角度与距离测量课件.pptx
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- 角度 距离 测量 课件
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1、内容提要内容提要:4.1 4.1 角度测量原理角度测量原理 4.2 J64.2 J6光学经纬仪构造光学经纬仪构造4.3 4.3 角度测量角度测量4.4 4.4 光学经纬仪检验与校正光学经纬仪检验与校正4.5 4.5 水平角观测误差分析水平角观测误差分析4.6 4.6 距离测量距离测量4.7 4.7 全站型电子速测仪全站型电子速测仪 用于确定点的平面位置(计算坐标)用于两点间高差计算或将斜距换算成平距4.2 J64.2 J6光学经纬仪构造和使用光学经纬仪构造和使用水平面abcABC0ca水平度盘水平度盘=c-a=c-a水平角也可看成是包含BA、BC视线的两个铅垂面之间的两面角。仪器安置的高低及瞄
2、准目标的高低对水平角的观测有无影响?天顶铅垂线水平线ACAZCZACB090 180270 1 1、照准部、照准部望远镜望远镜(目镜,物镜,目镜调焦,(目镜,物镜,目镜调焦,物镜调焦,粗瞄准器,调焦透镜,十字物镜调焦,粗瞄准器,调焦透镜,十字丝分划板)丝分划板)读数显微镜读数显微镜(分微尺)(分微尺)竖直度盘竖直度盘光学对中器光学对中器照准部照准部(水平水平)制动、微动制动、微动望远镜望远镜(竖直竖直)制动、微动制动、微动照准部水准管照准部水准管 水平度盘由光学玻璃制成水平度盘由光学玻璃制成 顺时针顺时针0 00 0 3603600 0刻度;刻度;水平度盘与照准部相互脱离;水平度盘与照准部相互
3、脱离;仪器整平,水平度盘水平;仪器整平,水平度盘水平;改变度盘位置,要使用度盘变换手轮或复测扳手。改变度盘位置,要使用度盘变换手轮或复测扳手。090180270090180270 圆水准器圆水准器 脚螺旋脚螺旋4.J6经纬仪的 读数装置水平度盘垂直度盘1 1、读数设备包括:、读数设备包括:度盘度盘 光路系统光路系统 测微器(分微尺)测微器(分微尺)水平度盘读数:水平度盘读数:73730 00404 2424017373 分微尺的分划值为分微尺的分划值为11 估读到估读到 0.1(6“)0.1(6“)0123456068195水平水平竖直竖直HV水平度盘竖直度盘J6J6经纬仪读数方法经纬仪读数方
4、法6BBCA气泡居中,气泡居中,1、2等高等高123气泡居中,气泡居中,3与与1、2等高等高123目镜调焦目镜调焦粗瞄粗瞄制动制动物镜调焦物镜调焦微动精瞄微动精瞄注意:注意:瞄准时,尽量瞄准目标下部,消除视差。瞄准时,尽量瞄准目标下部,消除视差。注意:打开反光镜)注意:打开反光镜)1.目的和要求 (1)了解J6光学经纬仪的基本构造和各部件的名称;(2)练习J6光学经纬仪的对中、整平、瞄准和读数。2.实验设备 (1)3人或4人一组,J6光学经纬仪1台。3.方法和步骤 (1)J6经纬仪认识:认清J6光学经纬仪的构造和各部件名称 (2)J6经纬仪使用:对中整平瞄准读数 4.练习与成果 (1)每人轮流
5、操作练习。(2)记录并上交“水平度盘读数记录表”(详见样例)。课间实习五课间实习五 J6J6光学经纬仪的认识与使用光学经纬仪的认识与使用盘左观测盘左观测盘右观测盘右观测竖直度盘竖直度盘竖直度盘竖直度盘 1测站测站ABOa1b1 2测站测站ABOa2b2注:遇到不够减时,右目标读数加上360再减 254 24 06180 05 0074 19 06右右ABO左左AB00 04 1874 23 42 74 19 2474 19 15ABO 测站测站竖盘竖盘位置位置目标目标水平度水平度盘读数盘读数 半测回半测回角值角值 一测回一测回角值角值 示示 意意 图图 为了提高测角精度,需要测几个测回;为了提
6、高测角精度,需要测几个测回;为了为了减少度盘分划不均匀误差影响,测回间需减少度盘分划不均匀误差影响,测回间需配置度盘;配置度盘;若观测若观测N N个测回,各测回间按个测回,各测回间按1801800 0/N/N的差值来配置度盘;的差值来配置度盘;各测回角度互差各测回角度互差 24“24“。1.目的和要求 (1)了解水平测角原理和测回法观测水平角的方法;(2)练习测回法观测水平角。2.实验设备 (1)3人或4人一组,J6光学经纬仪1台。3.方法和步骤 (1)在测站安置经纬仪(对中、整平)(2)练习测回法观测水平角(一测回观测)4.练习与成果 (1)每人轮流操作练习。(2)记录并上交“水平角观测手簿
7、(测回法)”详见样例。课间实习六课间实习六 水平角观测(测回法)水平角观测(测回法)ABOCD盘盘左左零方向零方向ABOCD盘盘右右零方向零方向1、仪器高度要和观测者的身高相适应;三脚架要踩实,仪器与脚架连接要牢固,操作仪器时不要用手扶三脚架;转动照准部和望远镜之前,应先松开制动螺旋,使用各种螺旋时用力要轻。2、精确对中,特别是对短边测角,对中要求应更严格。3、当观测目标间高低相差较大时,更应注意仪器整平。4、照准标志要竖直,尽可能用十字丝交点瞄准标杆或测钎底部。5、记录要清楚,应当场计算,发现错误,立即重测。6、一测回水平角观测过程中,不得再调整照准部管水准气泡,如气泡偏离中央超过2格时,应
8、重新整平与对中仪器,重新观测。天顶天顶铅垂线水平线ACAZCZACB090 180270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在同一铅垂面内,瞄准目标的倾斜视线与水平视线 之间的夹角之间的夹角(也叫垂直角也叫垂直角)。=0=00 090900 0,仰角为正,俯角为负。,仰角为正,俯角为负。(一)竖直度盘构造(一)竖直度盘构造1801800 02702700 0 0 0090900盘左盘左指标线指标线2702700909000 001801800盘右盘右指标线指标线(二)竖盘的注记形式:(二)竖盘的注记形式:有顺时针与逆时针两种。有顺时针与逆时针两种。2 2、逆时针注记、逆时针
9、注记0 00 02702700 0 180 180090900盘左盘左指标线指标线27027009090018018000 00盘右盘右指标线指标线1 1、顺时针注记、顺时针注记 盘左:盘左:左左=90=90-L-L 盘右:盘右:右右=R-270=R-270 一测回竖直角:一测回竖直角:=(左左+右右)/2/2 2 2、逆时针注记、逆时针注记问题:问题:左左=?右右=?盘左盘左:左左=L=L-90-90 盘右盘右:右右=270=270-R R一测回竖直角一测回竖直角:=(左左+右)右)/2/2(四)竖盘指标差(四)竖盘指标差18018002702700 0 0090900 x盘左盘左(2 2)
10、结论:取盘左盘右平均值,可消除指标差的影响)结论:取盘左盘右平均值,可消除指标差的影响。(3 3)规范规定,指标差变动范围,)规范规定,指标差变动范围,J625J625、J215 J215。2 2、计算公式、计算公式)或左右(21)360(21xRLx(1 1)指标差)指标差:对于顺时针注记的:对于顺时针注记的:正确的竖直角正确的竖直角=(90=(90+x)-L=+x)-L=左左+x +x =R-(270+x)=R-(270+x)=右右-x-x(五)竖直角的观测及记录(五)竖直角的观测及记录一、经纬仪的主要轴线一、经纬仪的主要轴线:1 1、竖轴、竖轴VVVV 2 2、水准管轴、水准管轴LLLL
11、 3 3、横轴、横轴HHHH 4 4、视准轴、视准轴CCCC 5 5、圆水准器轴、圆水准器轴L LL LLLHHCCVVLL二、经纬仪轴线应满足的条件二、经纬仪轴线应满足的条件1 1、V VL L V VL L 2 2、H HH H十字丝竖丝十字丝竖丝3 3、H HC C H HC C 4 4、H HV V H HV V 5 5、L LL LV V V V 6 6、竖盘指标差应为零、竖盘指标差应为零7 7、光学垂线与、光学垂线与V VV V重合重合 LLHHCCVVLL垂直垂直 若竖竖丝垂直横垂直横轴,仪器整平,横横轴水平,竖竖丝应铅垂。若竖竖丝不垂直横垂直横轴,仪器整平,横横轴水平,竖竖丝倾
12、斜。竖竖丝照准固定点P,转动垂直微动螺旋上下旋转。竖竖竖竖铅垂竖竖视准轴不垂直于横轴所偏离的角值视准轴不垂直于横轴所偏离的角值c c称为视准轴误差。具有视准轴误差的称为视准轴误差。具有视准轴误差的望远镜绕横轴旋转时,视准轴将扫过一个圆锥面,而不是一个平面。望远镜绕横轴旋转时,视准轴将扫过一个圆锥面,而不是一个平面。(1 1)整平,盘左瞄准目标,读整平,盘左瞄准目标,读左。左。(2 2)盘盘右右瞄准目标瞄准目标(水平)(水平),读,读右右。(3 3)若若2c=2c=左左-(右右180180)2020秒秒不需要校不需要校正,否则需要校正。正,否则需要校正。(1 1)正确读数)正确读数A A右右=左
13、左+(右右180 180)/2/2 (2 2)打开十字丝板护盖,校正十字丝板使目标点)打开十字丝板护盖,校正十字丝板使目标点与与竖竖丝重合。丝重合。若横轴不垂直于竖轴,则仪器整平后竖轴虽已竖直,横轴并不水平,因若横轴不垂直于竖轴,则仪器整平后竖轴虽已竖直,横轴并不水平,因而视准轴绕倾斜的横轴旋转所形成的轨迹是一个倾斜面。而视准轴绕倾斜的横轴旋转所形成的轨迹是一个倾斜面。(1 1)盘左瞄准盘左瞄准高处高处目标目标P P,在水平方向定,在水平方向定A A点;点;(2 2)盘盘右右瞄准瞄准高处高处目标目标P P,在水平方向定,在水平方向定B B点;点;(3 3)若若A A、B B两点重合,说明横轴是
14、水平的,横两点重合,说明横轴是水平的,横轴垂直于竖轴;否则,轴垂直于竖轴;否则,大于大于2 mm2 mm需要校正。需要校正。(1 1)瞄准)瞄准M M点,抬高望远镜,点,抬高望远镜,(2 2)校正横轴一端(升或降),使十字丝对准)校正横轴一端(升或降),使十字丝对准A A点即可。点即可。L LL L (1 1)盘左瞄准盘左瞄准水平水平目标目标P P,读竖直盘读数,读竖直盘读数左左;(2 2)盘盘右右瞄准瞄准水平水平目标目标P P,读竖直盘读数,读竖直盘读数右右;(3 3)计算指标差)计算指标差 x x=(=(左左-右右)/2)/2。(4)(4)若若x30 x30秒,则需要校正。秒,则需要校正。
15、(1 1)计算正确读数)计算正确读数R R右右=右右-x-x,(2 2)校正竖盘指标水准管校正螺钉气泡居中即可。)校正竖盘指标水准管校正螺钉气泡居中即可。(1 1)整平仪器,地面上放置一张)整平仪器,地面上放置一张“十字十字”形标志的白纸,精确对中。形标志的白纸,精确对中。(2 2)旋转)旋转180180度,若光学对中器偏离中心,则需要校正。校正:用校正度,若光学对中器偏离中心,则需要校正。校正:用校正针进行校正。针进行校正。(1 1)取两点中心连线的中点;)取两点中心连线的中点;(2 2)校正对中器校正螺钉对中即可。)校正对中器校正螺钉对中即可。1.目的和要求 (1)熟悉经纬仪各主要轴线间应
16、满足的几何条件;(2)了解经纬仪检验和校正的基本原理;(3)掌握经纬仪检验和校正的程序和操作方法。2.实验设备 (1)3人或4人一组,J6光学经纬仪1台。3.方法和步骤 选择较平坦的场地,按检验项目表格中内容,逐一进行检查,并将检查结果如实填于表中相应栏内。4.练习与成果 (1)每人轮流操作练习,上交检验成果详见样例。课间实习七课间实习七 经纬仪检验与校正经纬仪检验与校正一、仪器误差一、仪器误差(仪器校正的残余误差)(仪器校正的残余误差)1.1.水平度盘偏心误差:水平度盘偏心误差:长期使用、缺乏保养或剧烈震动造成照准长期使用、缺乏保养或剧烈震动造成照准部轴与轴套间空隙加大以致于水平度盘中心与照
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