第四章经纬仪及角度测量(武汉大学出版)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
当指标偏离正确位置时， 这个指标线所指的读数就比始
读数增大或减少一个角值Ｘ，
此值称为竖盘指标差，也就是 竖盘指标位置不正确所引起的 读数误差。
指标差计算公式：
X=
1（ 2
δ右–δ左）
= 1（R+L-360°） 2
第四节 竖直角测量
三、竖直角、指标差计算的实用公式
竖直角计算公式：
δ =90°– L +X δ=R – 270°-X
第一节 水平角竖直角度测量原理
一、水平角测量原理
为了测定水平角值,可在 过角顶的铅垂线上安置一架经纬仪,仪 器必须有一个能水平放置的刻度圆盘— 水平度盘，度盘上有顺时针方向的0°~ 360°的刻度，度盘的中心放在过O点 的铅垂线上，另外，经纬仪还必须有一 个望远镜,望远镜不但可以在水平面内 转动,而且还能在铅垂面内旋转。通过 望远镜分别瞄准远方高低不同的目标A 和B,其在水平度盘上的相应读数为a和b,
D 210 53 42 30 53 54 -12 210 53 48 210 51 33 210 51 38
A 0 02 18 180 02 24 -6
0 02 21
第四节 竖直角测量
一、竖直度盘的构造
竖直度盘垂直固定在望远镜旋转轴的一端，随望 远镜的转动而转动。竖直度盘的刻划与水平度盘基本 相同，但其注字随仪器构造的不同分为顺时针和逆时 针两种形式。
由于仪器经过长期外业使用或长 途运输及外界影响等，会使各轴线的 几何关系发生变化，因此在使用前必 须对仪器进行检验和校正。
经纬仪的检验与校正（录像）
第六节 角度测量注意事项
一、影响角度测量成果的主要因素
1. 视准轴和横轴的误差。 2. 水准管的整平误差。 3. 操作不规范引起的误差。 4. 自然条件影响的误差。 5. 读数误差对测角的影响。
第四节 竖直角测量
对于J6级光学经纬仪竖盘与指标及指 标水准管之间应满足下列关系：当视准 轴水平，指标水准管气泡居中时，指标 所 指 的 竖 盘 读 数 值 盘 左 为 90° ， 盘 右 为 270°。
目前光学经纬仪普遍采用竖盘自动归 零补偿装置来代替竖盘指标水准管。
第四节 竖直角测量
二、竖直角的计算公式
推导竖直角计算公式的具体做法如下：
1. 盘左位置把望远镜大致置水平位置，这时竖盘 读数值约为90°（若置盘右位置约为270°），这个 读数称为始读数。
2. 慢慢仰起望远镜物镜，观测竖盘读数（盘左 时记作L，盘右时记作R），并与始读数相比，是增 加还是减少，读数减少为顺时针刻划，读数增加为 逆时针刻划。
DJ1
DJ2
DJ6
±1
±2
±6
60 30 6/2mm /2m
40 28 20/2mm /2mm
40 20 /2mm /2mm
二等平面控制测 三、四等平面控制测 图根控制测量 量及精密工程测量 量及 一 般 工 程 量 及一般工程测量
第二节 光学经纬仪
二、经纬仪的结构
正面
反面
J6光 学经
纬仪
0 123456
则水平角β即为两个读数之差。即 β= b - a
第一节 水平角竖直角度测量原理
二、竖直角测量原理
在同一竖直面内视 线（瞄准方向线）和水 平线之间的夹角称为竖 直角。如右图所示，视 线在水平线之上称为仰 角，符号为正；视线在 水平线之下称为俯角， 符号为负。
竖直角用 表示。
第二节 光学经纬仪
一、光学经纬仪等级的划分 光学经纬仪按其精度划分为ＤJ1,Ｄ
J2,ＤJ6,D,J分别为“大地测量”和“经 纬仪”的汉语拼音的第一个字母,1,2,6分 别为该经纬仪一测回方向观测中误差的 秒数。
光学经纬仪系列技术参数
技术项目
一测回水平方向 中误差不大于（）
望远镜有效孔径 不大于（mm）
望远镜放大倍数
水准管分 划值不大 于
水平 度盘
垂直 度盘
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主要用途
经纬仪等级
指标差计算公式：
X= 1（L+R-360°） 2
第四节 竖直角测量
五、竖直角的观测方法
1.盘左位置：瞄准目标后，使竖盘指标水准管气泡居中，读取 竖盘读数L，并记入竖直角观测记录表中。称为上半测回观测。
2.盘右位置：仍照准原目标，使竖盘指标水准管气泡居中，读 取竖盘读数值R，并记入记录表中。称为下半测回观测。
2．竖直角观测量原理。 3．竖直角计算公式：
δ =90°– L +X δ=R – 270°-X X= （L+R-360°）/2
方向观测法记录表
等级：图根控制
测区：108水利工程
仪器：DJ6
天气：阴
目期：2007.5.23 （星期三） 成像：稳定
小组： 观测：× × × 记录：× × ×
测 站
测 回 数
目 标
读数
盘左
盘右
左– （右 ±180°）
（2C）
（左+右 ±180°）/2
方向值
归零方向值
各测回平 均方向值
角值
°′″
°′″
3. 伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。再用脚螺旋精确 整平经纬仪。
4. 如果光学对中器分划圈不在测站点上，应松开连接螺 旋，在架头上平移仪器，使分划圈对准测站点。
5. 重新再整平仪器，依此反复进行直至仪器整平后，光 学对中器分划圈对准测站点为止。
第三节 水平角观测
二、水平角观测方法
（一）测回法
盘左位置：左=A左– C左
3.上、下半测回合称一测回观测。
4.在竖直角观测记录表中进行竖直角和指标差的计算。
测目 盘 站标 位
竖盘读数
半测回竖直 角
指标差
一测回竖直 角
左 592948 303012 OM
12
303000
右 3002948 302948
备注
第五节 经纬仪的检验与校正
经纬仪主要部件及轴系应满足下 述几何条件，即：照准部水准管轴应 垂直于仪器竖轴(LL⊥VV)；十字丝纵 丝应垂直于横轴；视准轴应垂直于横 轴(CC⊥HH)；横轴应垂直于仪器竖轴 (HH⊥VV)；竖盘指标差应为零；光学 对中器的视准轴应与仪器竖轴重合。 如右图所示。
第四节 竖直角测量
二、竖直角的计算公式
如右图的按顺时针注记的 竖盘形式，其竖直角计算公式 为：
δ左 =90°– L δ右=R – 270°
竖直角 δ =（ δ左+ δ右）/2 = （R – L – 180°）/2
注：同学们请将书上86～89页的竖直 角α改为δ
第四节 竖直角测量
三、竖直角指标差的计算
本章小结
一、经纬仪及使用： 2．光学经纬仪的技术操作方法: 对中—整平—瞄
准—读数。其中：经纬仪的安置包括整平和对中。
3．光学经纬仪的检验项目
照准部水准管的检验；圆水准器的检验；十字丝竖丝 的检验；视准轴的检验；横轴的检验；竖盘指标水准管的 检验；光学对中器的检验。
4．光学经纬仪观测水平角时，用盘左、盘右观测量 取平均值可以消除哪些误差的影响：
第六节 角度测量注意事项
二、注意事项
1. 仪器要稳定 2. 对中要准确 3. 整平要仔细 4. 目标要照准 5. 操作要规范 6. 估读要准确 7. 观测要校核
本章小结
一、经纬仪及使用：
１．光学经纬仪几何轴线之间的关系
水准管轴垂直仪器竖轴； 圆水准器轴平行于竖轴； 十字丝竖丝垂直横轴； 视准轴垂直横轴； 横轴垂直仪器竖轴； 竖盘指标差为零（X=0）； 光学对中器视准轴与仪器竖轴重合。
盘右位置： 右＝A右– C右
测回角值：
＝ 1（ 2
左+
右）
第三节 水平角观测
二、水平角观测方法
（一）测回法
第三节 水平角观测
二、水平角观测方法
（二）方向观测法 1）选择起始方向； 2）盘左顺时针观测各方 向（A－B－C－D－A）；
3）盘右逆时针观测各方 向（A－D－C－B－A）；
4）在符合限差要求后， 计算各方向归零方向值。
（1）水平度盘偏心差 （2）视准不垂直于横轴的误差 （3）横轴不垂直于竖轴的误差
注：不能消除竖轴不铅垂的误差
本章小结
二、水平角测量
1．定义： 水平角——地面上两条直线之间的夹角在水平面上的投影。
2．水平角观测方法 ： （1）用测回法。
（2）方向观测法
3．水平角的计算方法。
三、竖直角测量 1．竖直角——在同一铅垂面内，视线与水平线之间的夹角。
DJ6级光学经纬仪的读数窗示意图
第三节 水平角观测
一、经纬仪的技术操作
经纬仪的技术操作包括： 对中—整平 —瞄准—读数 经纬仪安置
经纬仪技术操作 （录像）
第三节 水平角观测
采用光学对中器安置经纬仪的操作步骤如下：
1. 将仪器置于测站点上，架头大致水平。粗略对中测站 点。
2. 旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。
第四章 经纬仪及角度测量
第一节 水平角和竖直度测量原理
第二节 第三节
光学经纬仪的结构及度盘读数 水平角观测
第四节 竖直角观量
第五节 经纬仪的检验与校正
第六节 水平角观测量的误差分析
本章小结
exit
第一节 水平角竖直角度测量原理
一、水平角测量原理 空间两相交直线投影在 水平面上后的夹角称为水平 角。如右图所示。
″
°′″
°′″
°′″
°′″
0 02 15
A 0 02 00 180 02 18 -18 0 02 09 0 00 00 0 00 00
B 60 32 30 240 32 24 +6 60 32 17 60 30 02 60 30 16 60 30 16
OІ
74 31 08
C 135 03 48 315 03 36 +12 135 03 42 135 01 27 135 01 24 75 50 14
读数增大或减少一个角值Ｘ，
此值称为竖盘指标差，也就是 竖盘指标位置不正确所引起的 读数误差。
指标差计算公式：
X=
1（ 2
δ右–δ左）
= 1（R+L-360°） 2
第四节 竖直角测量
三、竖直角、指标差计算的实用公式
竖直角计算公式：
δ =90°– L +X δ=R – 270°-X
第一节 水平角竖直角度测量原理
一、水平角测量原理
为了测定水平角值,可在 过角顶的铅垂线上安置一架经纬仪,仪 器必须有一个能水平放置的刻度圆盘— 水平度盘，度盘上有顺时针方向的0°~ 360°的刻度，度盘的中心放在过O点 的铅垂线上，另外，经纬仪还必须有一 个望远镜,望远镜不但可以在水平面内 转动,而且还能在铅垂面内旋转。通过 望远镜分别瞄准远方高低不同的目标A 和B,其在水平度盘上的相应读数为a和b,
D 210 53 42 30 53 54 -12 210 53 48 210 51 33 210 51 38
A 0 02 18 180 02 24 -6
0 02 21
第四节 竖直角测量
一、竖直度盘的构造
竖直度盘垂直固定在望远镜旋转轴的一端，随望 远镜的转动而转动。竖直度盘的刻划与水平度盘基本 相同，但其注字随仪器构造的不同分为顺时针和逆时 针两种形式。
由于仪器经过长期外业使用或长 途运输及外界影响等，会使各轴线的 几何关系发生变化，因此在使用前必 须对仪器进行检验和校正。
经纬仪的检验与校正（录像）
第六节 角度测量注意事项
一、影响角度测量成果的主要因素
1. 视准轴和横轴的误差。 2. 水准管的整平误差。 3. 操作不规范引起的误差。 4. 自然条件影响的误差。 5. 读数误差对测角的影响。
第四节 竖直角测量
对于J6级光学经纬仪竖盘与指标及指 标水准管之间应满足下列关系：当视准 轴水平，指标水准管气泡居中时，指标 所 指 的 竖 盘 读 数 值 盘 左 为 90° ， 盘 右 为 270°。
目前光学经纬仪普遍采用竖盘自动归 零补偿装置来代替竖盘指标水准管。
第四节 竖直角测量
二、竖直角的计算公式
推导竖直角计算公式的具体做法如下：
1. 盘左位置把望远镜大致置水平位置，这时竖盘 读数值约为90°（若置盘右位置约为270°），这个 读数称为始读数。
2. 慢慢仰起望远镜物镜，观测竖盘读数（盘左 时记作L，盘右时记作R），并与始读数相比，是增 加还是减少，读数减少为顺时针刻划，读数增加为 逆时针刻划。
DJ1
DJ2
DJ6
±1
±2
±6
60 30 6/2mm /2m
40 28 20/2mm /2mm
40 20 /2mm /2mm
二等平面控制测 三、四等平面控制测 图根控制测量 量及精密工程测量 量及 一 般 工 程 量 及一般工程测量
第二节 光学经纬仪
二、经纬仪的结构
正面
反面
J6光 学经
纬仪
0 123456
则水平角β即为两个读数之差。即 β= b - a
第一节 水平角竖直角度测量原理
二、竖直角测量原理
在同一竖直面内视 线（瞄准方向线）和水 平线之间的夹角称为竖 直角。如右图所示，视 线在水平线之上称为仰 角，符号为正；视线在 水平线之下称为俯角， 符号为负。
竖直角用 表示。
第二节 光学经纬仪
一、光学经纬仪等级的划分 光学经纬仪按其精度划分为ＤJ1,Ｄ
J2,ＤJ6,D,J分别为“大地测量”和“经 纬仪”的汉语拼音的第一个字母,1,2,6分 别为该经纬仪一测回方向观测中误差的 秒数。
光学经纬仪系列技术参数
技术项目
一测回水平方向 中误差不大于（）
望远镜有效孔径 不大于（mm）
望远镜放大倍数
水准管分 划值不大 于
水平 度盘
垂直 度盘
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主要用途
经纬仪等级
指标差计算公式：
X= 1（L+R-360°） 2
第四节 竖直角测量
五、竖直角的观测方法
1.盘左位置：瞄准目标后，使竖盘指标水准管气泡居中，读取 竖盘读数L，并记入竖直角观测记录表中。称为上半测回观测。
2.盘右位置：仍照准原目标，使竖盘指标水准管气泡居中，读 取竖盘读数值R，并记入记录表中。称为下半测回观测。
2．竖直角观测量原理。 3．竖直角计算公式：
δ =90°– L +X δ=R – 270°-X X= （L+R-360°）/2
方向观测法记录表
等级：图根控制
测区：108水利工程
仪器：DJ6
天气：阴
目期：2007.5.23 （星期三） 成像：稳定
小组： 观测：× × × 记录：× × ×
测 站
测 回 数
目 标
读数
盘左
盘右
左– （右 ±180°）
（2C）
（左+右 ±180°）/2
方向值
归零方向值
各测回平 均方向值
角值
°′″
°′″
3. 伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。再用脚螺旋精确 整平经纬仪。
4. 如果光学对中器分划圈不在测站点上，应松开连接螺 旋，在架头上平移仪器，使分划圈对准测站点。
5. 重新再整平仪器，依此反复进行直至仪器整平后，光 学对中器分划圈对准测站点为止。
第三节 水平角观测
二、水平角观测方法
（一）测回法
盘左位置：左=A左– C左
3.上、下半测回合称一测回观测。
4.在竖直角观测记录表中进行竖直角和指标差的计算。
测目 盘 站标 位
竖盘读数
半测回竖直 角
指标差
一测回竖直 角
左 592948 303012 OM
12
303000
右 3002948 302948
备注
第五节 经纬仪的检验与校正
经纬仪主要部件及轴系应满足下 述几何条件，即：照准部水准管轴应 垂直于仪器竖轴(LL⊥VV)；十字丝纵 丝应垂直于横轴；视准轴应垂直于横 轴(CC⊥HH)；横轴应垂直于仪器竖轴 (HH⊥VV)；竖盘指标差应为零；光学 对中器的视准轴应与仪器竖轴重合。 如右图所示。
第四节 竖直角测量
二、竖直角的计算公式
如右图的按顺时针注记的 竖盘形式，其竖直角计算公式 为：
δ左 =90°– L δ右=R – 270°
竖直角 δ =（ δ左+ δ右）/2 = （R – L – 180°）/2
注：同学们请将书上86～89页的竖直 角α改为δ
第四节 竖直角测量
三、竖直角指标差的计算
本章小结
一、经纬仪及使用： 2．光学经纬仪的技术操作方法: 对中—整平—瞄
准—读数。其中：经纬仪的安置包括整平和对中。
3．光学经纬仪的检验项目
照准部水准管的检验；圆水准器的检验；十字丝竖丝 的检验；视准轴的检验；横轴的检验；竖盘指标水准管的 检验；光学对中器的检验。
4．光学经纬仪观测水平角时，用盘左、盘右观测量 取平均值可以消除哪些误差的影响：
第六节 角度测量注意事项
二、注意事项
1. 仪器要稳定 2. 对中要准确 3. 整平要仔细 4. 目标要照准 5. 操作要规范 6. 估读要准确 7. 观测要校核
本章小结
一、经纬仪及使用：
１．光学经纬仪几何轴线之间的关系
水准管轴垂直仪器竖轴； 圆水准器轴平行于竖轴； 十字丝竖丝垂直横轴； 视准轴垂直横轴； 横轴垂直仪器竖轴； 竖盘指标差为零（X=0）； 光学对中器视准轴与仪器竖轴重合。
盘右位置： 右＝A右– C右
测回角值：
＝ 1（ 2
左+
右）
第三节 水平角观测
二、水平角观测方法
（一）测回法
第三节 水平角观测
二、水平角观测方法
（二）方向观测法 1）选择起始方向； 2）盘左顺时针观测各方 向（A－B－C－D－A）；
3）盘右逆时针观测各方 向（A－D－C－B－A）；
4）在符合限差要求后， 计算各方向归零方向值。
（1）水平度盘偏心差 （2）视准不垂直于横轴的误差 （3）横轴不垂直于竖轴的误差
注：不能消除竖轴不铅垂的误差
本章小结
二、水平角测量
1．定义： 水平角——地面上两条直线之间的夹角在水平面上的投影。
2．水平角观测方法 ： （1）用测回法。
（2）方向观测法
3．水平角的计算方法。
三、竖直角测量 1．竖直角——在同一铅垂面内，视线与水平线之间的夹角。
DJ6级光学经纬仪的读数窗示意图
第三节 水平角观测
一、经纬仪的技术操作
经纬仪的技术操作包括： 对中—整平 —瞄准—读数 经纬仪安置
经纬仪技术操作 （录像）
第三节 水平角观测
采用光学对中器安置经纬仪的操作步骤如下：
1. 将仪器置于测站点上，架头大致水平。粗略对中测站 点。
2. 旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。
第四章 经纬仪及角度测量
第一节 水平角和竖直度测量原理
第二节 第三节
光学经纬仪的结构及度盘读数 水平角观测
第四节 竖直角观量
第五节 经纬仪的检验与校正
第六节 水平角观测量的误差分析
本章小结
exit
第一节 水平角竖直角度测量原理
一、水平角测量原理 空间两相交直线投影在 水平面上后的夹角称为水平 角。如右图所示。
″
°′″
°′″
°′″
°′″
0 02 15
A 0 02 00 180 02 18 -18 0 02 09 0 00 00 0 00 00
B 60 32 30 240 32 24 +6 60 32 17 60 30 02 60 30 16 60 30 16
OІ
74 31 08
C 135 03 48 315 03 36 +12 135 03 42 135 01 27 135 01 24 75 50 14