《第3章角度测量.pptVIP

第三章 角度测量 §3－1 水平角测量原理 §3－2 DJ6光学经纬仪 §3－3 DJ6光学经纬仪的基本操作 §3－4 水平角观测 §3－5 竖直角观测 角度测量是工程测量的基本工作内容之一。 用以测量角度的仪器有经纬仪和全站仪等。 角度包括水平角和竖直角。 本章主要介绍角度测量的基本概念，光学经纬仪的结构和使用方法，水平角、垂直角的观测方法等。 §3－1 水平角测量原理 一.水平角的定义 水平角是相交的两条方向线在同一水平面上的投影所夹的角度，也是包含对应方向线的两个竖直面之间的两面角。 在工程测量中，上述的两条方向线是指某地面点N分别与两个目标点M、P的连线。 方向线NM与NP之间的水平角是在过N点的水平面上的直线Nm与Np间的夹角β。 水平角β不仅可以在过N点的水平面上求得，在与过N点的铅垂线正交的任何一个水平面内均可量度。 二. 水平角测量原理 A、B、C 为地面上的三个点。 欲观测方向线BA与BC之间的水平角β。 将一台经纬仪架设在B点上。经纬仪上有一个可绕其中心水平转动的望远镜和一个有均匀刻度（顺时针方向注记角度值）的水平圆盘。 水平圆盘的中心位于过B点的铅垂线上的O点处，仪器架好后不再移动。 设用望远镜分别照准A、C时，方向线OA、OC在水平圆盘上的投影Oa、Oc所截取的刻度数为a、c。 两个刻度数之差就是所求的水平角： β＝c – a 上述的水平圆盘叫做水平度盘；刻度数a和c分别叫做方向线BA和BC在度盘上的水平方向观测值。 用以测角的仪器必须具有水平圆盘、望远镜及读数设备等。 §3－2 DJ6光学经纬仪 一. 经纬仪概述 经纬仪的类型主要有两种：光学经纬仪和电子经纬仪。 光学经纬仪采用光学度盘和光学测微读数方式。价格低，性能稳定。 电子经纬仪又称数字经纬仪、光电经纬仪，采用光电（电子）度盘，能以数字形式显示角度值，便于储存和记录数据。电子经纬仪常与光电测距仪结合在一起，构成全站仪。电子经纬仪的价格约为光学经纬仪的10倍。 经纬仪的系列标准： 分为DJ05、DJ07，DJ1，DJ2，DJ6等。 “D”和“J”分别表示“大地测量”中的“大”和“经纬仪”中的“经”字的汉语拼音第一个字母；后面的数字表示仪器的测角精度，如DJ05、DJ6分别表示水平方向一测回的方向中误差为0.5和6。 工程测量中主要使用DJ6和DJ2经纬仪，通常简称J6、J2 。本章主要介绍DJ6的结构和使用方法。 二. DJ6光学经纬仪的构造 (一) . 照准部 照准部是指位于水平度盘之上、能绕其旋转轴旋转的全部部件的总称，是经纬仪的核心部件。 它包括望远镜、水准器、横轴、竖轴、U形支架、竖直度盘、读数装置及制动微动设备等。 照准部可绕竖轴旋转，竖轴是照准部的几何中心。 照准部的主要构件如下： 望远镜 跟水准仪的望远镜一样，由物镜、目镜、调焦（对光）透镜和十字丝分划板组成。 十字丝纵丝的下半段为双丝，用以照准细小目标。 十字丝交点与物镜光心的连线叫做望远镜的视准轴。 利用视准轴可获得空中方向线（即观测视线），视准轴与横轴（望远镜旋转轴）的交点是视线的起点。 使用望远镜时，需要进行目镜调焦、物镜调焦，并注意消除视差。 水准器 圆水准器——用以粗略整平。其轴线平行于竖轴。 管水准器——用以精确整平。其轴线垂直于竖轴。 3. 制动、微动设备 有两套“制动、微动”设备，一为水平，一为垂直。 只有在已拧紧制动螺旋（顺时针拧）的情况下，微动螺旋才起作用。微动幅度有限。 水平制、微动螺旋用以控制照准部绕竖轴的转动。 垂直制、微动螺旋用以控制望远镜绕横轴的转动。 （二）. 度盘及其读数机构 经纬仪上有水平和竖直两个度盘。 度盘是用光学玻璃制成的圆环，圆环边缘刻有间隔相等的分划线，按顺时针方向注记。 水平度盘固定在金属盒内，竖轴插入环心，照准部（含读数指标）可绕其转动。（指标动，度盘不动） 竖直度盘固定在横轴的一端，与望远镜一起转动。而竖盘读数指标则固定在U型支架上。（度盘动，指标不动） 利用右图所示的转换光路，将度盘刻划线影像传送到读数窗内。 光路A读水平角值；光路B读竖直角值。 （三）. 基座 基座的作用：支承仪器，连接经纬仪与三脚架。 基座由轴套、脚螺旋（用以小幅升降仪器）、连接板和连接孔（位于底部中心）组成，如右图。 三. DJ6光学经纬仪的读数方法 由于技术原因，度盘最小分划值只能达到1o或20 。再细则无法直接分辩。 角度值中小于最小分划值的尾数部分只能估读。但直接估读精度很低（类似于用时针直接估读时间），必须利用光学测微技术才能实现精密测角。 DJ6光学经纬仪主要采用分微尺测微，利用光学系统将度盘分划线和指标（即指针）的构像透射、反射到望远镜目镜旁边的读数窗内，读数窗目镜相当于一个显微镜。