04第四章经纬仪及水平角观测.ppt

第四章项 经纬仪及水平角观测 学习目标：在学习角度测量基本概念的基础上，明确经纬仪的结构原理，掌握经纬仪应用的基本方法，掌握水平角、竖直角测量基本技术。 第1节 角度测量 一 角度测量原理 1水平角测量原理 概念：地面上某点到两目标的方向线铅垂投影在水平面上所成的角度，称为水平角，取值范围：0-360。 2竖直角测量原理 垂直角：在同一竖直面内，地面某点至目标的方向线与水平视线间的夹角。 仰角：目标的方向线在水平视线的上方，为正。0-90 俯角：目标的方向线在水平视线的下方，为负。0- -90 第2节 光学经纬仪 1 光学经纬仪介绍 经纬仪是测量角度的仪器。根据测角精度的不同，我国的经纬仪系列分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ30等几个等级。DJ分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉字拼音第一个字母，其下标数字为该仪器一测回方向观测中误差的秒数。 2、光学经纬仪的基本构件 一、仪器构造 1．照准部① 望远镜② 竖直度盘③ 管水准器④ 光路系统2．水平度盘部分① 水平度盘② 度盘变换手轮③ 外轴3．基座① 园水准器② 脚螺旋 二、读数方法 1．具有分微尺读数装置的光学经纬仪的读数方法2．具有单平行玻璃测微器读数装置的光学经纬仪的读数方法3 读数光路 第3节经纬仪的基本操作 ⑴、对中及其作用 ⑵、整平及其作用 ⑶、瞄准 ⑷、读数 第4节 水平角观测 一、测回法观测水平角 1、适用情况及公路工程中的运用 2、盘左盘右,左目标右目标的概念及在测角过程中的重要意义 3、施测过程和记录 ⑴、安置仪器 ⑵、a左 → b左 →? b右→? a右 4、计算与精度指标 1、半测回角值的计算: b左(b右)小于a左(a右)的原因及计算方法. 2、精度指标 3、最后结果 二、方向观测法简介与拨盘手轮的作用 第5节 竖直角观测 一、竖直角的概念 1、概念及正负规定 2、竖直角在工程实践中的用途 二、竖直度盘的构造 1、竖直度盘、竖盘指标、竖盘指标水准管及其相互关系 2、竖盘的注记形式及判断方法 三、竖直角观测 1、施测过程:安置仪器→盘左L→盘右R 2、特别提醒:读数前记住调节竖盘指标水准管居中 四、计算与精度指标 1、计算公式的简单推导和快速记忆法 2、竖盘指标差 ⑴、定义及正负规定 ⑵、计算方法 ⑶、精度指标 第7节 经纬仪的检验与校正 一 经纬仪上主要轴线应满足的条件 1 照准部水准管应垂直于竖轴 2 视准轴应垂直于横轴 3 横轴应垂直于竖轴 4 竖丝应垂直于横轴 二 照准部水准管的检验校正 1 检验目的 2 检验方法 3 校正方法 4 检校原理 三 十字丝应垂直于横轴的检验与校正 1 检校目的 2 检验方法 3 校正方法 四 视准轴垂直横轴的检验校正 1 检校目的 2 检验方法 1)盘左和盘右读数法 3 校正方法 五 横轴垂直竖轴的检验与校正 1 检验目的 2检验方法 3 校正方法 六 光学对中器的检验校正 1 检验目的:使光学垂线与仪器旋转轴(重合) 2 检验方法 3 校正方法 第8节 角度测量的误差及注意事项 一 仪器误差 1 仪器误差的影响 仪器误差包括两个方面: A 仪器的几何轴线检校不完善(残余误差)而引起的误差； B 加工不完善的误差，如照准部偏心差，度盘刻划不均匀误差。 视准轴误差的影响 利用三角函数关系，得 ，由公式得，对同一目标，盘左盘右的 值的绝对值相等便符号相反，取两者的平均可消除C角的影响。 2) 横轴不水平误差的 影响 对水平方向的影响为： ，故盘左盘右观测取平均值可以消除横轴不水平误差的影响。 3) 竖轴不竖直的影响 竖轴倾斜对目标的读数影响为 由公式得出，盘左盘右的平均值不能消除竖轴倾斜误差对水平方向的影响。在视线倾斜角的地区进行观测时，要特别注意仪器的整平。 4)度盘偏心误差 可见，对于双指标数的经纬仪，度盘偏心误差将直接能由读数的平均而消除。 2 观测误差 1) 对中误差 2 )目标偏心误差 3 观测本身误差的影响 观测本身的误差包括 照准误差和读数误差。影响照准精度的 因素很多，主要因素有： 1) 望远镜的放大率 2) 目标和照准标志的形状及大小 3) 目标影像的亮度和清晰度 4) 人眼的判断力 4 外界条件的影响 外界条件对测角的影响有: 1 温度变化分影响仪器的正常状态 2 大风会影响仪器和目标的稳定 3 大气折光分导致视线改变方向 4 大气透明度会影响照准精度 5