《工程测量04第四章ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程测量04第四章ppt课件（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 角度测量第一节 角度测量原理第二节 光学经纬仪及其使用第三节 水平角测量第四节 竖直角测量第五节 经纬仪的检验与校正第六节 角度测量误差分析及注意事项第七节 其他类型经纬仪简介.第一节 角度测量原理角度测量角度测量(angle observation)包括：包括：水平角水平角(horizontal angle)测量地面测量地面上两相交直线之间的夹角在水平面上上两相交直线之间的夹角在水平面上的投影，称为水平角。的投影，称为水平角。 竖直角竖直角(vertical angle)测量竖直角测量竖直角是在同一竖直面内倾斜视线与水平视是在同一竖直面内倾斜视线与水平视线的夹角。线的夹角。 .一、水
2、平角(horizontal angle) 定义 从空间一点出发的两从空间一点出发的两条空间直线在水平投条空间直线在水平投影面上的夹角。影面上的夹角。 范围：顺时针范围：顺时针003600 水平面abcABC0ca水平度盘水平度盘(horizontal circle).二.竖直角(vertical angle)定义天顶铅垂线水平线ACB090 180270在同一竖直面内，瞄准目标的视线与水平视线的夹角。在同一竖直面内，瞄准目标的视线与水平视线的夹角。其范围：其范围： =0=09090 ，仰角为正，俯角为负。，仰角为正，俯角为负。.第二节 光学经纬仪(optical theodolite)的使用
3、经纬仪是测角的仪器，按精度，经纬仪是测角的仪器，按精度，有：有： DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ10。6 一测回方向观测中误差，秒一测回方向观测中误差，秒一、一、DJ6经纬仪的构造经纬仪的构造1、照准部、照准部(alidade)2、水平度盘、水平度盘(horizontal circle)3、基座、基座(tribrach).照准部水平度盘基座读数显微镜.望远镜上下制动螺旋望远镜上下微动螺旋光学对中器竖直度盘竖直指标水准管微动螺旋水平制动、微动螺旋.光学经纬仪的读数1、分微尺测微器及其读数方法2、单平行玻璃测微器及其读数方法.分微尺测微器及其读数方法水平115竖直0123456782013
4、456.单平行玻璃测微器及其读数方法.经纬仪的使用安顿：光学对中器法1、对中2、粗平3、平移对中4、精确整平B.经纬仪的瞄准步骤：粗瞄步骤：粗瞄制动制动调焦调焦微动精瞄。微动精瞄。( (示范示范) )注意：瞄准时，尽量瞄准目标下部。注意：瞄准时，尽量瞄准目标下部。 .第三节 水平角测量盘左盘左盘右盘右盘左观测盘左观测盘右观测盘右观测竖直度盘竖直度盘竖直度盘竖直度盘.测回法1、适用：2个方向的单角（AOB）2、步骤：、步骤：（1盘左瞄准左边盘左瞄准左边A，配度盘，配度盘至至000X，读取，读取a1。（2顺时针旋转瞄准右边顺时针旋转瞄准右边B，读取读取b1。 则上半测回角值则上半测回角值:1= b
5、1-a1 1测站测站ABOa1b1.（3倒镜成盘右，瞄准右边B，读取b2。（4逆时针旋转瞄准左边逆时针旋转瞄准左边A，读取，读取a2。 则下半测回角值则下半测回角值:2= b2-a2 2测站测站ABOa2b2（5计算角值计算角值 假设：假设：1-240（图根级）（图根级）则有：则有： = （1+2）/2.测回法记录格式254 24 06180 05 0074 19 06右右ABO左左AB00 04 1874 23 42 74 19 2474 19 15ABO 测站测站竖盘竖盘位置位置目的目的水平度盘水平度盘读数读数 半测回半测回角值角值 一测回一测回角值角值 示示 意意 图图.u测回法小结测回
6、法小结:u度盘配置方法度盘配置方法: :u 若观测若观测N N个测回，各测回间按个测回，各测回间按180180/N/N的差值来配的差值来配置度盘。置度盘。.方向观测法1适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。2步骤：（有四个观测方向）步骤：（有四个观测方向）ABOCD（1 1上半测回上半测回上半测回上半测回选择一明显目标选择一明显目标选择一明显目标选择一明显目标A A作为起始方作为起始方作为起始方作为起始方向零方向），用盘左瞄准向零方向），用盘左瞄准向零方向），用盘左瞄准向零方向），用盘左瞄准A A，配置度盘，顺时针依次观，配置度盘，顺时针依次观，配置度
7、盘，顺时针依次观，配置度盘，顺时针依次观测测测测A A、B B，C C，D D，A A。盘盘左左零方向零方向.（2下半测回倒镜成盘右，逆时针依次观测倒镜成盘右，逆时针依次观测A A，D D，C C，B B，A A。同理各测回间按同理各测回间按1800/N1800/N的差值，来配置水平度盘。的差值，来配置水平度盘。 ABOCD盘盘右右零方向零方向.3计算、记录（1半测回归零差半测回归零差: J2 12 ；J6 18 。 （22C值两倍照准误差）值两倍照准误差）: 2C=盘左读数（盘右读数盘左读数（盘右读数180）。）。 一测回内一测回内2C互差：互差：J218 ；J6不作要求。不作要求。.（3各
8、方向盘左、盘右读数的平均值：各方向盘左、盘右读数的平均值： 平均值平均值=盘左读数盘左读数+（盘右读数（盘右读数180）/2 注意：零方向观测两次，应将平均值再取平均。注意：零方向观测两次，应将平均值再取平均。（4归零方向值归零方向值 将各方向平均值分别减去零方向平均值，即得各方向将各方向平均值分别减去零方向平均值，即得各方向归零方向值。归零方向值。（5各测回归零方向值的平均值各测回归零方向值的平均值 同一方向值各测回间互差同一方向值各测回间互差:J2 12 ；J6 24 。 .图形：方向观测法记录手薄.方向观测法记录计算的实例讲解：1 1、上半测回归零差、上半测回归零差=000212-000
9、206=6=000212-000206=6。2 2、OAOA方向方向2C2C值值=000212-18000206=6=000212-18000206=6。ODOD方向方向2C2C值值=18200224-200224=0=18200224-200224=0。这两个方向的这两个方向的2C2C互差互差=6=63 3、OAOA方向盘左、盘右读数的平均值：方向盘左、盘右读数的平均值：(000212+(18000206-1800)/2=000209(000212+(18000206-1800)/2=000209。再取平均得：再取平均得：(000209+000203)/2=000206(000209+000
10、203)/2=000206ODOD方向盘左、盘右读数的平均值：方向盘左、盘右读数的平均值：(18200224+(200224+1800)/2=18200224(18200224+(200224+1800)/2=18200224。.4 4、OBOB方向的归零方向值：方向的归零方向值：5101536-000206=51013305101536-000206=5101330。ODOD方向的归零方向值：方向的归零方向值：18200224-000206=1820001818200224-000206=18200018。5 5、OBOB方向各测回归零方向值的平均值：方向各测回归零方向值的平均值：(5101
11、330+5101325)/2=5101328(5101330+5101325)/2=5101328。OBOB方向值各测回间互差方向值各测回间互差:5101330-5101325=5:5101330-5101325=5。u方向观测法小结:.第四节第四节 竖直角竖直角(vertical angle)丈量丈量天顶天顶铅垂线水平线ACB090 180270竖直角竖直角在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视 线与水平视线的夹角线与水平视线的夹角( (也叫垂直角也叫垂直角) )。 =0=09090 ，仰角为正，俯角为负。，仰角为正，俯角为负。.一、竖直度盘(vertical ci
12、rcle)的构造1包括包括:竖盘竖盘(vertical circle) 、竖盘指标水准、竖盘指标水准管管(vertical index bubble tube)、及其微动、及其微动螺旋。螺旋。.后两部分，多采用竖盘指标自动归零补偿器(vertical index compensator)来替代。2特点：读数指标线固定不动，而整个特点：读数指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。竖盘随望远镜一起转动。.3、竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。 （1顺时针注记顺时针注记180180 270270 0 0 9090 盘左盘左指标线指标线270270 9090 0 0 180180 盘右盘右指标
13、线指标线.（2逆时针注记 0 0 270270 180 180 9090 盘左盘左指标线指标线270270 9090 180180 0 0 盘右盘右指标线指标线.二、竖直角(vertical angle)的计算公式1、顺时针注记、顺时针注记左左=90-L 右右=R-270 .2、逆时针注记问题：问题：左左= ？ 右右=？故有故有:左左= L -90 右右=270- R一测回竖直角一测回竖直角: =（左左+右）右）/2 .三、竖盘指标差(index error of vertical circle)1、定义、定义由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不是恰由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不
14、是恰好等于好等于90或或270上，而是与上，而是与90或或270相差一个相差一个x角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增加方向一致时，增加方向一致时，x为正，反之为负。为正，反之为负。 180180 270270 0 0 9090 盘左盘左.（2 2结论：取：取盘左左盘右平均右平均值，可消除指，可消除指标差的影响。差的影响。一般一般规范范规定，指定，指标差差变动范范围，J625J625、J215 J215 。 2、计算公式（1指标差指标差:对于顺时针注记的：对于顺时针注记的：正确的竖直角正确的竖直角=(90+x) -L=左左+x =R-(270+x)
15、=右右-x.四、竖直角的观测及记录.第五节第五节 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的主要轴线经纬仪的主要轴线:1、竖轴、竖轴VV(vertical axis)2、水准管轴、水准管轴LL(bubble tube axis)3、横轴、横轴HH(horizontal axis)4、视准轴、视准轴CC(collimation axis)5 、圆水准器轴、圆水准器轴LL(circle bubble axis)LLHHCCVVLL.一、经纬仪轴线应满足的条一、经纬仪轴线应满足的条件件1、VVLL 照准部水准照准部水准管轴的检校。管轴的检校。2、HH十字丝竖丝十字丝竖丝十十字丝竖丝的检校字丝竖丝的
16、检校3、HHCC 视准轴的视准轴的检校检校LLHHCCVVLL.4HHVV横轴的检校5竖盘指标差应为零指标差的检校6光学垂线与VV重合光学对中器的检校7.LLVV圆水准器的检验与校正(次要)LLHHCCVVLL.二、经纬仪的检验与校正1 1照准部水准管轴的检校照准部水准管轴的检校（1 1检验：用任意两脚螺旋使水准检验：用任意两脚螺旋使水准管气泡居中，然后将照准部旋转管气泡居中，然后将照准部旋转180180，若气泡偏离，若气泡偏离1 1格，则需校正。格，则需校正。（2 2校正：用脚螺旋使气泡向中央校正：用脚螺旋使气泡向中央移动一半后，再拨动水准管校正螺移动一半后，再拨动水准管校正螺丝，使气泡居中
17、。此时若圆水准器丝，使气泡居中。此时若圆水准器气泡不居中，则拨动圆水准器校正气泡不居中，则拨动圆水准器校正螺丝。螺丝。 .2十字丝竖丝的检校（1 1检验：用十字丝交点对准一目标点，再检验：用十字丝交点对准一目标点，再转动望远镜微动螺旋，看目标点是否始终转动望远镜微动螺旋，看目标点是否始终在竖丝上移动。在竖丝上移动。（2 2校正：微松十字丝的四个压环螺丝，转校正：微松十字丝的四个压环螺丝，转动十字丝环，使目标点始终在竖丝上移动。动十字丝环，使目标点始终在竖丝上移动。 .3视准轴的检校（1 1检验：在平坦地面上检验：在平坦地面上选择一直线选择一直线ABAB，约，约60m60m100m100m，在，
18、在ABAB中点中点O O架仪，架仪，并在并在B B点垂直横置一小尺。点垂直横置一小尺。盘左瞄准盘左瞄准A A，倒镜在，倒镜在B B点点小尺上读取小尺上读取B1B1；再用盘；再用盘右瞄准右瞄准A A，倒镜在，倒镜在B B点小点小尺上读取尺上读取B2B2。有：J6 J6 ：2c602c60；J2 J2 ：2c302c30时，时，时，时，则需校正。则需校正。则需校正。则需校正。.（2校正： 方法：拨动十字丝左右两个校正螺丝，使十字丝交点由B2点移至BB2中点B3。.4横轴的检验与校正 （1 1检验：在检验：在2030m2030m处的墙上选一仰角大于处的墙上选一仰角大于3030的目标点的目标点P P，
19、先用盘左瞄准，先用盘左瞄准P P点，放平望点，放平望远镜，在墙上定出远镜，在墙上定出P1P1点；再用盘右瞄准点；再用盘右瞄准P P点，点，放平望远镜，在墙上定出放平望远镜，在墙上定出P2P2点。点。 有：J6 J6 ：i20i20，则需校正。，则需校正。，则需校正。，则需校正。.（2校正：方法：用十字丝交点瞄准P1 P2的中点M，抬高望远镜，并打开横轴一端的护盖，调整支承横轴的偏心轴环，抬高或降低横轴一端，直至交点瞄准P点。此项校正一般由仪器检修人员进行。 .5指标差的检校(1)(1)检验：用盘左、盘右先后瞄准同一目标，计检验：用盘左、盘右先后瞄准同一目标，计算指标差算指标差x=(L+R-36
20、0x=(L+R-360)/2)/2。 J6 J6： x1 x1；J2J2： x30 x30时，要进行校时，要进行校正。正。(2)(2)校正：校正：用指标水准管微动螺旋，使中丝对准用指标水准管微动螺旋，使中丝对准R- xR- x位置，再有拨针使指标气泡居中。位置，再有拨针使指标气泡居中。.6光学对中器的检校 （1 1检验：精密安置仪器后，将刻划中心在地检验：精密安置仪器后，将刻划中心在地面上投下一点，再旋转照准部，每隔面上投下一点，再旋转照准部，每隔120120投投下一点，若三点不重合，则需校正。下一点，若三点不重合，则需校正。（2 2校正：用拨针使刻划中心向三点的外接圆校正：用拨针使刻划中心向
21、三点的外接圆心移动一半。心移动一半。.7圆水准器的检校 (次 要) （1 1检验：精平水准管气泡居中后，若检验：精平水准管气泡居中后，若圆水准气泡不居中，则需校正。圆水准气泡不居中，则需校正。（2 2校正：用圆水准气泡校正螺丝使其居中。校正：用圆水准气泡校正螺丝使其居中。 .第六节 水平角观测的误差分析一、物的误差一、物的误差仪器误差：仪器校正的残余误差仪器误差：仪器校正的残余误差 视准轴误差视准轴误差CCHHCCHH） 盘左盘右观测取平均消除盘左盘右观测取平均消除 横轴误差横轴误差 （HHVVHHVV） 盘左盘右观测取平均消除盘左盘右观测取平均消除 竖轴误差竖轴误差 （LLVVLLVV） 盘左盘右观测取平均不能盘左盘右观测取平均不能 抵消，仔细整平。抵消，仔细整平。二、人的误差二、人的误差1.1.仪器安置误差：仪器安置误差：对中误差对中误差整平误差整平误差 .2.标杆倾斜误差竖直标杆，观测时尽量瞄准目标底部3.3.观测误差：瞄准误差，估读数误差观测误差：瞄准误差，估读数误差三三. .环境环境外界因素外界因素选择有利观测时间，设法避开不利条件；选择有利观测时间，设法避开不利条件；尽量缩短一测回的观测时间，采取观测方法减弱与尽量缩短一测回的观测时间，采取观测方法减弱与时间成正比的误差。时间成正比的误差。.
