弱:削弱:削弱:对于测定短边的角度要特别注意对中,把对中误差限对于测定短边的角度要特别注意对中,把对中误差限制在最小的程度。制在最小的程度。2.2.2.2. 目标偏心差目标偏
109、心差目标偏心差目标偏心差: : : :产生原因产生原因:是是观观测测标标志志与与地地面面点点未未在在同同一一铅铅垂垂线线上上,致致使使视视线线偏偏移移。其其影影响响类似于测站偏心。类似于测站偏心。和对中误差有相同的性质,和对中误差有相同的性质,如图531, A A、B B 分别为分别为分别为分别为标志实际中心;标志实际中心;标志实际中心;标志实际中心; A A 、B B 分别为分别为分别为分别为照准的中心照准的中心照准的中心照准的中心 目标点目标点目标点目标点A A 偏离偏离偏离偏离A A点的差距:点的差距:点的差距:点的差距:e e1 1 ; 目标点目标点目标点目标点B B 偏离偏离偏离偏离
110、B B点的差距:点的差距:点的差距:点的差距:e e2 2 ; 为正确的角度,为正确的角度,为正确的角度,为正确的角度, 为观测的角度。为观测的角度。为观测的角度。为观测的角度。目标偏心差引起的测角误差目标偏心差引起的测角误差目标偏心差引起的测角误差目标偏心差引起的测角误差 : : : : 为正确的角度,为正确的角度,为正确的角度,为正确的角度, 为观测的角度。为观测的角度。为观测的角度。为观测的角度。假设:假设:假设:假设:如图如图如图如图5 5 3131所示,所示,所示,所示, 照准目标照准目标照准目标照准目标A A 的读数的读数的读数的读数 照准目标照准目标照准目标照准目标A A的读数的
111、读数的读数的读数 照准目标照准目标照准目标照准目标B B 的读数的读数的读数的读数 照准目标照准目标照准目标照准目标B B的读数的读数的读数的读数即:即:即:即: A A+ 1 1=A=A; BB+ 2 2=B=B则则则则 正确的角度:正确的角度:正确的角度:正确的角度:而:而:而:而: =B=B A A=BB+ 22 A A 1 1 = = + 2 2 1 1 有目标偏心误差的测角真误差有目标偏心误差的测角真误差有目标偏心误差的测角真误差有目标偏心误差的测角真误差 :分析:分析:分析:分析:l l与测站至目标的距离与测站至目标的距离与测站至目标的距离与测站至目标的距离 s s1 1、 s s
112、2 2有关,距离愈短,影响愈大;有关,距离愈短,影响愈大;有关,距离愈短,影响愈大;有关,距离愈短,影响愈大;l l目标偏心距目标偏心距ei 愈大,影响愈大;愈大,影响愈大;与与与与 角大小无关。角大小无关。角大小无关。角大小无关。削弱:削弱:在目标点较近时,在目标点较近时,观测标志应尽可能竖直,并仔细瞄准,尽量瞄观测标志应尽可能竖直,并仔细瞄准,尽量瞄准目标底部。准目标底部。vv 证明式(证明式(证明式(证明式(5-285-28),用正弦定律),用正弦定律),用正弦定律),用正弦定律同样道理证明同样道理证明同样道理证明同样道理证明式式(5-295-29)。)。)。)。用用用用 1 1 / /
113、 替代替代替代替代sinsin 1 1的误差大小的误差大小的误差大小的误差大小 目标偏心差引起的方向中误差目标偏心差引起的方向中误差目标偏心差引起的方向中误差目标偏心差引起的方向中误差: 实际上,实际上, AA的的位置可在以位置可在以A A为圆心,为圆心,e e1 1为半径的圆周上的任意位置,因为半径的圆周上的任意位置,因此此 1 1 将有无穷多个,即将有无穷多个,即 角每变化一个角每变化一个d d 值值就有一个就有一个 1 1 。按中误差的定按中误差的定义,可得由义,可得由目标偏心误差而引起的方向中误差为:目标偏心误差而引起的方向中误差为:由上式可知由上式可知由上式可知由上式可知目标偏心误差
114、对水平角的影响:目标偏心误差对水平角的影响:目标偏心误差对水平角的影响:目标偏心误差对水平角的影响:l l与测站至目标的距离与测站至目标的距离与测站至目标的距离与测站至目标的距离 s s1 1、 s s2 2有关,距离愈短,影响愈大;与有关,距离愈短,影响愈大;与有关,距离愈短,影响愈大;与有关,距离愈短,影响愈大;与 角大角大角大角大小无关。小无关。小无关。小无关。 l l目标偏心距目标偏心距e愈大,影响愈大。愈大,影响愈大。 l l削削弱弱:在在目目标标点点较较近近时时,观观测测标标志志应应尽尽可可能能竖竖直直,并并仔仔细细瞄瞄准准,尽尽量瞄准目标底部。量瞄准目标底部。分析:分析:分析:分
115、析: 例子例子例子例子 例例22求当求当ele23mm,s1 =s2100m时,时,目标偏心误差对水平角的影响:目标偏心误差对水平角的影响:目标偏心误差对水平角的影响:目标偏心误差对水平角的影响:注意:注意: 目标偏心误差目标偏心误差目标偏心误差目标偏心误差与与与与仪器对中误差仪器对中误差仪器对中误差仪器对中误差,均属于对中性质的误差,均属于对中性质的误差,均属于对中性质的误差,均属于对中性质的误差偶然误差;偶然误差;偶然误差;偶然误差; 但但但但一旦目标标志和仪器已经安置一旦目标标志和仪器已经安置一旦目标标志和仪器已经安置一旦目标标志和仪器已经安置,则对中误差的真值已经不再变化,因,则对中误
116、差的真值已经不再变化,因,则对中误差的真值已经不再变化,因,则对中误差的真值已经不再变化,因此无论水平角观测多少测回,这两项误差在各测回之间均相同。此无论水平角观测多少测回,这两项误差在各测回之间均相同。此无论水平角观测多少测回,这两项误差在各测回之间均相同。此无论水平角观测多少测回,这两项误差在各测回之间均相同。系统系统系统系统误差性质误差性质误差性质误差性质。例例23已已知知目目标标偏偏心心误误差差和和仪仪器器对对中中误误差差均均为为 3mm,约约180 的的水水平平角角的的两两个个边边长长均均为为100m。今今用用经经纬纬仪仪对对此此水水平平角角观观测测了了两两个个测测回回,设设每每个个
117、测测回回的的观观测测中中误误差差m为为 10 ,试试求求顾顾及及目目标标偏偏心心误误差差和和仪仪器器对对中中误误差差后后,两两测测回回平均值的测角中误差平均值的测角中误差m 。解解:由由例例21和和例例22知知m中中士士8.8”,m偏偏 6.2”。由由于于m中中和和m偏偏与与测回数无关,故:测回数无关,故:设两个测回观测水平角两个测回观测水平角 的误差为的误差为m观观 ,第一测回测水平角为第一测回测水平角为 ;第一第一测回测水平角为测回测水平角为 ”,它们它们的中误差分别为的中误差分别为m1 = m2 =m,函数式:函数式: =( 1+ 2)/2观测中误差:观测中误差:m 2观测观测 =m2/
118、2=102/2观测了两个测回的角度平均值的中误差观测了两个测回的角度平均值的中误差m观观的求法:的求法:3.3. 照准误差与读数误差照准误差与读数误差:( 属于观测本身的误差属于观测本身的误差) )1 1)照准误差)照准误差v 影响照准精度的主要因素有:影响照准精度的主要因素有: 望望远镜远镜的放大率的放大率; 目目标标形状及人眼的判形状及人眼的判别别能力能力; ; 目目标标影像的亮度和清晰度等。影像的亮度和清晰度等。 如果只考如果只考虑虑望望远镜远镜放大率放大率这这一因素,一因素,则则通通过过望望远镜远镜的照准的照准误误差差为为:式中式中: 人眼在理想状人眼在理想状态态下下( (目目标标亮度
119、适宜亮度适宜,清晰度好清晰度好) )瞄准的判瞄准的判别别能力能力, , 望望远镜远镜的放大率。的放大率。 (d d d d 一般将增大一定的倍数一般将增大一定的倍数一般将增大一定的倍数一般将增大一定的倍数 k k )即即即即 K K K K 取取取取 值值值值(根据实验得知)(根据实验得知)(根据实验得知)(根据实验得知) : 当野外观测的亮度适宜,目标影像稳定,可取当野外观测的亮度适宜,目标影像稳定,可取当野外观测的亮度适宜,目标影像稳定,可取当野外观测的亮度适宜,目标影像稳定,可取 k k 1.51.51.51.5; 当当当当用用用用中中中中等等等等精精精精度度度度光光光光学学学学经经经经
120、纬纬纬纬仪仪仪仪( ( ( (例例例例如如如如J2J2J2J2经经经经纬纬纬纬仪仪仪仪) ) ) )进进进进行行行行边边边边长长长长为为为为2 2 2 28km8km8km8km的的的的水水水水平平平平角观测时,可取角观测时,可取角观测时,可取角观测时,可取 k k3 3 3 3。 考虑外界条件及其他因素的影响,考虑外界条件及其他因素的影响,考虑外界条件及其他因素的影响,考虑外界条件及其他因素的影响,则通过望远镜的照准误差:则通过望远镜的照准误差: 只考虑望远镜放大率只考虑望远镜放大率只考虑望远镜放大率只考虑望远镜放大率: 由由经经验验数数据据得得知知, ,用用视视间间隔隔为为2020 的的双
121、双丝丝来来照照准准宽宽度度为为1010 的的目目标时标时,人眼的理想判,人眼的理想判别别角角 1010 ,当,当 2525时时, ,则则在理想情况下在理想情况下:2 2 2 2)读数误差:)读数误差:)读数误差:)读数误差:主要取决于仪器的读数设备。主要取决于仪器的读数设备。主要取决于仪器的读数设备。主要取决于仪器的读数设备。 对对对对于于于于用用用用带带带带分分分分划划划划尺尺尺尺的的的的显显显显微微微微镜镜镜镜读读读读数数数数的的的的J6J6J6J6光光光光学学学学经经经经纬纬纬纬仪仪仪仪来来来来说说说说,估估估估读读读读的的的的极极极极限限限限误误误误差差差差可以不超过分划值的十分之一,
122、可以不超过分划值的十分之一,可以不超过分划值的十分之一,可以不超过分划值的十分之一,即可以即可以即可以即可以不超过不超过不超过不超过6 6 6 6 。 如如如如果果果果照照照照明明明明情情情情况况况况不不不不佳佳佳佳,显显显显微微微微镜镜镜镜的的的的目目目目镜镜镜镜未未未未调调调调好好好好焦焦焦焦以以以以及及及及观观观观测测测测者者者者的的的的技技技技术术术术不不不不熟熟熟熟练练练练,估读的极限误差则可能大为超过此数。估读的极限误差则可能大为超过此数。估读的极限误差则可能大为超过此数。估读的极限误差则可能大为超过此数。 照准与照准与照准与照准与读读读读数数数数误误误误差的差的差的差的削弱:削弱
123、:削弱:削弱:用十字丝竖丝瞄准目标时应仔细操作用十字丝竖丝瞄准目标时应仔细操作用十字丝竖丝瞄准目标时应仔细操作用十字丝竖丝瞄准目标时应仔细操作W W W W消除视差:望远镜正确调焦;消除视差:望远镜正确调焦;消除视差:望远镜正确调焦;消除视差:望远镜正确调焦;W W W W 显微镜目镜调好焦,看清读数;显微镜目镜调好焦,看清读数;显微镜目镜调好焦,看清读数;显微镜目镜调好焦,看清读数;W W W W读读读读数数数数时时时时有有有有测测测测微微微微轮轮轮轮时时时时,应应应应认认认认真真真真测测测测微微微微,仔细估读。仔细估读。仔细估读。仔细估读。vv外界条件的影响,很多外界条件的影响,很多外界条
124、件的影响,很多外界条件的影响,很多如如如如: : : : 大风会影响仪器的稳定,大风会影响仪器的稳定,大风会影响仪器的稳定,大风会影响仪器的稳定, 地面的辐射热会影响大气的稳定,地面的辐射热会影响大气的稳定,地面的辐射热会影响大气的稳定,地面的辐射热会影响大气的稳定, 大气的透明度会影响照准精度,大气的透明度会影响照准精度,大气的透明度会影响照准精度,大气的透明度会影响照准精度, 温度变化会影响仪器的正常状态,温度变化会影响仪器的正常状态,温度变化会影响仪器的正常状态,温度变化会影响仪器的正常状态, 地面坚实与否会影响仪器的稳定等等,地面坚实与否会影响仪器的稳定等等,地面坚实与否会影响仪器的稳
125、定等等,地面坚实与否会影响仪器的稳定等等, 这这这这些些些些因因因因素素素素均均均均将将将将使使使使测测测测角角角角的的的的精精精精度度度度受受受受到到到到影影影影响响响响。要要要要完完完完全全全全避避避避免免免免这这这这些些些些影影影影响响响响是是是是不不不不可可可可能能能能的的的的,但但但但如如如如果果果果选选选选择择择择有有有有利利利利的的的的观观观观测测测测时时时时间间间间和和和和避避避避开开开开不不不不利利利利的的的的条条条条件件件件,可可可可以以以以使使使使这这这这些外界条件的影响降低到较小的程度。些外界条件的影响降低到较小的程度。些外界条件的影响降低到较小的程度。些外界条件的影响
126、降低到较小的程度。三、外界条件的影响三、外界条件的影响:观测时尽量选择较好观测条件(阴天无风)。观测时尽量选择较好观测条件(阴天无风)。 观观观观测测测测视视视视线线线线应应应应避避避避免免免免从从从从建建建建筑筑筑筑物物物物旁旁旁旁、冒冒冒冒烟烟烟烟的的的的烟烟烟烟囱囱囱囱上上上上面面面面和和和和近近近近水水水水面面面面的的的的空空空空间间间间通通通通过过过过,这这这这些些些些地地地地方方方方都都都都会会会会因因因因局局局局部部部部气气气气温温温温变变变变化化化化而而而而使使使使光光光光线线线线产产产产生生生生不不不不规规规规则则则则的的的的折折折折射射射射,使使使使观观观观测测测测效效效效
127、果果果果受受受受到影响。到影响。到影响。到影响。 遮阳,避烈日。遮阳,避烈日。观测时尽量选择较好观测时机。观测时尽量选择较好观测时机。v 消除或减少误差方法:消除或减少误差方法:四、水平角观测的精度:四、水平角观测的精度:四、水平角观测的精度:四、水平角观测的精度: 水平角观测的精度与上述各种误差的综合影响有关。水平角观测的精度与上述各种误差的综合影响有关。v 仪器的精度:仪器的精度:仪器的精度:仪器的精度: 对于对于J6J6光学经纬仪来说,设计时考虑了有关误差的影响,光学经纬仪来说,设计时考虑了有关误差的影响, 保保证证室室外外一一测测回回的的方方向向中中误误差差为为 6”6”。实实际际上上
128、,顾顾及及到到仪仪器器使使用用期期间间轴系的磨损及其他一些不利因素的影响:轴系的磨损及其他一些不利因素的影响: 在在精精度度上上有有所所富富裕裕设设计计精精度度一一般般都都小小于于 6”6”,新新出出厂厂的的仪仪器器,其其野外一测回的方向中误差不到野外一测回的方向中误差不到 6”6”, v 水平角观测的精度的分析:水平角观测的精度的分析: 通通常常以以某某级级经经纬纬仪仪的的标标称称精精度度作作为为基基础础,应应用用误误差差传传播播定定律律进进行行分分析析,求得必要的数据;求得必要的数据; 再再结结合合由由大大量量实实测测资资料料经经统统计计分分析析求求得得的的数数据据,考考虑虑系系统统误误差
129、差的的影影响响来确定。来确定。 一测回角值的中误差为:一测回角值的中误差为: 设J6经纬仪室外一测回的方向中误差为m1方 6”,由于角值是两个方向值之差,故vv 水平角观测的精度的分析:水平角观测的精度的分析:水平角观测的精度的分析:水平角观测的精度的分析:(仅以标称精度为基础进行分析仅以标称精度为基础进行分析) 半测回方向值的中误差为:半测回方向值的中误差为:(由于一测回方向值是两个半测回方向值的平均值)故 归零差中误差归零差中误差:因归零差是半测回中零方向两次观测值之差,故 取限差为中误差的2倍,故归零差限差为土归零差限差为土24”24”。 同一方向值各测回较差的中误差为:同一方向值各测回
130、较差的中误差为: (由于同一方向值各测回较差是两个一测回同一方向值之差)故取限差为中误差的2倍,则同一方向值各测回较差的限差为同一方向值各测回较差的限差为 17”17” 第第7 7节节 电子经纬仪的认识与使用电子经纬仪的认识与使用激光经纬仪激光经纬仪激光经纬仪激光经纬仪基本基本结构与光学构与光学经纬仪相同;操作方法也基相同;操作方法也基本相同。用微本相同。用微电子技子技术自自动取得度取得度盘的的读数数,从而可以从而可以经微微电脑进一步加工一步加工计算算用用电子水子水准器自准器自动传感感竖轴的的倾斜,再斜,再由由微微电脑自自动对读数加数加倾斜改正数斜改正数。竖直度直度盘处的的电子水子水准器使准器
131、使“指指标线”自自动处于于标准位置。可以自准位置。可以自动改正改正读数中的数中的c,i误差影响差影响电电子子经经纬纬仪仪特特点点: 2020世世纪纪6060年年代代末末投投入入使使用用,其其优优点点:大大大大降降低低了了测测量量外外业业的的劳劳动动强强度度, 提提高高了了观观测测精精度度,方方便便、快快捷捷、精精确确,为为测测量量工工作自动化创造了有利条件。作自动化创造了有利条件。电电子子经经纬纬仪仪在在结结构构及及外外观观:与与光光学学经经纬纬仪仪类类似似,主主要要在在于于用用微微处处理理机机控制的电子测角系统代替光学读数系统,控制的电子测角系统代替光学读数系统, 能自动显示测量数据。能自动
132、显示测量数据。电子经纬仪分类:电子经纬仪分类:(据光电读数原理不同(据光电读数原理不同 ) 编码度盘测角系统编码度盘测角系统; ; 光栅度盘测角系统光栅度盘测角系统; ; 动态测角系统:动态测角系统: 仪器内置有驱动马达仪器内置有驱动马达 及及CCD CCD 系统,可自动搜寻目标。系统,可自动搜寻目标。电子经纬仪与光学经纬仪相比有如下特点:电子经纬仪与光学经纬仪相比有如下特点:1.仅需对准目标仅需对准目标,若仪器内置有驱动马达及,若仪器内置有驱动马达及CCD系统,还可自动搜系统,还可自动搜寻目标。寻目标。2.水平度盘和竖直度盘读数同时显示水平度盘和竖直度盘读数同时显示,省却了估读过程;通过接口
133、可,省却了估读过程;通过接口可直接将数据输入计算机,不需手工记入手簿。消除了读数、记录时直接将数据输入计算机,不需手工记入手簿。消除了读数、记录时的误差或人为错误。的误差或人为错误。3.采用双轴倾斜传感器来检测仪器倾斜状态采用双轴倾斜传感器来检测仪器倾斜状态,由仪器倾斜所造成的水,由仪器倾斜所造成的水平角和竖直角误差,可通过电子系统进行自动补偿。平角和竖直角误差,可通过电子系统进行自动补偿。4.角度计量单位角度计量单位(360 六十进制、弧度十进制,六十进制、弧度十进制,400gon百进制,百进制,6400密位)可自动换算。密位)可自动换算。5.带有输入键盘,且有若干功能键带有输入键盘,且有若
134、干功能键。如:水平度盘读数置零或锁定、。如:水平度盘读数置零或锁定、水平角左、右角转换、坡度显示等。水平角左、右角转换、坡度显示等。6.可单次测量(精度较高),也可动态跟踪目标连续测量可单次测量(精度较高),也可动态跟踪目标连续测量(精度较低,(精度较低,用于施工放样),且可选择不同的最小角度单位。用于施工放样),且可选择不同的最小角度单位。几种常用电子经纬仪几种常用电子经纬仪图图515是是日日本本索索佳佳公公司司生生产产的的DT5型型电电子子经经纬纬仪仪,图图516是南方测绘仪器公司生产的是南方测绘仪器公司生产的ET-02型电子经纬仪。型电子经纬仪。ET型型DT5型型DT210/DT510/
135、DT510A电子经纬仪电子经纬仪精度:精度:2/5/5,放大倍率:放大倍率:30。可选配加载可选配加载LSE1视准激光发射器,视准激光发射器,RS-232C串口串口补偿器:双轴补偿,工作范围补偿器:双轴补偿,工作范围3使用使用2节标配节标配LR14/C碱性电池,可连续测量碱性电池,可连续测量75小时。小时。ET-02电子经纬仪的使用电子经纬仪的使用如如图图为为南南方方测测绘绘仪仪器器公公司司生生产产的的ET-02电电子经纬仪。子经纬仪。一一测测回回方方向向观观测测中中误误差差为为2,角角度度最最小小显显示示到到1,竖竖盘盘指指标标自自动动归归零零补补偿偿采采用液体电子传感补偿器。用液体电子传感补偿器。可可以以与与南南方方测测绘绘公公司司生生产产的的光光电电测测距距仪仪和和电电子子手手簿簿连连接接,组组成成速速测测全全站站仪仪,完完成成野外数据的自动采集。野外数据的自动采集。仪仪器器设设有有双双操操作作面面板板,每每个个操操作作面面板板都都有有完完全全相相同同的的一一个个显显示示窗窗和和7个个功功能能键键,便便于于正正倒倒镜镜观观测测;望望远远镜镜的的十十字字丝丝分分划划板板和和显显示示窗窗均均有有照照明明光光源源,以以便便于于在在黑黑暗环境中观测。暗环境中观测。