第三章角度测量.ppt
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1、第三章第三章 角度测量角度测量第一节第一节 角度测量的原理和仪器角度测量的原理和仪器水平面水平面=b-aAOBab顺顺时时针针注注记记水平角:水平角:过一点到两个目标的方向线垂直投影到水平面上所成的夹角。过一点到两个目标的方向线垂直投影到水平面上所成的夹角。0360。水平角的概念水平角的概念一、水平角测量的原理一、水平角测量的原理一、水平角测量的原理一、水平角测量的原理abo二、竖直角测量原理二、竖直角测量原理 水平线水平线仰角仰角俯角俯角天顶距天顶距铅铅垂垂线线竖直角竖直角在同一铅垂面内,瞄准目标的倾斜视线与 水平视线的夹角(也叫垂直角)。=0 90 ,仰角为正,俯角为负。水平面水平面竖直角
2、测量原理演示竖直角测量原理演示竖直角测量原理演示竖直角测量原理演示经纬仪必须具备三个条件:经纬仪必须具备三个条件:有一个能够置于水平位置带刻度的圆盘,圆盘必须安有一个能够置于水平位置带刻度的圆盘,圆盘必须安置在角顶点的铅垂线上。置在角顶点的铅垂线上。有一个能够在上、下、左、右旋转的望远镜,并且能有一个能够在上、下、左、右旋转的望远镜,并且能够指示读数。够指示读数。应有一个能指示读数的指标。应有一个能指示读数的指标。北光TDJ6型苏光J2型光学经纬仪光学经纬仪电子经纬仪电子经纬仪 北光DJD2型光学对中器光学对中器水平制微动螺旋水平制微动螺旋望远镜制微螺旋望远镜制微螺旋操作键盘操作键盘南南方方E
3、T-0205电电子子经经纬纬仪仪ET-02/05电经键盘与显示屏电经键盘与显示屏(1)对中:对中:目的:目的:使度盘的中心与测站点在同一条铅垂线上。对中的误差应使度盘的中心与测站点在同一条铅垂线上。对中的误差应小于小于3 mm3 mm。三、经纬仪的操作三、经纬仪的操作 1.经纬仪的测站安置工作:对中、整经纬仪的测站安置工作:对中、整平平 步骤:步骤:脚架安置在测站上,高度适中,架头大致平。在连接螺旋脚架安置在测站上,高度适中,架头大致平。在连接螺旋下方挂一垂球,下方挂一垂球,调节调节线长线长,以便于垂球,以便于垂球对对准准测测站点。站点。装装上上经经纬纬仪仪,旋旋上上连连接接螺螺旋旋,检检查查
4、对对中中,若若相相差差不不大大(1-(1-2cm)2cm),稍稍松松开开连连接接螺螺旋旋,双双手手扶扶基基座座,在在架架头头上上移移动动仪仪器器,使使垂垂球尖精确球尖精确对对准准测测站点,使站点,使对对中中误误差小于差小于3mm3mm。用用光光学学对对中中器器对对中中。在在用用垂垂球球大大致致对对中中后后,粗粗平平仪仪器器,然然后后用用光光学学对对中中器器对对中中,先先转转其其目目镜镜使使刻刻划划圆圆圈圈清清晰晰,再再推推拉拉目目镜镜管管使使地地面面点点成成象象清清晰晰,在在架架头头移移动动仪仪器器,使使地地面面点点位位于于刻刻划划圈圈中中心,心,使使对对中中误误差达到差达到1mm1mm。正确
5、使用垂球线调节板正确使用垂球线调节板用光学对中器对中的步骤:用光学对中器对中的步骤:3.3.操作光学对中器:操作光学对中器:操作光学对中器:操作光学对中器:(1)旋旋转转光光学学对对中中器器的的目目镜镜使使分分划划板板的的刻刻划划圈圈清清晰晰,再再推推进进或或拉拉出对中器的目镜管,使地面点标志成象清晰。出对中器的目镜管,使地面点标志成象清晰。(2)稍稍微微松松开开中中心心连连接接螺螺旋旋,在在架架头头上上平平移移仪仪器器(尽尽量量做做到到不不转转动动仪仪器器),直直到到地地面面标标志志中中心心与与刻刻划划中中心心重重合合,最最后后旋旋紧紧连连接接螺螺旋旋。检检查查圆圆水水准准器器是是否否居居中
6、中,检检查查对对中中情情况况,反反复复进进行行调调整整,从从而而保证对中误差不超过保证对中误差不超过mm。1.1.架面要基本平,悬挂垂球大致对中:架面要基本平,悬挂垂球大致对中:架面要基本平,悬挂垂球大致对中:架面要基本平,悬挂垂球大致对中:安三角架时,架面要基本上平,并调节基座螺旋大致等高。悬安三角架时,架面要基本上平,并调节基座螺旋大致等高。悬挂垂球对中。挂垂球对中。2.2.粗平:粗平:粗平:粗平:光学对中器对准地面测站点时,仪器的竖轴必须竖直,因此应光学对中器对准地面测站点时,仪器的竖轴必须竖直,因此应调脚螺旋使圆水准器气泡居中。调脚螺旋使圆水准器气泡居中。照准部旋转照准部旋转90左手大
7、拇指的运动的方向是左手大拇指的运动的方向是气泡运动的方向。气泡运动的方向。(2)(2)整平整平 整平的目的是使水平度盘处于水平位置整平的目的是使水平度盘处于水平位置。首先使圆水首先使圆水准管使仪器大致水平,然后用水准管使仪器精确整平。准管使仪器大致水平,然后用水准管使仪器精确整平。第二节第二节 水平角的测量方法水平角的测量方法 将经纬仪安置在测站点将经纬仪安置在测站点 O O 上,进行对中和整平。上,进行对中和整平。盘盘左左位位置置,瞄瞄准准左左方方目目标标,用用拨拨盘盘螺螺旋旋转转水水平平度度盘对准盘对准0 0或比或比0 0大点,得读数为大点,得读数为a。顺时针转动照准部,瞄准右目标,得读数
8、顺时针转动照准部,瞄准右目标,得读数 b。左左=b-a 完成上半测回观测。完成上半测回观测。盘右位置,先瞄右方目标,读数盘右位置,先瞄右方目标,读数 b。逆时针转动照准部,再瞄左目标,读数逆时针转动照准部,再瞄左目标,读数a。右右=b a 完成下半测回观测。完成下半测回观测。1.1.测回法测回法0AB上半测回:盘左:上半测回:盘左:ABAB(顺时针)(顺时针)左左=b-a 下半测回:盘右:下半测回:盘右:BABA(逆时针)(逆时针)右右=b a 上、下半测回角度之差应小于上、下半测回角度之差应小于 4040。一个测回一个测回此法适用于只有两个目标时的测角。此法适用于只有两个目标时的测角。为了减
9、少度盘的刻划误差的影响,各个测回的起始方向读数为了减少度盘的刻划误差的影响,各个测回的起始方向读数应该改变应该改变 180180/n/n(n n为测回数)为测回数)各测回角度之差,不大于各测回角度之差,不大于2424。测测测测站站站站目目目目标标标标竖盘竖盘竖盘竖盘位置位置位置位置水平度盘水平度盘水平度盘水平度盘读读读读 数数数数半测回角值半测回角值半测回角值半测回角值一测回角值一测回角值一测回角值一测回角值各测回角各测回角各测回角各测回角值值值值 OO(1)(1)A A左左左左 B B B B右右右右A AOO(2)(2)A A左左左左 B BB B右右右右A A各测回角度之差,不大于各测回
10、角度之差,不大于各测回角度之差,不大于各测回角度之差,不大于24242424上、下半测回角度之上、下半测回角度之上、下半测回角度之上、下半测回角度之差应小于差应小于差应小于差应小于 404040400020668491824849301800224684712684706684709900136158484268470633848482700148684700684703684706为了减少度盘的刻划误差,各个测回的起始读数应为了减少度盘的刻划误差,各个测回的起始读数应为了减少度盘的刻划误差,各个测回的起始读数应为了减少度盘的刻划误差,各个测回的起始读数应该改变该改变该改变该改变 180180
11、180180/n/n/n/n。测回法测角记录表测回法测角记录表ABo光学对中器光学对中器水平制微动螺旋水平制微动螺旋望远镜制微螺旋望远镜制微螺旋操作键盘操作键盘南南方方ET-0205电电子子经经纬纬仪仪ET-02/05电经键盘与显示屏电经键盘与显示屏电经测回法测量水平角步骤:电经测回法测量水平角步骤:例如,测量例如,测量AOB水平角,测量内角:在水平角,测量内角:在HR状态下,状态下,盘左位置,瞄准盘左位置,瞄准A目标,按目标,按2次次【0SET】键,键,A方向水平方向水平度盘读数置度盘读数置0,顺时针旋转照准部瞄准,顺时针旋转照准部瞄准B方向读数,即为半方向读数,即为半测回内角值。纵转望远镜
12、后成盘右位置,瞄测回内角值。纵转望远镜后成盘右位置,瞄B读数,逆时读数,逆时针转瞄针转瞄A读数即完成下半测回的内角测量。读数即完成下半测回的内角测量。将经纬仪安置在测站点将经纬仪安置在测站点 O O 上,进行对中和整平。上,进行对中和整平。盘盘左左位位置置,瞄瞄准准起起始始目目标标 A A,用用拨拨盘盘螺螺旋旋转转水水平平度度盘盘对对准准0 0或或比比0 0大大点点,得得读读数数为为a。顺顺转转照照准准部部,依依次次瞄瞄准准目目标标B B、C C等,分别读数得等,分别读数得b,c等,最后又回到等,最后又回到 A A 点,读数点,读数 a。盘左从盘左从 瞄准目标瞄准目标A A 到又回到到又回到
13、A A 的的过程,称为归零过程,称为归零。两次瞄准目标。两次瞄准目标 A A 的读的读数差称为数差称为归零差归零差,=a-a。J6J6级经纬仪,归零差不得大于级经纬仪,归零差不得大于 1818。以上过程称为上半测回。以上过程称为上半测回。OABC2.2.方向观测法方向观测法(全圆测回法全圆测回法)此法适用于多于两个目标的测角。此法适用于多于两个目标的测角。此法适用于多于两个目标的测角。此法适用于多于两个目标的测角。盘右位置,先瞄盘右位置,先瞄 A A 目标,读数目标,读数 a。逆时针转动照准部,依次瞄准目标逆时针转动照准部,依次瞄准目标C C、B B等,分别读数得等,分别读数得c,b 等,最后
14、又回到等,最后又回到A A点,读数点,读数 a。以上过程称为下半测回。以上过程称为下半测回。上半测回:盘左:上半测回:盘左:ABCAABCA下半测回:盘右:下半测回:盘右:ACBAACBA一个测回一个测回OABC全圆测回法记录表全圆测回法记录表 盘左、盘盘左、盘右平均值右平均值 A A C C B B A AO O(2(2)A AC C B B A A O O(1(1)盘右盘右盘左盘左水平角值水平角值各测回归各测回归零方向平零方向平均均 值值归零方归零方向向 值值2C2C水平度盘读数水平度盘读数目目标标测测站站001066248361512024001121800118331202424248
15、301800112-6+60-600109624833151202400115(000112)000006247211511912900106152483024120309001182700112612018333482427001060+6+12+690010615248272412024900115(900110)0000062471715119140000062471915119136247198831542084047OABC 各各测测回回同同一一方方向向归归零零后后的的方方向向值值不不相相等等,其其差差不不大大于于2424。符符合合要要求求,则则取取平平均均值值作作为为各各测测回回归
16、归零零方方向的最后结果。向的最后结果。若若一一个个测测站站上上观观测测的的方方向向不不多多于于三三个个,观观测测时时可可不不作作归归零零校校核核,即即照照准准部部依依次次瞄瞄各各方方向向后后,不不再再瞄瞄准准起始方向,这样的观测方法称为方向观测法。起始方向,这样的观测方法称为方向观测法。(1)(1)脚架高度要调合适,目估架面大致水平,调脚螺旋高度大致等脚架高度要调合适,目估架面大致水平,调脚螺旋高度大致等高,脚架踩实,中心螺旋拧紧,观测时手不要扶脚架,转动照准高,脚架踩实,中心螺旋拧紧,观测时手不要扶脚架,转动照准部及使用各种螺旋时,用力要轻。部及使用各种螺旋时,用力要轻。(2)(2)对中时,
17、先用垂球对中,然后再用光学对中器精对中。测角精对中时,先用垂球对中,然后再用光学对中器精对中。测角精度要求越高,或边长越短,则要求对中要越准确。度要求越高,或边长越短,则要求对中要越准确。(3)(3)整平时,先粗平后精平。若观测目标的高度相差较大时,要特整平时,先粗平后精平。若观测目标的高度相差较大时,要特别注意仪器整平。别注意仪器整平。(4)(4)要消除视差,并用十字丝交点照准目标底部或桩上小钉。要消除视差,并用十字丝交点照准目标底部或桩上小钉。(5)(5)按观测顺序记录水平度盘读数,边测边检查,限差超限重测。按观测顺序记录水平度盘读数,边测边检查,限差超限重测。(6)(6)水准管气泡应在观
18、测前调好,一测回过程中不允许再调,如气水准管气泡应在观测前调好,一测回过程中不允许再调,如气泡偏离中心超过一格时,应再次整平重测该测回。泡偏离中心超过一格时,应再次整平重测该测回。(7)(7)全圆测回法观测时,应注意选择清晰目标作为起始方向。全圆测回法观测时,应注意选择清晰目标作为起始方向。3.3.水平角观测注意事项水平角观测注意事项第三节第三节 竖直角的测量方法竖直角的测量方法 竖角观测步骤竖角观测步骤1.经纬仪安置于测站经纬仪安置于测站A上,对中、整上,对中、整平。盘左位置瞄准目标,要用十字丝的横平。盘左位置瞄准目标,要用十字丝的横丝切于目标的顶端,如右图所示。丝切于目标的顶端,如右图所示
19、。2.把竖盘指标自动归零开关打开,即转螺旋使其把竖盘指标自动归零开关打开,即转螺旋使其ON对准支架对准支架上的红点。此时即可读竖盘读数上的红点。此时即可读竖盘读数(读数窗中读数窗中V窗口窗口)。例如,瞄准目标。例如,瞄准目标B盘左读数盘左读数L为为781818,记入表格。,记入表格。3.盘右位置,再瞄准目标盘右位置,再瞄准目标B,注意仍用十字丝的横丝瞄准目标,注意仍用十字丝的横丝瞄准目标顶端,此时读竖盘读数顶端,此时读竖盘读数R为为2814200,记入表格。,记入表格。测站测站目标目标盘位盘位竖盘读数竖盘读数竖角值竖角值指标指标差差x近似竖角近似竖角测回值测回值ABL7818181141421
20、14151+9R2814200114200ACL963248-63248-63234+14R2632740-63220竖盘为顺时针刻划如右图:270901800物镜(北光TDJ6型)盘左近似竖角盘左近似竖角L=90LL=90781818=114142盘右近似竖角盘右近似竖角R=R270R=2814200270=114200竖角观测记录表竖角观测记录表竖角测回值,即竖角测回值,即指标差指标差x光学对中器光学对中器水平制微动螺旋水平制微动螺旋望远镜制微螺旋望远镜制微螺旋操作键盘操作键盘南南方方ET-0205电电子子经经纬纬仪仪ET-02/05电经键盘与显示屏电经键盘与显示屏电经测量竖角步骤:电经测
21、量竖角步骤:竖角观测前应进行初始始化设置,即设置水平方向为竖角观测前应进行初始始化设置,即设置水平方向为0还是还是90,后一种设置观测结果为天顶距。普通测量一般采用观测竖角。当,后一种设置观测结果为天顶距。普通测量一般采用观测竖角。当显示屏显示显示屏显示“V0SET”时时,即提示竖盘指标应归零。操作法是,在即提示竖盘指标应归零。操作法是,在盘左位置将望远镜在水平方向上转动盘左位置将望远镜在水平方向上转动12次,当望远镜通过水平视次,当望远镜通过水平视线时,仪器自动将竖盘指标归零,并显示出当时望远镜视线方向的线时,仪器自动将竖盘指标归零,并显示出当时望远镜视线方向的竖角值。竖角具体观测步骤与光学
22、经纬仪相同。竖角值。竖角具体观测步骤与光学经纬仪相同。电子经纬仪的使用电子经纬仪的使用方法方法 一、仪器各部件名称一、仪器各部件名称和各种功能和各种功能 一)仪器各部件名称一)仪器各部件名称一)仪器各部件名称一)仪器各部件名称 1 1、望远镜物镜、望远镜物镜 2 2、望远镜粗瞄器、望远镜粗瞄器 3 3、水平制动手轮、水平制动手轮 4 4、水平微动手轮、水平微动手轮 5 5、液晶显示器、液晶显示器 6 6、下水平制动手轮、下水平制动手轮 7 7、通讯接口(用于与、通讯接口(用于与EDMEDM连接)连接)8 8、仪器中心标记、仪器中心标记 9 9、光学对点器、光学对点器 1010、RS-232CR
23、S-232C通讯接口通讯接口1111、手提把、手提把1212、手提把固定螺丝、手提把固定螺丝1313、望远镜调焦手轮、望远镜调焦手轮1414、电池、电池1515、望远镜目镜、望远镜目镜 1616、垂直自动手轮、垂直自动手轮1717、垂直微动手轮、垂直微动手轮1818、长水准器、长水准器1919、操作键、操作键 2020、圆水准器、圆水准器 2121、基座固定板把、基座固定板把 2222、安平角螺旋、安平角螺旋 2323、底板、底板一、仪器各部件名称一、仪器各部件名称和各种功能和各种功能 二)显示二)显示一、仪器各部件名称一、仪器各部件名称和各种功能和各种功能 显示标记显示单位GONG放样测量S
24、O百分比%Z坐标功能键选择模式FE坐标倾斜校正模式TILTN坐标重复角度测量REP高差重复测量次数/角度平均值HAVG斜距重复测量角度累计Ht水平距离水平角左旋递增HLEDM工作水平角右旋递增HR电池电压垂直角V内容显示内容显示一、仪器各部件名称一、仪器各部件名称和各种功能和各种功能 三)操作键三)操作键三)操作键三)操作键一、仪器各部件名称一、仪器各部件名称和各种功能和各种功能 距离测量模式增加闪烁数码闪烁数字向左或向右移动电源开关POWE 转换水平角置零OSET坐标测量模式N、E、Z坐标显示的转换垂直角显示垂直角/百分比选择ANG%显示器和视距板照明开关第二功能键选择FUNC重复角度测量R
25、EP固定水平角度HOLD记录键,按动一次保留数据,再按动一次传递数据 REC右旋/左旋水平角(测量选择)R/L功能键名功能键名/SD/REHD 四)四)四)四)RSRS232C232C串行信号接口串行信号接口串行信号接口串行信号接口 一、仪器各部件名称一、仪器各部件名称和各种功能和各种功能 RS232C串行信号接口用于DJD2与计算机或电子手簿的连接。通过它可将DJD2所测得的数据传递到计算机中,也可将计算机中的已知数据输入到DJD2仪器中。一、仪器各部件名称一、仪器各部件名称和各种功能和各种功能 在各种模式下都可以输出以下数据:模式模式输输出出角度模式角度模式V.HR.(HL)V.HR.(H
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- 第三 角度 测量
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