3角度測量

1、第三章 角度測量,學(xué)習(xí)目標(biāo)：在學(xué)習(xí)角度測量基本概念的基礎(chǔ)上，明確經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)原理，掌握經(jīng)緯儀應(yīng)用的基本方法，掌握水平角、豎直角測量基本技術(shù)。,§3.1 角度測量原理,一、 水平角：水平面上二條相交直線的夾角，或者說，二個相交豎直面的二面角。如何理解地面點之間的水平角？水平度盤設(shè)站 觀測 投影 方向值 角度,一、基本原理,設(shè)在觀測的NM 天頂距為Z，豎直角為的? 天頂距與豎直角的關(guān)系為

2、 ? =90°- Z,二、 豎直角:豎直角：在同一豎直面內(nèi)觀測視線與水平線的夾角，稱為豎直角。,仰角: 豎直面內(nèi)觀測視線在水平線之上的豎直角。,俯角: 豎直面內(nèi)觀測視線在水平線之下的豎直角。 俯角為負(fù)值。,天頂距: 地面點的垂線上方向至觀測視線的夾角。,§3.2 光學(xué)經(jīng)緯儀,一、經(jīng)緯儀種類：光學(xué)經(jīng)緯儀、光電經(jīng)緯儀。 DJ07，DJ1，DJ2，DJ6，DJ10,光學(xué)經(jīng)緯儀DJ6,二、基本構(gòu)造,照準(zhǔn)部、度

3、盤、基座等。,1．照準(zhǔn)部,1)望遠(yuǎn)鏡2)水準(zhǔn)器3)基本軸系,望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)：物鏡、凹透鏡、十字絲板和目鏡操作部件：望遠(yuǎn)對光螺旋、目鏡調(diào)焦輪望遠(yuǎn)鏡的成象過程：(1)物鏡前的物象A 經(jīng)物鏡成為縮小的倒立實象，并經(jīng)凹透鏡的調(diào)焦作用落在十字絲板的焦面上。(2)目鏡將倒實象和十字絲象一起放大成虛象B。,1)望遠(yuǎn)鏡,實現(xiàn)成象過程的對光操作,(1)轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦輪，眼睛看清楚十字絲象；(2)轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)物鏡對光螺旋，眼睛看清楚物象A。(3)消

4、除視差。視差，即移動眼睛可發(fā)現(xiàn)十字絲象與虛象B的相對變動現(xiàn)象。視差的存在表明物象 A可能沒有落在十字絲板焦面上。操作人員正確重復(fù)(1)(2)對光動作可消除視差。,2)水準(zhǔn)器,作用：測量儀器整平指示裝置種類：管水準(zhǔn)器和圓水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器：結(jié)構(gòu)，管水準(zhǔn)軸，格值。管水準(zhǔn)器的整平靈敏度較高。,圓水準(zhǔn)器結(jié)構(gòu)，圓水準(zhǔn)軸，格值。圓水準(zhǔn)器的整平靈敏度較低。,CC，望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸; HH，橫軸; VV，豎軸; LL，管水準(zhǔn)軸。必須滿足: CC

5、⊥HH；HH⊥VV； LL⊥VV。此外,十字絲板的縱絲平行于豎軸VV。,3)基本軸系,2．度盤及其讀數(shù)機構(gòu),1)度盤的結(jié)構(gòu)形式。 水平度盤、豎直度盤，度盤全周刻度 0～360°，按順時針順序注記。 水平度盤套在豎軸中可以自由轉(zhuǎn)動。 豎直度盤固定在橫軸的一端與望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動。2)度盤讀數(shù)光學(xué)系統(tǒng)。 把水平度盤和豎直度盤的刻劃影像傳送到一個讀數(shù)窗中。注意A、B光路。,軸

6、套、腳螺旋、連接板、固定旋鈕等。經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部的支承裝置。經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部裝在基座軸套以后必須扭緊固定旋鈕，一般應(yīng)用不得松開。,3．基座,4.其他輔助機構(gòu),1)光學(xué)對中器2)旋鈕機構(gòu)：(1)水平制動、微動旋鈕，控制照準(zhǔn)部水平轉(zhuǎn)動；(2)垂直制動、微動旋鈕，控制望遠(yuǎn)鏡縱向轉(zhuǎn)動；,(3)微傾旋鈕，,調(diào)整豎直度盤水準(zhǔn)器氣泡居中，使指標(biāo)線處于垂線方向上。,一、經(jīng)緯儀的安置二、瞄準(zhǔn)三、讀數(shù)四、水平度盤的配置,§3.3 光學(xué)經(jīng)緯

7、儀的基本操作,一、經(jīng)緯儀的安置,1.三腳架對中。要求：高度適當(dāng)，架頭概平，大致對中，穩(wěn)固可靠。2.經(jīng)緯儀對中。1)安置經(jīng)緯儀。2)腳螺旋對中。精密光學(xué)對中的工作。(1)光學(xué)對中器對光?？辞骞鈱W(xué)對中器的分劃板和地面，辨明地面點的大致方位。(2)二手轉(zhuǎn)動腳螺旋。眼睛在光學(xué)對中器目鏡中觀察分劃板標(biāo)志與地面點相對移動并重合為止。,3.三腳架整平。,1)轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部使管水準(zhǔn)軸與所選二個腳腿地面支點連線平行，升降一腳腿使管水準(zhǔn)器氣泡居中。

8、2)轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部使管水準(zhǔn)軸轉(zhuǎn)動90°，升降第三腳腿使管水準(zhǔn)器氣泡居中。應(yīng)重復(fù)一二次。 4.精確整平。1) 轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部使管水準(zhǔn)軸與所選二個腳螺旋中心連線平行，相對轉(zhuǎn)動二個腳螺旋使管水準(zhǔn)器氣泡居中。管水準(zhǔn)器氣泡在整平中的移動方向與轉(zhuǎn)動腳螺旋左手大拇指運動方向一致。2)轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部90°，轉(zhuǎn)動第三腳螺旋使管水準(zhǔn)器氣泡居中。重復(fù)1)2)使水準(zhǔn)器氣泡精確居中。,二、瞄準(zhǔn),瞄準(zhǔn)的實質(zhì)：安置在地面點上的經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸對

9、準(zhǔn)另一地面點的中心位置。一般地，被瞄準(zhǔn)的地面點上設(shè)有觀測目標(biāo)，目標(biāo)中心在地面點的垂線上，目標(biāo)是瞄準(zhǔn)的主要對象。瞄準(zhǔn)的步驟：大致瞄準(zhǔn)、對光、精確瞄準(zhǔn)。,三、讀數(shù),在經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)目標(biāo)之后從讀數(shù)窗中讀水平方向值。讀數(shù)與記錄有呼有應(yīng)，有錯即糾。糾錯的原則“只能劃改，不能涂改”。最后的讀數(shù)值應(yīng)化為度、分、秒的單位。,§3.4 水平角測量,一、方向法?；蚍Q測回法，用于測量二個方向或三個方向構(gòu)成的角度。1．準(zhǔn)備工作：1)選定起始

10、方向。2) 在地面點安置經(jīng)緯儀和樹立目標(biāo)。3) 做好望遠(yuǎn)鏡的對光。4)根據(jù)需要進行水平度盤配置。,選定測量的角度是∠AOB(α)。 1)盤左觀測：經(jīng)緯儀的豎直度盤在望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)視線左側(cè)的位置，該盤位稱為盤左。觀測基本方法:(1)按順時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部的方向瞄準(zhǔn)目標(biāo)； (按順時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部先瞄準(zhǔn)A目標(biāo)，后瞄準(zhǔn)B ) 。(2)在分別瞄準(zhǔn)目標(biāo)后立即讀數(shù)，記錄。,2．觀測方法：,2)盤右觀測：經(jīng)緯儀的豎直度盤在望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)視線右側(cè)的位

11、置，該盤位稱為盤右。盤左觀測變盤右觀測的基本方法：(1)沿橫軸縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡180°，轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部使儀器處于盤右位置;(2)按逆時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部的方向瞄準(zhǔn)目標(biāo); (按逆時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部先瞄準(zhǔn)B目標(biāo)，后瞄準(zhǔn)A)。(3)在分別瞄準(zhǔn)目標(biāo)后立即讀數(shù)，記錄。,方向法觀測水平角的記錄,3．計算與檢核(上半測回，下半測回，一個測回)1)計算半測回角度觀測值。盤左：?左= 49°50′12″—0°01′18″=49

12、76;48′54″，盤右： ?右=229°50′18″—180°01′48″=49°48′30″。2)檢核計算Δ= ?左—?右， 與Δ容比較。3)計算一測回平。(檢核結(jié)果Δ＜Δ容),消除減少誤差方法：1)認(rèn)真安置儀器，對中準(zhǔn)確。2)多測回測量。3)盤左盤右觀測。4)精確整平儀器。一測回不平重測。5)看清目標(biāo)，瞄準(zhǔn)準(zhǔn)確。6)認(rèn)真讀數(shù)。7)好天氣，避烈日。8)認(rèn)真檢查。9)認(rèn)真設(shè)點位，目

13、標(biāo)好。,§3.5 豎直角測量,3.盤右觀測觀測步驟同上述盤左觀測。,1.準(zhǔn)備工作 1)確定始讀數(shù)（0? or 90? or 180? or 270? ）； 2)確定豎直角的計算公式（?=目標(biāo)讀數(shù)-始讀數(shù) or ?=始讀數(shù)-目標(biāo)讀數(shù)）,2.盤左觀測1)瞄準(zhǔn)目標(biāo)。望遠(yuǎn)鏡視場目標(biāo)象的頂面與十字絲象靠近中間的中橫絲相切；或目標(biāo)象的頂面平分十字絲象靠近中間部分的雙橫絲；或十字絲的單橫絲平分目標(biāo)象的中間位置。2)精平，