第03章 角度测量.ppt

第3章 角度测量 3.1 水平角测量原理 3.2 DJ6型光学经纬仪 3.2.1 照准部 3.2.2 水平度盘 3.2.3 基座 3.3 电子经纬仪 3.4 水平角测量 3.4.1 经纬仪的安置 光学对中器的结构 3.4.2 水平角观测 3.5 竖直角测量 3.5.1 竖直角测量的基本概念 3.5.2 竖直度盘和读数系统 3.5.3 竖直角的计算 3.5.4 竖直角观测 3.6 经纬仪的检验和校正 3.6.1 照准部水准管轴垂直于竖轴的检验和校正 3.6.2 十字丝竖丝垂直于横轴的检验和校正 3.6.3 视准轴垂直于横轴的检验和校正 3.6.4 横轴垂直于竖轴的检验和校正 3.6.5 竖直度盘指标差的检验和校正 3.7 经纬仪的测量误差及其消减方法 3.7.1 水平角测量误差 3.7.2 竖直角测量误差 1、检验 2、校正 经纬仪图像 1、检验 （1）仪器对中整平，盘左瞄准与仪器大致同高的目标，读数m左； （2) 盘右瞄准同一点，读数m右； （3)从理论上讲，盘左盘右相差180°，如果不是，则它们的差与180°的差称为两倍的视准误差c。 基本原理如下： m＝m左十c m±180°=m右－c 由上两式得： 2、校正 （1）计算盘右位置的正确读数， （2）转动照准部的水平微动螺旋，使读数恰为求出的盘右位置的正确读数，此时十字的竖丝即离开目标； （3）旋下十字丝校正螺丝的护盖，略松十字丝分划板上下校正螺丝，使十字丝中心对准目标。 （4）反复这一过程，如果c小于30″则校正结束。 经纬仪图像 1、检验 （1）整平仪器，在盘左位置将望远镜瞄准墙上高处M点，固定照准部和水平度盘，令望远镜俯至水平位置，根据十字丝交点在墙上标出一点m1； （2）倒转望远镜，在盘右位置仍瞄准高点M，使望远镜俯至水平位置，同法在墙上标出一点m2。 （3）若m1与m2两点不重合，表明横轴不垂直于竖轴，需要校正。 2、校正 （1）用尺子量出m1、m2之间的距离，取其中点m； （2）用照准部微动螺旋将望远镜的十字丝交点对准m点，然后仰起望远镜至M的高度，此时十字丝交点必然不再与原来的M点重合而对着另一点M’ （3）校正横轴，使十字丝交点对准M点。 经纬仪图像 竖盘指标差概念：在正常情况下，当望远镜的视线处于水平位置，竖盘指标水准管气泡居中时，竖直度盘上的读数应该是一个整数（90°、270°或0°、180°），如果不是，它与整数的差数即为竖盘指标差i。 1、检验 盘左时测得的竖直角 α左=90°－L 正确的竖直角 α=α左十i 若以盘右位置瞄准同一目标M，则得： 盘右时测得的竖直角 α右=R－270° 正确的竖直角 α=α右－i 由上面关系有： 将竖直角的计算公式带入上式得 例如：盘左时竖直度盘的读数为 L＝75°43′ 则：α左=＋14°17′ 盘右时竖直度盘的读数为R＝284°18′则：α右＝＋14°18′ 其指标差为： 正确竖直角为： 2、校正 （1）求盘右正确读数; （2）旋转竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘读数恰为算出的盘右正确读数， （3）此时竖盘指标处于正确位置而竖盘指标水准管气泡不居中，于是打开竖盘指标水准管的盖板，校正竖盘指标水准管的两颗校正螺丝， （4）反复校正，直至竖盘指标差小于24″为止。 经纬仪图像 1、仪器误差 误差来源：主要是校正后的残余误差。 消除方法：视准轴不垂直于横轴以及横轴不垂直于竖轴的误差，可以用盘左和盘右两个位置观测，取其平均值来消除。 照准部水准管轴不垂直于竖轴的残余误差是不能用盘左、盘右观测的方法来消除的，因此在测角时应细心地整平仪器，使竖轴竖直。 度盘刻划不均匀的误差，改变度盘位置观测几个测回。 2、观测误差 误差来源：照准误差和读数误差。 削弱方法：消除视差、认真瞄准、仔细读数。 * 武汉大学水利水电学院 邓念武 水平角的概念：地面上两直线之间的夹角在水平面上的投影。 水平角测量公式： 测量水平角的仪器必须满足的条件： （1）必须有一个带刻度的圆盘，测角时能水平放置，且圆盘中心位于角顶O的铅垂线上。 （2）必须有一个能上下、左右转动用以瞄准目标的望远镜，且在仪器水平，望远镜上下转动时扫出一个竖直面。 我国生产的光学经纬仪，按精度从高至低排列，分为DJ07、DJ1、DJ2和DJ6数种。 望远镜：物镜、对光透镜，十字丝分划板、目镜 水准管 横 轴 竖直度盘（竖盘在望远镜左边称为盘左，反之称为盘右） 水