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1、第第2 2章章 罗盘仪测量罗盘仪测量2.1 2.1 直线定向的基本概念直线定向的基本概念2.2 2.2 罗盘仪的构造及使用罗盘仪的构造及使用2.3 2.3 罗盘仪的检验与校正罗盘仪的检验与校正2.4 2.4 罗盘仪测量罗盘仪测量2.5 2.5 面积测定面积测定2.1 2.1 直线定向的基本概念直线定向的基本概念直线定向直线定向:确定地面上一直线与标准方向的角度关系。确定地面上一直线与标准方向的角度关系。标标准准方方向向真子午线方向真子午线方向磁子午线方向磁子午线方向坐标纵轴方向坐标纵轴方向一、标准方向一、标准方向1 1 真子午线方向真子午线方向( (真北方向真北方向) ) 地地球表面某点的真子
2、午地地球表面某点的真子午线的切线方向称为该点的真子午线方向。真子午线方向线的切线方向称为该点的真子午线方向。真子午线方向是用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。是用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。P1P2真子午线的切线方向真子午线的切线方向陀螺仪陀螺仪GP1-2A2 2 磁子午线方向磁子午线方向( (磁北方向磁北方向) ) 磁子午线磁子午线方向是磁针在地球磁场的作用下，磁针自由方向是磁针在地球磁场的作用下，磁针自由静止时其轴线所指的方向。磁子午线方向可用罗盘仪测定。静止时其轴线所指的方向。磁子午线方向可用罗盘仪测定。APPP北极北极 P磁北极磁北极DQL-1B型森林罗盘仪型森林罗盘仪DQL-1
3、型森林罗盘仪型森林罗盘仪3 3 坐标纵线方向坐标纵线方向( (坐标北方向坐标北方向) ) 测量工作中采用高斯直角坐标系，坐标纵线北端所指测量工作中采用高斯直角坐标系，坐标纵线北端所指的方向为坐标北方向。的方向为坐标北方向。 xyoP1P2我国采用高斯平面直角坐标我国采用高斯平面直角坐标系，系，6带或带或3带都以该带的中带都以该带的中央子午线为坐标纵轴，因此央子午线为坐标纵轴，因此取坐标纵轴方向作为标准方取坐标纵轴方向作为标准方向。向。二、方位角二、方位角 定义：定义：由标准方向的北端起，由标准方向的北端起，顺时针方向到某直线的夹角，称为顺时针方向到某直线的夹角，称为该直线的方位角该直线的方位角
4、, ,角值角值0036036012标准方向北端标准方向北端方位角方位角22222标标准准方方向向真子午线方向真子午线方向磁子午线方向磁子午线方向坐标纵轴方向坐标纵轴方向真方位角（真方位角（A）磁方位角（磁方位角（Am）坐标方位角（坐标方位角（ ）2磁北磁北真北真北坐标北坐标北AmA1三、象限角三、象限角 定义定义：由标准方向的北端或南端起算至已知直线的水平夹角，：由标准方向的北端或南端起算至已知直线的水平夹角，称为象限角。象限角的取值范围为称为象限角。象限角的取值范围为0-900-90由于象限角可以自北端或南由于象限角可以自北端或南端量起，所以表示直线的方端量起，所以表示直线的方向时，不仅要注
5、明其角度大向时，不仅要注明其角度大小，而且要注明其所在象限。小，而且要注明其所在象限。 四、方位角和象限角换算关系四、方位角和象限角换算关系 （北）（北）（南）（南）xoRO1RO3RO2RO4O1O2O3O41234直线直线R与与的关系的关系0102030401=R01 02=180R0203=180 R03 04=360R04y（东）（东）（西）（西）XYAB ABAB BABA ABAB五、正反方位角五、正反方位角同一直线正反坐标同一直线正反坐标同一直线正反坐标同一直线正反坐标方位角相差方位角相差方位角相差方位角相差180180180180 ，即：即：即：即： AB= BA180六、三北
6、关系六、三北关系子午线收敛角子午线收敛角：地表某点的真子地表某点的真子午线方向与该点坐标纵线之间的午线方向与该点坐标纵线之间的夹角。用夹角。用表示。坐标纵线偏向表示。坐标纵线偏向真子午线以东为东偏，以西为西真子午线以东为东偏，以西为西偏，东偏为正，西偏为负偏，东偏为正，西偏为负 磁偏角磁偏角：某点的磁子午线方向某点的磁子午线方向和真子午线方向间的夹角。用和真子午线方向间的夹角。用表示。磁子午线偏向真子午表示。磁子午线偏向真子午线以东为东偏，线以东为东偏，为正，以西为正，以西为西偏，为西偏，为负为负 2磁北磁北真北真北坐标北坐标北AmA1 磁偏角磁偏角真北方向真北方向与磁北方向之间的夹角；与磁北
7、方向之间的夹角； 子午线收敛角子午线收敛角真真北方向与坐标北方向之北方向与坐标北方向之间的夹角。间的夹角。 当磁北方向或坐当磁北方向或坐标北方向偏于真北方标北方向偏于真北方向东侧时，向东侧时，和和为正；为正；偏于西侧时，偏于西侧时，和和为为负。负。2.2 2.2 罗盘仪的构造与使用罗盘仪的构造与使用一一、罗盘仪的构造、罗盘仪的构造1.1.望远镜望远镜 目镜、物镜、对光螺丝、十字丝、视距丝、准星目镜、物镜、对光螺丝、十字丝、视距丝、准星2.2.2. 2. 磁针磁针 磁针南端绕有铜丝，用来使磁针平衡并借以分磁针南端绕有铜丝，用来使磁针平衡并借以分辨磁针的南北端。辨磁针的南北端。3.3.3. 3.
8、刻度盘刻度盘 刻度盘有方位式刻度盘有方位式0 0360360； 象限式象限式0 09090。通常使用方位式，逆时针注记。通常使用方位式，逆时针注记, ,且每且每1010一注记、一注记、1 1一刻划一刻划。4.4.4. 4. 附件附件 水准器、球臼、三脚架、垂球冒等水准器、球臼、三脚架、垂球冒等二二、罗盘仪的使用、罗盘仪的使用1.1.对中对中 移动三脚架，使垂球尖对准地面点。此时仪器中移动三脚架，使垂球尖对准地面点。此时仪器中心与地面点处于同一条铅垂线上。心与地面点处于同一条铅垂线上。2.2.整平整平 放松球窝装置，调整仪器使水准管气泡居中，这放松球窝装置，调整仪器使水准管气泡居中，这时刻度盘处
9、于水平位置。再拧紧球窝装置时刻度盘处于水平位置。再拧紧球窝装置3.3.瞄准瞄准 转动目镜使十字丝清晰，粗瞄目标。调节对光转动目镜使十字丝清晰，粗瞄目标。调节对光螺旋使物象清晰。螺旋使物象清晰。4.4.读数读数 磁针螺旋打开、正视、沿注记增大的方向读、磁针螺旋打开、正视、沿注记增大的方向读、直读直读1 1，目估，目估1/41/4度。度。2.3 2.3 罗盘仪的检验与校正罗盘仪的检验与校正 1.1.磁针的两端是否平衡磁针的两端是否平衡 2.2.磁针转动是否灵敏磁针转动是否灵敏4.4.十字丝应在正确的位置十字丝应在正确的位置 检验时，将罗盘仪安置在某点上，在仪器前检验时，将罗盘仪安置在某点上，在仪器
10、前20203030米处，米处，挂一垂球，为使垂球不摆动可浸入盛水容器中，仪器整平后用挂一垂球，为使垂球不摆动可浸入盛水容器中，仪器整平后用望远镜十字丝的竖丝对准垂球线，视其是否重合，若不重合，望远镜十字丝的竖丝对准垂球线，视其是否重合，若不重合，则需校正。则需校正。 校正方法：松开十字丝环上任意两相邻两个校正螺丝，转校正方法：松开十字丝环上任意两相邻两个校正螺丝，转动十字丝环，直到十字丝完全与悬垂线重合为止，再旋紧螺丝动十字丝环，直到十字丝完全与悬垂线重合为止，再旋紧螺丝。3.3.磁针是否有偏心磁针是否有偏心偏心偏心 磁针的顶针不与罗盘仪刻度圈中心重合的现象。正常的磁针的顶针不与罗盘仪刻度圈中
11、心重合的现象。正常的罗盘仪，磁针北端读数与南端读数应相差罗盘仪，磁针北端读数与南端读数应相差180180（方位式）（方位式）5.5.视准轴差（罗差）视准轴差（罗差） 视准轴视准轴指十字丝的交点与物镜光心的连线。指十字丝的交点与物镜光心的连线。 零直径零直径指指00180180的直径线。的直径线。 当望远镜视准轴面不通过度盘零直径，或两者不平行则产当望远镜视准轴面不通过度盘零直径，或两者不平行则产生罗差。生罗差。 检验时，整平仪器后用一直尺置于罗盘盒上表面，使直尺检验时，整平仪器后用一直尺置于罗盘盒上表面，使直尺边与边与00180180直径重合。瞄准目标，读取刻度般读数；然后直径重合。瞄准目标，
12、读取刻度般读数；然后用望远镜瞄准同样目标，也读取刻度般读数，看二次读数是否用望远镜瞄准同样目标，也读取刻度般读数，看二次读数是否相同。相同。 校正方法：校正方法： 移动刻度盘，消除误差。移动刻度盘，消除误差。 加改正数数消加改正数数消除。除。 6.6.竖盘指标差竖盘指标差2.4 2.4 罗盘仪测量罗盘仪测量（一）（一）控制测量控制测量（罗盘仪导线测量）（罗盘仪导线测量） 导线布置形式导线布置形式 附合导线附合导线支导线支导线闭合导线闭合导线 相邻点应通视相邻点应通视 面积控制大面积控制大 便于放置仪器与丈量边长便于放置仪器与丈量边长 避离高压线避离高压线(20m(20m以外以外) )、金属等、
13、金属等 边长边长50m50m150m150m之间之间, ,各边长近似相等各边长近似相等 打桩、编号（顺时针）打桩、编号（顺时针）选择导线点原则（要求）选择导线点原则（要求） 2.2.外业测量外业测量 测磁方位角测磁方位角 单向、复视（双向）观测单向、复视（双向）观测11） 量距量距 皮尺、视距（往返皮尺、视距（往返1 1/2001/200，距离出错距离出错D D、 方位角出错方位角出错D D 、同同一导线内，如果两个以上出错，此法不再适用。一导线内，如果两个以上出错，此法不再适用。（二）碎部测量（二）碎部测量1.1. 极坐标法极坐标法 利用方位角和水平距离决定的位置。利用方位角和水平距离决定的
14、位置。2.2. 交会法交会法 分为角度交会和距离交会两种。分为角度交会和距离交会两种。3.3. 环绕法环绕法（导线法）（导线法） 当被测地物，具有闭合的轮廓，而又当被测地物，具有闭合的轮廓，而又不便进入轮廓内部去施测不便进入轮廓内部去施测, ,可用此法进行。可用此法进行。4. 4. 支距法支距法（直角坐标法）直角坐标法） 应用直角坐标原理，应用直角坐标原理， 上述各法可单独使用，也可配合采用，要从实际出发，上述各法可单独使用，也可配合采用，要从实际出发，灵活运用。灵活运用。2.5 2.5 面积测定面积测定 1. 1. 图解法图解法 2. 2. 解析法解析法 3. 3. 求积仪法求积仪法1.1.
15、图解法图解法(1)(1)几何图形法几何图形法（2 2）透明方格纸法透明方格纸法计算曲算曲线内的面内的面积，先，先将毫米透明方格将毫米透明方格纸覆盖在覆盖在图形上，数出形上，数出图形内完整形内完整的方格数的方格数n n1 1和不完整的方和不完整的方格数格数n n2 2，则面面积可按下式可按下式计算算 (3)(3)平行线法平行线法将将绘有等距平行有等距平行线的透明的透明纸覆盖在覆盖在图形上形上。则相相邻两平行两平行线间截割的截割的图形面形面积可近似可近似视为梯形。梯形的高梯形。梯形的高为平行平行线间距距h h，图形截割各平行形截割各平行线的的长度，度，则各梯形面各梯形面积分分别为： 图形总面积：图
16、形总面积：2.2.解析法解析法 3.3.求积仪法求积仪法(1)(1)定极求积仪定极求积仪w求积仪使用方法（定极求积仪）求积仪使用方法（定极求积仪）n极点在图形外时：极点在图形外时：A A=C=C（n n2 2-n-n1 1）n极点在图形内时：极点在图形内时：A A=C=C（n n2 2-n-n1 1）+Q+Q电子求积仪电子求积仪(2) 电子求积仪电子求积仪图所示为日本图所示为日本OIZUMI(小泉小泉)公司生产的公司生产的KP-90N电子求积电子求积仪，仪， 仪器是在机械装置动极、仪器是在机械装置动极、动极轴、跟踪臂动极轴、跟踪臂(相当于机械相当于机械求积仪的描迹臂求积仪的描迹臂)等的基础上，等的基础上，增加了电子脉冲记数设备和增加了电子脉冲记数设备和微处理器，能自动显示测量微处理器，能自动显示测量的面积，的面积， 面积测量的相对误差为面积测量的相对误差为1/1000
