建筑測(cè)量第3章角度測(cè)量

1、第三章 角度測(cè)量,第七節(jié) 角度測(cè)量誤差分析及注意事項(xiàng),第一節(jié) 角度測(cè)量原理,第二節(jié) DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀,第四節(jié) 水平角觀測(cè),第五節(jié) 豎直角觀測(cè),第六節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正,本章小結(jié),exit,第八節(jié) 電子經(jīng)緯儀簡(jiǎn)介,第三節(jié) 經(jīng)緯儀的使用,角度測(cè)量包括 水平角測(cè)量和豎直角測(cè)量。 水平角測(cè)量用于確定點(diǎn)的平面位置。 豎直角測(cè)量用于測(cè)定高差或?qū)?傾斜距離改化成水平距

2、離。 常用儀器 經(jīng)緯儀 全站儀,,,,第一節(jié) 角度測(cè)量原理,一、水平角測(cè)量原理 地面上兩條直線之間的夾角在水平面上的投影稱(chēng)為水平角。如右圖所示。,二、豎直角測(cè)量原理 在同一豎直面內(nèi)視線和水平線之間的夾角稱(chēng)為豎直角。如右圖所示，視線在水平線之上稱(chēng)為仰角，符號(hào)為正；視線在水平線之下稱(chēng)為俯角，符號(hào)為負(fù)。,,,,按精度分為 DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等。 D—大地測(cè)量?jī)x

3、器 J—經(jīng)緯儀 數(shù)字—測(cè)角精度（一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差， 單位為秒） 按讀數(shù)系統(tǒng)分為 光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀。 按性能分為 方向經(jīng)緯儀、復(fù)測(cè)經(jīng)緯儀 目前建筑測(cè)量中使用較多的是光學(xué)經(jīng)緯儀， 一般用DJ6，精度要求較高時(shí)用DJ2。,,第二節(jié) DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀,,,,正面,反面,,,,1、DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造 DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀包括基座

4、、度盤(pán)、照準(zhǔn)部三大部分。,,垂直制動(dòng),水平微動(dòng),讀數(shù)目鏡,水平度盤(pán)轉(zhuǎn)換輪,垂直微動(dòng),光學(xué)對(duì)點(diǎn)器,補(bǔ)償器轉(zhuǎn)換鈕,望遠(yuǎn)鏡,圓水準(zhǔn)器,,,,,,,,,,,,,,,,1、基座 由軸座、腳螺旋、底板、三角壓板等組成。 作用：用于連接和整平。2、度盤(pán) 包括水平度盤(pán)和豎直度盤(pán)，由光學(xué)玻璃制成。 注記：0? ~ 360? 分劃：20＇、30 ＇ 、1 ?三種注：①水平度盤(pán)順時(shí)針注記

5、，與豎軸不固定，不隨 望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)； ②水平度盤(pán)有復(fù)測(cè)鈕或變換鈕，用作改變觀測(cè) 方向的角度值； ③豎直度盤(pán)順時(shí)針注記或逆時(shí)針注記，與望遠(yuǎn) 鏡固定，隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)。,,,,,,,3、照準(zhǔn)部 主要由望遠(yuǎn)鏡、支架、豎直軸、水平軸、豎直制動(dòng)微動(dòng)螺旋、水平制動(dòng)微動(dòng)螺旋、讀數(shù)設(shè)備、水準(zhǔn)器和光學(xué)對(duì)點(diǎn)器等組成。 望遠(yuǎn)鏡 —

6、 用于瞄準(zhǔn)目標(biāo) 圓水準(zhǔn)器 — 用于粗略整平儀器 管水準(zhǔn)器 — 用于精確整平儀器 光學(xué)對(duì)點(diǎn)器— 用于使度盤(pán)中心和測(cè)點(diǎn) 在同一鉛垂線上 讀數(shù)裝置—用于讀數(shù),,,,二、讀數(shù)裝置及讀數(shù)方法 讀數(shù)裝置由棱鏡、 透鏡、讀數(shù)顯微 鏡組成； 用于讀取度盤(pán) 讀數(shù)。,,,,

7、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,讀數(shù)方法分測(cè)微尺和測(cè)微器兩種方法。,測(cè)微尺,測(cè)微器,水平讀數(shù)：215? 06＇48 "豎直讀數(shù)：78? 52＇00",豎直讀數(shù)：92? 17＇ 30"水平讀數(shù)：轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪重合讀數(shù),,,,DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)窗示意圖,,,,0 1 2 3 4 5 6,第二節(jié)

8、光學(xué)經(jīng)緯儀,正面,反面,,,,,,,讀數(shù)為 30-28-00,圖3-10 DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀,,,,圖3-11 DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)窗,,,,該讀數(shù)窗讀數(shù)為： 74°47′15.7″,該讀數(shù)窗讀數(shù)為：25°36′15.4″,,,,該讀數(shù)窗讀數(shù)5°13′ 24.0″,三、測(cè)釬、標(biāo)桿和覘牌 測(cè)釬、標(biāo)桿和覘牌均為經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)所使用的照準(zhǔn)工具。,測(cè)釬：適用與距測(cè)站較近的目標(biāo)。 標(biāo)桿：適

9、用與距測(cè)站較遠(yuǎn)的目標(biāo) 覘牌：固定在三腳架上使用，遠(yuǎn)近皆可適用； 一般為紅白或黑白相間且常與棱鏡結(jié) 合，用于電子經(jīng)緯儀或全站儀。 有時(shí)也可懸掛垂球用垂球線作為瞄準(zhǔn)標(biāo)志。,,,,經(jīng)緯儀的使用包括對(duì)中、整平、瞄準(zhǔn)和讀數(shù)四項(xiàng)基本操作。,一、對(duì)中、整平 目的： ①使測(cè)點(diǎn)中心與儀器豎軸中心在同一鉛垂線上； ②使水平度盤(pán)處于

10、水平位置。 方法：有垂球?qū)χ泻凸鈱W(xué)對(duì)點(diǎn)器對(duì)中兩種，由于 垂球?qū)χ芯容^低，且使用不便，工程測(cè)量中一般采用光學(xué)對(duì)點(diǎn)器對(duì)中。,第三節(jié) 經(jīng)緯儀的使用,,,,圖3-12 水準(zhǔn)管氣泡調(diào)整,,,,光學(xué)對(duì)點(diǎn)器對(duì)中及整平的步驟： ①安置儀器：高度適中，使測(cè)點(diǎn)在視場(chǎng)內(nèi)； ②強(qiáng)制對(duì)中：調(diào)節(jié)腳螺旋，使光學(xué)對(duì)點(diǎn)器中心 與測(cè)點(diǎn)重合； ③粗略整平：調(diào)節(jié)三腳架，使圓水準(zhǔn)氣泡居中； ④精確整

11、平：調(diào)節(jié)腳螺旋，使長(zhǎng)水準(zhǔn)氣泡居中； ⑤精確對(duì)中：移動(dòng)基座，精確對(duì)中（只能前后、 左右移動(dòng)，不能旋轉(zhuǎn)）； ⑥重復(fù)④ 、⑤兩步，直到完全對(duì)中、整平。,,,,二、調(diào)焦與瞄準(zhǔn) 目的：視準(zhǔn)軸對(duì)準(zhǔn)觀測(cè)目標(biāo)的中心。 方法： ① 調(diào)節(jié)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲清晰； ②利用粗瞄器，粗略瞄準(zhǔn)目標(biāo)，固定制動(dòng)螺旋； ③調(diào)節(jié)物鏡調(diào)焦

12、螺旋使目標(biāo)成像清晰，注意消 除視差； ④調(diào)節(jié)制動(dòng)、微動(dòng)螺旋，精確瞄準(zhǔn)。,,,,,,,,測(cè)水平角用雙絲夾粗目標(biāo),測(cè)豎直角用橫絲切目標(biāo)頂部,,,,三、讀數(shù) 方法： ①打開(kāi)反光鏡，使讀數(shù) 窗光線均勻； ②調(diào)焦使讀數(shù)窗分劃清晰 （注意消除視差）； ③按不同的測(cè)微器直接 讀取水平

13、、豎直度盤(pán) 讀數(shù)（度、分、秒，秒為估讀且為6的倍數(shù)）。 水平角：215?06＇ 48 " 豎直角： 78?52＇ 00 ",,,,第四節(jié) 水平角觀測(cè),采用光學(xué)對(duì)中器安置經(jīng)緯儀的操作步驟如下：1. 將儀器置于測(cè)站點(diǎn)上，架頭大致水平。粗略對(duì)中測(cè)站點(diǎn)。2. 旋轉(zhuǎn)腳螺旋使光學(xué)對(duì)中器對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)。 3. 伸縮三腳架腿，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。再用腳螺旋精確整平經(jīng)緯儀。4.

14、如果光學(xué)對(duì)中器分劃圈不在測(cè)站點(diǎn)上，應(yīng)松開(kāi)連接螺旋，在架頭上平移儀器，使分劃圈對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)。5. 重新再整平儀器，依此反復(fù)進(jìn)行直至儀器整平后，光學(xué)對(duì)中器分劃圈對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)為止。,,,,特別提示望遠(yuǎn)鏡位置設(shè)置經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡可縱轉(zhuǎn)360°，根據(jù)望遠(yuǎn)鏡與豎直度盤(pán)的位置關(guān)系，望遠(yuǎn)鏡位置可設(shè)置為正鏡和倒鏡兩個(gè)位置上。正鏡——觀測(cè)者正對(duì)望遠(yuǎn)鏡目鏡時(shí)，豎盤(pán)位于望遠(yuǎn)鏡左邊，也稱(chēng)盤(pán)左位置。倒鏡——觀測(cè)者正對(duì)望遠(yuǎn)鏡目鏡時(shí)，豎盤(pán)位于望遠(yuǎn)鏡右邊，也

15、稱(chēng)盤(pán)右位置。即望遠(yuǎn)鏡在正鏡位置縱轉(zhuǎn)180°，再將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)180°的位置。在水平角觀測(cè)中，為了消除儀器誤差影響，通常用正鏡和倒鏡兩個(gè)位置觀測(cè)。實(shí)際上正鏡是處于度盤(pán)0°～180°位置上，倒鏡是處于度盤(pán)的180°～360°位置上，用不同度盤(pán)位置觀察同一結(jié)果，達(dá)到復(fù)核的作用。,,,,一、測(cè)回法,測(cè)回法常用于測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向之間的單角，如圖3-14。將儀器安置于O點(diǎn)，地面兩目標(biāo)為A、B，欲

16、測(cè)定∠AOB，則可采用測(cè)回法觀測(cè)，一測(cè)回觀測(cè)具體方法如下：1.上半測(cè)回：盤(pán)左位置觀測(cè)（正鏡），其觀測(cè)值為上半測(cè)回值。 1）在O點(diǎn)安置儀器，整平，對(duì)中； 2）正鏡瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)為0°02′30″，隨即記入水平角觀測(cè)手簿（表 3-1）中； 3）順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)為95°20′48″，記入（表3-1）中。,,,,以上便完成盤(pán)左半測(cè)回或稱(chēng)上半測(cè)回

17、觀測(cè)，盤(pán)左位置觀測(cè)所得水平角為：β左 = b左－a左 = 95°20′48″－ 0°02′30″= 95°18′18″2.下半測(cè)回：盤(pán)右位置觀測(cè)（倒鏡），觀測(cè)值為下半測(cè)回值。,,,,1）縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡180°，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部180°成盤(pán)右位置； 2）瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)b右為275°21

18、′12″，記入表1-3中；3）逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)a右為180°02′42″，記入表3-1中，完成盤(pán)右半測(cè)回或稱(chēng)下半測(cè)回觀測(cè)。盤(pán)右位置觀測(cè)所得水平角為：β右 = b右—a右 = 275°21′12″— 180°02′42″ = 95°18′30″計(jì)算時(shí)，若右方向讀數(shù)減左方向讀數(shù)不夠減時(shí)，則應(yīng)將右方向讀數(shù)先加360°，然后再減左方向讀

19、數(shù)。3.計(jì)算一測(cè)回角值：當(dāng)盤(pán)左、盤(pán)右兩個(gè)半測(cè)回角值的差數(shù)不超過(guò)限差（±40″）時(shí)，則取平均值作為一測(cè)回的水平角值。即： β = （β左+β右）/2 = 95°18′24″,水平角觀測(cè)手簿 表 3-1,,,,當(dāng)測(cè)角精度要求較高時(shí)，可以觀測(cè)多個(gè)測(cè)回，取其平均值作為水平角測(cè)量的最后結(jié)果。為了減少度盤(pán)刻劃不均勻的誤差，各測(cè)回間應(yīng)根據(jù)測(cè)回?cái)?shù)，按照180°/n變換水平度盤(pán)位置。 例如：

20、觀測(cè)兩測(cè)回－0°；90°觀測(cè)三測(cè)回－0°；60°；120°觀測(cè)四測(cè)回－0°；45°；90°；135°觀測(cè)六測(cè)回－0°；30°；60°；90°；120°；150°上例為兩測(cè)回觀測(cè)的成果。當(dāng)各測(cè)回角值互差小于±40″時(shí)，則取測(cè)回角值平均值作為最終結(jié)果。若大于±4

21、0″時(shí)，需對(duì)角值較大的和較小的測(cè)回重測(cè)。,,,,二、方向觀測(cè)法（目標(biāo)多于兩個(gè)） 1、 操作步驟 ①安置儀器于測(cè)站點(diǎn)O， 對(duì)中、整平； ② 正鏡（盤(pán)左），選擇零方向 C，順時(shí)針依次照準(zhǔn)目標(biāo) D、A、B、C（歸零）， 讀數(shù)； ③倒鏡（盤(pán)右），瞄準(zhǔn)

22、 零方向C，逆時(shí)針依 次照準(zhǔn)目標(biāo)B、A、D、 C（歸零），讀數(shù)；,D,C,A,,,,,④歸零后方向值的計(jì)算： 各方向平均讀數(shù)分別減起始方向平均讀數(shù)。,2、記錄與計(jì)算(觀測(cè)記錄見(jiàn)表3.2) ①歸零差的計(jì)算: 分別計(jì)算盤(pán)左、盤(pán)右兩次瞄準(zhǔn)起始方向讀數(shù) 之差Δ；（若Δ超限，應(yīng)及時(shí)重測(cè)） ②計(jì)算2c值（兩倍視準(zhǔn)誤差）： 2c = 盤(pán)

23、左讀數(shù)-（盤(pán)右讀數(shù)±180?） 若2c超限，應(yīng)及時(shí)重測(cè)。 ③各方向平均讀數(shù)的計(jì)算：,,,,⑤ 各測(cè)回歸零后平均方向值的計(jì)算： 各測(cè)回歸零后方向值的平均值。⑥ 水平角的計(jì)算： 相鄰方向值之差，即為相鄰方向所夾的水平角。,,,,,24,角值,1 2 3 4 5 6

24、 7 8 9,? ＇",方向觀測(cè)法觀測(cè)手簿,O,O,第1測(cè)回,第2測(cè)回,C,D,B,A,C,Δ,Δ,C,A,B,D,C,0 00 54,79 27 48,142 31 18,288 46 30,0 00 42,180 00 24,259 27 30,322 31 00,108 46 06

25、,180 00 18,-12,-6,+30+18+18+24+24,+18+18+30+12+24,0 00 39 79 27 39142 31 09288 46 18 0 00 30,（0 00 34）,0 00 00 79 27 05142 30 35288 45 44,0 00 00 79 26 59142 30 2928

26、8 45 47,90 01 06 169 27 54 232 31 30 18 46 48 90 01 00,270 00 48 349 27 36 42 31 00 198 46 36 270 00 36,90 00 57 169 27 45 232 31 15 18 46 42 90 00 48,0 00 00 79 26 53142 3

27、0 23288 45 50,（90 00 52）,79 26 59,63 03 30,146 15 18,71 14 13,-6,-12,表3.2,,,,方 向 觀 測(cè) 法 記 錄 表,,,,第五節(jié) 豎直角測(cè)量,豎直度盤(pán)垂直固定在望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸的一端，隨望遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。豎直度盤(pán)的刻劃與水平度盤(pán)基本相同，但其注字隨儀器構(gòu)造的不同分為順時(shí)針和逆時(shí)針兩種形式。,一、豎直度盤(pán)的構(gòu)造,,,,對(duì)于J6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀豎盤(pán)與指標(biāo)及指標(biāo)

28、水準(zhǔn)管之間應(yīng)滿(mǎn)足下列關(guān)系：當(dāng)視準(zhǔn)軸水平，指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，指標(biāo)所指的豎盤(pán)讀數(shù)值盤(pán)左為90°，盤(pán)右為270°。,目前光學(xué)經(jīng)緯儀普遍采用豎盤(pán)自動(dòng)歸零補(bǔ)償裝置來(lái)代替豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管。,,,,二、豎直角的計(jì)算公式,推導(dǎo)豎直角計(jì)算公式的具體做法如下：,1. 盤(pán)左位置把望遠(yuǎn)鏡大致置水平位置，這時(shí)豎盤(pán)讀數(shù)值約為90°（若置盤(pán)右位置約為270°），這個(gè)讀數(shù)稱(chēng)為始讀數(shù)。,2. 慢慢仰起望遠(yuǎn)鏡物鏡，觀測(cè)豎盤(pán)讀數(shù)（盤(pán)

29、左時(shí)記作L，盤(pán)右時(shí)記作R），并與始讀數(shù)相比，是增加還是減少。,,,,3. 以盤(pán)左為例，若L＞90°，則豎角計(jì)算公式為：,豎直角 α= （ α左+ α右 ）= （L – R+180°）,α右 =270°– R,α左 =L – 90°,,,,,,,三、豎直角指標(biāo)差的計(jì)算,當(dāng)指標(biāo)偏離正確位置時(shí)，這個(gè)指標(biāo)線所指的讀數(shù)就比始讀數(shù)增大或減少一個(gè)角值Ｘ，此值稱(chēng)為豎盤(pán)指標(biāo)差，也就是

30、豎盤(pán)指標(biāo)位置不正確所引起的讀數(shù)誤差。,,,,指標(biāo)差計(jì)算公式： X= （ α左– α右） = （R+L-360°）,四、豎直角的觀測(cè)方法,1.盤(pán)左位置：瞄準(zhǔn)目標(biāo)后，使豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤(pán)讀數(shù)L，并記入豎直角觀測(cè)記錄表中。稱(chēng)為上半測(cè)回觀測(cè)。 2.盤(pán)右位置：仍照準(zhǔn)原目標(biāo)，使豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤(pán)讀數(shù)值R，并記入記錄表

31、中。稱(chēng)為下半測(cè)回觀測(cè)。 3.上、下半測(cè)回合稱(chēng)一測(cè)回觀測(cè)。 4.在豎直角觀測(cè)記錄表中進(jìn)行豎直角和指標(biāo)差的計(jì)算。,,,,豎直角應(yīng)用舉例１．將斜距化為水平距離如圖3-20所示，測(cè)得AB兩點(diǎn)間的斜距D及豎直角α，可將斜距D′化為水平距離D，其計(jì)算公式為： 2．用三角高程測(cè)量法測(cè)高程、測(cè)高大建(構(gòu))筑物、大樹(shù)等的高度。如圖3-21所示，欲求某鐵塔的高度

32、，可在距離大于鐵塔高度的C點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，用十字絲橫絲切準(zhǔn)鐵塔頂端B點(diǎn)，測(cè)得豎直角α1，再用十字絲橫絲切準(zhǔn)鐵塔底部A點(diǎn)，測(cè)得豎直角α2，然后用鋼尺量取AC兩點(diǎn)間距離D，即可計(jì)算出鐵塔的高度H：,,,,,,圖 3-20,圖3-21,,,,第六節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正,經(jīng)緯儀主要部件及軸系應(yīng)滿(mǎn)足下述幾何條件，即：照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于儀器豎軸(LL⊥VV)；十字絲縱絲應(yīng)垂直于橫軸；視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸(CC⊥HH)；橫軸應(yīng)垂直于儀器豎軸(HH

33、⊥VV)；豎盤(pán)指標(biāo)差應(yīng)為零；光學(xué)對(duì)中器的視準(zhǔn)軸應(yīng)與儀器豎軸重合。如右圖所示。,由于儀器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期外業(yè)使用或長(zhǎng)途運(yùn)輸及外界影響等，會(huì)使各軸線的幾何關(guān)系發(fā)生變化，因此在使用前必須對(duì)儀器進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。,,,,圖3-23 經(jīng)緯儀軸系關(guān)系,,,,一、經(jīng)緯儀應(yīng)滿(mǎn)足的幾何條件,主要軸線： 豎軸 VV 水準(zhǔn)管軸 LL 橫軸 HH 視準(zhǔn)軸 CC幾何關(guān)系： LL VV

34、 CC HH HH VV 望遠(yuǎn)鏡十字絲豎絲垂直于橫軸,,,,,,,,,二、檢驗(yàn)與校正（一）水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正 1、檢驗(yàn) ① 儀器粗平：圓水準(zhǔn)器 氣泡居中。 ② 水準(zhǔn)管平行某兩個(gè)腳螺 旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中。 ③ 照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180°， 若氣泡仍居中，則 滿(mǎn)足要求

35、，若氣泡 偏離，則需校正。,,,,,,,2、校正 ① 用腳螺旋調(diào)一半； ② 用水準(zhǔn)管校正螺旋調(diào)一半。,此項(xiàng)檢校需反復(fù)進(jìn)行，直至儀器旋轉(zhuǎn)到任意方向氣泡都居中。,,校正螺絲,,,,1、檢驗(yàn) ①儀器整平 ②豎絲瞄準(zhǔn)大致水平方向的P點(diǎn)，豎直方向移動(dòng)望 遠(yuǎn)鏡，看P點(diǎn)是否在豎絲上移動(dòng) 2、校正 ①用十字絲的交 點(diǎn)瞄準(zhǔn)P點(diǎn)。 ②用十字絲的校 正螺旋調(diào)整。,,（二

36、）十字絲豎絲的檢驗(yàn)校正,,,,（三）視準(zhǔn)軸垂直于橫軸（2c）的檢驗(yàn)與校正 1、檢驗(yàn) ① 平地選DAB=20m左右,安置儀器于中點(diǎn)O； A點(diǎn)設(shè)瞄準(zhǔn)標(biāo)志，B點(diǎn)橫一毫米刻劃標(biāo)尺 （ 注意標(biāo)志、標(biāo)尺與儀器同高）。 ② 盤(pán)左：瞄A，倒鏡，讀數(shù)為B1 ③ 盤(pán)右

37、：瞄A，倒鏡，讀數(shù)為B2 ④ 若B1= B2，則滿(mǎn)足要求 若B1 ≠B2，則存在c角， 當(dāng)c超過(guò)1＇時(shí)，需校正。,,,,2、校正 ①在標(biāo)尺上定出B1、B2兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)B； ②定出B 、B2兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)B3 ； ③調(diào)節(jié)十字絲校正螺絲，使十字絲交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)B3 ；,,,,,,（四） 橫軸垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正 1、

38、檢驗(yàn) ①距墻壁D=30m安置儀器，墻壁上選一明顯 目標(biāo)P，αΡ≥30°； ②盤(pán)左：瞄P，望遠(yuǎn)鏡水平，讀數(shù)P1，標(biāo)出P1 ； ③盤(pán)右：瞄P，望遠(yuǎn)鏡水平，讀數(shù)P2 ，標(biāo)出P2 ； ④若P1=P2,則滿(mǎn)足要求， 若P1≠P2,則存在i角， 需校正。,,,,圖3–28 橫軸垂直于豎軸的檢驗(yàn),,,,2、校正 ① 墻

39、上定出P1、P2的中點(diǎn)PM ； ②調(diào)節(jié)水平微動(dòng)，瞄準(zhǔn)P M ，將望遠(yuǎn)鏡上仰（十字絲交 點(diǎn)必偏離P點(diǎn)，至P＇點(diǎn)； ③校正橫軸一端支架上的偏心環(huán)，使橫軸一端升高或降低，移動(dòng)十字絲，精確瞄準(zhǔn)P ； ④反復(fù)檢校，直至i角小于1＇；,,,,（五）豎盤(pán)指標(biāo)差的檢驗(yàn)與矯正 1、檢驗(yàn) ① 儀器整平，用盤(pán)左、盤(pán)右分別瞄準(zhǔn)大致水 平方向的 P點(diǎn)，讀數(shù)為L(zhǎng)，R。 ② 計(jì)算豎直角和

40、指標(biāo)差 α =（R－L－180°）/2 X=(L＋R－360°)/2DJ6: 若 X≤60″，滿(mǎn)足要求， 若 X>60″ ，需要校正。 2、校正 ①盤(pán)右瞄準(zhǔn)P點(diǎn)； ②調(diào)節(jié)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使豎盤(pán)讀數(shù) 為：R＝α＋x＋270

41、6; ③調(diào)節(jié)指標(biāo)水準(zhǔn)管校正螺絲，使氣泡居中。,,,,,（六）光學(xué)對(duì)點(diǎn)器的檢驗(yàn)與校正 1、檢驗(yàn) ①安置儀器精確整平，在儀器正下方放一白色紙板； ②將對(duì)點(diǎn)器中心投影到紙板上，并做標(biāo)志P1 ； ③旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部180?，將對(duì)點(diǎn)器中心投影到紙板上，并 做標(biāo)志P2；若 P1 、P2重合，滿(mǎn)足要求，否則需校正。 2、校正 ①取P1 、 P2的中點(diǎn)

42、P ； ②調(diào)節(jié)對(duì)點(diǎn)器校正螺絲， 使對(duì)點(diǎn)器中心投影 與P重合。,,,,,P1,P2,P,,,,第七節(jié) 角度測(cè)量誤差分析及注意事項(xiàng),,,,儀器誤差、觀測(cè)誤差以及外界因素都會(huì)對(duì)角度測(cè)量的精度帶來(lái)影響，為了得到符合規(guī)定要求的角度測(cè)量成果，必須分析這些誤差的影響，采取相應(yīng)有效的措施，將其消除或控制在容許的范圍以?xún)?nèi)。,一 、角度測(cè)量誤差源角度測(cè)量誤差來(lái)源有儀器誤差、觀測(cè)誤差和外界環(huán)境造成的誤差。研究

43、這些誤差是為了找出消除和減少這些誤差的方法。,1.儀器誤差 主要包括儀器檢校后的殘余誤差和儀器制造、 加工不完善所引起的誤差。 1）視準(zhǔn)軸誤差（2c值，盤(pán)左、盤(pán)右取平均可消除） 2）橫軸傾斜誤差（i角，盤(pán)左、盤(pán)右取平均可消除） 3）度盤(pán)偏心差（照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心與水平度盤(pán)分劃中 心不重合，盤(pán)左、盤(pán)右取平均可消除） 4）度盤(pán)刻劃誤差（度盤(pán)刻劃不均勻，測(cè)回間變換 度

44、盤(pán)可減弱） 5）豎軸傾斜誤差（盤(pán)左、盤(pán)右取平均不可消除， 精確整平可減弱）,,,,2、觀測(cè)誤差,1）儀器對(duì)中誤差（與偏心距成正比，與視線邊長(zhǎng) 成反比，當(dāng)水平角接近180?時(shí) 影響最大；精確對(duì)中可減弱）2)目標(biāo)偏心差（與偏心距成正比，與視線邊長(zhǎng)

45、 成反比；瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部可減弱）3)儀器整平誤差（精確整平，一測(cè)回內(nèi)氣泡偏離不 能超過(guò)2格，否則，測(cè)回間重新整平 ） 4)照準(zhǔn)誤差（消除視差，精確瞄準(zhǔn)） 5)讀數(shù)誤差（消除視差，認(rèn)真讀數(shù)）,,,,3、外界條件的影響 外界條件的影響比較復(fù)雜，應(yīng)選擇有利的觀 測(cè)條件，盡量避免不利因素對(duì)測(cè)量的影響。 1)溫度的影響（打傘遮陽(yáng)） 2)大氣折光

46、的影響（選擇良好的天氣觀測(cè)）,,,,通過(guò)上述分析，為了保證測(cè)角的精度，觀測(cè)時(shí)必須注意下列事項(xiàng)：（1）觀測(cè)前應(yīng)先檢驗(yàn)儀器，如不符合要求應(yīng)進(jìn)行校正。（2）安置儀器要穩(wěn)定，腳架應(yīng)踩實(shí)，應(yīng)仔細(xì)對(duì)中和整平。尤其對(duì)短邊時(shí)應(yīng)特別注意儀器對(duì)中，在地形起伏較大地區(qū)觀測(cè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格整平。一測(cè)回內(nèi)不得再對(duì)中、整平。（3）目標(biāo)應(yīng)豎直，仔細(xì)對(duì)準(zhǔn)地上標(biāo)志中心，根據(jù)遠(yuǎn)近選擇不同粗細(xì)的標(biāo)桿，盡可能瞄準(zhǔn)標(biāo)桿底部，最好直接瞄準(zhǔn)地面上標(biāo)志中心。（4）嚴(yán)格遵守各項(xiàng)操作規(guī)

47、定和限差要求。采用盤(pán)左、盤(pán)右位置觀測(cè)取平均的觀測(cè)方法：照準(zhǔn)時(shí)應(yīng)消除視差，一測(cè)回內(nèi)觀測(cè)避免碰動(dòng)度盤(pán)。豎直角觀測(cè)時(shí)，應(yīng)先使豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后，才能讀取豎盤(pán)讀數(shù)。,,,,二、角度測(cè)量的注意事項(xiàng),（5）當(dāng)對(duì)一水平角進(jìn)行m個(gè)測(cè)回（次）觀測(cè)，各測(cè)回間應(yīng)變換度盤(pán)起始位置，每測(cè)回觀測(cè)度盤(pán)起始讀數(shù)變動(dòng)值為（m為測(cè)回?cái)?shù)）。（6）水平角觀測(cè)時(shí)，應(yīng)以十字絲交點(diǎn)附近的豎絲仔細(xì)瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部；豎直角觀測(cè)時(shí)，應(yīng)以十字絲交點(diǎn)附近的中絲照準(zhǔn)目標(biāo)的頂部（或某一標(biāo)志）

48、。（7）讀數(shù)應(yīng)果斷、準(zhǔn)確，特別注意估讀數(shù)。觀測(cè)結(jié)果應(yīng)及時(shí)記錄在正規(guī)的記錄手簿上，當(dāng)場(chǎng)計(jì)算。當(dāng)各項(xiàng)限差滿(mǎn)足規(guī)定要求后，方能搬站。如有超限或錯(cuò)誤，應(yīng)立即重測(cè)。（8）選擇有利的觀測(cè)時(shí)間和避開(kāi)不利的外界因素。（9）儀器安置的高度應(yīng)合適，腳架應(yīng)踩實(shí)，中心螺旋擰緊，觀測(cè)時(shí)手不扶腳架，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部及使用各種螺旋時(shí)，用力要輕。,,,,一、DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀 主要用于三、四等角度測(cè)量和精密工程測(cè)量。,特點(diǎn)：1、測(cè)角精度高；2、采用對(duì)

49、徑符合讀數(shù)；3、測(cè)微器可直接讀到秒。,,,,DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀,,測(cè)微輪,,水平、豎直度盤(pán)轉(zhuǎn)換手輪,,,,世界上第一臺(tái)電子經(jīng)緯儀（electronic theodolite）于1968年研制成功，但直到20世紀(jì)80年代初才生產(chǎn)出商品化的電子經(jīng)緯儀。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子經(jīng)緯儀的制造成本急速下降，現(xiàn)在，國(guó)產(chǎn)電子經(jīng)緯儀的售價(jià)已經(jīng)逼近同精度的光學(xué)經(jīng)緯儀的價(jià)格。電子經(jīng)緯儀是利用光電轉(zhuǎn)換原理和微處理器自動(dòng)測(cè)量度盤(pán)的讀數(shù)并將測(cè)量結(jié)果顯示在

50、儀器顯示窗上，如將其與電子手簿連接，可以自動(dòng)儲(chǔ)存測(cè)量結(jié)果。,第八節(jié) 電子經(jīng)緯儀簡(jiǎn)介,,,,電子經(jīng)緯儀的特點(diǎn) 電子經(jīng)緯儀是一種采用光電元件實(shí)現(xiàn)測(cè)角自動(dòng)化、數(shù)字化的電子測(cè)角儀器。,1、采用電子測(cè)角系統(tǒng)， 自動(dòng)顯示測(cè)量結(jié)果；2、可與測(cè)距儀組成全站儀；3、測(cè)量數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化。,,,,1、 電子經(jīng)緯儀的測(cè)角原理電子經(jīng)緯儀的測(cè)角系統(tǒng)有三種：編碼度盤(pán)測(cè)角系統(tǒng)、光柵度盤(pán)測(cè)角系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)測(cè)角系統(tǒng)。本節(jié)主要介紹光柵度盤(pán)

51、測(cè)角系統(tǒng)的測(cè)角原理。2 、ET-02電子經(jīng)緯儀的使用圖3-34所示為我國(guó)南方測(cè)繪儀器公司生產(chǎn)的ET-02電子經(jīng)緯儀，各部件的名稱(chēng)見(jiàn)圖中的注記。它一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差為±2″，角度最小顯示到1″，豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)歸零補(bǔ)償采用液體電子傳感補(bǔ)償器。它可以與南方測(cè)繪公司生產(chǎn)的光電測(cè)距儀和電子手簿連接，組成速測(cè)全站儀，完成野外數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。,,,,3.儀器的設(shè)置ET-02電子經(jīng)緯儀可以設(shè)置如下內(nèi)容：（1）角度測(cè)量單位 360&#

52、176;，400gon，640mil；（2）豎直角零方向的位置 天頂為零方向或水平為零方向；（3）自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)間 30分鐘或10分鐘；（4）角度最小顯示單位 1″或5″；（5）豎盤(pán)指標(biāo)零點(diǎn)補(bǔ)償 自動(dòng)補(bǔ)償或不補(bǔ)償；（6）水平度盤(pán)讀數(shù)經(jīng)過(guò)0°，90°，180°，270°時(shí)蜂鳴或不蜂鳴；（7）選擇與不同類(lèi)型的測(cè)距儀連接。,,,,如果用戶(hù)要修改上述儀器設(shè)置內(nèi)容，可以在關(guān)機(jī)狀態(tài)，按住CON

53、S鍵不放，再按住PWR鍵2秒打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，至三聲蜂鳴后松開(kāi)CONS鍵，儀器進(jìn)入初始模式狀態(tài)。按MEAS鍵或TRK鍵可使閃爍的光標(biāo)向左或向右移動(dòng)到要更改的數(shù)字位，按▲鍵或▼鍵可使閃爍的數(shù)字在0與1間變化，根據(jù)需要完成設(shè)置后，按CONS鍵確認(rèn)后，即可退出設(shè)置狀態(tài)，返回正常測(cè)角狀態(tài)。4.角度測(cè)量由于ET-02是采用光柵度盤(pán)測(cè)角系統(tǒng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)儀器照準(zhǔn)部時(shí)，即自動(dòng)開(kāi)始測(cè)角，所以，觀測(cè)員精確照準(zhǔn)目標(biāo)后，顯示窗將自動(dòng)顯示當(dāng)前視線方向的水平度盤(pán)和豎

54、直度盤(pán)讀數(shù)，不需要再按任何鍵。儀器操作簡(jiǎn)單方便。,,,,圖3-33 光柵度盤(pán)測(cè)角原理,,,,1.手柄；2.手柄固定螺絲；3.電池盒；4.電池盒按鈕；5.物鏡；6.物鏡調(diào)焦螺旋；7.目鏡調(diào)焦螺旋；8.光學(xué)瞄準(zhǔn)器；9.望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋；10.望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋；11.光電測(cè)距儀數(shù)據(jù)接口；12.管水準(zhǔn)器；13.管水準(zhǔn)器校正螺絲；14.水平制動(dòng)螺旋；15.水平微動(dòng)螺旋；16.光學(xué)對(duì)中器物鏡調(diào)焦螺旋；17.光學(xué)對(duì)中器目鏡調(diào)焦螺旋；18.顯示窗；19.

55、電源開(kāi)關(guān)鍵；20.顯示窗照明開(kāi)關(guān)鍵；21.圓水準(zhǔn)器；22.軸套鎖定鈕；23.腳螺旋,圖3-34 ET-02電子經(jīng)緯儀,,,,圖3-35 ET-02電子經(jīng)緯儀操作面板,,,,特點(diǎn)：自動(dòng)讀數(shù)、記錄、計(jì)算。,電子經(jīng)緯儀顯示屏及操作鍵盤(pán),,,,三、激光經(jīng)緯儀,在經(jīng)緯儀上安裝激光裝置，使視準(zhǔn)軸射出一條可見(jiàn)光。,主要用于各種施工量。,,,,,激光器,,激光束,,彎管目鏡,,,,本 章 小 結(jié),照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)；十字絲豎絲的檢驗(yàn)；視準(zhǔn)軸的

56、檢驗(yàn)；橫軸的檢驗(yàn)；豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)；光學(xué)對(duì)中器的檢驗(yàn)。,一、經(jīng)緯儀及使用：,１．光學(xué)經(jīng)緯儀幾何軸線之間的關(guān)系,視準(zhǔn)軸垂直橫軸（CC⊥HH）；橫軸垂直儀器豎軸（HH⊥VV）；水準(zhǔn)管軸垂直儀器豎軸（LL⊥VV）；豎盤(pán)指標(biāo)差為零（X=0）；光學(xué)對(duì)中器視準(zhǔn)軸與儀器豎軸重合；十字絲豎絲垂直橫軸。,2．光學(xué)經(jīng)緯儀的技術(shù)操作方法: 對(duì)中—整平—瞄準(zhǔn)—讀數(shù)。其中：經(jīng)緯儀的安置包括整平和對(duì)中。,3．光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)項(xiàng)目,,,,用測(cè)回