经纬仪发展3000字
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摘要
从17世纪开始,经纬仪有了雏形,用来测量角度,后来发展也越来越好。本文主要介绍了几种经纬仪的构成、特点及测量步骤。
目录
第一章绪论 (1)
第二章经纬仪分类 (1)
2.1游标经纬仪 (1)
2.2光学经纬仪 (1)
2.3电子经纬仪 (3)
2.4陀螺经纬仪 (5)
第三章总结与发展 (6)
参考文献 (7)
第一章绪论
如今我国正在进行大量的基础工程建设,从建筑到桥梁再到隧道,每个工程都离不开各行各业的人,当然也离不开测绘。测绘行业在不断发展,与之相伴的就是测绘仪器的进步,特别是在在科技飞速发展的21世纪,随着数字化、网络技术与现代测绘仪器的结合,通过成熟的网络设施,各种电子技术被利用到测绘仪器上,不仅可以较大幅度地实现资源共享,减少前期费用,还能提高仪器的性能,因此,水准仪、经纬仪、全站仪、GPS等各种仪器也以其所特有的功能和精确度逐步占领测绘仪器市场。
第二章经纬仪分类
经纬仪主要是用来测量角度的,自公元17世纪末第一台经纬仪在英国诞生起,经纬仪的发展已经经历了机械型、光学机械型和集光、电于一体的智能型三个发展阶段,标志性产品分别为游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪。2.1游标经纬仪
游标经纬仪一般由金属度盘、游标读数、锥形轴系组成。18世纪末,英国制成了用四轮弹簧马车运输的游标经纬仪,由于测绘行业的发展,这种经纬仪精度无法达到要求,已经被淘汰。
2.2光学经纬仪
公元1846年,德国蔡司光学仪器厂创建,并于1920年成功研制出第一台光学经纬仪,命名为T1型;三年之后,更新出双线刻划度盘光学级经纬仪,即现在常用的T2型,如蔡司010经纬仪、瑞士威特T2经纬仪;后来T3、T6逐渐出现。(wildT2光学经纬仪如图所示)
光学经纬仪基本组成部分包括照准部、读数装置、水准器及基座等。
水平轴
读数显微镜
目镜
视准轴
水平器
垂直轴
水平度盘
基座
脚螺旋
铅垂线支架
垂直度盘
90
以T2、T3型经纬仪为例
照准部:望远镜是经纬仪的照准设备。为了提高望远镜的瞄准精度,望远镜必须具有较大的放大倍率。T2型精密经纬仪为35—40倍,T3一般为50倍。
水准器:水准器是安置仪器成水平或垂直状态的标准器。它有圆水准器和管水准器两种,圆水准器用于粗平,管水准器用于精平。
为了正确地整平仪器,以消除仪器纵轴不垂直和横轴不水平引起的观测误差,或者测出它们的偏差,对观测水平角和垂直角加以改正,所以在T2、T3精密
经纬仪上均装有较精密的水准器。T2型照准部水准器格值为20″/2mm,垂直度盘水准器格值也为20″/2mm;T3型照准部水准器格值为6″~7″/2mm;垂直度盘指标水准器格值为12″/mm。
读数装置: 度盘是量测角度的标准器,它的精确程度直接影响测角的精度。度盘的精度与度盘的格值有关,格值越小,精度越高。蔡司010经纬仪水平度盘直径84mm,格值20′;竖直度盘直径为6cm,格值20′。T3型经纬仪水平度盘直径为135mm,格值是4′;竖直度盘的直径为9cm,格值也是4′。
读数方法:2″级光学经纬仪的度盘格值为20′,读数使用测微器进行,按对镜重合读数法读数,由于测微器采用两块平行玻璃板,系统将度盘读数区成象于读数窗内,当转动测微轮时,度盘上、下两排分划线作相对等量移动,因此上、下分划线最大的移动量为10′,在秒盘上又把10′的距离分划成600小格,每个1″;T3度盘格值为4′,测微器量度范围是2′,共分60大格,即每大格代表2″,一大格又分为10小格,所以测微器秒盘格值为0.2″,T3读数为73°27′59.7秒。
T2经纬仪读数T3经纬仪读数
角度测量包括水平角观测和竖直角观测。
水平角观测:方法有测回法和全圆方向法,测回法适合两个方向;全圆方向法适合三个及以上的方向。
全圆方向法观测步骤:如图所示,测站点O 周围有待测
目标A 、B 、C 、D 、E ,首先选择其中一个方向(如A)作
为起始方向。用盘左位顺时方向旋转照准部,依次照准A 、B 、C 、D 、E 、A ,读取观测值,称为上半测回;然
后纵转望远镜,用盘右位置逆时针方向旋转照准部,仍
从A 开始,依次照准E 、D 、C 、B 、A 并读数,称为下半测回。上、下两个半测回合起来称为一个测回。A 方
向称为零方向。操作过程中必须遵守测量规范。
垂直角观测:竖盘与望远镜固连在一起转动,横轴通过其中心并与之正交。为获得垂直角,需有一水平位置做参考,如图的指
标线,当视准轴水平时,竖盘读数为90°(盘
左)或270°(盘右)。当视准轴仰起时,垂
直角为数盘读数减90°(盘左)或270°(盘
右)。当指标水准器气泡居中时,指标线并非
水平,这一差值i 称为竖盘指标差,当盘左读
数为L ,盘右读数为R ,则计算公式:
垂直角 )180
(21o +-=R L δ 指标差 )( 3602
1-+=R L i 方法有中丝法和三丝法。三丝法观测步骤:
(1)盘左位置,按上、中、下3根水平丝,依次照准目标的同一部位各1次,并分别读取垂直度盘读数L 。每次读数时,垂直度盘指标水准器气泡必须严格居中。
(2)在盘右位置,再按3根水平丝,依上、中、下的次序,照准同一目标的同一部位并读取读数R 。
(3)按公式分别计算上丝、中丝、下丝的指标差和垂直角,取各垂直角之中数为最后结果。
若仅使用中间的水平丝进行观测,则称为“中丝法”。
2.3电子经纬仪
A B E C D O