角测量光学经纬仪.pptx
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1、1.水平 角观 测原 理一.水平角观测原理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。0360。水平面aobAOB也可理解成是包含OA、OB视线 的两个铅垂面之间的二面角。0ba水平度盘=b-a=b-a第1页/共53页2.2.垂 直 角 观测 原 理2.竖直角观测原理天顶铅垂线水平线ACB090 180270高度角在同一竖直面内,目标方向与水平方向的夹角称为高度角。=0 90,仰角为正,俯角为负;也叫垂直角。天顶距:目标方向与天顶方向(即铅垂线的反方向)的夹角称为天顶距。竖直角:高度角、天顶距都是竖直面内的角,通称竖直角。注:本书中的出现的术语“竖直角”若未作特殊说明,皆指高
2、度角。第2页/共53页2-2 光学经纬仪经纬仪概述DJ6经纬仪的构造第3页/共53页一.经 纬 仪 的技 术 参 数2.2.经纬仪的技术参数技术项目一测回水平方向中误差望远镜有效孔径不小于望远镜放大倍数不小于水准管分划值水平度盘垂直度盘主要用途经纬仪等级DJ1 DJ2 DJ6 1 2 6二等平面控制测量及精密工程测量60mm 40mm 40mm30倍 28倍 26倍 6/2mm 20/2mm 30/2mm 10/2mm 20/2mm 30/2mm 三、四等平面控制测量及一般工程测量图根控制测量 及一般工程测量技术参数 表3-1一、经纬仪概述 1.经纬仪分类 第4页/共53页二.光学经纬仪的构造
3、二.D J 6经 纬 仪 的构 造基座、照准部、水平度盘、读数装置基座照准部第5页/共53页基座水平度盘照准部1.基 座1)脚螺旋用于整平仪器2)轴座连接螺旋(固定螺旋)1基座第6页/共53页2.照 准 部1).望远镜组成-见 课本P18图2.3 视准轴在用望远镜进行目标照准时,要注意正确的操作程序:.目镜调焦;.目标照准;.消除视差(视差定义、产生原因、消除方法)2)水准器3)光学对中器2.2.照准部望远镜十字丝第7页/共53页水准器水准管(管水准器)水准管零点水准管轴气泡居中水准管分划值圆水准器圆水准器零点圆水准器轴气泡居中圆水准器分划值第8页/共53页光学对中器当地面标志中心与光学对中器
4、的靶心重合,则地面标志中心与经纬仪竖轴中心位于同一条铅垂线上。P20图2.9第9页/共53页水平度盘水平度盘由光学玻璃制成;顺时针0360刻度;仪器整平,水平度盘水平;水平度盘与照准部相互脱离;改变度盘位置,要使用复测扳手或度盘变换手轮。读数显微镜竖直度盘(竖盘)3.3.度盘和读数系统 090180270090180270第10页/共53页4.J 6 经 纬仪 的 读 数 装置图3-5 J6经纬仪度盘读数光路水平度盘水平度盘垂直度盘垂直度盘读数光路第11页/共53页J 6 光 学 经 纬 仪 读 数度盘上1度分划的间隔 经放大后,与分微尺全长相等。分微尺全长分60格,因 此其最小格值为1=60
5、。读数时,秒数必须估读。估读至0.1格,因此,估读的秒数都应是6的倍数。J6J6光学经纬仪读数两种读数测微装置:分微尺测微和平行玻璃板测微水平度盘读数:730424017373第12页/共53页b).平 行 玻 璃 板 测 微平行玻璃板与测微尺由测微手轮控制。转动测微手轮,使度盘像移动,则移动量可在测微尺上读出。平行玻璃板最大调节范围为30分,测微尺全长刻度也等于30分。操作时,调节测微手轮,使度盘 某度(或某30分)的刻度线居中于双线读数指标,双指标线所夹刻度的度数(或30分)加上测微尺读数,即为该方向的读数。b).b).平行玻璃板测微利用测微手轮,用指标线读数水平度盘读数:921730第1
6、3页/共53页2-3经纬仪的检验与校正经纬仪的轴线及其应满足的条件经纬仪的检验和校正第14页/共53页一、经纬仪的轴线及其应满足的条件1.经纬仪的主要轴线有:1)仪器旋转轴(简称竖轴)VV1;2)照准部水准管轴LL1;3)圆水准器轴LL1;4)望远镜的旋转轴(简称横轴)HH1;5)视准轴CC1。第15页/共53页2.经纬仪在水平角观测时应满足:1)竖轴必须竖直;2)水平度盘必须水平,其分划中心应与竖轴重合;3)望远镜上下转动时,视准轴形成的视准面必须是竖直平面。3.度盘偏心误差:度盘的分划中心O与照准部的旋转中心O不重合引起的误差称为度盘偏心差。计算公式见课本P25 第16页/共53页综上所述
7、,经纬仪必须满足下列几个条件:1照准部水准管轴应垂直于竖轴,即LL1VV1;2视准轴应垂直于横轴,即CC1HH1;3横轴应垂直于竖轴,即HH1VV1;安置仪器时,为了快速地整平仪器,往往用圆水准气泡居中来粗平仪器,因此又要求:4圆水准轴平行于纵轴,即LL1VV1;观测水平角时,若用十字丝交点去瞄准目标不很方便,通常是用竖丝去瞄准目标,这又要求:5十字丝竖丝垂直于横轴;6在进行垂直角观测时,竖盘指标差应较小,应保证竖盘指标处于铅直位置;7为保证光学对中器能正确地使仪器对中,光学对中器视准轴位置应正确。第17页/共53页二、经纬仪的检验和校正(一)水准管轴应垂直于竖轴的检验和校正(LL1VV1)1
8、检验 2校正 3检校原理 第18页/共53页(二)圆水准器的检验和校正(LL1VV1)1检验:在照准部水准管轴检校完成的基础上,整平经纬仪,若圆水准器气泡不居中,则需校正。2校正:如图2-19,用改正针拨动圆水准器下面的校正螺钉,使圆水准器气泡居中即可。第19页/共53页(三)十字丝竖丝应垂直于横轴的检验和校正1检验方法 2校正方法 第20页/共53页(四)视准轴应垂直于横轴的检验和校正(CC1HH1)视准轴未能真正垂直于横轴而致其偏离正确位置的小角值称为视准误差c。1检验原理:2c盘左读数(盘右读数土180)2校正方法:当|2c|20时需要校正。1)不含度盘偏心差时校正方法:计算盘左盘右瞄准
9、同一目标的水平盘读数的盘右(或盘左)正确读数a=a右+(a左180)/22)含度盘偏心差时校正方法-正倒镜法(见下一张)第21页/共53页含度盘偏心差时校正方法-正倒镜法第22页/共53页(五)横轴应垂直于竖轴的检验(HH1VV1)引起横轴不水平有两方面的原因:一为竖轴虽已竖直而横轴不垂直于竖轴;一为横轴虽已垂直竖轴,但竖轴本身不竖直。前者称为横轴误差,后者称为竖轴倾斜误差。用盘左、盘右观测同一个目标时,i数值相等而符号相反,取盘左、盘右观测值的平均值可抵消横轴误差的影响。1.横轴误差计算公式见课本P302)校正:由于光学经纬仪的横轴是密封的,一般能保证横轴与竖轴的垂直关系,测量人员只需进行检
10、验,而校正一般由专门的仪器检修人员完成。1)检验(见课本P31顶)第23页/共53页2竖轴倾斜误差产生竖轴倾斜误差的原因是:水准管轴不垂直于竖轴,或安置仪器时水准管气泡未完全居中。处理方法:由于经纬仪安置后竖轴的倾斜方向一般不会改变,盘左、盘右观测也不会改变,所以用盘左、盘右观测的方法不能抵消竖轴倾斜误差对某一方向值的影响。因此,在观测前,要仔细地进行照准部水准管的检验和校正,观测目标的垂直角较大时,应使水准管的气泡严格居中,以减弱竖轴倾斜误差对水平方向值的影响。第24页/共53页(六)光学对中器的检验和校正1.检验:两步2.校正:专业人员第25页/共53页2-4 水平角观测经纬仪的安置水平角
11、观测与计算第26页/共53页经纬仪的安置安置三脚架和仪器使用光学对中器对中用水准管精确整平仪器水平角观测水平角观测第27页/共53页安置三脚架和仪器(1)选择坚固地面放置脚架之三脚,架设脚架头至适当高度,以方便观测操作。(2)将垂球挂在三脚架的挂钩上,使脚架头尽量水平地移动脚架位置并让垂球粗略对准地面测量中心,然后将脚尖插入地面使其稳固。(3)检查脚架各固定螺丝固紧后,将仪器置于脚架头上并用中心联接螺旋联结固定。第28页/共53页使用光学对中器对中(1)调整仪器三个脚螺旋使圆水准器气泡居中。通过对中器目镜观察,调整目镜调焦旋钮,使对中分划标记清晰。(2)调整对中器的调焦旋钮,直至地面测量标志中
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