工程测量培训课件(ppt 31页)

A
O
β β1
∆β
B
B1
图4.4-3 精确方法测设已知水平角
B1B=OB1tan△β=OB1× （4.4—1）
式中：△β=β-β1 2）
（4.4—
=206265″
过B1点作OB1的垂线，再以B1点沿垂线方向向 内量B1B，定出B点。则∠AOB就是要测设的角 值β值。
【注意】量取改正距离时，如误差角值△β=ββ1为正，则沿OB1的垂线方向向外量取；如△β 为负，则沿OB1的垂线方向向内量取。
4、十字丝的检验和校正
（1）目的 使十字丝的竖丝垂直于横轴 （2）检验方法
图4.5-3十字丝竖丝的检验 ①精确整平仪器，用十字丝竖丝的一端精确瞄准一清晰目标点P，如图4.53所示，旋紧照准部制动螺旋和望远镜制动螺旋。 ②转动望远镜微动螺旋，观察目标点P，是否始终在竖丝上移动，若始终 在竖丝上移动，如图4.5-3（a）所示，说明满足条件，否则需要进行校正，如 图4.5-3（b）所示。
三、简易方法
1、测设直角
（1）勾股弦法 如图4.4-4所示，欲在已知直线OA的O点上测设直角，测设步骤如下：
Байду номын сангаас
C
4
5

图4.4-4勾股弦法
①用钢卷尺在OA线上量取3m，定O 出B点3。 B
A
②以O为圆心，4m为半径画弧；然后，以B为圆心，5m为半径画弧，两弧相交于C点，则∠COA
为直角。
③用校正针拨动水准管一端的上、下校正螺丝，使气泡居中。
二、经纬仪测角误差及注意事项
水平角测量误差的主要来源有： 1、仪器误差 2、观测误差 3、外界条件的影响误差。
1、仪器误差 仪器误差是指仪器不能满足设计理论要求而产生的误差。 仪器误差主要包括两个方面，一是仪器制造、加工不完善所引起的误差，二是仪器
成绩评定
1、学习态度（20%） 对仪器、工具的爱护与轻拿轻放，对仪器、工具
使用的每一项操作都能认真学习，操作规范，任 务及时完成等。 2、基本技能（80%） 正确使用经纬仪进行观测、记录和计算，正确打 桩，做好测设标志，结果正确。
知识链接
测设已知数据的水平角是根据给定的水平角值和 水平角的一个已知方向，把该角的另一个方向测 设在地面上。
检校不完善所引起的误差。
（1）仪器制造、加工不完善所产生的误差 仪器制造、加工不完善所产生的误差不能用检校方法减小其影响，如 ①水平度盘刻划误差 它是由水平度盘刻划不均匀引起，常采用变换度盘位置进行多测回观测，取各测回
平均值的方法来消除或减弱此项误差给测角带来的影响。
②水平度盘偏心差 它是由照准部旋转中心与水平度盘的分划中心不重合引起，常采用盘左、盘右观测
因此，在使用经纬仪前应严格检校仪器，观测时注意仪器的仔细整平。
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，如：对中误差、整平误差、
目标偏心误差、瞄准误差和读数误差等。 （1）对中误差 在测站点上安置经纬仪，必须进行对中。仪器安置完毕后，仪器的中心未位于
测站点铅垂线上的误差，称为对中误差。对中误差对水平角观测的影响与偏心 距成正比，与测站点到目标的距离成反比，偏心距越大，距离越短，误差越大。 所以在测角时，如需测水平角的边长较短时，应特别注意对中。 （2）整平误差 整平误差是指安置仪器时竖轴不竖直的误差。整平误差导致水平度盘不能严格 水平，竖盘及视准面不能严格竖直。它对测角的影响与目标的高度有关，若目 标与仪器同高，其影响小；若目标与仪器高度不同，其影响将随高差的增大而 增大。因此，在丘陵、山区观测时，必须精确整平仪器。 【注意】在观测过程中，水准管偏离零点一般不得超过一格。 （3）目标偏心误差（又称标杆倾斜误差） 水平角观测时，常用标杆等立于目标点上作为观测标志，当观测标志倾斜而又 瞄准标杆上部时，则使瞄准点偏离测点产生目标偏心误差。 可证明边长越短，标杆越倾斜，瞄准点越高，引起的测角误差越大。
0°00′00″或稍大，读数a1记入测设水平角手簿（表4.4-1）相应栏内。 （4）转动照准部，使水平度盘读数为a1+90°角值，在此视线方向上，以B点为起
点用目估或步量预定的BC边长，定出C点，打入木桩，在木桩上根据盘左视线方向线 BC1定出C1点，并作好标志。 （5）盘右位置，用盘左同样的方法测设水平角90°，在木桩C上定出C2点，作好标 志。 （6）若C1 、C2不重合，取其中点C并在C点上钉铁钉。 （7）测设∠B=90°后，再用上述一般方法测设∠C=90°、∠D=90°。 （8）检查 拉好DE两桩间的墙线，在AB与DE两根墙线的交点O上安置经纬仪（对中、整平）， 用一测回法或多测回法测出∠DOB的角值。测设误差如果超限，分析原因后重测。 （9）上交测设略图与记录表
D
C
A
O
B
E
2、练习用DJ6光学经纬仪测设已知水平角的一般方法。 3、熟悉用一般方法测图设4.4已-1 测知设水客厅平的角四个的角绘图、测设数据计算、观测、检查的操
作过程与方法。 4、正确完成绘制测设略图及测设记录表。 5、测设水平角限差：不大于±1′。
任务实施
1、仪器和工具 每个测量小组DJ6经纬仪一台，测伞一把，木桩五个（红
中等职业教育课程改革国家规划新教材
任务四测设已知水平角
教育出版社
任务内容与要求
1、根据给定的一个已知方向AB，如图4.4-1所示，用DJ6光学经纬仪完成 测设面积为50㎡左右的矩形客厅的四个角O、B、C、D位置。
要求：C、D、E三点打好木桩，钉上铁钉并在DE两桩铁钉上拉好墙线。 ABCDEO图4.4-1 测设客厅的四个角
3、照准部水准管轴的检验和校正
（1）目的 使照准部水准管轴垂直于仪器竖轴。 （2）检验方法 ①将仪器粗略整平。 ②转动照准部，使照准部水准管平行于任意两个
脚螺旋连线方向，调节这两个脚螺旋，使水准管 气泡居中。
③将照准部旋转180°，如果水准管气泡仍居中， 表明此条件满足，否则，需要校正。
（4）若β为钝角，则测设（180°-β）角。
拓展知识
一、经纬仪的检验与校正
1、经纬仪的主要轴线
望远镜视准轴CC、横轴HH、照准部水准管轴LL和仪器竖轴VV。
2、经纬仪的主要轴线间应满足的条件
（1）照准部水准管轴LL应垂直于仪器竖轴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应垂直于仪器竖轴VV。 （5）竖盘指标差为零。
测设已知水平角的主要仪器是经纬仪或全站仪。 测设方法有一般方法、精确方法及简易方法。
一、一般方法（正、倒镜分中法）
A
β O
图4.4-2 一般方法测设已知水平角
B′ B B″
设地面上已有OA方向线，测设水平角∠AOB等于已知角值β。测设时将经纬 仪安置在O点，用盘左瞄准A点，调零或稍大，读取水平度盘读数，松开水平制 动螺旋，顺时针转动照准部，当水平度盘读数增加到β角值时，在视线方向上 定出B′点。然后用盘右重复上述步骤，测设得另一点B″，取B′和B″中点B， 则∠AOB就是要测设的β角，OB方向就是所需要测设的方向。
（3）校正方法
图4.5-4十字丝的校正 ①如图4.5-4所示，旋下目镜前面的十字丝分划板护盖，松开十字丝环的4个压环 螺丝。 ②微微转动十字丝环，使竖丝到达竖直位置，然后将松开的螺丝旋紧，旋上护盖。 此项检验校正工作需反复进行。
5、视准轴的检验和校正
（1）目的 使视准轴垂直于仪器横轴。 （2）检验方法
2、测设任意角
如图4.4-6所示，欲在已知直线AD的A点上测 设β角，测设步骤如下：
C
b A
B
D
图4.4-6测设任意角
（1）在AD直线上量取一段距离AB（最好取整数）。
（2）如图4.4-6所示，计算BC的长度：
BC=ABtanβ
（4.4-3）
（3）过B点测设AB的垂线，并在垂线上量取BC，得C点，连接AC，则 ∠CAB为需测设的β角。
③盘右位置瞄准同一目标点P，使竖盘指标水准管气泡居中时，读取竖盘读数为R。
④计算指标差x=（L+R-360°），若x值超过1′时，应进行校正。
（3）校正方法
①计算出盘右时的竖盘正确读数：
R正=R-x
（4.5-1）
②保持原盘右位置瞄准目标点P不动，转动竖盘指标水准管微动螺旋，使指标指在读数 R正上。此时竖盘指标水准管气泡不居中。
（4）瞄准误差
瞄准误差与望远镜的放大倍数及人眼的鉴别能力有关。放 大倍数大，则瞄准误差小，在观测中尽量消除视差，选择 适宜的观测标志及有利的观测时间，并仔细观测以减小误 差。
（5）读数误差
读数误差是指对测微装置估读的误差，它主要取决于仪器 的读数设备，与照明情况和观测者的技术熟练程度有一定 关系。
（3）测设的水平角，如果误差超限，应及时分析原因， 以利于总结经验重测。
测设已知水平角记录表（表4.4-1） 班组____________观测者___________记录者___________成绩_____________ 仪器编号_____________ 天 气___________日 期___________
色油漆或粉笔），铁钉若干，墙线2根，锤子一把，钢尺 一把，记录板一块，记录表与铅笔。 2、现场条件 给每小组一个足够测设客厅平面的场地上已定好A、B两 点。 3、人员分工 一般三人一组，一人观测，一人记录，一人协助，轮流进 行。
4、方法与步骤（一般方法）
（1）计算应测设的数据，并绘制测设略图。 （2）在场地上已定好的A、B两点位置上打好木桩，钉上铁钉并拉好墙线。 （3）在B点安置经纬仪（对中、整平），盘左位置瞄准A点，置水平度盘读数为
3、外界条件的影响误差
外界条件对角度观测成果有直接影响。如大气透 明度差、目标阴暗与大气折光影响等会增大瞄准 误差；土壤松软会使仪器沉陷、移位；日晒和温 度变化会影响仪器的整平；大风影响仪器的稳定； 受地面热辐射的影响会引起物像的跳动等。因此， 要选择有利的观测时间和观测条件，使这些外界 影响降低到最小的程度。
二、精确方法（垂线改正法）
当测设水平角的精度要求较高时，应采用作垂线改正的方法，如图4.4-3所示。在O点安置经纬仪， 先用一般方法测设β角，在地面上定出B1点，再用测回法测∠AOB1多个测回，取其平均值为β1， 即∠AOB1=β1。设β1比应测设的β角值大△β，即可根据△β和OB1的长度计算出改正值B1B。
③直角三角形COB可放大n倍，即各边同时放大n倍，用3n︰4n︰5n来测设直角。
（2）等腰直角法
如图4.4-5所示，欲在已知直线EF的D点上测设直角， 测设步骤如下：
C
4
E
A
D
B
F
图4.4-5等腰直角法
①用钢卷尺自D点在直线EF上，分别量出相等的线段DA、DB。 ②以大于DA之长为半径，分别以A、B两点为圆心画弧，相交于C点，则 ∠ADC和∠BDC均为直角。
取平均值的方法来消除。
（2）仪器检校不完善而引起的误差 ①视准轴误差 它是由视准轴不垂直于横轴引起，采用盘左、盘右观测取平均值的方法来消除。 ②横轴误差 它是由横轴不垂直于竖轴引起，采用盘左、盘右观测取平均值的方法来消除。 ③竖轴倾斜误差 它是由照准部水准管轴不垂直于竖轴引起，此误差无法采用一定的观测方法来消除，
（3）校正方法
6、横轴的检验和校正
（1）目的 使横轴垂直于竖轴。 （2）检验方法
7、竖直度盘水准管的检验与校正
（1）目的
消除竖直度盘指标差，使望远镜视准轴水平，竖直度盘指标水准管气泡居中时，指标 所指的读数为90°的整倍数，即使x=0。
（2）检验方法
①整平经纬仪。
②盘左位置瞄准远处一目标点P，使竖盘指标水准管气泡居中时，读取竖盘读数为L。
试一试
用简易测设水平角的方法复核已测设的各角。
5、注意事项
（1）应做好测设前的准备工作，测设数据应在室内先计 算好，以提高对外业工作效率。
（2）测设已知水平角时，仪器对中整平后，精确对准起 始方向调0°00′00″或稍大，再转动照准部应注意增加 测设值附近，旋紧照准部制动螺旋，再缓缓旋转照准部微 动螺旋直至增加测设精确值。