测量学第三章 陈丽华

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,测量学课件,南京工业大学,地理信息与测绘工程系,第三章 角度测量,主要内容：,水平角和垂直角测量原理，,DJ6,型光学经纬仪的使用，水平角和垂直角的观测、计算方法，角度测量的误差分析、,DJ6,的检校。,主要目的：,使学生了解经纬仪测角原理，掌握测量水平角和垂直角的方法。了解经纬仪各轴线间应满足的几何条件。,重点内容：,测回法施测水平角、中丝法施测垂直角的观测方法、经纬仪各轴线间应满足的几何条件。,角度测量仪器是,光学经纬仪,，它能测量,水平角,和,垂直角,。水平角用于求算地面点的坐标和两点间的坐标方位角，垂直角用于求算高差或将倾斜距离换算成水平距离。,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,3-1.,角度测量原理,1,、水平角测量原理,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。,0,360,。,也可看成是包含,BA、BC,视线 的,两个铅垂面之间,的两面角。,0,c,a,水平度盘,=c-a,水平面,a,b,c,A,B,C,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,3-1.,角度测量原理,2,、垂直角测量原理,垂直角,在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与水平视线的夹角,(,也叫竖直角,),。,=0,90,，仰角为正，俯角为负。,天顶,铅垂线,水平线,A,C,B,0,90,180,270,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,3-2.,DJ,6,型光学经纬仪及操作,1,、分类：,按其精度等级划分,:,DJ,07,、DJ,1,、DJ,2,（,精密光学经纬仪）,DJ,6,（,普通光学经纬仪）等,下标数字该仪器一测回方向观测中误差的秒数。,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,DJ,6,型光学经纬仪及操作,l-,基座；2-脚螺旋；3-轴套制动螺旋；4-脚螺旋压板5-水平度盘外罩；6-水平方向制动螺旋；,7-水平方向微动螺旋；8-照准部水准管；9,物镜；,l0-,目镜调焦螺旋；11-瞄准用的准星；12-物镜调焦螺旋；,l3-,望远镜制动螺旋；,l4-,望远镜微动螺旋；,l5-,反光照明镜；,l6-,度盘读数测微轮；,l7-,复测机钮；,18-竖直度盘水准管；19-竖直度盘水准管微动螺旋；20-度盘读数显微镜,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,2、基本构造,DJ,6,型光学经纬仪及操作,(1),基座,基座是支承整个仪器的底座。,脚螺旋用于整平仪器。,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,基座,水平度盘,照准部,DJ,6,型光学经纬仪,(2),照准部,照准部,(,水平,),制动、微动,望远镜,(,竖直,),制动、微动,圆水准器,8,/2,mm；,管水准器,30,/2,mm,望远镜：倒像,26,30,倍,目镜调焦，物镜调焦，,粗瞄准器，十字丝,读数显微镜,竖盘部分,光学对点器,复测扳手或度盘变换器,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,DJ,6,型光学经纬仪及操作,(3),水平度盘,水平度盘由光学玻璃制成,顺时针,0,360,刻度；,仪器整平，水平度盘水平；,水平度盘与照准部相互脱离；,当照准部转动时，水平度盘并不随之转动,。,改变度盘位置，要使用复测,扳手或度盘变换手轮。,0,90,180,270,0,90,180,270,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,DJ,6,型光学经纬仪及操作,3,、读数设备及方法,DJ,6,型光学经纬仪的读数设备包括：,度盘、光路系统及测微器。,（,1,）分微尺读数装置及其读数方法,例如：水平度盘整个读数,为,178,0,+05.,=,l78,0,0554，,竖直度盘整个读数,为,86,0,06,18,。,DJ6,型经纬仪读数窗,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,J,6,光学经纬仪读数,J6,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,。,读数,估读至,0.1,格，因此，,估读的秒数都应是,6,的,倍数。,a).,分微尺测微,利用度盘刻度线，在分微尺上读数。,水平度盘读数：,73,04,24,0,1,73,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,DJ,6,型光学经纬仪及操作,（2,）单平板玻璃测微器装置及其读数方法,水平度盘整个读数为,l5,0,1200,，,竖直度盘整个读数为,91,0,18,06,DJ6,型经纬仪读数窗,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,DJ,6,型光学经纬仪及操作,4、,DJ6,型光学经纬仪的基本操作,（,1,）经纬仪安置：,对中,将仪器中心安置在过测,站点的铅垂线上。,对中误差,3,mm。,可用垂球对中和光学对中器对中,B,C,A,对中,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,DJ,6,型光学经纬仪及操作,垂球对中步骤：,粗略对中：,移动三脚架，使垂球尖离测,站中心,1,2,cm,内；,精确对中：,稍微松开中心螺丝，在脚架,头上移动,(,不能旋转,),仪器，使垂球尖精,确对中测站标志中心，旋紧中心螺丝。,注意,脚架头首先要放平，三个脚螺旋,基本等高；,脚架适当踩实；,垂球尖尽量接近标志，便于判断。,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,DJ,6,型光学经纬仪及操作,光学对中步骤：,对准、调平、整平、对中,打开三脚架，装上经纬仪；,固定三脚架一脚，双手持脚架另,二脚并不断调整其位置，同时观,测光学对点器十字分划，使其基,本,对准,测站标志，踩实脚架；调,节脚螺旋，使光学对点器精确,对,准,测站标志；,伸缩三脚架,(,二脚,),，,调平,仪器，,使圆气泡居中；,调脚螺旋，精确,整平,仪器，并通,过在脚架头上移动仪器，精确,对,中,。,有时必须反复上述三步的操作。,图3-14,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,DJ,6,型光学经纬仪及操作,整平,使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平，竖盘位于铅垂面内。整平误差,1,格。,气泡居中，,1,、,2,等高,1,2,3,1,2,3,气泡居中，,3,与,1,、,2,等高,用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气泡居中,(,反复,),。,一测回观测过程中，不得再调气泡。,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,DJ,6,型光学经纬仪及操作,（2,）瞄准目标：,瞄准,用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。,DJ,6,型光学经纬仪及操作,操作步骤：,粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精 确瞄准,。,用水平微动完成瞄准。,尽量瞄准目标下部，减少由于目标不垂直引起的方向误差。,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,3-3.,水平角观测,1,、测回法：,用于两个目标方向之间的水平角观测。,步骤：,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,(1)安置仪器于测站,O,点，对中、整平,(2)上半测回：盘左，,L,A,L,B,(3),下半测回：盘右，,R,B,R,A,上半测回和下半测回构成一测回。,(4)若,左,-,右,40，认为观测合格。此时可取,测回法观测水平角记录手簿,测站,目标,竖盘位置,水平度盘读数,半测回角值,一测回平均角值,备注,A,左,0 20 12,42 25 18,42 25 15,附图,B,42 45 30,A,右,180 20 30,42 25 12,B,222 45 42,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,3-3.,水平角观测,2,、方向观测法：,用于两个以上目标方向的水平角观测,(1),操作步骤：,盘左位置：,瞄准零方向,A，,按顺时针旋转照准部，依次照准,B、C、D,各目标方向，分别读取水平度盘读数，最后再观测零方向,A，,称为上半测回归零，以上称为上半测回。,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,零方向,盘左,盘右,A,B,C,D,E,3-3.,水平角观测,盘右位置：,先照准零方向,A，,按逆时针方向依次照准,D、C、B,各目标方向，分别读取水平度,盘读数，最后再照准零方向,A，,称为下半测回归零，此为下半测回。,零方向,盘左,盘右,A,B,C,D,E,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,3-3.,水平角观测,(2),方向观测法的计算：,a.,计算上下半测回归零,差(,即两次瞄准零方,向,A,的读数之差,).,b.,计算两倍视准轴误差,2,c,值,c.,计算各方向的平均读数,d.,计算各方面归零后的方向值,e.,计算各测回归零方向值的平均值,1.角度测量原理,2.,DJ6,型光学经纬仪及操作,3.水平角观测,4.垂直角观测,5.,DJ6,型光学经纬仪检验与校正,6.角度测量的误差及注意事项,方向观测法记录手簿,测站,测回,目标,水平度盘读数,2C,平均读数,归零后的方向值,测回归零方向值平均值,简 图与,角值,盘 左（,L）,盘 右（,R）,0 /,0 /,/,0 /,0 /,0 /,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,O,1,A,0 00 06,180 00 06,0,0 00 09,0 00,00,0 00,00,附图,B,31 45 18,211 45 06,+12,31 45 12,31 45 03,31 45 04,C,92 26 12,272 26