普通测量学 单位:山东省农业管理干部学院农管系 作者:房元勋 电话:0531-8117779,13156110662 Email:Fangyuanxun@eyou.com 第三章 角度测量 3.1 水平角和竖直角测量原理 3.2 DJ6光学经纬仪 3.3 经纬仪的使用 3.4 水平角测量 3.5 竖直角测量 3.6 经纬仪的检验和校正 3.7 角度测量误差与注意事项 3.1 水平角和竖直角测量原理1 水平角是指相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度,或者说分别过两条直线所作的竖直面所夹的二面角。一般用β表示。 其值范围:0~360°。 水平角值为两个方向值之差。 β =a-b 竖直角是指在同一竖直面内,倾斜视线与水平方向线之间的夹角。一般用α表示。 其值范围:0~±90°。仰角时为正,俯角为负。 竖直角值也为两个方向值之差,但其中水平方向是固定的,为常数。 α=目标读数-水平读书 3.1 水平角和竖直角测量原理2 3.2 DJ6光学经纬仪2 3.2 DJ6光学经纬仪1 基座——用于支撑仪器上部,连接三角架。 照准部——包括望远镜、水准器、照准部旋转轴、横轴、支架、光学读数装置及水平和竖直制动和微动螺旋等。 1. 望远镜、水准器——同水准仪。 2. 光学读数显微镜——从中可以看到水平和竖直度盘成像,读出读数。 3. 照准部旋转轴、横轴——望远镜可以随照准部在水平方向360°旋转、绕横轴在竖直方向360°旋转。水平、竖直制动和微动螺旋可以控制其旋转。 度盘——有水平度盘和竖直度盘,皆由光学玻璃制成。 水平度盘水平放置,照准部旋转时固定不动,可用度盘变换手轮配置其起始读数。竖直度盘竖直固定在横轴上,随望远镜一起转动。 读数装置——分微尺测微器,可直接由读数显微镜中看到水平和竖直度盘及分微尺的成像,并可直接读数,最小读数为0.1‘ 或 6“。 3.2 DJ6光学经纬仪3 3.2 DJ6光学经纬仪4读数方法1 3.2 DJ6光学经纬仪4读数方法2 1.分微尺测微器及其读数方法 分微尺测微器的结构简单,读数方便,具有一定的读数精度,广泛应用于J6级光学经纬仪。国产J6级光学经纬仪,除北京红旗外,均采用这种装置。这类仪器的度盘分划度为1°,按顺时针方向注记。其读数设备是由一系列光学零件组成的 光学系统。 读数的主要设备为读数窗上的 分微尺,水平度盘与竖盘上1°的分划间隔,成象后与分微尺的全长相等。上面的窗格里是水平度盘及其分微尺的影象,下面的窗格里是竖盘和其分微尺的影象。分微尺分成60等分,格值1′,可估读到0.1′。读数时,以分微尺上的零线为指标。度数由落在分微尺上的度盘分划的注记读出,小于1′的数值,即分微尺零线至该度盘刻度线间的角值,由分微尺上读出。 3.2 DJ6光学经纬仪4读数方法3 2.单平板玻璃测微器及其读数方法 采用单平板玻璃测微器读数的光学经纬仪有北京红旗Ⅱ型、瑞士Wild T1型等。单平板玻玻测微器主要由平板玻璃、测微尺、连接机构和测微轮组成。转动测微轮,通过齿轮带动平板玻璃和与之固连在一起的测微尺一起转动;测微尺和平板玻璃同步转动, 单平板玻璃测微器读数窗的影象:下面的窗格为水平度盘影象;中间的窗格为竖直度盘影象;上面较小的窗格为测微尺影象。度盘分划值为30′,测微尺的量程也为30′ ,将其分为90格,即测微尺最小分划值为20″,当度盘分划影象移动一个分划值(30′)时,测微尺也正好转动30′ 3.3 经纬仪的使用1方法 对中:使仪器竖轴与地面标志点在同一铅垂线上。利用光学对点器对中。方法是按观测者身高调好三角架的高度,张开,使架头中心对准测站点并大致水平。将经纬仪安置在架头上,从光学对点器中观察测站点以及对点器标志圈是否清晰,不清晰调节清晰。移动角架,使地面标志点进入对点器标志圈中心。 整平:使经纬仪的竖轴铅垂,水平度盘水平。 1. 先用伸缩脚架的方法调节圆水准气泡居中。 2. 再调节脚螺旋使水准管气泡居中。操作步骤如下:先使水准管平行于任意两个脚螺旋,同时相对调节这两个脚螺旋使气泡居中;然后将照准部旋转90°,调节第三个脚螺旋使气泡居中。反复调节。 照准目标:调节十字丝清晰,然后再照准目标固定照准部,调节目标清晰并注意消除视差。观测水平角时用十字丝交点部分竖丝瞄准目标;观测竖直角时用十字丝横丝切准目标顶部。 读数:打开反光镜,由读数显微镜中看到水平和竖直度盘及分微尺的成像,若不清晰,可调节清晰后,读出水平度盘或竖直度盘以及测微尺上的读数。 3.3 经纬仪的使用2整平 3.3 经纬仪的使用3瞄准 3.4 水平角测量 max.book118.com 用于测量两个目标所构成的水平角 max.book118.com 用于测量三个及其以上目标所构成的水平角 max.book118.com 测回法1方法 在角顶O上安置经纬仪,对中整平 盘左测回 先用盘左位置照准起始目标A,配度盘: 转动度盘变换手轮配置读数为0°04′左右,然后读出读数aL; 顺时针转动照准部瞄准目标B,读数bL; 盘右测回 倒镜逆时针盘右照准目标B,读数bR ; 逆时针转动照准部瞄准目标A读数aL; 以上读数记入手簿中。 数据计算: βL = bL-aL βR = bR-aR 若βL -βR =?40 ?,则β =(βL﹢ βR) / 2 以上为一个测回观测,为提高精度,可按上述方法观测n个测回,但每测回盘左起始方向应按180°/n 配置度盘起始读数。 max.book118.com 测回法2记录1 max.book118.com 测回法2记录2 max.book118.com 方向法-方法 若观测目标ABCD,先用盘左顺时针转动依次照准A→B→C → D→A; 再盘右逆时针转动照准部依次瞄准目标A→D → C →B→A。 以上读数也依次记入手簿中。以上也为一个测回观测,每测回盘左起始方向也应按180°/n 配置度盘起始读数。 max.book118.com 方向法-记录计算 3.5 竖直角测量1 一、竖盘结构 因为组成竖直角的水平视线方向固定,所以当视线水平时,竖盘读数是常数。竖盘安置在横轴上望远镜一侧,当望远镜转动时,竖盘转动但指示读数的指标固定。指标与竖盘指标水准管连在一起,当视线水平、气泡居中时,竖盘读数为90°或270° 。 二、竖直角观测与计算 ①在角顶O上安置经纬仪,对中整平后,盘左位置照准目标顶端,调竖盘指标水准管气泡居中,读数L; ②盘右照准目标,调竖盘指标水准管气泡居中,读数R ;以上读数记入手簿中。 以上为一个测回观测,为提高精度,可按上述方法观测n个测回。 ③ 计算竖直角:αL = 90°-L αR = R- 270°α =(αL﹢ αR) / 2 三、竖直度盘指标差——当视线水平、竖盘指标水准管气泡居中时,竖盘指标不指向正确位置,而是有一差值x,其为指标差。其计算公式为: 3.5 竖直角测量2 3.6 经纬仪的检验和校正 一、经纬仪应满足的轴线条件 二、经纬仪的检验与校正 max.book118.com应满足的轴线条件 1.水准管轴垂直于竖轴; 2. 十字丝竖丝垂直于横轴; 3. 横轴垂直于竖轴; 4. 视准轴垂直于横轴 max.book118.com的检验与校正1 照准部水准管的检验与校
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