经纬仪测量ppt课件

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1、现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.1 程度角丈量原理程度角丈量原理4.2 DJ6级光学光学经纬仪4.3 程度角程度角观测4.4 竖直角直角观测4.5 三角高程丈量三角高程丈量4.6 视距丈量距丈量4.7 全站全站仪简介介现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l 角度丈量是丈量任务的根本内容之一，它包括程度角丈量和垂直角丈量。程度角丈量用于求算点的平面坐标，垂直角丈量用于

2、测定点的高程。角度丈量中最常用的仪器就是光学经纬仪。4-1 程度角丈量原理程度角丈量原理 所谓程度角，是指空间两直线的夹角在程度面上所谓程度角，是指空间两直线的夹角在程度面上的垂直投影。的垂直投影。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量地面上一点到两目的点的方向线所夹的程度角，就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角 如如图，从，从C点点观测A、B的程度角在的程度角在Q面上垂面上垂直投影所成的直投影所成的 所谓程度角，是指空间两直线的夹角在程度面上所谓程度角，是指空间两直线的夹角在程度面

3、上的垂直投影。的垂直投影。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量过C点的铅垂线上恣意点放置一个有刻度的程度圆盘，其中心位于过C点的铅垂线上。过CA和CB各作一个铅垂面，其与程度圆盘交线读数为a和b现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量所以，所求程度角所以，所求程度角为： b - a根据根据这一原理一原理设计的的经纬仪要求：要求：A：有一刻度：有一刻度盘和在刻度和在刻度盘上上读数

4、的目的数的目的B：观测程度角程度角时，程度，程度圆盘(刻度刻度盘)中心中心应安安放在放在过测站点的站点的铅垂垂线上上C：必需有一个瞄准目的用的望：必需有一个瞄准目的用的望远镜，当望，当望远镜高低高低变化化时，其，其视准准轴应能划出一个能划出一个铅垂面垂面现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.2 DJ6级光学光学经纬仪光学光学经纬仪优点：体点：体积小、分量小、分量轻、密封性好、精度高、密封性好、精度高等。等。精精细度分三度分三级：1级、2级和和6级，前两种属精，前两种属精细仪器，器，

5、后一种属中等精度后一种属中等精度仪器，是工程丈量中常用的一种。器，是工程丈量中常用的一种。国国产经纬仪编制的制的规范：范：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15和和DJ60等等级别。其中其中D和和J分分别表示表示“大地丈量和大地丈量和“经纬仪两个两个词汉语拼音的第一个字母，后面的数字表示拼音的第一个字母，后面的数字表示该仪器所能到达器所能到达的精度目的。的精度目的。DJ6级光学光学经纬仪属属6级仪器。器。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量第四章第四章第四章第四章 经纬仪经纬仪丈

6、量丈量丈量丈量北北京京光光学学仪器器厂厂消消费的的D DJ J6 6级方方向向光光学学经纬仪。如如右右图现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量1-1-望望远镜制制动螺旋螺旋 2- 2-望望远镜微微动螺旋螺旋 3- 3-物物镜 4- 4- 物物镜调焦螺旋焦螺旋 5- 5-目目镜 6- 6-目目镜调焦螺旋焦螺旋 7-7-光学瞄准器光学瞄准器 8- 8-度度盘读数数显微微镜 9- 9-度度盘读数数显微微镜调焦螺旋焦螺旋 10- 10-照准部管水准器照准部管水准器 11- 11-光光学学对中器

7、中器 12- 12-度度盘照明反光照明反光镜 13- 13-竖盘目的管水准器目的管水准器 14- 14-竖盘目的管水准器察看反射目的管水准器察看反射镜 15-15-竖盘目的管水准器微目的管水准器微动螺旋螺旋 16- 16-程度方向制程度方向制动螺旋螺旋 17- 17-程度方向微程度方向微动螺旋螺旋 18- 18-程度度程度度盘变换螺旋与螺旋与维护卡卡 19- 19-基座基座圆水准器水准器 20- 20-基座基座 21- 21-轴套固定螺旋套固定螺旋 22- 22-脚螺旋脚螺旋现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章

8、第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.2.1 4.2.1 光学经纬仪的构造光学经纬仪的构造 普普通通将将光光学学经经纬纬仪仪分分解解为为基基座座、程程度度度度盘盘和和照照准准部部三三部分。部分。( (一一) ) 照准部照准部 (1) (1) 望远镜望远镜 作作用用：准准确确瞄瞄准准目目的的的的。它它和和程程度度轴轴衔衔接接在在一一同同，而而程程度度轴轴那那么么放放在在支支架架上上，所所以以经经纬纬仪仪上上的的望望远远镜镜可可以以绕绕程程度度轴轴在在竖竖直直面面内内上上下下恣恣意意转转动动。为为了了控控制制望望远远镜镜上上下下挪挪动动，设设置置了了望望远远镜镜制制动动扳扳钮和望远镜微动螺旋。钮和望远镜

9、微动螺旋。照准部照准部基座基座程度度盘程度度盘现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量(2) (2) 竖直度盘竖直度盘( (竖盘竖盘) ) 由光学玻璃制成。由光学玻璃制成。 作用：观测竖直角。作用：观测竖直角。 它它和和望望远远镜镜连连成成一一体体并并随随望望远远镜镜一一同同转动。转动。(3) (3) 水准器水准器 照照准准部部上上有有一一个个水水准准管管和和一一个个圆圆水水准准器。器。 作作用用：圆圆水水准准器器用用作作粗粗略略整整平平仪仪器器，水水准管用作准确整平仪器。准管用作准确整

10、平仪器。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 照准部的下部有一个能插在照准部的下部有一个能插在轴座内的座内的竖轴，整个照准部可在整个照准部可在轴座内恣意地作程度方向的座内恣意地作程度方向的旋旋转。为了控制照准部的了控制照准部的转动，照准部下部，照准部下部也装有程度制也装有程度制动扳扳钮和程度微和程度微动螺旋。螺旋。( (二二) ) 程度度程度度盘 由光学玻璃制成。由光学玻璃制成。盘上有上有0-3600-360顺时针注注记的分划的分划线。复复测扳扭：扳下扳扭：扳下时，程度度，程度度盘与

11、照准部可与照准部可以一同以一同转动。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量( (三三) ) 基座基座 基基座座是是仪仪器器的的底底座座，其其上上有有脚脚螺螺旋旋和和衔衔接接板板。 丈丈量量时时必必需需将将三三脚脚架架上上的的中中心心螺螺旋旋( (衔衔接接螺螺旋旋) )旋旋进进衔衔接板，仪器和三脚架就衔接在一同。接板，仪器和三脚架就衔接在一同。 中中心心螺螺旋旋下下端端挂挂上上垂垂球球，即即指指示示程程度度度度盘盘的的中中心心位位置。置。 留留意意：把把轴轴座座固固定定螺螺旋旋和和中中心

12、心螺螺旋旋适适当当地地旋旋紧紧( (并并应应随时检查随时检查) )，以免发生摔坏仪器事故。，以免发生摔坏仪器事故。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.2.2 4.2.2 光学光学经纬仪的的读数安装和数安装和读数方法数方法 (一) 单平板玻璃测微器及其读数方法 度盘分划像的位移量可用测微盘的转动量测定。读数数转动测微轮，转动测微轮，使度盘分划线使度盘分划线准确地平分双准确地平分双目的线目的线度数和整度数和整30数在度数在度盘上上读出出分数和秒数在测分数和秒数在测微盘上读出微盘上读出

13、测微盘每小测微盘每小格为格为20，约，约能估读到五能估读到五分之一格分之一格现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 (一) 单平板玻璃测微器及其读数方法 度盘分划像的位移量可用测微盘的转动量测定。测微盘测微盘竖盘读数竖盘读数程度盘读数程度盘读数现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量J6J6光学经纬仪读数光学经纬仪读数HzHzV VHzHz 2131224 2131224V？现现

14、代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量( (二二) ) 测微尺微尺读数安装及其数安装及其读数方法数方法 采用采用测微尺微尺读数安装。数安装。 度度盘上每一格上每一格为11。 测微尺的微尺的总长度等于度度等于度盘每格每格(1)(1)的的宽度，度，而而 测微尺分成微尺分成6060个小格，故每一小个小格，故每一小格代表格代表11。读数数以测微尺以测微尺的零分划的零分划线为起始线为起始线线度数在度盘度数在度盘上读出上读出缺乏缺乏11的的读数，在数，在测微尺上微尺上读出出测微尺分成测微尺分成60个小

15、格，每一个小格，每一小格代表小格代表1现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量测微尺的微尺的总长度等于度度等于度盘每格每格(1)(1)的的宽度，而度，而测微尺分成微尺分成6060个小格，故每一小格代个小格，故每一小格代表表11。程度盘读数程度盘读数竖盘读数竖盘读数现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.2.3 4.2.3 光学经纬仪应满足的几何条件光学经纬仪应满足的几何条件 一

16、台完善的一台完善的经纬仪，其各，其各条条轴线之之间应满足以下主要足以下主要几何条件，即几何条件，即三三轴相互垂直相互垂直条件：条件： 程度度程度度盘的水准管的水准管轴(LL)(LL)应垂直于垂直于竖轴(VV)(VV)； 视准准轴(CC)(CC)应垂直于垂直于程度程度轴(HH)(HH)； 程度程度轴(HH)(HH)应垂直于垂直于竖轴(VV)(VV)。水准管水准管轴竖轴V视准准轴程度程度轴现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4-3 4-3 程度角程度角程度角程度角观测观测 如如图, ,欲

17、欲测BABA、BCBC两方向两方向间的程度角的程度角ABC,ABC,那那么安么安顿仪器于器于B B点点( (该点称点称为测站点或站点或测站站) )进展展观测。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4.3.1 4.3.1 经纬仪的安的安顿 经纬仪的安的安顿，包括，包括对中和整平两个内容。中和整平两个内容。 1 1、对中中 目的：是把目的：是把仪器中心安器中心安顿在在测站点站点O O的的铅垂垂线上。上。 做法：做法：A A：先：先张开三脚架，挂上垂球开三脚架，挂上垂球( (垂球垂球线打活

18、打活结) )，将三脚，将三脚架的一条腿插架的一条腿插稳于于B B点附近的适当位置。点附近的适当位置。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量lB：再用两手握住三脚架的另外两条腿挪动，使垂球尖大致对准B点木桩上的小钉，并使三脚架头大致放平，同时，将这两条腿也插稳。l C：然后安上仪器，拧上中心螺旋(暂不完全拧紧)，适当挪动基座使垂球尖准确对准B点。在普通的丈量任务中，要求对中误差不应大于3mm。l D：最后将中心螺旋适当上紧，以防仪器从三脚架上摔下来。 现现代代测测量量技技术术室室M o

19、d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 2、整平 目的：使仪器竖轴竖直、程度度盘程度。 做法： (1)转动脚螺旋使圆水准器气泡居中，进展仪器的初步整平。 (2)转动照准部，使程度度盘上的水准管平行于恣意两个脚螺旋的连线，按照左手拇指规那么以相反方向旋转两脚螺旋，使气泡居中(如图a)。 现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l (3) (3)再旋再旋转照准部，使水准管照准部，使水准管转动9090，再旋，再旋转另一脚

20、螺旋，使水准管气泡居中另一脚螺旋，使水准管气泡居中( (如如图b)b)。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l (4)(4)反反复复几几次次，直直到到水水准准管管在在两两个个位位置置气气泡泡都都 居中为止。居中为止。l 普通要求气泡偏离中点不超越一格即可。普通要求气泡偏离中点不超越一格即可。 有的光学经纬仪装有光学对中器，使对中比有的光学经纬仪装有光学对中器，使对中比较准确。与垂球相比，可使对中精度从较准确。与垂球相比，可使对中精度从3mm3mm提高到提高到0.5mm0.5mm。现现

21、代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量光学光学对中的方法：中的方法：A A：用上述方法将三脚架插：用上述方法将三脚架插紧；B B：装装上上仪器器用用脚脚螺螺旋旋进展展对中中，再再经过升降三脚架使升降三脚架使圆水准器气泡居中；水准器气泡居中；现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 D：用仪器上的水准管及光学对中器，进展准确整平和对中(这时因挪动量已很小，可略微转动脚螺旋，使水准管气泡

22、居中)。C：这时，仪器能够又不对中了，略微松动中心螺旋，在架头上平移仪器，使仪器对中。反复一、二次，直到在光学对中器目镜中见到地面上的测站点在对中器的圆圈内为止。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4.3.2 测回法测程度角 程度角的观测方法，根据观测条件、精度要求和运用仪器的不同，分为测回法、复测法、全圆测回法和方向观测法。 这里只引见常用而简便的测回法。 测回法： (1)在A、B两目的点上立好标杆(测钎)，将经纬仪安顿于测站点O处。 现现代代测测量量技技术术室室M o d e

23、r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l (2) (2) 盘左照准左照准( (即正即正镜位置：位置：观测时竖盘在望在望远镜的左的左边) )，用望，用望远镜大致瞄准大致瞄准A A点上的点上的标杆；杆；然后，用微然后，用微动螺旋使望螺旋使望远镜准确地瞄准准确地瞄准A A点，点，读取程度度取程度度盘读数数a a。l (3) (3) 松开程度制松开程度制动扳扳钮，按，按顺时针方向方向转动照照 准部，用上述方法准确瞄准准部，用上述方法准确瞄准B B点，点，读取程度度取程度度盘读数数b b。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n

24、 M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 望望远镜视准准轴从从OAOA方向方向转到到OBOB方向方向时，目的，目的线在程度度在程度度盘上所走的角上所走的角值，就是所要丈量的程度角，得：，就是所要丈量的程度角，得：左左=b=ba a按上述程序丈量水平角一次，称为半测回。 现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 为了校核丈量成果，消除仪器误差，以便得到更准确的角值，要用盘右位置(又称倒镜位置，即在观测时，竖盘在望远镜的右边)再观测一

25、次，即： (4) 倒转望远镜，使竖盘位于盘右位置。这次，用望远镜先准确瞄准B点，读取程度度盘读数b。 (5) 松开程度制动扳钮，逆时针方向转动照准部，用望远镜准确瞄准A点，读取程度度盘读数a，那么：现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 右右= b2a2按正镜先测的叫上半测回，按倒镜后测的叫下半测回，上、下两个半测回合在一同，称为一个测回。l 按按 (下称下称 )规定，当用定，当用66级经纬仪观测时，如两个半，如两个半测回所回所测程度角的角度差程度角的角度差值不超越不超越4040时，可

26、取其平均，可取其平均值作作为角的角的观测结果，果，如不符合要求，如不符合要求，应重重测。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4-4 竖直角直角观测 4.4.1 竖直角丈量原理直角丈量原理 竖直直角角：同同一一竖直直面面内内视野野与与程程度度线间的的夹角角。其角其角值为 090。 视野野在在程程度度线之之上上，竖直直角角为 “正正，称称仰

27、仰角角；视野在程度野在程度线之下，之下，竖直角直角为“负，称俯角。，称俯角。 竖直直角角丈丈量量的的角角值是是度度盘上上两两个个方方向向读数数之之差。差。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 与程度角不同的是与程度角不同的是竖直角的两个方向中，必有直角的两个方向中，必有一个是程度方向。一个是程度方向。 在在观测竖直角直角时，只，只观测目的点一个方向并目的点一个方向并读数就可算得数就可算得该目的点的目的点的竖直角。直角。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e

28、 r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.4.2 4.4.2 竖盘安装的构造安装的构造竖盘安装构造竖盘安装构造竖直度盘竖盘竖直度盘竖盘目的水准管目的水准管目的水准管微动目的水准管微动螺旋螺旋 固固定定在在望望远远镜镜旋旋转转轴轴( (横横轴轴) )的的一一端端，随随望望远远镜镜一一同同在在竖竖直直面面内内转转动动玻玻璃璃制制成成，刻刻划划的的注注记记有有顺顺时时针针方方向向和和逆逆时时针针方方向向两两种种，普普通通为为全全圆圆式注记式注记目目的的水水准准管管气气泡泡居居中中后后，目目的的即即处处于于正正确确位位置置；此此时时，如如望望远远镜镜视视准准

29、轴轴程程度度，竖竖盘盘读读数数那那么么应应为为9090的的整整数数倍倍( (即即 00、 9090、 180180、270270中的一个中的一个) )现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 作为竖盘读数用的目的安装，和目的水准管、目的水准管微动螺旋连在一同的，它们不随望远镜一同转动。目的水准管气泡居中后，目的即处于正确位置。观测时，必需用竖盘目的微动螺旋，使目的水准管气泡居中，然后才干读数。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e

30、y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量竖盘描写注描写注记有有顺时针方向方向( (图a)a)和逆和逆时针方向方向( (图b)b)现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l 竖盘目的自动归零安装(即自动补偿安装)。它取消了目的水准管和目的水准管微动螺旋，而添加了一个补偿器。把仪器整平后就可以读得相当于目的处于正确位置的竖盘读数。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4

31、.4.3 竖直角的观测和计算 用盘左和盘右各观测一次，称为一个测回。这样可以减小误差、提高观测精度。 竖直角的观测和计算方法： (1) 安顿经纬仪，用盘左瞄准目的点B，使十字丝横丝切于目的顶端如图，转动竖盘目的水准管微动螺旋，使竖盘目的水准管气泡居中，进展读数。设盘左读数L 记入竖直角观测记录手。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 十字十字丝横横丝切于目的切于目的顶端端现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学

32、第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 (2) (2) 倒倒转望望远镜，用，用盘右位置再瞄准右位置再瞄准B B点，使点，使竖盘目的水准管气泡居中后，目的水准管气泡居中后，进展展盘右右读数数R R。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l (3) (3) 计算算竖直角直角。竖直角直角是是观测目的的目的的读数与数与望望远镜视准准轴程度程度时的的竖盘读数数( (即即00、9090、180180、270)270)之差。但哪个是被减数，哪个是减数，那么之差。但哪个是被减数，哪个是减数，那么应按按竖盘

33、的注的注记方式来确定。方式来确定。l 竖直角直角计算：算：l1 1在在观测之前，将望之前，将望远镜大致放平，大致放平，读取取竖盘读数。数。l2 2然后将望然后将望远镜上仰：上仰：l假假设读数增大，那么数增大，那么竖直角等于瞄准直角等于瞄准目的目的时的的读数减去数减去视野程度野程度时的的读数；数；现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量假假设读数数减减小小，那那么么竖直直角角等等于于视野野程程度度时的的 读数减去瞄准目的数减去瞄准目的时的的读数。数。假设在一个测站上观测多个方向的竖直角，那

34、么在盘左顺时针依次照准各目的，而在盘右时，逆时针依次照准各目的，读数、记录方法同上。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4.4.4 4.4.4 竖盘目的差目的差 上述上述竖直角的直角的计算，基于假算，基于假设：当：当竖盘目目的水准管气泡居中的水准管气泡居中时，目的，目的应处于正确位置。此于正确位置。此时，竖盘读数数应为9090或或270270。竖盘目的差目的差x x：当：当竖盘目的水准管气泡居中目的水准管气泡居中时，目的并不恰好指向，目的并不恰好指向9090或或270270，而与正

35、确位置，而与正确位置相差一个小角度相差一个小角度x x。 目的差目的差产生的生的缘由由目的水准管未校正完目的水准管未校正完善。善。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l以顺时针注记的竖盘为例当视准轴程度、目的水准管气泡居中时，由于目的差x的存在，竖盘盘左读数为90 x，那么正确的竖直角应为：l 90x)L=x同同样，盘右右时正确的正确的竖直角直角应为： 270x)=x现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四

36、章第四章 经纬仪测量经纬仪测量用正倒用正倒镜观测取平均数可以消除取平均数可以消除竖盘目的的影响。目的的影响。将上两式相加并除以将上两式相加并除以2 2，得：，得：= (= (/2/2现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4-5 4-5 三角高程丈量三角高程丈量 三角高程丈量：根据两点三角高程丈量：根据两点间的程度的程度间隔隔( (或或倾斜斜间隔隔) )和和竖直角直角计算两点算两点间的的高差。高差。知知A点高程点高程为H，欲，欲测定定B点点高程高程H。现现代代测测量量技技术术室室M o

37、 d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 在A点安顿经纬仪，在B点竖立标杆，用望远镜中丝瞄准标杆的顶点，测得竖直角； 量取经纬仪的程度轴到A点的高度，称为仪器高i；量取标杆顶部到B点的高度，称为觇杆高v。 现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量间隔大于300m时，思索地球曲率和大气折光影响现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章

38、 经纬仪测量经纬仪测量 三角高程丈量普通三角高程丈量普通应进展往返展往返观测对向向观测，由，由A向向B观测(直直觇)，由，由B向向A观测(反反觇)。 对向向观测作用：消除地球曲率和大气折作用：消除地球曲率和大气折光的影响。光的影响。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4-6 4-6 视距丈量距丈量 视距丈量：利用望距丈量：利用望远镜内的内的视距距丝和和视距尺距尺, ,同同时测定两点定两点间的程度的程度间隔和高差。隔和高差。 优点：操作点：操作简便、速度快、不受地形起便、速度快、不受地

39、形起伏的限制等。伏的限制等。 缺陷：精度低，普通缺陷：精度低，普通仅能到达能到达1/3001/300的精的精度。度。运用范运用范围：能：能满足足测定碎部点位置的精度要求，定碎部点位置的精度要求，广泛运用于地形丈量及其他低精度广泛运用于地形丈量及其他低精度间隔丈量中。隔丈量中。 主要主要仪器和工具：器和工具：经纬仪和和视距尺距尺( (或水或水准尺准尺) )；视距尺的刻划与水准尺根本一距尺的刻划与水准尺根本一样。 现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4.6.1 视距丈量原理 1、视野程

40、度时的视距公式如图，测定A、B两点间的程度间隔l和高差h。在A点安顿经纬仪，在B点立视距尺。使望远镜视野程度，瞄准B点视距尺，视野与视距尺垂直。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 - -仪器中心到物器中心到物镜的的间隔；隔； f - f -物物镜焦距；焦距； l- l-焦点焦点F F至至视距尺距尺间隔；隔； S - S -上下两上下两视距距丝m m、n(n(即望即望远镜纵十字十字丝上的上下上的上下两根短横刻划两根短横刻划线) )在在视距尺上的尺距尺上的尺间隔。隔。现现代代测测量量技

41、技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 2、视野倾斜时(如以下图)的视距公式现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 4.6.2 4.6.2 视距丈量方法距丈量方法 测A A、B B两两点点间的的程程度度间隔隔和和高高差差，丈丈量量步步骤如如下：下：

42、(1) (1) 在在A A点点安安顿经纬仪，进展展对中中、整整平平，并并量量取取仪器高器高i;i; (2) (2) 用用望望远镜瞄瞄准准B B点点上上的的视距距尺尺，读取取上上丝、中中丝(v)(v)和和下下丝读数数，然然后后用用微微动螺螺旋旋使使目目的的水水准准管气泡居中，再管气泡居中，再读取取竖盘读数。数。(3) (3) 计算算尺尺间隔隔S S及及竖直直角角，按按求求程程度度间隔隔的的公公式式和和用用视距距表表示示的的三三角角高高差差计算算公公式式计算算程程度度间隔隔和和高差。高差。 现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量

43、量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4-7 4-7 全站全站仪简介介 全站全站仪又名又名电子速子速测仪任任务原理：利用望原理：利用望远镜瞄准目的，然瞄准目的，然后借助某种方式的度后借助某种方式的度盘读取方向取方向值。新特点：新特点： A A：小型光：小型光电测距安装与距安装与经纬仪相相结合，构成了三合，构成了三维丈量系丈量系统；B B：用光：用光电扫描度描度盘替代光学玻璃替代光学玻璃度度盘；C C：运用微：运用微处置机置机对丈量丈量过程和丈程和丈量数据的量数据的现场处置置实施控制；施控制；现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代

44、代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量 D D：利用：利用倾斜斜传感器感器对竖直角的剩余直角的剩余倾斜斜值进展展自自动矫正；正；E E：具有液晶数字：具有液晶数字显示丈量示丈量值；F F：电子数据自子数据自动记录安装。安装。 全站全站仪集集测角、角、测距于一体，由微距于一体，由微处置机控制置机控制能自能自动进展展测距、距、测角，能自角，能自动归算程度算程度间隔、高差隔、高差和坐和坐标等，等，还能能进展施工放展施工放样，能自，能自动记录观测数据。数据。 独立独立观测值：斜距、程度方向：斜距、程度方向值和垂直角。其他和垂直角。其他数据如平距、高差、坐数据如平距、高差、坐标等可由全站等可由全

45、站仪内的微内的微处置机置机计算而得。算而得。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量拓普康拓普康GTS-100N 索佳索佳130R 测角精度2 5 测距精度 (2+2ppmD)mm测角精度 1 2 5 测距精度 (2+2ppmD)mm 现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量徕卡徕卡TPS1200南方南方NTS-960现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d

46、e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量复复习思索思索题:1、什么叫程度角、什么叫程度角?什么叫什么叫竖直角直角?2、观测程度角程度角时,对中和整平的目的是什么中和整平的目的是什么?试述光述光学学经纬仪的的对中和整平方法。中和整平方法。3、经纬仪应满足哪些几何条件足哪些几何条件?如如满足上述条件后足上述条件后,当当仪器整平后器整平后纵向旋向旋转望望远镜时,视准准轴扫出的出的应是一个什么面是一个什么面?4、试绘图举例例阐明明DJ6-I型和型和经III型两种型两种经纬仪读数数设备的的读数方法。数方法。现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M

47、 o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量左 3240054右 1440106左 1434312右 3234300ACB作作业: 测回法回法观测程度角程度角的的盘左、左、盘右右读数如以下数如以下图，请填写下表并填写下表并计算算角角值。测站目标竖盘位置水平度盘 读数半测回 角值一测回 角值备注 AC左324005417942181794218B1434312C右14401061794154B3234300现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬

48、仪测量5 5、何、何谓竖盘目的差目的差? ?竖盘目的水准管有何作用目的水准管有何作用? ?用用图表示表示经型及型及DJ6-IDJ6-I型型经纬仪竖盘注注记的式的式样, ,并写出用并写出用LL和和RR计算目的差算目的差x x和和竖直角直角的公式的公式. .6 6、角度丈量、角度丈量为什么要用正倒什么要用正倒镜观测? ?经型型: :盘左左L=90-LL=90-L盘右右R =R-270R =R-270=(L + R )/2=(L + R )/2X=(R - L )/2X=(R - L )/2DJ6-IDJ6-I型型: :盘左左L=L-90L=L-90盘右右R =270-RR =270-R=(L +

49、R )/2=(L + R )/2X=(L - R )/2X=(L - R )/2现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量本章重点：程度角，程度角观测本章重点：程度角，程度角观测知知AB边的坐的坐标方位角方位角BA=3051024，求，求BC边的坐的坐标方位角方位角BC，根据前章的定，根据前章的定义和公式：和公式： BC = BA+ 因此求未知因此求未知边的坐的坐标方位角方位角转换为丈量程度角丈量程度角。运用经纬仪丈量程度角的步骤：(1)在A、C两目的点上立好标杆(测钎)，将经纬仪安顿于测

50、站点B处。 (2) 盘左照准(即正镜位置：准确地瞄准A点，读取程度度盘读数a。(3) 松开程度制动扳钮，按顺时针方向转动照准部，用上述方法准确瞄准C点，读取程度度盘读数b。实践践 测得得为 1452048，那么，那么 BC = BA+ = 3051024+ 1452048-360 =90 3112(4) (4) 倒倒转望望远镜，使，使竖盘位于位于盘右位置。右位置。这次，用次，用望望远镜先准确瞄准先准确瞄准C C点，点，读取程度度取程度度盘读数数b b。 (5) (5) 松开程度制松开程度制动扳扳钮，逆逆时针方向方向转动照准部，照准部，用望用望远镜准确瞄准准确瞄准A A点，点，读取程度度取程度度

51、盘读数数a a。按正按正镜先先测的叫上半的叫上半测回，回，按倒按倒镜后后测的叫下半的叫下半测回，回，上、下两个半上、下两个半测回合在一回合在一同，称同，称为一个一个测回。回。计算算左左=b=ba a，右右= b2= b2a2a2 = = 左左+ + 右右/2/2X XBABABCBC现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量知知B点的高程点的高程HB=35.000m，求，求A、C点的点的高程？根据前面的三角高程公式：高程？根据前面的三角高程公式：AC vAvCi本章重点：竖直角，竖直角观测

52、、三角高程本章重点：竖直角，竖直角观测、三角高程实践程度践程度间隔隔 l=78.65m，竖直角直角C= 112048，那么，那么 hBC= 78.65tan(112048)+1.60m-1.90m=15.48mHc=HB+hBC= 35.000m+ 15.48m=50.48m现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量l(1) 安顿经纬仪，用盘左瞄准目的点C，使十字丝横丝切于目的顶端，转动竖盘目的水准管微动螺旋，使竖盘目的水准管气泡居中，进展读数。设盘左读数L 记入竖直角观测记录手。l(2)

53、 倒转望远镜，用盘右位置再瞄准C点，使竖盘目的水准管气泡居中后，进展盘右读数R。l(3) 计算竖直角。竖直角是观测目的的读数与望远镜视准轴程度时的竖盘读数(即0、90、180、270)之差。但哪个是被减数，哪个是减数，那么应按竖盘的注记方式来确定。l 竖直角计算：l1在观测之前，将望远镜大致放平，读取竖盘读数。l2然后将望远镜上仰：假设读数增大，那么竖直角等于瞄准目的时的读数减去视野程度时的读数；l假设读数减小，那么竖直角等于视野程度时的 读数减去瞄准目的时的读数。竖直角观测竖直角观测现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量

54、学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量实验 J6级经纬仪测角程度角和竖直角一、内容和要求一、内容和要求1.认识J6级光学光学经纬仪的根本构造及主要部件的称号与作用的根本构造及主要部件的称号与作用2.掌握掌握经纬仪安安顿及操作方法，学会程度度及操作方法，学会程度度盘及及竖直度直度盘的的读数方法数方法3.学会学会测回法回法观测程度角和程度角和竖直角并掌握程度角的直角并掌握程度角的计算方法。算方法。二、二、仪器及工具：器及工具： J6级光学光学经纬仪一台，一台，测钎二支，二支，测伞一把一把三、方法与步三、方法与步骤 1.对中中 2.整平整平 3.瞄准瞄准 4.读数数一用一用测回法回法观测程度角程度角

55、(1)在在A、C两目的点上立好两目的点上立好标杆杆(测钎)，将，将经纬仪安安顿于于测站点站点B处。 (2) 盘左照准左照准(即正即正镜位置：准确地瞄准位置：准确地瞄准A点，点，读取程度度取程度度盘读数数a。(3) 松开程度制松开程度制动扳扳钮，顺时针转动照准部，用上述方法准确瞄准照准部，用上述方法准确瞄准C点，点，读取程度度取程度度盘读数数b。(4) 倒倒转望望远镜，使，使竖盘位于位于盘右位置。右位置。这次，用望次，用望远镜先准确瞄准先准确瞄准C点，点，读取程度度取程度度盘读数数b。 (5) 松开程度制松开程度制动扳扳钮，逆，逆时针方向方向转动照准部，用望照准部，用望远镜准确瞄准准确瞄准A点，

56、点，读取程度度取程度度盘读数数a。按正按正镜测的叫上半的叫上半测回，按倒回，按倒镜测的叫下半的叫下半测回，上、下两个半回，上、下两个半测回合在一同，称回合在一同，称为一一个个测回。回。计算算左左=ba，右右= b2a2 = 左左+ 右右/2现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量一用一用测回法回法观测竖直角直角(1) 安安顿经纬仪，用，用盘左瞄准目的点左瞄准目的点C，使十字，使十字丝横横丝切于目的切于目的顶端，端，转动竖盘目的水准管微目的水准管微动螺旋，使螺旋，使竖盘目的水准管气泡居中，

57、目的水准管气泡居中，进展展读数。数。设盘左左读数数L 记入入竖直角直角观测记录手。手。(2) 倒倒转望望远镜，用，用盘右位置再瞄准右位置再瞄准C点，使点，使竖盘目的水准管气泡居中后，目的水准管气泡居中后，进展展盘右右读数数R。(3) 计算算竖直角直角。竖直角直角是是观测目的的目的的读数与望数与望远镜视准准轴程度程度时的的竖盘读数数(即即0、90、180、270)之差。但哪个是被减数，哪个是减数，那么之差。但哪个是被减数，哪个是减数，那么应按按竖盘的注的注记方式来确定。方式来确定。 竖直角直角计算：算：1在在观测之前，将望之前，将望远镜大致放平，大致放平，读取取竖盘读数。数。2然后将望然后将望远

58、镜上仰：上仰：假假设读数增大，那么数增大，那么竖直角等于瞄准目的直角等于瞄准目的时的的读数减去数减去视野程度野程度时的的读数；数；假假设读数减小，那么数减小，那么竖直角等于直角等于视野程度野程度时的的 读数减去瞄准目的数减去瞄准目的时的的读数。数。实验 J6级经纬仪测角程度角和竖直角竖直角=(L+ R)/2=(R-L-180)/2竖盘目的差 x=(R+L-360)/2现现代代测测量量技技术术室室M o d e r n M o d e r n S u r v e y现代代测量量学学第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量测站目标盘 左盘 右平均角度备注度盘读数上半测回度盘读数上半测回A0 10 2072 15 30180 10 1072 15 10 72 15 20B72 25 50252 25 201.程度角和竖直角丈量记录表 测站目标盘 左盘 右平均角度指标差x读数 L竖直角左读数 R竖直角右A84 18 205 41 40 275 42 505 42 50 5 42 150 00 35B竖直角=(左+ 右)/2=(R-L-180)/2竖盘目的差 x=(R+L-360)/2-