第三章 角度测量

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第三章 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。

第三章 角度测量

第三章 角度测量

§3-3 水平角观测
一、经纬仪的安置
对中 目的:经纬仪的纵轴与测站点中心的铅垂线重合 方法:⑴ 用垂球对中 ⑵ 用光学对中器对中 步骤:⑴安置三角架,目估初步对中; ⑵对中器调焦对中;(主要用架子腿和仪器在架头 平移来对中)调平对中再调平再对中。 ⑶对中和粗平同时进行。 整平 目的:经纬仪的纵轴严格铅垂 方法及步骤 照准部转到任何位置时,水准管气泡总是居中,容许偏差 小于1格。
(四)视准轴的检校
目的:CC⊥HH 检验
所偏离的角度C——视准误差 盘选一水平方向的目标P,盘左盘右分别观测读数L,R。
CC HH \
若 L R 180

20 ' '
则需要校正
校正:用水平微动螺旋,使盘右的水平度盘指数指向正 确值
R 1 2
R L 180 ,十字丝交点偏离目标P,拨动十字
以全圆顺时针为例:
令 L —盘左时,无指标差时度盘正确读数;
L 测 —盘左时,竖盘观测读数;
R —盘右时,无指标差时度盘正确读数;
R 测 —盘右时,竖盘观测读数。
左 90 L 90 L 测 x

右 R 270

1 2
x 1 2

R 侧 x 270
R 1 2


R

R 右 180

o
为了提高精度,可以在一个测站上对各个水平方向值观 测n个测回,则各个测回间应将水平度盘的位置改变 180°/n
§3-4 竖直角观测
一、竖直角的用途
1、将斜距化为平距
已知斜距S、竖直角α,计算平距D
2、三角高程测量

第三章 角度测量

第三章  角度测量
水平度盘
水平度盘 度盘变换手轮:配置度盘起始位置。 竖直度盘
基座
三角形轴座 脚螺旋:整平仪器,将水平度盘调节成水平状态,仪器的竖轴处于铅垂位置。 连接板
8
三、DJ6级光学经纬仪的读数方法
分微尺测微器读数方法
H
角度换算关系:1°=60′ 1′=60″
读数:度 分 秒
一般国产光学经纬仪采用分微尺测微器,

B 265 36 30
85 35 12 85 35 06
85 35 09
85 35 06
A
90 00 36

85 35 06
B 175 35 42
0
A 270 00 48

85 35 00
B 355 35 48
85 35 03
25
竖直角测量
一、竖直角的概念
竖直角:同一个竖直面内,倾斜视线与水平线之间的夹角,用α表示。
度盘划分值为1°
1°中间隔60个小格,每格为1′
秒位可估读:0.1′=6″
V
思考:读出的秒数一定是6的倍数吗?最大可以读到多少秒?
水平度盘读数:215°06′48″ 竖直度盘读数:78°52′00″
9
练一练
水平度盘读数:213°01′24″ 竖直度盘读数:95°55′30″
10
经纬仪的使用及水平角观测方法
4.精确照准目标: 转动水平微动螺旋,照准目标中心位置。
(三)读数
14
角度测量常用工具及照准方式
标杆
测钎
棱镜
锤球
15
经纬仪的使用方法总结
经纬仪的安置
粗略对中 粗略整平 精确整平 精确对中 反复对中、整平
照准目标

第3章 角度测量

第3章 角度测量

第3章经纬仪及其角度测量3.1 角度测量原理角度测量是测量工作的重要内容之一。

角度测量的目的是测定地面点连线之间的空间位置关系,以此来确定点的平面坐标和高程,它包括水平角测量和竖直角测量,所采用的仪器为光学经纬仪、电子经纬仪和全站仪等。

本章重点介绍光学经纬仪及其角度测量方法。

3.1.1 水平角测量原理图3-1 水平角测量原理从一点到两个目标的方向线在水平面上的垂直投影所构成的角度,称为水平角。

或者说,空间两直线的夹角在水平面上的垂直投影,称为水平角。

如图3-1所示,A、B、C为三个高度不同的地面点。

根据水平角的定义,将A、B、C三点分别沿铅垂方向投影到水平面上,其投影线ab和ac∠所构成的角∠cab,即为方向线AC、AB所夹的水平角。

注意:两直线AC、AB的空间夹角CAB 并不是水平角。

为了测定水平角值的大小,可以在过顶点A的铅垂线上任意点安置一个有刻度的水平圆盘,称之为水平度盘。

度盘中心O位于过A点的铅垂线上。

则方向线AC、AB在水平度盘上的垂直投影On、Om,在水平度盘上的读数分别为n和m,若将水平度盘按顺时针刻划,则所求的水平角β就是两个读数之差,即:β(3-1)=nm-经纬仪就是根据上述测角原理来设计的。

在仪器上设置一个带有刻划的水平圆盘和在圆盘上读数的指针,将度盘中心与经纬仪的竖轴处于同一铅垂线上。

观测水平角时,安置仪器在测点正上方,使水平度盘中心处在过测点的铅垂线上,通过装置在经纬仪上的望远镜瞄准目标,提供两方向线;当望远镜高低变化时,其视准轴在同一铅垂面内变动,从而提供上述两条方向线在水平读盘上的垂直投影,通过经纬仪中的读数装置读取两投影线在度盘上的方向值,两者之差即为所测的水平角。

这就是经纬仪水平角测量的基本原理。

3.1.2 竖直角测量原理竖直角是指同一铅垂面内某方向线与指标线(包括水平线或铅垂线)之间的夹角。

当指标线为水平线时称其为倾角;指标线为铅垂线的天顶方向时称其为天顶距。

第三章 角度测量

第三章 角度测量

D—大地测量仪器 J—经纬仪 数字—测角精度,一测回方向观测中误差(秒)
3、经纬仪的分类
按读数系统分为:游标、光学、电子经纬仪。
目前建筑测量中使用较多的是光学经纬仪,一般 用DJ6,精度要求较高时用DJ2。
6/45
§3.2 DJ6光学经纬仪
二、DJ6光学经纬仪的构造 DJ6光学经纬仪包括基座、度盘、照准部三大部分。
23/45
24
30 12
左 第二 测回 O
N 158 52 30
M 270 10 N 338 52 18

42
方向观测法
三、方向法测水平角(多个方向)
一个测站观测3个或3个以上方向时,采用方向观测法,也称 “全圆测回法”。 1、 观测步骤 (1)将经纬仪安置在O 点对中、整平; (2)盘左位置(上半测回): ABCDA (3)盘右位置(下半测回): ADCBA
度盘可减弱) 5、竖轴倾斜误差(盘左、盘右取平均不可消除, 精确整平可减弱)
39/45
二、观测误差
1、仪器对中误差(与偏心距成正比,与视线边长成反比,当 水平角接近180˚时影响最大;精确对中可减弱) 2、目标偏心差(与偏心距成正比,与视线边长成反比;瞄准 目标底部可减弱) 3、仪器整平误差(精确整平,一测回内气泡偏离不 能超过2格,否则,测回间重新整平 ) 4、照准误差(精确瞄准)
90
8/45
3、照准部
主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、竖 直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数设 备、水准器和光学对点器等组成。
望远镜 — 用于瞄准目标
圆水准器 — 用于粗略整平仪器
管水准器 — 用于精确整平仪器 光学对点器— 用于使度盘中心和测点 在同一铅垂线上 读数装置—用于读数

测量学 3章角度

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

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


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


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

第三章 角度测量

第三章 角度测量

天顶
A
Z
Z
C
A
270°
0° 90 °
A
B
C
180°
水平线


C
线
二、角度测量仪器
1、经纬仪(光学经纬仪、电子经纬仪)
分类 按其精度等级划分: DJ07、DJ1、DJ2(精密光学经纬仪); DJ6(普通光学经纬仪) 下标数字该仪器一测回方向观测中误差的秒数。 一般工程测量最常用: DJ6级光学经纬仪
常用方法有测回法和方向观测法 1.测回法 步骤:
(1) 安置仪器于测站O点,对中、整平 (2)上半测回:盘左,LA ,LB
(3)下半测回:盘右,RB , 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
1.测回法
测回法观测记录手薄
测 站
盘 位
目 标
水平度盘读数
方向A ,称为下半测回
C
归零,此为下半测回。
A 零方向
O D
四、竖直角测量
竖直角计算公式
左90L
右R270 盘左
12(左右)
盘右
竖直角测量
竖盘指标差
竖盘指标差x——竖盘水准管气泡居中时, 读数指标线与铅垂线的夹角。竖盘指标的
便移方向与竖盘注记增加方向一致时,x为
正值,反之为负。
270
0
180
x
90
竖直角测量
竖盘指标差
90(Lx)
(Rx)270
1 2
(

右)
1( R L 180 ) 2
x1(LR360) 2
竖直角观测与计算
观测步骤:
(1)在盘左位置用水平中丝照准目标,调整竖盘指 标水准管气泡居中后,读取竖盘读数,记入记录 手薄。

03第三章角度测量

03第三章角度测量
上。仪器上的望远镜不仅可以在水平面内转动,而且还
能在竖直面内转动。经纬仪就是根据上述基本要求设计
制造的测角仪器。
二、竖直角测量原理
• 1、竖直角的概念 • 观测目标的方向(视线)与同一竖直
面内的水平线之间的夹角,称为该方 向线的竖直角,又称垂直角、倾角。 通常用δ表示。其角值范围为0˚~ ±90˚。 • 仰角:其角值为正;俯角:其角值为负。

盘左时,δ=90º-L

盘右时,δ=R-270º
• 5、记录与计算
竖直角记录计算表
测 站
目 标
竖盘 位置
竖盘读数 °′″
半测回垂直角 °′″
指标 差

一测回垂直角 °′″
备注
12 3
4
5
6
7
8
OA OB
左 95 22 00 -5 22 00

-36 -5 22 36

264 36 48
-5 23 12
返回
经纬仪瞄准目标时所使用的照准工具有测钎、 标杆和觇牌等。
返回
A
O B 返回
A
o o o
B
返回
三、竖直角观测
• 1、瞄准
B
+α –α
图3-16 垂直角测量瞄准
O A
图3-11 垂直角测量原理
竖直角观测
• 2、指标水准管气泡居中
• (现在的仪器都有竖盘自动归零装置)
• 3、读数L、R
• 4、竖直角计算公式
2.水平角测量原理
• 如图3-1所示,可在O点的上方任意高度处,水平安置一 个带有刻度的圆盘,并使圆盘中心在过O点的铅垂线上; 通过OA和OB各作一铅垂面,设这两个铅垂面在刻度盘 上截取的读数分别为a和b,则水平角β的角值为:

第三章 角度测量

第三章 角度测量

备注
测站
目标
竖盘 位置
水平度盘读数 (°′″)
半测回角值 (°′″)
一测回平均角值 (°′″)
A 一测回 C

0 06 24 111 46 18
111 39 54
111 39 51
B
A右 C
180 06 48 291 46 36
111 39 48
测站 竖盘位 目标 水平度盘读数( 半测回角值( 一测回平均值 各测回平均角
B
258 49 06
测站
目标
竖盘 位置
水平度盘读数 (°′″)
半测回角值 (°′″)
一测回平均角值 (°′″)
各测回平均值 (°′″)
A 左
0 01 24
112 56 48
B
112 58 12
一测回1
112 57 03
A
180 01 48

112 57 18
B
292 59 06
A
90 03 48
3、物镜对光:调节物镜对光螺旋使目标影像清晰可见, 并注意消除视差
4、精确照准目标:单丝平分目标,双丝夹准目标
(三)读数:分微尺测微器读数(6秒的正倍数)
二、水平角的观测方法 水平角的观测方法有:测回法 (两个方向的单角)、
方向观测法(多方向)、复测法(提高测角精 度),在建筑工程测量中多采用测回法。
竖直角的角值


1 2




工程测量》竖直角测量的记录
盘左半测回角值:αL= 90º- L αL= 90º- 84°12′24″
竖盘为顺时=针5°刻4划7′ 如36右″ 图:
竖角测回值,即

测量学第03章角度测量

测量学第03章角度测量
水平制动、 微动螺旋
测量学第03章角度测量
读数窗反光镜
测量学第03章角度测量
读数窗反光镜
测量学第03章角度测量
测量学第03章角度测量
二、读数设备与读数方法
112°54′30″
H
112
113
6543210
6543210
88
89
V
测量学第03章角度测量
89°04′42″
读数练习
234°21′06″
测量学第03章角度测量
照准标志:大花杆、 小花杆和觇标
测量学第03章角度测量
经纬仪的十字丝分划板
单丝
上丝
中丝
双丝
测量学第03章角度测量
下丝
瞄准
测量学第03章角度测量
瞄准
测量学第03章角度测量
瞄准
测量学第03章角度测量
瞄准
测量学第03章角度测量
第三章 角度测量
3.1 角度测量原理 3.2 经纬仪结构及其使用 3.3 角度测量方法 3.4 经纬仪检验与校正 3.5 角度测量误差分析
2 水平度盘
❖水平度盘:顺时针方向刻有0º到 360º的分划线,用来测量水平角。
❖水平度盘转动控制装置:位置变动 手轮和复测装置。
❖外轴装置:
测量学第03章角度测量
经纬仪1
照准部
基座
测量学第03章角度测量
读数显微镜 水平度盘
望远镜 上下制动螺旋
望远镜 上下微动螺旋
光学对中器
经纬仪2
竖直度盘
竖直指标水准 管微动螺旋
测量学第03章角度测量
竖盘
盘盘左右
➢ 测回法测量水平角
观测方法
A
B
O

第3章 角度测量(水平角测量)讲解

第3章 角度测量(水平角测量)讲解
水平角观测方法主要有测回法和方向观测法两种。 测回法仅适用于观测两个方向形成的单角; 方向观测法适用于多于2个方向的水平角观测。
1. 测回法(Method of Observation Set)
在测站点B安置经纬仪,按下列顺序进行观测:
(1)盘左位置精确瞄准左方目标C,并读数;
(2)松开照准部制动螺旋,顺时针旋转照准部,精 确瞄准右方目标A,并读数。此为上半测回观测 (即盘左观测)。
三、电子经纬仪(Electronic Theodolite)-自己去看看
电子经纬仪的轴系、望远镜和制动、微动构件 与光学经纬仪类似,不同之处在于电子经纬仪 用微处理机控制的电子测角系统代替光学读数 系统,能自动显示测量数据并存储。
2. 编码度盘测角系统
将度盘均匀分成16个区间,从里到外有四道环 (码道)。每个区间的码道分为白色透光区(或 导电区)和黑色非透光区(或非导电区)。设透 光为0,非透光为1,则区间的状态可用二进制编 码表示,见下表。
间的夹角越小,条纹越
粗,即相邻明条纹
(或暗条纹)之间的间
隔越大。条纹亮度按正
弦周期性变化。
设d是光栅度盘相对于固定光栅的移动量,ω是莫尔条纹在 径向的移动量,两光栅间的夹角为θ,则其关系式为:
d cot
由上式可见,只要两光栅之间的夹角较小,很小的光栅 移动量就会产生很大的条纹移动量。
光栅度盘下面是一个发光管,上面是一个可与光栅度盘 形成莫尔条纹的指示光栅,指示光栅上面为光电管。若发光 管、指示光栅和光电管的位置固定,当度盘随照准部转动时, 由发光管发出的光信号通过莫尔条纹落到光电管上。度盘每 转动一条光栅,莫尔条纹就移动一周期。通过莫尔条纹的光 信号强度也变化一周期,所以光电管输出的电流就变化一周 期。

第三章角度测量

第三章角度测量
①盘左(正镜):β L=bL-aL ,上半测 回(A→B);
②盘右(倒镜):β R=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:
L R
(3-3)
2
工程测量学
3 角度测量
测回法用盘左、盘右观测,可以消除仪器某些系统误差对测角的影响,校 核观测结果和提高观测成果精度。同一测回中,上、下半测回角值之差和各测回 间角值之差均不应超过相应细则、规范所规定之容许值(±40″)。否则应重测, 如各较差合乎要求,则分别取平均值。
• 掌握角度测量的基本原理; • 掌握光学经纬仪的构造及测角(水平角和竖直角)方法; • 自学经纬仪的检验校正; • 自学经纬仪测角误差分析和经纬仪测角注意事项; • 了解电子经纬仪的构造;
工程测量学
3 角度测量
§3.1 角度观测原理
一、水平角观测原理:
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
工程测量学
3 角度测量
经纬仪系列技术参数和用途
技术项目
经纬仪等级
DJ1
DJ2
一测回水平 方向中误差
1
2
DJ6 6
望远镜有效 孔径不小于
60mm
40mm
望远镜放大 倍数不小于
30倍
28倍
水准管 水平度盘 分划值 垂直度盘
6/2mm 10/2mm
20/2mm 20/2mm
当测角精度要求较高时,往往要观测几个测回,为也减少度盘分划误差的 影响,各测回间应根据测回数n,按180°/n变换水平度盘位置。
工程测量学
3 角度测量
⑵ 方向观测法 ——当一个测站上需要测量的方向数多于两个时,应

第三章 角度测量

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

第三章 角度测量

第三章 角度测量

可以应用罗盘仪(compass)来测定,在点安置罗 盘,磁针自由静止时其轴线所指的方向即为点 的磁子午线方向。
Ⅱ角度测量仪器
一、 经纬仪(Theodolite) 按精度划分为DJ07、 DJ1、 DJ2、和DJ6等。 按类型划分为:游标经纬仪;光学经纬仪; 陀螺经纬仪;电子经纬仪。
A 游标经纬仪--金属度盘
二 观测误差
1 仪器对中误差
偏心距e和θ角一定时,边长愈短,对 中偏差 引起的测角误差愈大。
2
目标偏斜的误差 边长愈短,其影响愈大。
3 整平误差 不能用盘左和盘右观测取平均值的方法 来消除,而且它与视线的竖直角的大小 有关。 视线的竖直角很小时其影响不大,竖 直角增大时,其影响亦随之增大。
瞄准误差与读数误差 与望远镜的放大倍数有关,亦受对光时 的视差和外界条件的影响。 60〞/V。 4
Ⅶ 直线定向(line orientation)
确定地面直线与标准方向间的水平夹角称为直线 定向 一,标准方向的种类 1,真子午线方向: 地表任一点P与地球旋转轴所组成的平面与地球 表面的交线称为 P点的真子午线(true meridian),可以应用天文测 量(astrometry)方法或者陀螺经纬仪(gyro theodolite)来测定地表任一点的真子午线方向
注意事项 :
1)按操作程序作业。 2)操作过程中要轻手慢动,不要慌乱,进行陀螺限幅 时,动作要轻、缓慢。切不可碰动脚架。 3)陀螺仪在工作时,由于高速旋转使仪器温度急剧上 升。为了保证仪器的定向精度,在每次启动陀螺仪器前, 要等待一段时间让仪器温度与环境温度的温差保持尽可 能一致(一般以不超过5℃为好)。 4)陀螺仪内部有精密光学和机械配件,搬放过程中对 陀螺仪要垂直放置,严禁斜置或倒置。

测量学第3章-角度测量

测量学第3章-角度测量
74
2.照准部
望远镜十字丝
13
(三) 水平度盘和垂直度盘 3.水平度盘
度盘由光学玻璃高精度刻划而制成
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。
水平度盘
垂直度盘和水平度盘类似,
0B
270B
位置垂直于水平度盘。
180B
74
90B
14
(四) 度盘读数装置和读数方法
4.J6经纬仪的 读数装置
J6经纬仪的读数装置 13 读数光路:
由反光镜采光,经
过一系列棱镜反射,
19
20
12
穿越垂直度盘、水平
9
10
11
18
17 15
度盘和光学分微尺,
14 1 2 16
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
最终到达读数显微镜
8
成像,进行度盘读数。
7 4
6
22 23
24
25
盘左 瞄准J,读数j左 b左=k左-j左
瞄准K,读数k左
b
盘右 瞄准K,读数k右 b右=k右-j右
瞄准J,读数j右
B
精度要求:β左-β右 < ±40"
测站
取: b=(b左+b右)/2
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。
DJ1 ≤ ±1
60mm
30× 6/2mm 10/2mm
经纬仪等级
DJ2
DJ6
≤ ±2

园林测量_第三章_角度测量

园林测量_第三章_角度测量

技巧:气泡移动方向与左手大拇指移动方向一致。
用光学对点器对中时,对 中和整平会相互影响,应 反复调整,直至两者都满 足。
二、经纬仪的基本基本操作及注意事项
3.瞄准 松开水平制动扳手和垂直制动扳手,将望远镜 转向明亮的背景,转动目镜对光螺旋,使十字 丝清晰;旋转仪器,通过粗瞄器对准目标,拧 紧水平制动扳手;转动物镜对光螺旋,使目标 成像清晰,并消除视差;转动望远镜,瞄准标 杆的底部,拧紧垂直制动扳手。旋转水平微动 和垂直微动螺旋,用十字丝单竖丝精确瞄准标 杆底部的中央。如果看不到标杆的底部,可用 双竖丝夹住直立的标杆。 4.读数 读数前应熟悉仪器的读数装置和读数方法,分 清水平度盘和竖直度盘。用分微尺测微器读数 时,估读至0.1'(6")。
一、水平角测量 (一)测回法
水平角(测回法)观测手簿
测站 目标 A 左 竖直度 水平度盘读数 半测回角值 一测回角值 各测回平均值 º ' " º ' " º ' " º ' " 盘位置 0º 01'10" 147º 11'20" 备注
B
O A 右 B A
147º 12'30"
147º 11'13" 180º 01'50" 147º 11'05" 327º 12'55" 147º 11'11" 90º 02'35"
基座锁紧 望远镜围绕横轴可垂直翻转。 轮(固定螺旋)
一、TDJ6E型光学经纬仪的基本构造
粗瞄器 (三)读数装置 包括水平度盘及控制装置、竖直度盘、 光路系统、读数显微镜和测微器。 1.水平度盘及控制装置 水平度盘是由光学玻璃制成的圆盘, 垂直制动 扳手 边缘按顺时针刻有0~360º 分划。 压下转盘手轮的压杆,将转盘手轮推 望远镜 进,转动手轮,可改变水平度盘读数。 物镜 2.竖直度盘及控制装置 垂直微动 螺旋 竖度盘用于观测竖直角,盘体垂直固 定在横轴一端,与望远镜同步转动。 照准部 观测竖直角时,整平仪器,将补偿器 水准管 锁紧轮转到ON,即可进行观测。观测 水平微动 完毕,要转到OFF,防止损坏补偿器。 螺旋

《测量学》第三章角度测量

《测量学》第三章角度测量
竖直读盘 反光镜 测微轮
换像手轮
水平读盘 反光镜
(二) 经纬仪的操作
1、光学对中
要求:3mm (1)大致水平大致对中 眼睛看着对中器,拖动三脚架两个脚,使仪器 大致对中,并保持“架头”大致水平。 (2)伸缩脚架粗平 根据气泡位置,伸缩三脚架两个脚,使圆水 准气泡居中。
B
2、整平(leveling) 要求:1格
C
H L C V
H L
L’
L’
V
一、经纬仪轴线应满足的条件
1、VV⊥LL ——照准部水准
C
管轴的检校。
2、HH⊥十字丝竖丝——十字 H
H C V L
丝竖丝的检校
3、HH⊥CC ——视准轴的检
L

V
L’
L’
4.HH⊥VV
——横轴
C
的检校
5.竖盘指标差应为零 — —指标差的检校 6.光学垂线与VV重合 — —光学对中器的检校 7. LL∥VV——圆水 准器的检验与校正(次 要)
水平角(horizontal
竖直角(vertical
angle)测量
angle)测量
(一)水平角(horizontal angle) 定义
水平度盘(horizontal circle)
地面一点至两目标方
向线在水平面上投影 的夹角,称为水平角。 范围:顺时针00~3600
O
a
A b
B
β=b-a
a o b
270 0
180
x
90
2、计算公式
1 (1)指标差: x ( L R 360) 2 1 或 x ( 右 左) 2
对于顺时针注记的:
正确的竖直角α=(90°+x) -L=α左+x

矿山测量学-- 第三章 角度测量

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

第3章  角度测量

光学经纬仪的构造及度盘读数
经纬仪的技术参数 DJ6经纬仪的构造
经纬仪的技术参数
技术项目
一测回水平 方向中误差
DJ1 1
经纬仪等级 DJ2
2
DJ6 6
望远镜有效 孔径不小于
望远镜放大 倍数不小于
60mm 30倍
40mm 28倍
40mm 26倍
水准管 水平度盘 6/2mm
20/2mm
整平——使仪器纵轴铅垂,水平度盘与横轴水平,
竖盘位于铅垂面内。整平误差不超过1格。
3
3
1
2
1
2
气泡居中,1、2等高
气泡居中,3与1、2等高
用左手大拇指法则,转动脚螺旋,调节水准
管气泡居中(反复)。
一测回观测过程中,不得再调气泡。
瞄准—用望远镜竖丝精确
瞄准目标的标志中心。
操作步骤:
粗瞄、制动、调焦消
三、读数方法
转动测微轮,使正、倒像分划线重合,找出满足 以下三个条件的一对正、倒像分划线: (1)相差180o (2)正像在左,倒像在右; (3)相距最近。 读取该对分划线正像的度数;该对分划线所夹的
格数×10′为整十分数;在测微窗上读取分、
秒,估读至0.1秒。例:
双平板玻璃测微器(J2)
163°27'32.5"
估读至0.1格,因此,
估读的秒数都应是6的
倍数。
73
水平度盘读数: 0 1
73°04′24″
测微盘
水平度盘读数
竖盘读数
测 微 尺 读 数 窗
DJ2 光学经纬仪
一、用途 :三、四等三角测量 、精密导线 测量、工程测量等
二、构造特点 采用对径符合读数系统,一次读取对径 180o两个方向的平均值,可消除照准部偏 心差的影响
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(00 02 38) 00 02 42 60 18 36 116 40 15 185 17 33 00 02 33
00 00 00 60 15 58 116 37 37 185 14 55
00 00 00 60 15 56 60 15 56 116 37 28 185 14 47 56 21 32 68 37 19
(90 01 09) 00 00 00 90 01 03
B
2 C D A
150 17 06
206 38 30 275 15 48 90 01 12
330 17 00
26 38 24 95 15 48 270 01 18
+6
+6 0 -6
150 17 03
206 38 27 275 15 48 90 01 15
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补充内容:电子经纬仪
v-竖直角;HR-水平角(右旋);HL-水平角(左旋) CONS-专项特种功能模式键;HOLD-水平角锁定健; MEAS-测距键(电子经纬仪无效);OSET-水平角置零 TRK-跟踪测距键(电子经纬仪无效);V%-竖直角斜率 MODE-测角、测距模式转换键;REC-十字丝和显示屏照明键 POW-电源键。
二、竖直角测量原理
竖直角是指在同 一竖直平面内倾斜视 线与水平线之间的夹 角,通常以α 表示。 当倾斜视线在水平线 的上方时,称为仰角, 其值为正,在下方时, 称为俯角,其值为负。
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第二节 光学经纬仪及其技术操作
经纬仪分类:
分为游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪等。
光学经纬仪的代号是“DJ”,“D”和“J” 分别是“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音 第一个字母。光学经纬仪按精度分为DJ0.7、 DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ20等几个的等级, 数字以秒为单位,表示该仪器一测回方向的观 测中误差值,数字越小


0 +12 +6 -6 -6 -6

°


°


°


°


A B 1 C D A O A
00 02 42 60 18 42 116 40 18 185 17 30 00 02 30 90 01 00
180 02 42 240 18 30 296 40 12 05 17 36 180 02 36 270 01 06
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第二节 光学经纬仪及其技术操作
经纬仪构造:
竖直度盘
望远镜
水平度盘
管水准器 基座
圆水准器
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第三节 水平角观测
水平观测常分为: 测回法和方向观测法(全圆测回法) 盘左:当观测者面对望远镜目镜时,竖直度盘位 于望远镜的左侧,称为盘左位置,又称为正镜。 盘右:当观测者面对望远镜目镜时,竖直度盘位 于望远镜的右侧,称为盘右位置,又称为倒镜。
光学测微器 两次重合读 数差 1 3 -
经纬仪型号
半测回归零 差 6 8 18
一测回内2C 较差 9 13 -
同一方向值 各测回较差 6 9 24
DJ1
DJ2 DJ6
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计算示例:
测 测 目 回 站 数 标 读 盘 左 数 盘 右
方向观测法观测记录表
2C= 左-(右 ±180) 平均读数= [左+(右± 180)]/2 归零后的 方向值 各测回归 零方向值 的平均值 水平角值
(2)横轴误差-横轴与竖轴不垂直。
(3)照准部偏心差-旋转中心与水平度盘中心不重合,导 致指标在刻度上读数时产生的误差。 减弱方法-盘左、盘右取平均数可以消除。 (4)竖轴误差-竖轴不平行与垂线而形成的误差。 减弱方法-严格整平。 (5)度盘刻划误差-度盘分划不均匀所造成的误差。 减弱方法-水平角观测时,采用不同测回之间变换度盘位 Company Logo 置的方法来减小其影响。
海洋大学寸金学院
第三章 角度测量
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第三章 角度测量
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 角度测量概述 光学经纬仪及其技术操作(略) 水平角观测 竖直角观测 光学经纬仪的检验与校正(自学) 角度测量的误差及注意事项
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第三章 角度测量
知识目标: 了解:经纬仪的检验校正 理解:角度观测的误差及注意事项 掌握:水平角和竖直角的观测方法 技能目标: 能熟练操作经纬仪 能熟练用测回法和方向观测法观测水平角 能熟练进行竖直角观测
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第一节 角度测量概述
角度测量是最基本的测量工作之一,它分 为水平角测量和竖直角测量。 一、水平角的测量原理
水平角是指地面上从一点 出发的两条直线在水平面上的 投影所形成的交角,通常以β 表示。如图,∠A1O1B1为AOB的 水平角。
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第一节 角度测量概述
60 49 12 60 49 18
辅助计算: 合限计算:Δ β =|β 左-β 右|=12"<40" 一测回角值计算:β =(β 左+β 右)/2
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第三节 水平角观测
二、方向观测法的观测方法 操作步骤:
A
D B C
1、安置仪器:在测站点O上安置经纬仪。 O
2、盘左观测(上半测回):盘左位置照准点A-读数(a左 -顺时针旋转照准点B、C、D-分别读数(b左、C左、d左) b左-照准A读数(归零)。
3、盘右观测(下半测回):盘右位置按逆时针方向依次照 准A、D、C、B、A,分别读数,计算归零差。 盘左、盘右半测回合称一个测回。
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第三节 水平角观测
方向观测法计算步骤: (1)计算两倍的照准误差2c值(DJ2限差18")
2c=盘左读数-(盘右读数±180°) 式中:盘左读数大于180°时,取“+”号,小于180° 时,取“-”号。
第六节 角度测量的误差及注意事项
2、观测误差
观测误差是指观测者在观测操作过程中产生的误差, 主要有分为对中误差、整平误差、标杆倾斜误差(目标 偏心差)、照准误差、读数误差。 减弱方法:按照仪器操作程序,严格对中、整平、 照准目标,观测时仔细操作,精确读数。
3、外界条件影响
外界条件影响很多,也很复杂。如风、温度、大气 折光、地面辐射等都会给测量带来误差。为了消弱此类 误差的影响,应选择有利的观测时间和观测时机,避开 不利因素。
(2)计算目标的方向值的平均数。
方向值的平均读数=[盘左读数+(盘右读数±180°)]/2 式中:盘左读数大于180°时,取“+”号,小于180°时, 取“-”号。
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第三节 水平角观测
(3)计算归零后的方向值(又称归零方向值)。
将起始方向的方向值作为0°00'00",此时其他各 目标对应的方向值。计算方法可将各目标方向值的平均 读数减去起始方向值的平均读数,即得各方向的归零方 向值。
(4)计算各测回归零方向值的平均值。
各测回归零方向值互差满足限差规定(DJ2为12", DJ6为24"),取其平均值作为该方向最后方向值。
(5)计算各目标之间的水平角值。
后一个目标的平均归零方向值减去前一个目标的 平均归零方向值,即为两目标间的水平角值。
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第三节 水平角观测
《城市测量规范》中导线测量方向观测法限差(")
(1)LLVV; (2)十字丝竖丝HH;
(3)CCHH;
(4)HHVV;
(5)竖盘指标指在正确的位置
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补充内容:电子经纬仪
南方测绘仪器公司生产的ET-02电子经纬仪
电池 竖直制动、微动螺旋 水平制动螺旋 竖直度盘 物镜 光学对中器
水平微动螺旋
圆水准气泡 显示屏
管水准气泡
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第六节 角度测量的误差及注意事项
二、角度测量的注意事项 1、观测前应先检验仪器,发现仪器有误差应立即进行 校正。 2、安置仪器要稳定,脚架应踏牢,对中整平应仔细。 3、目标处的标杆应竖直。 4、观测时应严格遵守各项操作规定。 5、水平角观测时,应以十字丝交点照准目标根部。竖 直角观测时,应以十字丝交点照准目标顶部。 6、读数应准确,观测时应及时记录和计算。 7、各项误差值应在规定的限差以内,超限必须重测。
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轻松一刻
思考:从测量专业角度出发,视频中进行的是什么测量, 存在什么问题?
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第六节 角度测量的误差及注意事项
一、角度测量的误差
角度测量误差来自仪器误差、观测误差和外界条件 影响三个方面。
1、仪器误差
(1)视准轴误差-视准轴与横轴不垂直,存在c角误差。
消除方法:取盘左盘右的平均值,可消除指标
差的影响。
计算公式:x=(L+R-360°)/2
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第四节 竖直角观测
四、竖直角观测
操作程序: 1) 安置仪器。将经纬仪安置在测站上,对中整平,判 断竖盘注记形式。 2) 盘左观测。盘左瞄准目标,使十字丝横丝切于目标 某一位置,读取竖直度盘读数L,称为上半测回观测。 3) 盘右观测。盘右瞄准目标,使十字丝横丝切于目标 同一位置,读取竖直度盘读数R,称为下半测回观测。 4) 计算竖直角。 DJ6级经纬仪的指标差变动范围应不超过±15"。
顺时针注记时,竖直角计算: α 左=90°-L α 右=R-270° L-盘左状态照准目标点所对应的竖盘度盘。 R-盘右状态照准目标点所对应的竖盘度盘。
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第四节 竖直角观测
三、竖盘指标差: 由于指标线偏移,当视线水平时,竖盘读 数不是恰好等于90°或270°上,而是与90° 或270°相差一个x角,称为竖盘指标差。
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