第五讲经纬仪检验校正误差分析观测值归算

§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响
三、横轴误差
横轴不水平对水平角的影响。
M M1
xi = mm1/om = MM1/om = i× mM/om
xi = i× tg α
H′ H
i
O
α
xi
i
H
H′
i
m m1
§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响
xi = i× tg α 特性 ： （1） xi与i大小成正比，且与α有关。 （2）盘左、盘右观测中数可消除其影响。
管水准轴 水平度盘
支架等高
垂直轴
一、管水准器检校（续）
3、检校方法
管水准轴
水 平 度 盘
e/2 e
管水准轴
水平管度水盘准 轴 水平面 水水水平平平度度面盘盘
垂直轴 垂垂垂直直直轴轴轴
二、十字丝检校
检校目的：十字丝纵丝与横轴正交
检验方法： 1.照准一点状目标A，固
定照准部及望远镜；
2.用望远镜微动螺旋使望 远镜纵转,若目标点A离 开十字丝，仪器条件不 满足。
对读数的影响为： esinM ()
R
左=左′+ε 右=右′-ε
M
e C
C' R
+ε
左' (B') 左 (B)
至目标 T
（左+右）/2 = （左′ +右′ ）/2
特性： 对盘左、盘右读数影响值，大小相等， 符号相反，故一测回观测可消除其影响
§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响
二、照准轴误差 照准轴与横轴不正交对角度观测产生的影响。
仪器在正确条件下的照准面 铅垂面
Z 大地天顶 Z'
Rm
铅垂面 AZ1R1
Z
A
Z1 天文天顶
法 R1
1
Z1
法截面 AZR
M
线
m目标 u
P 北极
由于测站点的垂线方向与
A
法线方向不一致(其夹角称为
R1 1
测站
R
O
“垂线偏差”)，而施加的改正
数。
1 (siA n co A )c stgZ
2. 标高差改正
tgi ctg
2S
a
O
校正：专业人员进行
墙 面P
i i
S
A2
C
B
五、垂直度盘指标差检校
检验：
中丝法观测垂直角一测回，计算出指标差。
i = ( 左+ 右 - 360°）/2 校正：
<30″J2
i <1′ J6
1、调整指标水准器（030仪器）
保持中丝照准目标，旋转指标水准器微动螺丝，安置正确垂直 角读数右－i或左－i，此时气泡偏离，调整气泡校正 螺丝使 之居中。
5.横轴与垂直度盘正交，且过其中心
6.十字丝纵丝应处于铅垂面内
竖
7.垂直度盘指标差近于零
轴
读数显微镜
横轴
照
支
准
架
部
基 座
三 脚 架
仪器检校原则
不受未检校项目的影响 不破坏已检校项目的结果
一、管水准器检校 1、检校目的
管水准器水准轴与水平度盘平行
2、检验原理 若仪器满足条件，管水准 器水准轴与水平度盘平行
§4.4 经纬仪的检验校正
1.竖 轴 2.横 轴 3.照准轴
照 垂直度盘
准
轴 支 架
水平度盘
读数显微镜
横轴
照
支
准
架
部
照准轴和横轴正交， 水平轴与竖轴正交。
基 座
三
竖
脚
架
轴
经纬仪应满足的条件
经纬仪应满足的条件
1.仪器的竖轴铅垂 2.照准轴和横轴正交
垂直度盘
照
准
轴
支 架
3.横轴与竖轴正交
水平度盘
4.竖轴与水平度盘正交，且过其中心
2、调整十字丝（020仪器）
旋转垂直微动螺丝，安置正确垂直角读数右－i或左－i，此时 目标偏离十字丝中心，调整十字丝校正螺丝，使之照准目标。
六、光学对点器的检校
1、照准部上的光学对点器
整置仪器后，旋转照准部于不同位置，并在 地面纸上标定十字丝中心照准点1、2…,若 各点重合，说明光学对点器正确。否则需调 整转向棱镜螺丝，使之照准各点的中心位置。
§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响
3、竖轴误差 竖轴倾斜，使横轴倾斜，对读数
V' V
产生影响。随照准轴位置的不同， Z "
Z
L'
横轴倾斜量也不同：
i ZZ
Z' i
Baidu Nhomakorabea
O
L
L
OZ
Z'
而：ZZKZ,KZOZsin L'
K
Z"
故：i sin
Z
竖轴误差对读数的影响为： Xsin tg
特性：（1）竖轴误差与竖轴倾斜量、照准轴位置和目 标垂直角有关；
2、基座上的光学对点器
悬挂垂球，标定垂球尖位置，若十字丝中 心和该点重合，说明光学对点器正确。否 则需调整转向棱镜螺丝，使之照准该点。
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§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响
一、照准部偏心差
度盘刻划中心与照准部旋转中 心不一致，对水平角的影响称 为照准部偏心差。
0
右' 右
-ε
θ、e 称为偏心元素。
1. 正确读数为 右′=右- C 左′=左+ C 2. 2.在仪器上安置正确读数 3. 3.用改针松开上下两个螺旋的任意一个，用左右两个
绞头螺旋移动十字丝板使其精确照准目标即可。 4. 4.将松开的螺旋上紧。
四、横轴应与竖轴正交
检验：
AC 1 AB , AB 2
tgi AC PC
PC OC tg s tg
照准点B
过测站点的法线和照准 点构成一个面 过测站点的法线和照准
N H2
A 12 2
测站点A
b'
Sb
点沿法线在椭球面上投 影点构成一个面
2e22M 2 H2co2B s2sin 2A12
B2
B1
O
Ka R
Kb
S
§4.6 水平角地面观测值的归算
3.截面差改正
A到B的法截线 AaB B到A的法截线 BbA 大地线：ASB
二、十字丝检校（续） 校正方法
打开十字丝环护盖， 松开4个螺旋E， 转动十字丝环。
检校原理
三、照准轴检校
检校目的：照准轴与横轴正交 存在照准轴误差时，照准面为锥面
检验方法（一）
照准轴检校方法
检验方法（二）： 读数：照准与仪器大致同高的目标盘左、盘右分别读取水
平度盘读数，则
2C右 左 180
校正方法（ > 1′ ）：
M
M1
c
H O
H1
§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响
M A
c
m
o
α Xc
a
sinXc = ma/oa =MA/oa =(oA sinc)/(oAcosα) Xc=c/ (cosα)
结论：1、随垂直角增大而增大
2、对于同一目标来说，盘左、盘右照准轴偏离正 确位置的大小相等，方向相反，一测回可消除。
（2）盘左、盘右观测，横轴倾斜不变，故不能 消除其对水平角的影响。
野外测量的基准面、基准线 水准面、铅垂线
测量计算的基准面
椭球面 高斯平面
三差改正
曲率改正
野外测定角度
参考椭球面
高斯平面
空间概念
两点定线 三点定面
（直线+点）定面
§4.6 水平角地面观测值的归算
一、水平方向归算到参考椭球面上
1.垂线偏差改正
A、B两点在参考椭球面上的最短距离
对向观测的法截线方向不相重合，故