[工学]4现代测量学第四章角度测量.ppt

测 量 学第4章 角度测量 2011年11月 第4章 角度测量 测量三项基本工作之一：角度测量 角度测量的仪器: 经纬仪 角度测量分为：水平角测量和竖直角测量 水平角测量目的：用于求算地面点的平面位置 竖直角测量目的： 1. 测定地面两点的高差 2. 将地面两点的倾斜距离改化成水平距离 授课主要内容 第1节 角度测量原理 （水平角测量原理、竖直角测量原理） 第2节 经纬仪 （光学经纬仪的构造、读数方法） 第3节 角度测量方法（测回法） 第4节 水平角观测误差和精度 第5节 经纬仪的检验和校正 授课的目的和要求 1、掌握角度测量原理、光学经纬仪读数方法。 2、了解经纬仪的基本构造、部件作用。 重点：角度测量原理、读数方法。 难点：读数方法。 § 4.1 角度测量原理 一、水平角测量原理 水平角定义 1.为地面上O点至A和B 两目标方向线在水平面P上投影的夹角β，称为水平角。 2. 地面上一点到两目标的方向线间所夹的水平角，就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。 § 4.2 经纬仪及角度观测 经纬仪的种类 1. 按构造原理和读数系统分为: 游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪 2. 按精度高低分为： DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60 3. 一般工程测量最常用: DJ6级光学经纬仪 西安光学仪器厂——DJ6级方向光学经纬仪 结构——基座,水平度盘,照准部 1) 基座 三个脚螺旋,一个圆水准气泡—— 粗平仪器。 水平度盘旋转轴套在竖轴套外围， 仪器固定在基座上； 2) 水平度盘 圆环形光学玻璃盘片， 盘片边缘刻划 顺时针注记0°~360°角度值。 3) 照准部 水平度盘上， 能绕竖轴旋转的全部部件总称， 竖轴、U形支架、望远镜、 横轴、竖盘指标管水准器、 读数装置， 竖轴VV——照准部旋转轴， 水平度盘变换螺旋。 (2) DJ6级光学经纬仪的读数装置 度盘，光路系统，测微器。 水平度盘和竖盘上的分划线，经棱镜和透镜成像， 显示在望远镜旁的读数显微镜内。 有测微尺读数装置，单平板玻璃读数装置两种。 (3) DJ2级光学经纬仪的读数装置 北京博飞仪器公司——TDJ2E正像光学经纬仪。 一、DJ6光学经纬仪的构造 1. 主要部件及作用 (1)基座 用于支承仪器,连接三脚架,悬挂垂球或光学对中, 利用三个脚螺旋可整平仪器。 (2)水平度盘 0~360度顺时针刻划，最小分划值为1度 (3)照准部 2. 主要轴线和几何条件 主要轴线 (1)望远镜视准轴CC (2)仪器横轴HH (3)照准部水准管轴LL (4)仪器竖轴VV 几何条件 (1)LL垂直于VV (2)VV垂直于HH (3)HH垂直于CC (4)十字丝竖丝垂直于HH 二、经纬仪的安置 1.对中 对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一个铅垂线上。有垂球对中和光学对中两种方法。 对中精度：垂球对中3mm，光学对中1mm 2.整平 整平的目的是使仪器竖轴处于铅直位置和水平度盘处于水平位置。 3.瞄准（注意消除视差） 4.读数 三、水平角测量1.测回法(1)上半测回(盘左又称正镜)(2)下半测回(盘右又称倒镜) 2.方向观测法 3.5.1竖盘构造与垂直角测量 §5.4 水平角的观测误差和精度 一、仪器误差 1.视准轴误差; 2.横轴误差; 3.竖轴误差; 4.竖盘指标差; 5.水平度盘偏心误差; 6.度盘刻划不均匀误差 二、观测误差 1.对中误差; 2.目标偏心误差; 3.照准误差; 4.读数误差； 三、外界条件的影响 温度; 气压; 大气折光; 风力; 阳光照射; 建筑物旁折光影响等。 一、仪器误差 1．视准轴误差 望远镜视准轴不垂直于横轴时，其偏离垂直位置的角值C称视准差或照准差。 对水平角的影响Xc=Csecα,取盘左、盘右平均值可消除其影响。 (c为偏角，α为竖角) 2．横轴误差 当竖轴铅垂时，横轴不水平，而有一偏离值i ，称横轴误差或支架差。Xi=itanα,取盘左、盘右平均值可消除其影响。 3．竖轴误差 观测水平角时，仪器竖轴不处于铅垂方向，而偏离一个δ角度，称竖轴误差。取盘左、盘右平均值不可消除其影响。 4、度盘偏心差 水平度盘刻划中心与照准部旋转中心不相重合产生的误差。 取盘左、盘右平均值可消除其影响 二、对中误差与目标偏心 观测水平角时，对中不准确，使得仪器中心与测站点的标志中心不在同一铅垂线上即是对中误差，也称测站偏心。 当照准的目标与其它地面标志中心不在一条铅垂线上时，两点位置的差异称目标偏心或照准点偏心。其影响类似对