经纬仪及角度测量(1)

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竖直角计算
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按照以下两条规则确定任何一种竖盘注记形式（盘左或盘右）竖 直角计算公式 (1)若抬高望远镜时，竖盘读数增加，则竖直角为: α=瞄准目标竖盘读数-视线水平时竖盘读数 (2)若抬高望远镜时，竖盘读数减少，则竖直角为： α=视线水平时竖盘读数-瞄准目标竖盘读数 特别的，对于竖盘顺时针刻划，计算竖直角公式有 盘左 α左 = 90- L 盘右 α右 = R- 270 取平均 α =（ α左 + α右 ）/ 2 = [（ R - L ）- 180 ] / 2
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(3) 水准器 照准部上有一个水准管和一个圆水准 器。圆水准器用作粗略整平，水准管用作精确整平 仪器。
照准部的下部有一个能插在轴座内的竖轴，整 个照准部可在轴座内任意地作水平方向的旋转。照 准部下部装有水平制动扳钮和水平微动螺旋。
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2 基座 三个脚螺旋用于整平仪器（粗平） 连接仪器与三脚架
经纬仪及角度测量
一、角度测量原理 水平角：空间两直线的夹角在水平面上的垂
直投影。
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垂直角：同一铅垂面内，某目标方向的视线与水 平线间的夹角。
天顶距：视线与铅垂线的平角。
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二、 光学经纬仪
测角仪器：经纬仪(Theodolite,transit) （一）分类 按物理特性：机械型、光学机械型和智能型 按测角精度：DJ1，DJ2，DJ6
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照准部偏心误差 产生情况：照准部旋转中心与度盘分划中心不重合
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2 整平 使仪器竖轴竖直、水平度盘水平。 主要用脚螺旋进行
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（二）照准点上照准标志与瞄准方法 测站点：仪器所在点 照准点：远方目标点
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（三） 水平角观测方法
1 测回法
观测两个方向的单角
(1) 先将经纬仪竖盘 放在盘左位置(又称正镜 位置)，顺时针转动照准 部，使望远镜大致瞄准A 点上的标杆。然后，拧紧 水平制动扳钮，用微动螺 旋使望远镜精确地瞄准A 点，读取水平度盘读数A左
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(2) 松开水平制动扳钮，顺时针方向转动照准 部，用上述方法精确瞄准B点，读水平度盘读数B左
β左= B左－ A左 按上述程序测量水平角一次，称为半测回。
(3) 倒转望远镜，使竖盘位于盘右位置，逆时 针旋转望远镜精确瞄准B点，读水平度盘读数B右。
(4) 逆时针转动照准部，精确瞄准A点，读取水 平度盘读数A右，
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（二）DJ6 光学经纬仪的构造
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1 照准部
(1) 光学对点器：仪器对中
(2) 望远镜 望远镜是用作精确瞄准目标的。它和 水平轴连接在一起，可以绕水平轴在竖直面内上下 任意转动
(3)包括：物镜，目镜，内调焦镜，十字丝板
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视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线
视线：视准轴的延长线
视差：眼睛在目镜端上下左右少量移动时产生的十 字丝和目标影像相对移动的现象（通过调焦消除）
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2 竖直角计算
一测回：要用盘左和盘右各观测一次。
逆时针注记时计算公式：
盘左αＬ＝Ｌ－ ９０° 盘右αR＝２７０° －Ｒ 一测回竖直角为： α ＝（ αＬ＋ αR ）/2
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竖盘指标差
定义:竖盘指标偏离正确位置而引起得差值x
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3 竖盘指标差 当竖盘指标水准管气泡居中时，指标并不恰好
(VV)； ② 视准轴(CC)应垂直于水平轴(HH)； ③ 水平轴(HH)应垂直于竖轴(VV)。
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三 水平角观测
安置经纬仪，照准目标，读数，记录
（一） 经纬仪的安置
1 对中
把仪器中心安置在测站点O的铅垂线上。
❖ 垂球对中： ❖ 光学对点器对中：先将三脚架插紧后，装上仪 器用脚螺旋进行对中，然后通过升降三脚架使圆水 准器气泡居中，这时，仪器可能又不对中了，可稍 微松动中心螺旋，在架头上平移仪器，使仪器对中
1、照准部水准管轴LL应垂直于竖轴VV 2、十字丝竖丝应垂直于横轴HH
3、视准轴CC应垂直于横轴HH
4、横轴HH应垂直于竖轴VV 5、竖盘指标差应为零
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仪器构造误差
视准轴误差的影响
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如图，视准轴倾角为α时，视准轴误差c在水平面 上的投影为Δc。 sin Δc= sin c /cos α Δc和c 均为小角 ，故有 Δc = c / cos α 盘左盘右观测的平均值可抵消该误差
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3 度盘 水平度盘：不旋转 竖直度盘(竖盘) ：随望远镜而旋转
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4 度盘读数装置及读数方法 （1）测微尺读数装置
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（2）单平行玻璃测微器读数装置
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（3）读数显微镜 将读数成像放大，以从度盘上读出。
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（三） 光学经纬仪应满足的几何条件 经纬仪各轴线之间应满足三轴相互垂直条件： ① 水平度盘的水准管轴(LL)应垂直于竖轴
则：β右= B右－ A右
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上下半测回角值差不大于±40″时： β =（ β左+ β右）/2
测 竖盘 目 水平度盘读数 半测回角值 一测回平均值 备注
站 位置 标 ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″
A 0 00 12
左
120 20 24
B 120 20 36
O
120 20 21
A 180 00 48
（1）-（2）得:
x=[（L+R）-360]/2
注意:竖盘指标差x对同一台仪器在某一段时间内变化 应该很小的。
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竖直角观测的方法：
(1)安置仪器 (2)盘左位置 (3)盘右位置 (4)根据竖盘注记形式，确定竖直角和指标差的计 算公式
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DJ6光学经纬仪的检验与校正
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仪器应满足的几个几何条件
指向90°或270°，而与正确位置相差一个小角度x,x 称为竖盘指标差。
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计算:（顺时针注记）
α左 = 90 - L + x = α + x
（1）
α右 = R- 270- x = α- x
（2）
（1）和（2）取平均
α =（α左 + α右）/ 2 = [（ R - L ）-180 ] / 2
右
120 20 18
B 300 21 06
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2 方向观测法 一个测站上要观测的方向数大于2个
Baidu Nhomakorabea
A
B
C
D O
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四 垂直角观测
• 将倾斜距离化算为水平距离 • 在三角高程测量中进行三角高差的计算
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1 垂直度盘（竖盘）的构造 • 竖直度盘(竖盘) • 指标水准管 • 指标水准管微动螺旋
竖盘固定在望远镜旋转轴(横轴)的一端，随望 远镜一起在竖直面内转动。