土木工程测量第3章-角度测量ppt课件.ppt

1、第3章 角度测量3-1 3-1 角度测量的原理角度测量的原理3-2 3-2 经纬仪的经纬仪的构造构造与使用与使用3-3 3-3 水平角测量水平角测量3-4 3-4 竖直角测量竖直角测量3-5 3-5 角度测量误差角度测量误差3-1 角度测量的原理一、水平角测量原理一、水平角测量原理1.定义空间两相交直线在水平面内投影的夹角，也是过这两条直线的两个铅垂面之间的二面角2.角值范围0360 3.测角原理ac 二、竖直角的测角原理二、竖直角的测角原理1.定义同一竖直面内倾斜方向线与水平方向线之间的夹角 2.角值范围-90+90（分为仰角和俯角）3.3.测角原理测角原理倾斜视线与水平视线（倾斜视线与水平

2、视线（9090的整数倍）在竖直度的整数倍）在竖直度盘上的读数差。盘上的读数差。3-2 经纬仪构造与使用一、一、DJ6型光学经纬仪的构造型光学经纬仪的构造1.照准部照准部 主要包括望远镜、竖轴、横轴、U型支架、管水准器、竖直度盘和读数装置等 2.水平度盘水平度盘 复测扳手 拨盘手轮3.基座基座二、读数设备二、读数设备1.分微尺测微器的读数设备二、读数设备二、读数设备2.单平板玻璃测微器二、读数设备二、读数设备3.双光楔对径重合读数设备二、读数设备二、读数设备4.改进之后双光楔对径重合读数三、经纬仪的安置三、经纬仪的安置1.对中垂球、光学对中器2.整平四、照准和读数四、照准和读数 1.1.目镜调焦

3、目镜调焦 2.2.照准目标照准目标 3.3.读数读数3-3 水平角测量一、测回法一、测回法1.基本概念：盘左、盘右2.一测回的观测过程（1）盘左，照准左边的目标A，读取（2）松开制动螺旋，旋转照准部，照准目标B，读取（3）将望远镜旋转180，照准部旋转180，成盘右位置，照准目标B，读 （4）旋转照准部，照准目标A，读左a左b右b右a一、测回法一、测回法3.计算盘左半测回角值：盘右半测回角值：当 时一测回角值左左左ab右右右ab04 右左右左21一、测回法一、测回法4.记录OOABBAABAB 0 00 06 90 23 42270 23 48180 00 0090 23 3690 23 48

4、90 23 42 90 00 18180 24 0690 23 48 0 24 18270 00 2490 23 5490 23 5190 23 465.一测回水平角观测盘左第一方向，可安盘左第一方向，可安置到需要的读数置到需要的读数L1盘左第二方向盘左第二方向L2盘右第二方向盘右第二方向R2盘右第一方向盘右第一方向R1盘左半测回角值盘左半测回角值 左左L2L1盘右半测回角值盘右半测回角值 右右R2R1二、方向观测法二、方向观测法 1.一测回的观测过程（1）盘左：照准零方向A，并将水平度盘读数设置为0或稍大于0，读数并记录，然后松开制动螺旋，旋转照准部，依次照准B、C、D目标，最后回到零方向。

5、（2）盘右：旋转仪器成为盘右位置，照准零方向A，读数并记录，松开制动螺旋逆时针旋转照准部，依次照准D、C、B，最后再次回到零方向A。二、方向观测法二、方向观测法2.记录与计算 O1ABCDA0 02 0651 15 42131 54 12182 02 240 02 12 180 02 00 231 15 30 311 54 00 2 02 24 180 02 06+6 0+12+12+6(0 02 06)0 02 03 51 15 36 131 54 06 182 02 24 0 02 09 0 00 00 51 13 30 131 52 00 182 00 18 O2AABCD90 03 3

6、0 141 17 00 221 55 42 272 04 00 90 03 36 270 03 36 92 03 54 41 55 30 321 16 54 270 03 24+6+6+6+120(90 03 32)90 03 27141 16 57221 55 36272 03 5790 03 360 00 0051 13 25131 52 04182 00 250 00 0051 13 28131 52 02182 00 22二、方向观测法二、方向观测法2.记录与计算（1）归零差的计算与检查（2）2C值的计算：2C=L-(R180)（3）平均读数的计算：平均读数=1/2L+(R180)（4

7、）归零后方向值的计算（5）各测回归零后方向值的平均值的计算二、方向观测法二、方向观测法3.方向观测法的限差 三、水平角观测的注意事项三、水平角观测的注意事项 1.安置仪器时，三脚架要踩实，仪器与脚架连接要牢固，以安置仪器时，三脚架要踩实，仪器与脚架连接要牢固，以确保仪器稳固安全；操作仪器时，手不要扶三脚架；转动确保仪器稳固安全；操作仪器时，手不要扶三脚架；转动望远镜和照准部前应先松开制动螺旋，切不可强行扭转仪望远镜和照准部前应先松开制动螺旋，切不可强行扭转仪器。器。2.照准标志要竖直，并应尽量用竖丝照准目标的底部；3.记录要清晰整洁，计算应在现场进行，发现错误应立即重测；4.在一测回的观测过程

8、中，不得重新调整照准部管水准器，如果该气泡偏离中央超过一格，应重新安置仪器，重新进行观测。3-4竖直角测量一、测量竖直角的装置一、测量竖直角的装置1 1、测量竖直角的装置、测量竖直角的装置望远镜、竖直度盘望远镜、竖直度盘竖盘指标、竖盘指标水准管竖盘指标、竖盘指标水准管2 2、应满足的条件、应满足的条件望远镜视线水平竖盘指标水准管气泡居中，竖盘读数应为望远镜视线水平竖盘指标水准管气泡居中，竖盘读数应为9090或者或者9090的整数倍。的整数倍。二、竖直角的计算二、竖直角的计算 1.盘左半测回角值2.盘右半测回角值3.一测回角值L 90左270R右1802121LR右左三、竖盘指标差三、竖盘指标差

9、 1.定义望远镜视线水平，竖盘指标水准管气泡居中，竖盘指标与90的整数倍 之间的差值。2.计算3.特点（1）指标差互差应小于限差要求（DJ6的限差为25）。（2）通过盘左盘右观测取平均可以消除其影响。3602121RLx左右四、竖直角的观测四、竖直角的观测 1.一测回的观测过程（1）在测站点安置经纬仪，进行对中、整平；（2）盘左照准目标，使横丝切于目标的一定位置，旋转竖盘指标水准管微动螺旋，使气泡居中，读取竖直度盘读数L；（3）盘右照准目标，使横丝切于盘左同样的位置，旋转竖盘指标水准管微动螺旋，使气泡居中，读取竖直度盘读数R；（4）计算竖直角及竖盘指标差。四、竖直角的观测四、竖直角的观测 2.

10、记录与计算OAB91 01 06268 59 0689 43 24270 16 54+0 16 54+0 16 36-1 00 54-1 01 06+6+9-1 01 00+0 16 45五、一测回竖直角观测盘左瞄准目标，读数盘左瞄准目标，读数L半测回竖直角半测回竖直角 L L9090L L盘右瞄准目标，读数盘右瞄准目标，读数R半测回竖直角半测回竖直角RR270指标差指标差x（L+R360)/2指标差波动小，说明指标差波动小，说明观测质量高观测质量高ACB0B水平角水平角竖直角竖直角)sin(180sinDDCACACABcosABSDABDACDABSAB经纬仪的检验与校正 一、经纬仪的主要

11、轴线及其应满足的关系一、经纬仪的主要轴线及其应满足的关系 1.照准部水准管轴应垂直于竖轴；2.视准轴应垂直于横轴；3.横轴应垂直于竖轴；4.竖丝垂直于横轴；5.竖盘指标差应为0；6.光学对点器的视准轴应与竖轴重合。二、经纬仪轴线关系的检验与校正二、经纬仪轴线关系的检验与校正 1.LLVV的检验与校正（1）检验将仪器大致调平。旋转照准部，使水准管平行于两个脚螺旋，调节它们使气泡居中；旋转照准部180，若水准管气泡仍然居中，则轴线关系满足，否则应进行校正。（2）校正用校正针拨动水准管一侧的校正螺丝，将水准管气泡向中心方向移动偏移量的一半，剩下的一半通过旋转脚螺旋使气泡完全居中。此项关系的检验与校正

12、应反复进行，直至满足要求为止。二、经纬仪轴线关系的检验与校正二、经纬仪轴线关系的检验与校正 2.十字丝竖丝HH的检验与校正（1）检验照准远处一个清晰的小点P，旋转水平微动螺旋，使照准部在水平方向上转动，观察该点的运动轨迹：若该点在横丝上移动，则条件满足，否则需要进行校正。（2）校正打开目镜端的十字丝分划板护罩，松开4个压环螺丝，转动目镜筒，使P点始终在十字丝横丝上移动。校正好后旋紧压环螺丝，盖好护罩。二、经纬仪轴线关系的检验与校正二、经纬仪轴线关系的检验与校正 3.CCHH的检验与校正（1）检验选择一个水平位置的目标A，照准它，读取盘左盘右的水平度盘读数，则（2）校正盘右位置时水平度盘的正确读

13、数：转动照准部微动螺旋，使水平度盘的读数为正确读数R，视准轴偏离目标点A，打开十字丝分划板护罩，略微放松上下校正螺丝，使十字丝分划板能够移动，用校正针拨动十字丝环的左右一对校正螺丝使视准轴重新对准A点。18021RLcRR1802RLC二、经纬仪轴线关系的检验与校正二、经纬仪轴线关系的检验与校正 4.HHVV的检验与校正（1）检验（2）校正最好由专业检修人员进行对其校正 0212PPPDDi二、经纬仪轴线关系的检验与校正二、经纬仪轴线关系的检验与校正 5.竖盘指标差的检验与校正（1）检验选择一水平目标，观测竖直角，并计算竖盘指标差，当x1时，应对仪器进行校正。（2）校正旋转竖盘指标水准管微动螺

14、旋，使竖盘读数为 R-x,此时，竖盘指标水准管气泡不再居中，打开竖盘指标水准管校正螺旋的护盖，用校正针拨动竖盘指标水准管的校正螺丝，使气泡居中。二、经纬仪轴线关系的检验与校正二、经纬仪轴线关系的检验与校正 6.光学对点器的检验与校正（1）检验在一张白纸上画一个十字形标志，十字交叉点记为P，将该纸固定在地面上。以P点为测站点安置经纬仪，进行对中、整平。然后将照准部旋转180，通过对点器的观察窗查看仪器是否仍然对中。如果是，则条件满足，否则应进行校正。（2）校正在白纸上，找出照准部旋转180后对点器所对准的点B，并取P、B两点的中点O，旋转对点器的校正螺丝，使对点器照准O点。水平角观测的误差分析一

15、、仪器误差一、仪器误差 1.度盘分划误差 2.水平度盘偏心差 3.视准轴误差 4.横轴误差 5.竖轴误差 二、对中误差二、对中误差 1.影响值 2.减弱办法测量边长比较短的角度时要特别注意对中，以便把对中误差限制在最小。21max11DDe三、目标偏心差三、目标偏心差 1.影响值 2.减弱办法 除尽量保持观测标志的竖直外，还应尽量照准目标的底部，以减小偏心距，从而减小目标偏心差对角度测量的影响。222111sinsinDeDe 四、观测误差四、观测误差1.影响因素（1）照准精度（2）读数误差一般不会超过最小分划的十分之一 2.规律DJ6型仪器的估读误差为6五、外界环境的影响五、外界环境的影响1.影响因素（1）风力（2）大气（3）地面辐射（4）温度变化2.减弱方法选择有利的观测时间和观测地点 电子经纬仪简介 一、编码度盘的测角原理一、编码度盘的测角原理 二、光栅度盘的测角原理（增量式测角）二、光栅度盘的测角原理（增量式测角）三、动态光栅度盘测角原理三、动态光栅度盘测角原理