第3章-角度测量
第三章 角度测量
第三章角度测量测量地面点连线的水平夹角及视线方向与水平面的竖直角,称角度测量(angular observation)。
角度测量包括水平角和竖直角测量角度测量所使用的仪器是经纬仪(theodolite)和全站仪(total station)。
第一节角度测量概念一、水平角和竖直角1、水平角水平角(horizontal angle)是指地面一点到两个目标点连线在水平面上投影的夹角,它也是过两条方向线的铅垂面所夹的两面角。
竖直角范围:0~±90°OA三、经纬仪及其类型分三类:1、游标经纬仪2、光学经纬仪3、电子经纬仪第二节DJ级光学经纬仪6一、光学经纬仪的结构下图是北京光学仪器厂生产的DJ6级光学经纬仪。
一般将光学经纬仪(optical theodolite)分解为基座(tribrach)、水平度盘(horizontal circle)和照准部(alidade)三部分。
1-望远镜制动螺旋2-望远镜微动螺旋3-物镜4-物镜调焦螺旋5-目镜6-目镜调焦螺旋7-光学瞄准器8-度盘读数显微镜9-度盘读数显微镜调焦螺旋10-照准部管水准器11-光学对中器12-度盘照明反光镜13-竖盘指标管水准器14-竖盘指标管水准器观察反射镜15-竖盘指标管水准器微动螺旋16-水平方向制动螺旋17-水平方向微动螺旋18-水平度盘变换螺旋与保护卡19-基座圆水准器20-基座21-轴套固定螺旋22-脚螺旋1-望远镜制动螺旋2-望远镜微动螺旋3-物镜4-物镜调焦螺旋5-目镜6-目镜调焦螺旋7-光学瞄准器8-度盘读数显微镜9-度盘读数显微镜调焦螺旋10-照准部管水准器11-光学对中器12-度盘照明反光镜13-竖盘指标管水准器14-竖盘指标管水准器观察反射镜15-竖盘指标管水准器微动螺旋16-水平方向制动螺旋17-水平方向微动螺旋18-水平度盘变换螺旋与保护卡19-基座圆水准器20-基座21-轴套固定螺旋22-脚螺旋1 基座基座上有三个脚螺旋,一个圆水准气泡,用来粗平仪器。
第3章角度测量
右 b a
左 右 40
/n,以减小度盘分划误差的影响。
( 左 右 )
1 2
配置度盘: 为了提高测角精度, 需观测几个测回, 可根据据测回数 n 将起始方向读数改变 180°
三、方向观测法 在同一个测站上,需观测两个以上的方向时
L正 R正 180
(c=0)
1 c xc ( L R 180 ) 2 所以
校正:用水平微动螺旋,安置 丝,使交点对准目标 A。 (2)双重例镜法 在平坦地面选 A 点,距仪器另一端放一把 mm 分划的尺子整平仪器后,盘左瞄准 A,例转望远 镜在尺上取 B1,盘右瞄准 A,例镜在尺上取 B2,如 B1 与 B2 重合,则条件满足。
CC \ HH 所偏离的角度 C ——视准误差
1)平盘读数法 盘选一水平方向的目标 A,盘左盘右分别观测读数 L,R。
1 c ( L R 180 ) 2 则
若
c 10
,则不需校正。
因为视准误差对盘左,盘右平盘读数的影响大小相等,符号相反。
L正 L X c R正 R X c
四、横轴的检校 1、检验,距墙面 20~30m 处架仪器,选高处目标 (仰角大于 30°) ,盘左照准 A,放平望远 镜,在墙面上投出 A,例转望远镜,盘右照准 ,放平望远镜,在墙面上投出 B,如 A 与 B 重合, 则表明 HH VV ,否则要校正。
i 20
若 d 30m,
二、教学内容概况
(一) 、具体教学内容:
章 节 主 要 内 容 一般性了解内容 1、J6 经纬仪的构造 课时安排 2 §3-1 角度测量的原理 §3-2 J6 的构造及使用 §3-3 水平角测量 §3-4 竖直角测量 1、角度测量原理 2、J6 经纬仪的角度读数方法 1、水平角测量方法 2、竖直角测量方法
测量学 3章角度
3.4竖直角测量
竖直角:同一竖面内,视线与水平线的夹角 (+、-.0-90)
天顶距: 视线与天顶方向的夹角(0-180)
水平线
仰角 +16°48'36″ 俯角 -7°05'12″
180°
270°
α
0°
90°
180°
270°
0° α
90°
L
一.竖直角测量与计算 1.盘左:瞄M点(横丝切目标顶端),读数L
三.竖盘指标自动归零补偿装置
A:盘左读数 900112 盘右读数 2695830
B:盘左读数 885236
注:竖盘注记形式 为顺时针
测 目 竖盘 竖盘读数 站 标 位置 ° ′ ″
左 90 01 12 O A 右 269 58 30
左 88 52 36 OB
180 00 21
左 右 40
1( 2
左
右)
• 2.方向法(三个或三个以上方向)
• 盘左:顺时针观测A、B、C……A 盘右:逆时针观测A……C、B、A 计算:
• 两倍照准误差 2C=盘左读数-(盘右读数±180º) • 各方向平均值=1/2[盘左读数+(盘右读数±180º) • 归零后方向值=平均值-起始方向平均值(括号内) • 各测回归零后方向平均值 • 多测回观测时,按180º/n变换水平度盘(削弱度
光
路
读数显微物镜
聚光镜
水平度盘
二.DJ2型光学经纬仪
竖直读盘 反光镜
测微轮 换像手轮
DJ2经纬仪的读数 一般采用对径重合读数法——转动测微轮,使上下
分划线精确重合后读数。
3.3 水平角观测方法
测量学课件第三章 角度测量
HH⊥VV
C
◆十字竖丝垂直于横轴 竖丝⊥HH
◆圆水准轴平行于竖轴 LL∥VV H
L
C
V
轴线间应满足的条件
H L L’
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课件
T
L’ 33
二、经纬 仪的检验 和校正
(-)平盘水 准管的检验和 校正
目的:使水 准管轴垂直于 纵轴(L ⊥ V)
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课件
34
(二)圆水准器的检验和校正
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水平度盘读数: 425202.0
图课件3-11
14
水平角观测 §3-3
水平角观测
一.经纬仪的操作步骤
对中——整平——瞄准——读数
掌握对中、整平的目的、方法与要求。 瞄准方法:用竖丝对准竖立于测点的标志中心。
操作:粗瞄,制动,然后用微动螺旋完成 精确瞄准。
二.水平角观测
掌握测回法观测水平角的仪器操作方法、观测
竖盘随望远镜一起转动。
竖盘与读数指标相互脱离。
竖盘气泡居中,指标铅垂。
视线水平、指标铅垂时,竖盘读数为常数:
盘左时一般
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L0=90
,盘右时一般 课件
R0=270
。
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确定垂直角的计算公式
确定垂直角 的计算公式
根据度盘刻度形式,确定竖直角计算公式,保证仰角为
正、俯角为负。
左L90
右270R
注意脚架头首先要放平,三个脚螺旋 基本等高;
脚架适当踩实;
垂球尖尽量接近标志,便于判断。
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课件
16
光学对中步骤:对准、调平、整平、对中 光学对中步骤
打开三脚架,装上经纬仪;
03《工程测量》第三章角度测量作业与习题答案
在竖直度盘的构造中还设有竖盘指标水准管,它由竖盘水准管的微动螺旋控制。每次读数前,
都必须首先使竖盘水准管气泡居中,以使竖盘指标处于正确位置。
目前光学经纬仪普遍采用竖盘自动归零装置来代替竖盘指标水准管。即提高了观测速度又提高
了观测精度。
6.经纬仪各轴线间应满足哪些几何关系?在使用经纬仪时,如何减少仪器的剩余误差对测角精度的
垂直度盘上的度盘刻划值,经反光镜导入的光线照明,和一系列棱镜、透镜作用,成像在望远镜旁
第三章 角度测量
15
5.若需要观测 个测回,起始方向读数改变 若需要观测n个测回 起始方向读数改变180°/n。 若需要观测 个测回, ° 。 6.限差 上、下半测回角差 36″ 限差: 限差 各测回间角差 24″
16
二、全圆方向观测法 (一)观测方法 测站O置经纬仪,观测目标ABCD置标杆。 ABCD置标杆 1、测站O置经纬仪,观测目标ABCD置标杆。 盘左, 置零度。 2、盘左,瞄A,置零度。顺时针方向观测 BCDA,记录读数。 方向观测两次, BCDA,记录读数。A方向观测两次,读数之差 称为归零差。以上称为上半测回。 称为归零差。以上称为上半测回。
13
3.4 水平角测量
一、测回法(适用于两个方向) 测回法(适用于两个方向) 经纬仪置B点 点置标杆, 的步骤: 经纬仪置 点,A和C点置标杆,观测∠ABC的步骤: 和 点置标杆 观测∠ 的步骤 1.盘左,瞄A,对零度附近 a左=0°06′24″ 盘左, 盘左 , ° 2.顺时针方向,瞄C,读数 左=111°46′18″ 顺时针方向, ° 顺时针方向 ,读数c 称为上半测回, 称为上半测回,角度为 β上=c左-a左=111°39′54″ °
光学经纬仪包括基座、度盘、照准部三大部分。 DJ6光学经纬仪包括基座、度盘、照准部三大部分。
望远镜 垂直制动 读数目镜 补偿器转换 钮 光学对点器 水平微动
7
垂直微动
圆水准器
水平度盘转换轮
一)照准部 1.望远镜: 1.望远镜: 望远镜 视准轴CC, 视准轴CC, CC 目镜和物镜的调焦螺旋 两对制动和微动螺旋, 两对制动和微动螺旋,瞄准器 在竖直面内转动---横轴(HH) 在竖直面内转动---横轴(HH) ---横轴 在水平面内转动---竖轴(VV) 在水平面内转动---竖轴(VV) ---竖轴 2.竖盘,竖盘水准管, 2.竖盘,竖盘水准管,微动螺旋 竖盘
工程测量-第3章角度测量
水平角测量原理
4
郑州大学土木工程学院 宋建学
郑州大学土木工程学院 宋建学
5
3.2 DJ6级光学经纬仪 DJ6级光学经纬仪
经纬仪的种类繁多,如按工作原理区分, 经纬仪的种类繁多 , 如按工作原理区分 , 可 以分成光学经纬仪 电子经纬仪。 光学经纬仪和 以分成 光学经纬仪 和 电子经纬仪 。 现在工程中大 量使用的是光学经纬仪,但电子经纬仪发展很快, 量使用的是光学经纬仪 , 但电子经纬仪发展很快 , 且在价格上已与同级光经纬仪相当甚至更低, 且在价格上已与同级光经纬仪相当甚至更低 , 具 有很大的发展潜力。 有很大的发展潜力。 我国对经纬仪编制了系列标准,分为DJ07, DJ07 我国对经纬仪编制了系列标准,分为DJ07, DJ1 DJ2 DJ6 等级别。 其中D 分别为“ DJ1 、 DJ2 、 DJ6 等级别 。 其中 D 、 J 分别为 “ 大地 测量” 经纬仪”的汉语拼音第一个字母,07, 测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母,07, 等数字,表示该仪器所能达到的精度指标。 2、6等数字,表示该仪器所能达到的精度指标。 DJ6表示一测回水平方向中误差不超过6 。 如DJ6表示一测回水平方向中误差不超过6″。
的精度逐渐提高,DJ2级光学经纬仪有取代DJ DJ6 的精度逐渐提高 , DJ2 级光学经纬仪有取代DJ6 级光学经纬仪 的趋势。 的趋势。 在结构上,除望远镜的放大倍数稍大( 在结构上 , 除望远镜的放大倍数稍大 ( 30/28倍) , 照 倍 准部水准管灵敏度较高(分划值为20″/2mm)、度盘格值更 准部水准管灵敏度较高(分划值为 ) 精细外,主要表现为读数设备的不同。 精细外,主要表现量
• 宋建学 • 郑州大学土木工程学院施工教研室 • 郑州大学土木工程学院测量实验室 • 2011-1
工程测量3章_角度测量
§3.4 水平角测量方法
测回法,方向观测法。
(1) 测回法:适用于单角 (1) 盘左瞄准左边 A ,配度盘至 0°0X ′,读取 a1 。 (2)松开制动螺旋,顺时针旋转瞄准右边 B ,读取 b1 。则上 半测回角值:β1 =b1 -a1 。 (3)倒镜成盘右,瞄准右边 B ,读取 b2 。 (4)逆时针旋转瞄准左边 A ,读取 a2 。 则下半测回角值: β2 =b2 -a2 (5)计算角值。若 β1 - β2 ≤± 40" (图根级)则有: β = (β1 + β2)/2
2. 测微尺读数装置
——利用测微手轮,用指标线读数
•平行玻璃板与分微尺由测微手 轮控制。转动测微手轮,使度
盘像移动,则移动量可在
分微尺上读出。 平行玻璃板最大调节范围为30分, 分微尺全长刻度也等于30分。 •操作时,调节测微手轮,使度盘 某度(或某30分)的刻度线居中于 双线读数指标,双指标线所夹刻 度的度数 (或30分)加上分微尺 读数,即为该方向的读数。 平行玻璃板测微器 水平度盘读数:
缺点:受风力的影响,而且必须两人操作。不经常采用.
2) 使用光学对中法安置经纬仪 光学对中器的结构。
图3-14
经纬仪光学对中器的目镜对光与物镜对光
(1)粗对中——手握三角架,眼睛观察光学对中器,移动三脚架2个脚,并 保持 “ 架头 ” 大致水平。对中标志基本对准测站点中心,脚尖踩入土 中。 (2)伸缩脚架粗平 ——根据气泡位置,伸缩三脚架 2 个脚,使圆水准气泡 居中。 (3)旋转三个脚螺旋精平——转动照准部,按“左手大拇指法则”旋转脚螺 旋,使管水准气泡在相互垂直的两个方向居中。精平操作会略微破坏已完 成的对中关系。 1)转动仪器,使水准管与 1 、2 脚螺旋连线平行。 2)根据气泡位置运用法则,对向旋转 1 、2 脚螺旋。 3)转动仪器 90°,运用法则,旋转 3 脚螺旋。
测量学试题及答案_第三章_角度测量
一、名词解释
水平角竖直角竖盘指标差
二、填空题
1.经纬仪主要由、和三 部分组成。
2.J6级光学经纬仪采用的测微装置一般有两种类型,其一为测微器,其二为测微器。
3.经纬仪的安置包括和两项工作。
4.对中的目的是。
5.整平的目的是。
6.光学经纬仪的对中方法一般有两种,一种是用对中,另一种是用对中。
测站
目标
竖盘位置
竖盘读数
(° ′ ″)
半测回竖直角
(° ′ ″)
指标差
(″)
一测回竖直角
(° ′ ″)AB Nhomakorabea左
75 36 24
右
284 23 26
C
左
84 12 36
右
275 47 48
五、简答题
1.简述用垂球对中整平的外业操作过程。
2.简述用光学对中器对中整平的外业操作过程。
3.简述测回法测角(一测回)的外业操作过程和角度的计算方法,并说明有哪些限差要求。
二,1,基座,水平度盘,照准部2分微尺测微器,单平板玻璃测微器3对中与整平4使仪器中心通过地面点即所测角顶的铅垂线上。5水平度盘处于水平位置。6 7测回法方向观测法8盘左盘右9读数-起始度数=L-90°起始度数-读数=90°-L 10竖轴横轴视准轴水准管轴11仪器误差观测误差外界条件的影响13仪器对中误差目标偏心误差整平误差瞄准误差读数误差14半侧回归零差一侧会内2c互差同一方向值各测绘互差
4.简述方向观测法(四个方向,两测回,J2仪器)的外业操作过程和方向角度值的计算方法,并说明有哪些限差要求。
5.简述经纬仪的轴线有哪些,以及各轴线之间应满足的关系。
6.简述照准部水准管轴垂直于竖轴的检验和校正过程。
土木工程测量 第3章 角 度 测 量
第3章 角 度 测 量内容提示:本章主要介绍了角度测量的原理和方法、经纬仪技术操作、检验与校正、角度测量误差的影响与消除方法,并介绍了电子经纬仪。
其重点内容为经纬仪技术操作和主要条件的检验校正、水平角和竖直角观测与计算方法。
其难点为方向观测法观测水平角和竖直角的计算、角度测量误差的消除方法。
3.1 角度测量原理角度是确定地面点位的三要素之一。
角度测量是测量工作的基本内容,它包括水平角测量和竖直角测量。
角度测量仪器为经纬仪。
3.1.1 水平角测量原理地面上一点到两个目标点连接的两条空间方向线垂直投影在水平面上所形成的夹角,或过空间两条相交方向线的竖直面所夹的两面角,称为水平角,通常用β表示。
如图3.1所示,A、O、B为地面上三点,过OA、OB直线的竖直面V1、V2,在水平面H上的交线O'A'、O'B',所夹的角∠A'O'B'就是OA和OB之间的水平角。
图3.1 角度测量原理为了测量水平角,设想在过O点的铅垂线上,水平地安置一个刻度盘(简称为水平度盘),使刻度盘刻划中心(称为度盘中心)o与O在同一铅垂线上。
竖直面V1、V2与水平度盘有交线oA"、oB",通过oA"、oB"在水平度盘读数为a、b(称为方向观测值,简称方向值),一般水平度盘是顺时针刻划和注记,则所测得的水平角为β(3-1)=b−a由上式可知,水平角值为两方向值之差。
水平角取值范围为0 ~360 ,且无负值。
第3章 角度测量·49··49·3.1.2 竖直角测量原理 在同一竖直面内,地面某点至目标的方向线与水平线的夹角,称为竖直角或倾斜角。
用α表示。
若目标方向线在水平线之上,该竖直角称为仰角,取值为"+";若目标方向线在水平线之下,该竖直角称为俯角,取值为"-"。
如图3.l 所示,A α为正值,B α为负值。
测量学(第四版)-第3章--角度测量
水平角— 从一点A到两个目标B,C的方向线,
垂直投影到水平面上所成的夹角,顺时针计算
b= c - a
0°< β < 360°
β也是包含 BA、BC
视线的两个铅垂面之 间的两面角。
水平度盘
oa
b
b
c
A
B
铅
铅
C垂
垂
线
线
B1
水平面
b
A1
C1
75
3
二、垂直角观测原理
2.垂直角观测原理
垂直角— 在同一铅垂面内,瞄准目标的倾斜视线
经纬仪等级 DJ2
±2
40mm
DJ6 ±6 40mm
28×
20/2mm 20/2mm
26×
30/2mm 30/2mm
主要用途
二等平面控制 测量及精密 工程测量
三、四等平面 控制测量及 一般工程测量
图根控制测量 一般工程测量 及地形测量
75
6
光学经纬仪
提要二光学经纬仪 的构造 及度盘读数
DJ6经纬仪 (6″级)
02 15 54 02 02
06 42 12 24 12
180 231 311
2 180
02 15 54 02 02
00 30 00 24 06
+6 +12 +12
0 +6
(0 02 06) 0 02 03 0 51 15 36 51 131 54 06 131 182 02 24 182 0 02 09
水平
分微尺全长分60格,
73
72
因此其最小格值为:
0 1234 56
1′= 60″
读数时,估读至0.1格
测量学 第3章 角度测量
(1)目标
花杆
测钎
水准尺
觇标
3.2 经纬仪的构造与使用
(2)经纬仪十字丝
瞄准
3.2 经纬仪的构造与使用
(3)瞄准方法
瞄准
3.2 经纬仪的构造与使用
瞄准
3.3 水平角测量
测回法测量水平角
盘 左 : 望观 远测 镜目 的镜 左时 边, 。竖 盘 在
盘 右 : 观望 测远 目镜 镜的 时右 ,边 竖。 盘 在
H
234
0123456
0123456
273
272
V
3.2 经纬仪的构造与使用
H 116
115 115°58′24″
01 23456
0123456
79
78
V
79°04′18″
3.2 经纬仪的构造与使用
经纬仪的使用
对中 整平 瞄准
——使仪器的中心与测站点的标志 中心在同一铅垂线上
——使仪器的竖轴垂直,即水平度 盘处于水平位置
盘右
180 01 12 251 52 00 325 30 48 30 12 06 180 01 18 270 01 18 341 52 00 55 30 48 120 12 18 270 01 24
平均读数
归零方向值 归零平均值
0 01 09 71 52 03 145 30 48 210 12 09 0 01 21 90 01 21 161 52 03 235 30 51 300 12 21 90 01 30
0 00 00 71 50 48 145 29 33 210 10 54
A 0 01 06
O左
B
85 35 12 85 36 18
(1 )右
第3章-角度及角位移测量
幻灯片1第3章角度及角位移测量3.1概述3.2单一角度尺寸的测量3.3圆分度误差的测量3.4角位移的测量3.5角度测量实例幻灯片23.1概述●一、角度单位及量值传递●我国法定计量单位制中规定的角度计量单位为秒(ʺ)分(ʹ)度(°)和弧度(rad)两种●前者是国家选定的非国际单位制单位,在机械制造和角度测量中被普遍采用●后者是国际单位制的辅助单位,常用于计算59幻灯片3●二、角度的自然基准和圆周封闭原则●角度的自然基准是360°圆周角,这是一个没有误差的基准●在圆周分度器件(刻度盘、圆柱齿轮)的测量中,利用在同一圆周上所有分度夹角之和等于360°,即所有夹角误差等于零的自然封闭特性,在没有更高精度的圆分度基准器件的情况下,采用“自检法”也能达到高精度测量目的●圆周封闭原则即要求在圆分度测量中充分利用这一自然基准●和长度测量中的阿贝原则一样,圆周封闭原则是圆分度测量的重要原则59幻灯片4●三、角度的实物基准●常用的圆分度标准件如下:● 1.高精度度盘●度盘刻度线的角间隔为5ʹ、10ʹ等,通过细分可达很高的角分辨力● 2.圆光栅●圆光栅等除了可实现角度的静态测量,还可实现角度的动态测量●圆光栅一般为黑白透射光栅。
因存在平均效应,光栅的刻线误差对测量结果影响很小,光栅盘的分度精度可达±0.2ʺ或更高。
光栅盘的分辨力多为10ʺ、20ʺ59幻灯片5● 3.圆感应同步器●圆感应同步器的励磁绕组印制在固定圆盘上,工作时固定不动;感应绕组印制在旋转圆盘上,包含sin和cos绕组。
当动盘相对于固定盘旋转时,输出两路信号,便于信号的进一步处理●圆感应同步器的径向导线数(也称极数)有360、720、1080等多种,相应的节距角为2°、1°、40ʹ圆感应同步器绕组布线示意图a)固定圆盘b)旋转圆盘59幻灯片6● 4.角编码器●将角位置定义成数字代码的装置称作角编码器,其结构如图所示●编码盘大多用光学玻璃制成,其上刻有许多同心码道,每个码道均有若干段亮道和若干段暗道,并按预定规律排列。
测量第03章 角度测量习题
第三章角度测量单选题1、经纬仪水平度盘调平用(B)。
A.微倾螺旋B.脚螺旋C.微动螺旋D.轴座固定螺旋2、目前国产DJ6级光学经纬仪度盘分划值是(A)。
A.1°和30′B.2°和1°C.30′和15′D.2°和4°3、水平角的角值范围是(C)。
A. 00~1800B. -900~+900C. 00~3600D. -1800~+18004、DJ6经纬仪的测量精度通常要(D)DJ2经纬仪的测量精度。
A.等于B.高于C.接近于D.低于5、光学经纬仪有DJ1、DJ2、DJ6多种型号,数字下标1、2、6表示( A )中误差的值。
A.水平角测量一测回角度B.竖直方向测量一测回方向C.竖直角测量一测回角度D.水平方向测量一测回方向6、地面上两相交直线的水平角是(B)的夹角。
A.这两条直线的实际;B.这两条直线在水平面的投影线C.这两条直线在同一竖直上的投影D.这两条直线在某一倾斜面的投影线7、通过经纬仪竖轴的同一竖直面内不同高度的点在水平度盘上读取的读数是(D)。
A.点位越高,读数越大B.不相同C.点位越高,读数越小D.相同8、当经纬仪竖轴与目标点在同一竖面时,不同高度的水平度盘读数(A)。
A.相等B.不相等C.有时不相等D.不能确定9、经纬仪横轴不垂直竖轴时,望远镜旋转视准面为(B)。
A.铅锤面B.倾斜面C.竖直面D.水平面10、测水平角时,水平度盘与指标的运动关系是(A)。
A.水平度盘不动,指标动B.指标不动,水平度盘动C.水平度盘和指标都动D.指标和水平度盘都不动11、观测水平角时,照准不同方向的目标,应如何旋转照准部?(A)A.盘左顺时针,盘右逆时针方向B.盘左逆时针,盘右顺时针方向C.总是顺时针方向D.总是逆时针方向12、观测水平角时,盘左应(A)方向转动照准部。
A. 顺时针B. 由下而上C. 逆时针D. 由上而下13、经纬仪安置时,管水准器的作用是使仪器的( C )。
矿山测量学-- 第三章 角度测量
12
§3.4
水平角和竖直角测量方法
3.4.1 水平角测量
水平角测量有测回法和方向观测法两种 ⑴ 测回法——常用于测量两个方向之间的单角。图3-14。 ①盘左(正镜)、βL=bL-aL 、上 半测回(A→B)
②盘右(倒镜)、βR=bR-aR 、下 半测回(B→A)
③上、下半测回合称一测回, 计算一测回平均角值。
((33--1100))
将各观测数据填入竖直角观测手簿(表3-3),利用上列各式逐 项计算,得出一测回竖直角。
低处目标的观测、计算方法与此相同。
21
§3.4
水平角和竖直角测量方法
3.4.2 竖直角测量
δ=1/2(R+L-360)
竖直角观测手簿
测 目 竖盘 竖盘读数 半测回
站 标 位置
竖直角
P左 O右
水平角是指地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平
面上的夹角,或者是过两条方向线的竖直面所夹的两面角。如图3-
1所示。
在过A点的铅垂线上,水平地安置
一个有刻度的圆盘(称为水平度盘),度
盘中心在o点,过AB、AC竖直面与水平
度盘交线为on、om,在水平度盘上读数
为n、m。则∠nom为所测得的水平角。
92°+d
10
§3.3
DJ6型光学经纬仪读数装置和操作使用
3.3.3 经纬仪的使用
经纬仪的使用包括对中、整平、瞄准、读数四个步骤
⑴ 对中——对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一铅 垂线上。对中可用垂球或光学对点器对中。垂球对中精度一般在 3mm之内,光学对点器对中可达1mm。
⑵ 整平——整平的目的是使仪器竖轴在铅直位置,而水平度 盘在水平位置。图3-12。
第3章角度测量(2)
LB RA
上半测回和下半测回构成一测回。 (4) 若β左- β右≤40″,认为观测合 格。此时可取
测回法观测水平角记录手簿
竖 盘 位 置 左 水平度盘读数 半测回角值 一测回平均角值 备注
测站 目标
°′″
0 42 180 222 20 45 20 45 12 30 30 42
°′″
42 25 18
垂直角观测原理
垂直角——在同一铅垂面内,瞄准目标的倾斜视 线与水平视线的夹角(也叫竖直角)。 =0⁰90⁰ ,仰角为正,俯角为负。
天顶
A
0°
270°
ZC
90 °
ZA
A
水平线
B
180°
C
铅 垂 线
C
垂直角的主要用途
a.将斜距化为平距 已知斜距S、竖直角, 计算平距D:
D=Scos
(2-4-1)
A
a1
a2 b
a b B
3-2. DJ6型光学经纬仪及操作
1、分类:
按其精度等级划分:
DJ0.7、DJ1、DJ2(精密光学经纬仪)
DJ6(普通光学经纬仪)等
下标数字该仪器一测回方向观测中误差的秒数。
经纬仪的精度系列及用途
技术项目 技术参数 经纬仪等级 DJ2 DJ6 2 40mm 28倍 6 40mm 26倍
读数为91018’06 ″
DJ6型经纬仪读数窗
DJ6型光学经纬仪及操作
4、DJ6型光学经纬仪的基本操作
(1)经纬仪安置: 对中——将仪器中心安置在过测 站点的铅垂线上。 对中误差3mm。 可用垂球对中和光学对中器对中
C A
B
水准仪角度测量
第三章角度测量角度测量是测量工作的基本内容之一。
它包括水平角测量和竖直角测量。
其中水平角是确定地面点平面位置的要素之一;而竖直角可用来间接测定地面点的高程。
经纬仪是角度测量的主要仪器,在建筑工程测量中,最常用的普通仪器有DJ6和DJ2型光学经纬仪。
第一节水平角测量原理一、水平角的概念水平角是地面上一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上的夹角,用β来表示,其角值范围为0°~360°。
如图3-1所示,A、O、B是地面上任意三个点,OA和OB两条方向线所夹的水平角,就是通过OA和OB沿两个竖直面投影在水平面P上的两条水平线O´A´和O´B´的夹角β=∠A´O´B´。
二、水平角测角原理如图3-1所示,为了获得水平角β的大小,在水平面P上可以放置一个顺时针方向刻划的圆形度盘(该圆形度盘相当于量角器的功能),其中心置于O´点上,那么O´A´和O´B´在水平度盘上总有相应读数aβ=右目标读数-左目标读数= b-a (3-1)显然,此水平度盘只要保持水平放置且其中心在O点所决定的铅垂线上,置于任何位置均可。
根据以上原理,经纬仪必须具备一个水平度盘及用于照准目标的望远镜。
测水平角时,要求水平度盘能放置水平,且水平度盘的中心位于水平角顶点的铅垂线上,望远镜不仅可以水平转动,而且能俯仰转动来瞄准不同方向和不同高的目标,同时保证俯仰转动时望远镜视准轴扫过一个竖直面。
这就是用经纬仪测水平角的原理。
第二节光学经纬仪经纬仪有不同的种类和型号。
按读数设备的不同,经纬仪可分为游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪三种,其中游标经纬仪已淘汰,目前使用的主要是光学经纬仪和电子经纬仪。
经纬仪按精度不同,可分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ15等型号,其中“DJ”表示大地测量经纬仪,下标数字2、6等表示仪器的精度等级,即一测回方向观测的中误差,单位为秒。
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各测回归零 方向平均值 ° ′ ″
′
′
″
1
A B D E A
02 15 54 02 02
06 42 12 24 12
02 15 54 02 02
00 30 00 24 06
(0 0 51 131 182 0
02 02 15 54 02 02
06) 03 36 06 24 09
0 51 13 1 18 2
74 24
垂球对中
三 脚 架 和 垂 球
74
25
2. 用光学对中对中
光学对中器的结构:
1.反射棱镜 2.水平度盘 3.仪器纵轴
1 2
4. 5. 6. 7. 8.
对中器物镜 调焦透镜 调焦环 对中器目镜 对中器分划板
4 5 6
7 8
3
74 26
(二 )
整平
— 使仪器纵轴铅垂,水平度盘与
整平
横轴水平,竖盘位于铅垂面内,整平误差<气泡1格。
水平角- 过一点到两个目标的方向线,垂直投影
到水平面上所成的夹角,0°<β<360°
b= c - a
也可看成是包含 BA、BC 视线 的两个铅垂面之间的两面角。
水平度盘 a c B C
A
水平面 b
74
b
a
c
3
二、 垂直角观测原理
2.垂直角观测原理
垂直角— 在同一铅垂面内,瞄准目标的倾斜视线与
α
天顶距-
03 03 16 55 03 03
32) 27 57 36 57 36
0 51 13 1 18 2
00 13 52 00
00 25 04 25
0 51 13 1 18 2
00 13 52 00
00 28 02 22
在一个测回中,同一方向水平度盘的盘左读数与盘右读数(±180°)之差称为“2C”(两倍视准差): 33
74
22
§3-3 水平角观测
一、经纬仪的安置 对中 — 整平 — 瞄准 — 读数
水平角观测
掌握对中、整平的方法与要求。 瞄准方法:用竖丝对准竖立于测点的标志中心。 操作:粗瞄,制动,然后用微动螺旋完成 精确瞄准。
二、水平角观测
掌握“测回法”观测水平角的仪器操作方法、 观测程序和记录。 了解“方向观测法”的使用场合、作业程序与 记录计算方法。
技术项目
一测回水平 方向中误差 望远镜有效 孔径不小于 望远镜放大 倍数不小于 水准管 水平度盘 分划值 垂直度盘 主要用途
74
DJ1 ≤ ±1 60mm 30× 6/2mm 10/2mm
二等平面控制 测量及精密 工程测量
经纬仪等级 DJ2 ≤ ±2 40mm 28× 20/2mm 20/2mm
度盘窗口读数 + 测微窗口读数
10
15
15
20
94 93 91 90
94 93 92 91 90
7
6
5
4
3
6
5
4
3
(a)
水平度盘读数: 92°17′35″
(b)
74
17
四、 DJ2光学经纬仪及其读数
1 2 3 8 9 10 11
18
4 5 6 7
12 13 14 15 16 17
19 5
74
18
光学经纬仪
T2经纬仪
提要二光学经纬仪 的构造 及度盘读数
(2秒级)
74
19
四、 DJ2光学经纬仪的读数
主要特点:
DJ2光学经纬仪的 读数
(1)采用度盘对径分划重合法读数,相当于取度盘直径两端相差180° 处两个读数的平均值,可以抵消照准部偏心误差的影响,提高了读数精度。 (2)设置双光楔测微器,分为固定光楔和活动光楔两组楔形玻璃, 活动光楔与测微分划尺相连。活动光楔与固定光楔的两个斜面接触时, 合并成为一块平行玻璃,光线不产生平移;活动光楔移动后,两个光楔斜面 拉开距离,两组光线产生相反方向的平移,可使度盘对径的分划线像重合; 平移量以角值表示,可以从测微分划尺上度出。 (3)在读数显微镜中只能看到水平度盘或垂直度盘一种影像,但可以用 度盘变换轮使其交替出现,而测微器对于水平度盘和垂直度盘可以公用。
A
C
E
方向观测法
74 32
全圆方向法水平角观测记录
测 站 测 回 数
表3-3
水平度盘读数 全圆方向法水平角观测记录 盘 左 °
0 51 13 1 18 2 0
目 标
盘 右 ″ °
18 0 23 1 311 2 18 0
2C ″
+6 +1 2 +1 2 0 +6
盘左盘右 平均读数 ° ′ ″
归零方向值 ° ′ ″
74 12
(二)
照准部
2.照准部
望远镜十字丝
照准部(水平)制、微动螺旋 望远镜(竖直)制、微动螺旋 管水准器 30″/ 2mm 望远镜:倒像,26~30倍 目镜调焦,物镜调焦 粗瞄准器,十字丝 读数显微镜(望远镜旁) 竖盘(与望远镜固连) 光学对点器(安装在纵轴内) 复测扳手或度盘变换器
74
13
(三) 水平度盘和垂直度盘
第一个方向读数应设置在0°、180°附近;分数和 秒数的整数应写足二位,例如 04′、06″等。 一测回过程中,不得再调整水准管气泡或改变度盘位置。
74 30
水平角观测记录(测回法)
测站 竖盘 目标 位置 左 B 右 A C A C
水平角观测记录大 角
第2方向 C b
B
水平度盘 读 数 0°1030
74
10
三、 DJ6经纬仪的构造
照准部 基座
二. DJ6经纬仪的 构造
基座、照准部、度盘、读数装置、水准器
74 11
(一 )
基座
1.基座
水平度盘旋转轴(纵轴)插 于基座轴套内,基座脚螺旋 用于整平仪器; 照准部 基座底板上有 平盘水准管 螺孔,用连接 水平度盘 螺丝与三脚架 基 座 固连。
脚螺旋
3
3
1
2
1
2
气泡向右移动居中
气泡向后移动居中
用左手大拇指法则,转动脚螺旋,调节水准 管气泡居中。一测回观测中,不得再调气泡。
74 27
二、 瞄准 — 用望远镜竖丝精确瞄准目标的
标志中心
瞄准
(各种不同形式的测量标志)
操作步骤:
粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。 用水平微动螺旋完成瞄准,垂直标志尽量瞄准目标下部, 减少由于目标不铅垂而引起的方向误差。 74 28
4.J6经纬仪的 读数装置
J6经纬仪的读数装置
读数光路:
由反光镜采光,经 过一系列棱镜反射, 穿越垂直度盘、水平 度盘和光学分微尺, 最终到达读数显微镜 成像,进行度盘读数。
19 9 17 1 2 16 3 8 7 4 6 5 22 23 18 10 15 14 20
13
12 11
24
25
74
21
15
水平
73
0 1 2 3 4 5 6
72
0
1
2
3
4
5
6
87
86
竖直
16
2. 平行玻璃板测微
b).平行玻璃板测微
利用测微手轮,移动度盘分划像使与指标线重合, 在度盘窗口和测微窗口读数。
平行玻璃测微器: 平行玻璃板与 分微尺由测微 手轮控制。转 动测微手轮, 使度盘像移动, 移动量可在分 微尺上读出。 读数方法为:
74
23
一、经纬仪的安置
(一)对中—将仪器中心安置在
C
A
通过测站点的铅垂线上, 对中误差 <±3 mm 1.垂球对中
b
B
粗略对中:移动三脚架,使垂球尖 离站中心1~2cm内,踩实脚架; 连接螺旋 精确对中:稍微松开中心连接螺旋, 在脚架头上移动(不要旋转)仪器, 使垂球尖精确对中测站标志中心, 旋紧中心连接螺旋。 注意:脚架头首先要放平,三个脚螺旋 基本等高,脚架适当踩实,调节垂球尖 垂球 高度,使尽量接近标志,便于判断。
水平角观测方法
(一) 测回法观测程序:
第1方向 J
第2方向 K
测回法观测水平角
瞄准J,读数j左 b左=k左-j左 瞄准K,读数k左 盘右 瞄准K,读数k右 b右=k右-j右 瞄准J,读数j右 精度要求:β左-β右 < ±40" 取: b=(b左+b右)/2
盘左
b
B 测站
பைடு நூலகம்
水平角β是从起始方向(即第1方向)顺时针转 到第2方向所成的角度,观测时必须首先确定起始 方向, 然后按照“测回法”的次序观测。 水平角β总是右方向读数减去左方向读数而得。
度盘由光学玻璃高精度刻划而制成
3.水平度盘
水平度盘
顺时针0°~ 360°刻度; 仪器整平,水平度盘水平; 水平度盘与照准部脱离; 改变度盘位置,要使用 复测扳手或 度盘变换手轮。 位置垂直于水平度盘。
74
垂直度盘和水平度盘类似,
水平度盘 270B 180B
0 B
90B
14
(四) 度盘读数装置和读数方法
00 13 52 00
00 30 00 18
C
90 14 1 22 1 27 2 90 27 0 32 1 41 92 27 0
74
2
A B D E A
03 17 55 04 03
30 00 42 00 36
03 16 55 03 03
24 54 30 54 36
+6 +6 +1 2 +6 0
(90 90 141 221 272 90
214°3342 180°1118 34°3412