測量技術(shù) 教學(xué)PPT課件
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項目三 角度測量任務(wù)一 經(jīng)緯儀的認(rèn)識和使用任務(wù)二 角度測量方法任務(wù)三 經(jīng)緯儀的檢驗與校正實訓(xùn)六、七、八、九CONTENTS目錄01經(jīng)緯儀的認(rèn)識和使用角度測量是測量工作的基本內(nèi)容之一,它又分為水平角測量和豎直角測量。經(jīng)緯儀是角度測量的基本儀器,它既能測量水平角,又能測量豎直角。水平角用于求算地面點的坐標(biāo)和兩點間的坐標(biāo)方位角,豎直角用于計算高差或?qū)A斜距離換算成水平距離。一、DJ6 光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造和使用方法現(xiàn)代經(jīng)緯儀有光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀。光學(xué)經(jīng)緯儀按其精度不同,可分為普通光學(xué)經(jīng)緯儀和精密光學(xué)經(jīng)緯儀兩種。一般工程測量中常用的是普通光學(xué)經(jīng)緯儀,故這里只以普通光學(xué)經(jīng)緯儀DJ6 為例作介紹?!癉”和“J”分別是“大地測量”和“經(jīng)緯儀”的漢語拼音第一個字母,數(shù)字“6”代表該儀器一測回方向觀測中誤差的秒數(shù)。(一)DJ6 光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造光學(xué)經(jīng)緯儀主要由照準(zhǔn)部、水平度盤和基座三部分組成,如圖3 1所示,為DJ6 型光學(xué)經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)和各部分的名稱。1.調(diào)焦螺旋 2.目鏡 3.讀數(shù)顯微鏡 4.照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管 5.腳螺旋 6.望遠(yuǎn)鏡物鏡7.望遠(yuǎn)鏡制動螺旋 8.望遠(yuǎn)鏡微動螺旋 9.豎軸固緊螺旋 10.豎直度盤 11.豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋 12.光學(xué)對中器目鏡 13.水平微動螺旋 14.照準(zhǔn)部水平制動鈕15.豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管 16.反光鏡 17.度盤變換手輪 18.保險手柄 19.豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管反光鏡 20.托板 21.壓板1.照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部是經(jīng)緯儀上部可以轉(zhuǎn)動的部分,由望遠(yuǎn)鏡、橫軸、豎直度盤、讀數(shù)顯微鏡、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管和豎軸等組成。(1)望遠(yuǎn)鏡:望遠(yuǎn)鏡用于精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。它固定在橫軸上,可繞橫軸在豎直面內(nèi)作俯仰轉(zhuǎn)動,可利用望遠(yuǎn)鏡制動螺旋和微動螺旋控制其俯仰運動。(2)橫軸:是望遠(yuǎn)鏡俯仰轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)軸,由左右兩支架所支承。(3)豎直度盤:用光學(xué)玻璃制成,用來測量豎直角。它是由光學(xué)玻璃制成的圓盤,安裝在橫軸的一端,并隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動。(4)讀數(shù)顯微鏡:用來讀取水平度盤和豎直度盤的讀數(shù)。(5)照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管:用來置平儀器,使水平度盤處于水平位置。(6)豎軸:照準(zhǔn)部的旋轉(zhuǎn)軸即為儀器的豎軸,豎軸插入水平度盤的軸套中,該軸套下端與軸座相連,置于基座內(nèi),并用軸座固定螺旋固緊,使用時切勿松動該螺旋。(7)光路系統(tǒng):由一系列棱鏡和透鏡組成,主要作用是將水平、豎直度盤讀數(shù)反映到讀數(shù)顯微鏡。2.水平度盤水平度盤是由光學(xué)玻璃制成的圓盤,其邊緣按順時針方向刻有0360的分劃,用于測量水平角。水平度盤與一個金屬的空心軸套結(jié)合,套在豎軸軸套的外面,并可自由轉(zhuǎn)動。水平度盤的控制裝置有兩種,一是復(fù)測扳手,將復(fù)測扳手扳下,則水平度盤和照準(zhǔn)部結(jié)合在一起轉(zhuǎn)動,扳上時水平度盤則和照準(zhǔn)部脫開,用以改變水平度盤位置;另一種為度盤變換手輪,轉(zhuǎn)動該手輪,水平度盤的讀數(shù)隨之轉(zhuǎn)動。3.基座 基座是用來支撐整個儀器的底座,用中心螺旋與三腳架相連接。基座上備有三個腳螺旋,轉(zhuǎn)動腳螺旋,可使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡居中,從而使水平度盤處于水平位置,亦即儀器的豎軸處于鉛垂?fàn)顟B(tài)。(二)DJ6 光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法 DJ6 級光學(xué)經(jīng)緯儀的水平度盤和豎直度盤的分劃線通過一系列的棱鏡和透鏡作用,成像于望遠(yuǎn)鏡旁的讀數(shù)顯微鏡內(nèi),觀測者用讀數(shù)顯微鏡讀取讀數(shù)。由于測微裝置的不同,DJ6 級光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法通常有兩種,國產(chǎn)DJ6 級光學(xué)經(jīng)緯儀,多采用分微尺讀數(shù)裝置。此裝置通過一系列的棱鏡和透鏡作用,在讀數(shù)顯微鏡內(nèi),可以看到水平度盤和豎直度盤的分劃以及相應(yīng)的分微尺像,如圖3 2所示。度盤最小分劃值為1,分微尺上把度盤為1的弧長分為60格,所以分微尺上的最小分劃值為1,每10作一注記,可以估讀至0.1即6。讀數(shù)時,打開并轉(zhuǎn)動反光鏡,使讀數(shù)視窗內(nèi)亮度適中,調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡的目鏡,使度盤和分微尺分劃線清晰,然后,“度”可從分微尺中的度盤分劃線上的注字直接讀得,“分”則用度盤分劃線作為指標(biāo),在分微尺中直接讀出,并估讀至0.1,兩者相加,即得度盤讀數(shù)。如圖3 2所示,水平度盤讀數(shù)為1345354,豎盤讀數(shù)為875812。(三)DJ6 經(jīng)緯儀的使用經(jīng)緯儀的安置包括對中和整平。對中的目的是使儀器的中心與測站點(標(biāo)志中心)處于同一鉛垂線上;整平的目的是使儀器的豎軸豎直,使水平度盤處于水平位置。1.對中首先張開三腳架,并調(diào)節(jié)腳架高度與觀測者適宜。目估架頭水平,使架頭小心初步對準(zhǔn)測站點標(biāo)志,然后安上儀器,旋緊中心連接螺旋,掛上垂球,使垂球尖對準(zhǔn)標(biāo)志,踩緊腳架。若仍稍有偏差,可再稍松中心連接螺旋,讓經(jīng)緯儀在腳架頭上稍作移動,使垂球尖準(zhǔn)確對中,再擰緊中心螺旋,對中誤差小于3mm。有些儀器裝有光學(xué)對中器。它是利用直角棱鏡將光線折射90來觀察對點,其光軸與儀器豎軸中心一致。若地面點標(biāo)志中心與光學(xué)對點器分劃板中心(即光軸中心)的小圓圈或十字相重合,則說明儀器豎軸中心已位于角頂點的鉛垂線上。2.整平旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部,使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管與任意兩個腳螺旋的連線平行,如圖3 3(a),兩手相對旋這兩個腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中(氣泡移動方向與左手大拇指移動方向一致),然旋轉(zhuǎn)90,轉(zhuǎn)動第三個腳螺旋再使水準(zhǔn)管氣泡居中,如圖3 3(b)。這樣反復(fù)幾次,直到水準(zhǔn)管氣泡在任何位置均居中為止。當(dāng)使用光學(xué)對中器對中時,對中和整平的操作會相互產(chǎn)生影響,需要反復(fù)進(jìn)行,直到兩者都滿足要求為止。3.瞄準(zhǔn)與讀數(shù)測角的瞄準(zhǔn)標(biāo)志一般是地面點上的標(biāo)桿、測釬或覘牌的中心,要求設(shè)置垂直。儀器瞄準(zhǔn)目標(biāo)前,要將望遠(yuǎn)鏡先對向天空或明亮處,調(diào)節(jié)目鏡并消除視差,使十字絲最清晰。然后用望遠(yuǎn)鏡“先外后內(nèi)”對向目標(biāo),進(jìn)行物鏡調(diào)焦,使成像清晰。最后固定照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡的制動螺旋,用相應(yīng)的微動螺旋使十字絲精確對準(zhǔn)目標(biāo)。測水平角時以豎絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)中心或底部。測豎直角時用中橫絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)點,然后讀取水平度盤或豎直度盤讀數(shù)。二、電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀在最近20多年才廣為應(yīng)用,它的出現(xiàn)標(biāo)志著經(jīng)緯儀已經(jīng)發(fā)展到一個新的階段?,F(xiàn)在以南方測繪儀器公司生產(chǎn)的ET 02/05/05B電子經(jīng)緯儀為例,說明如下。(一)電子經(jīng)緯儀的特點南方測繪儀器公司生產(chǎn)的ET 02/05電子經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)合理、美觀大方、功能齊全、性能可靠、操作簡單、易學(xué)易用,很容易實現(xiàn)儀器的所有功能。其具備如下特點:可與南方測繪儀器公司生產(chǎn)的ND系列測距儀和其他廠家生產(chǎn)的6種測距儀聯(lián)機(jī),組成組合式全站儀,連接和使用均十分方便??膳c南方測繪儀器生產(chǎn)的電子手簿聯(lián)機(jī),完成野外數(shù)據(jù)的自動采集,組成多功能全站儀。按鍵操作簡單,僅用6個功能鍵即可實現(xiàn)任一功能,并且可以將測距儀的距離數(shù)據(jù)顯示在電子經(jīng)緯儀的顯示屏上。望遠(yuǎn)鏡十字絲和顯示屏有照明光源,便于在黑暗環(huán)境中操作。(二)使用方法1.儀器的安置電子經(jīng)緯儀的安置包括對中和整平,其方法與光學(xué)經(jīng)緯儀相同,在此不再重述。2.儀器的初始設(shè)置本儀器具有多種功能項目選擇,以適應(yīng)不同作業(yè)性質(zhì)對成果的需要。因此,在作業(yè)之前,均應(yīng)對儀器采用的功能項目進(jìn)行初始設(shè)置。(1)設(shè)置項目:角度測量單位:360、400gon(出廠設(shè)為360)。豎直角O 方向的位置:水平為0或天頂為0(儀器出廠設(shè)天頂0)。自動斷電關(guān)機(jī)時間為:30min或10min(出廠設(shè)為30min)。角度最小顯示單位:1或5(出廠設(shè)為1)。豎盤指標(biāo)零點補(bǔ)償選擇:自動補(bǔ)償或不補(bǔ)償(出廠設(shè)為自動補(bǔ)償,05型無自動補(bǔ)償器,此項無效)。水平角讀數(shù)經(jīng)過0、90、180、270時蜂鳴或不蜂鳴(出廠設(shè)為蜂鳴)。選擇與不同類型的測距儀連接(出廠設(shè)為與南方ND3000連接)。(2)設(shè)置方法:按住CONS鍵,打開電源開關(guān),至三聲蜂鳴后松開CONS鍵,儀器進(jìn)入初始設(shè)置模式狀態(tài)。此時,顯示屏的下行會顯示閃爍著的八個數(shù)位,它們分別表示初始狀設(shè)置的內(nèi)容。八個數(shù)位代表的設(shè)置內(nèi)容詳見表3 1。按MEAS或TRK鍵使閃爍的光標(biāo)向左或向右移動到要改變的數(shù)字位。按或鍵改變數(shù)字,該數(shù)字所代表的設(shè)置內(nèi)容在顯示屏上行以字符代碼的形式予以提示。重復(fù)和操作,進(jìn)行其他項目的初始設(shè)置至全部完成。設(shè)置完成后按CONS鍵予以確認(rèn),把設(shè)置存入儀器內(nèi),否則儀器仍保持原來的設(shè)置。3.水平角觀測設(shè)角頂點為O,左邊目標(biāo)為M,右邊目標(biāo)為N。觀測水平角NOM 的方法如下:(1)在O 點安置儀器:對中、整平后,以盤左位置用十字絲中心照準(zhǔn)目標(biāo)M,先按R/L鍵,設(shè)置水平角為右旋(HR)測量方式,再按兩次OSET鍵,使目標(biāo)M 的水平度盤讀數(shù)設(shè)置為00000作為水平角起算的零方向;順時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部,以十字絲中心照準(zhǔn)目標(biāo)N,讀取水平度盤讀數(shù)。如顯示屏顯示V930820HR871840,則水平度盤數(shù)為871840,由于M 點的讀數(shù)為00000,故顯示屏顯示的讀數(shù)也就是盤左時NOM 的角值。(2)倒鏡:以盤右位置照準(zhǔn)目標(biāo)N,先按R/L鍵,設(shè)置水平角為左旋(HL)測量方式,再按R/L鍵,使目標(biāo)N 的水平度盤讀數(shù)設(shè)置為00000;逆時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部,照準(zhǔn)目標(biāo)M,讀取顯示屏上的水平度盤讀數(shù),也就是盤右時NOM 的角值。(3)若盤左、盤右的角值之差在容許范圍內(nèi),取其平均值作為NOM 的角值。4.豎直角觀測(1)指示豎盤指標(biāo)歸零(V OSET)操作:開啟電源后,如果顯示“b”,提示儀器有豎軸不垂直,將儀器精確置平后“b”消失。儀器精確置平后開啟電源,顯示“VOSET”,提示應(yīng)將豎盤指標(biāo)歸零。其方法是:將望遠(yuǎn)鏡在垂直方向上轉(zhuǎn)動12次,當(dāng)望遠(yuǎn)鏡通過水平視線時,將指示豎盤指標(biāo)歸零,顯示出豎盤讀數(shù),儀器可以進(jìn)行水平角及豎直角測量。(2)豎直角的零方向設(shè)置:豎直角在作業(yè)開始前就應(yīng)依需要而進(jìn)行初始設(shè)置,選擇天頂方向為0或水平方向為0,兩種設(shè)置的豎盤結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。(3)豎直角觀測:豎直角在開始觀測前若設(shè)置水平方向為0,則盤左時顯示屏顯示的豎盤讀數(shù)即為豎直角,如顯示屏顯示:V223020HR852518,則視準(zhǔn)軸方向的豎直角為+223020(為俯角時,豎直角等于讀數(shù)減去360);用測回法觀測時,V=1/2(L+R 180)。x=1/2(L 70+R-180或540),若設(shè)置天頂方向為0,則顯示屏顯示的讀數(shù)為天頂距,可根據(jù)豎直角的計算公式換算成豎直角,指標(biāo)差的計算方法同光學(xué)經(jīng)緯儀。若指標(biāo)差x 10,則應(yīng)該進(jìn)行校正。(三)注意事項 日光下測量應(yīng)避免將物鏡直接瞄準(zhǔn)太陽。若在太陽下作業(yè)應(yīng)安裝濾光器。避免在高溫下或低溫下存放和使用儀器,亦應(yīng)避免溫度驟變(使用時氣溫變化除外)時使用儀器。儀器不使用時,應(yīng)將其裝入箱內(nèi),置于干燥處,應(yīng)注意防震、防塵和防潮。若儀器工作處的溫度與存放處的溫度差異太大,應(yīng)先將儀器留在箱內(nèi),直到它適應(yīng)環(huán)境溫度后再使用儀器。儀器長時期不使用時,應(yīng)將儀器上的電池卸下分開存放。電池應(yīng)每月充電一次。每次取下電池盒時,都必須先關(guān)掉儀器電源。充電要在045溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,超出此范圍可能充電異常,盡管充電器有過充保護(hù)回路,但過充會縮短電池壽命,因此在充電結(jié)束后應(yīng)將插頭從插座中拔出。如果充電器與電池連接好,指示燈卻不亮,此時充電器或電池可能被損壞,應(yīng)修理。充電電池可重復(fù)充電300500次,電池完全放電會縮短其使用壽命。請不要將電池存放在高溫、高熱或潮濕的地方,更不要將電池短路,否則會損壞電池。儀器運輸時,應(yīng)將儀器裝于箱內(nèi),并避免擠壓、碰撞和劇烈運動,長途運輸最好在箱子周圍使用軟墊。儀器安裝到三腳架或拆卸時,要一手握住儀器,一手裝卸,以防儀器跌落。外露光學(xué)器件需要清潔時,應(yīng)用脫脂棉或鏡頭紙輕輕擦凈,切不可用其他物品擦拭。不可用化學(xué)試劑擦拭塑料部件及有機(jī)玻璃表面,可用浸水的軟布擦拭。儀器使用完畢后,用絨布或毛刷清除儀器表面的灰塵。儀器被雨水淋濕后,切勿通電開機(jī),應(yīng)及時用干凈軟布擦干并在通風(fēng)處存放一段時間。作業(yè)前應(yīng)仔細(xì)全面檢查儀器,確信儀器各項指標(biāo)、功能、電源、初始設(shè)置和改正參數(shù)均符合作業(yè)要求時再進(jìn)行作業(yè)。即使發(fā)現(xiàn)儀器功能異常,非專業(yè)維修人員不可擅自拆開儀器,以免發(fā)生不必要的損壞。02角度測量方法一、水平角測量(一)水平角測量原理觀測水平角是確定地面點位的基本工作之一??臻g相交的兩條直線在水平面上投影所夾的角度叫做水平角。如圖3-6所示,設(shè)A、B、C 是地面上不同高程的任意三個點,a、b、c 是這三個點沿鉛垂線在同一水平面P 上的投影??梢钥闯?水平面上的ab 與ac 之間的夾角 即為地面上OA 與OB 兩方向之間的水平角。為了測出水平角的大小,設(shè)想在過A 點鉛垂線上任一點O 處,放置一個按順時針注記的全圓量角器(相當(dāng)于水平度盤),使其中心與O 重合,并置成水平位置,則度盤與過AB、AC 的兩豎直面相交,交線分別為on、om,顯然on、om 在水平度盤上可得到讀數(shù),設(shè)分別為a、b,則圓心角=b-a。(二)水平角測量方法 水平角觀測應(yīng)根據(jù)觀測目標(biāo)的多少而采用不同的方法,常用的觀測方法有測回法和全圓測回法(方向觀測法)。為了抵消儀器的某些誤差和校核,通常都采用盤左和盤右兩個位置進(jìn)行觀測。所謂盤左,就是觀測者對著望遠(yuǎn)鏡目鏡時,豎盤在望遠(yuǎn)鏡左側(cè),亦稱正鏡。反之,若豎盤在右邊,為盤右或稱倒鏡。1.測回法測回法適用于觀測兩個方向之間的單個水平角。如圖3-7,欲測出OA、OB 兩方向間的水平角,觀測步驟為:(1)在O 點安置經(jīng)緯儀,在A、B 點上分別豎立花桿;(2)以盤左位置照準(zhǔn)左邊目標(biāo)A,配置度盤讀數(shù)得水平度盤讀數(shù)a左(略大于00000),并記入觀測手簿;(3)松開照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡制動螺旋,順時針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部,瞄準(zhǔn)右邊坐標(biāo)B,得到水平度盤讀數(shù)b左,記入觀測手簿;則盤左所測的角值為:左=b左-a左 (3-1)以上完成了上半測回。為了檢核及消除儀器誤差對測角的影響,應(yīng)該以盤右位置再作下半測回的觀測。(4)松開照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡制動螺旋,縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡成盤右位置,先瞄準(zhǔn)右邊的目標(biāo)B,得到水平度盤讀數(shù)b右,記入觀測手簿;逆時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部,瞄準(zhǔn)左邊目標(biāo)A,得到水平度盤讀數(shù)a右,記入觀測手簿,完成下半測回,水平角值為:右=b右-a右 (3 2)計算時,均用右邊目標(biāo)讀數(shù)b 減去左邊目標(biāo)讀數(shù)a,若不夠減時,應(yīng)加上360再減。上、下兩個半測回合稱為一測回。用DJ6 級經(jīng)緯儀觀測水平角時,上、下兩個半測回所測角值之差(稱為不符值)應(yīng)不超過40。達(dá)到精度要求取平均值作為一測回的結(jié)果。=1/2(左+右)(3 3)若兩個半測回不符值超過40,則該水平角應(yīng)重新觀測。當(dāng)精度要求較高時,可觀測n 個測回,為了消除度盤刻劃不均勻誤差,每測回應(yīng)當(dāng)變換度盤的起始位置,每個測回應(yīng)按180/n 的差值變換度盤起始位置。表3-2 水平角觀測手簿(測回法)2.方向觀測法在一個測站上,當(dāng)觀測方向在三個以上時,一般采用方向觀測法。方向觀測法的觀測步驟如下:(1)上半測回觀測:將經(jīng)緯儀安置在測站點O 上,令度盤讀數(shù)略大于0,以盤左位置瞄準(zhǔn)起始方向A 點后,按順時針方向依次瞄準(zhǔn)B、C、D 點,最后又瞄準(zhǔn)A 點,稱為歸零。每次觀測讀數(shù)分別記入如表3-3第4欄內(nèi),即完成上半測回。在半測回中兩次瞄準(zhǔn)起始方向A 的讀數(shù)差,稱為歸零誤差。對于DJ6 光學(xué)經(jīng)緯儀,一般不得大于18,如超過應(yīng)重測。(2)下半測回觀測:倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡,以盤右位置瞄準(zhǔn)A 點,按逆時針方向依次瞄準(zhǔn)C、B 點,最后又瞄準(zhǔn)A 點,將各點的讀數(shù)分別記入表內(nèi)(記錄順序自下而上),即測完下半測回。上、下兩個半測回稱為一個測回。為了提高精度,通常要測若干測回,為了削弱水平度盤刻劃誤差的影響,仍按180/n 變換度盤。測回較差應(yīng)小于9。(3)2c 的計算:c 為照準(zhǔn)誤差,2c 等于同一目標(biāo)的盤左讀數(shù)減去盤右讀數(shù)180之差,計算結(jié)果記入第6欄內(nèi),對于J6 經(jīng)緯儀,2c 互差小于24,若超限,可檢查重點方向,直到符合要求為止。(4)計算盤左、盤右觀測值的平均值:將同一方向盤左、盤右讀數(shù)取平均值(盤右讀數(shù)應(yīng)180),記在第7欄內(nèi)。(5)計算歸零方向值:即以00000為起始方向的方向值,計算其余各個目標(biāo)的方向值。由于起始方向有兩個數(shù)值,取其平均值作為起始點的方向值,表中第7欄括號內(nèi)數(shù)值即為A 方向的平均值00115。A 方向歸零方向值要歸零,即減去A 方向平均值,B 及C 的歸零方向值等于其盤左、盤右平均值減去A 方向的平均值,記入第8欄。(6)計算各測回歸零方向平均值和水平角值:如符合要求取其平均值即得各測回歸零方向平均值。本例共有兩個測回,故取兩測回同一方向的歸零方向值的均值記入表中第9欄。用后一方向的方向平均值減去前一方向的方向平均值得水平角值。3.全圓方向觀測法的計算與限差(1)兩倍照準(zhǔn)誤差2c 值:兩倍照準(zhǔn)誤差是同一臺儀器觀測同一方向盤左、盤右讀數(shù)之差,簡稱2c 值。它是由于視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸而引起的觀測誤差,計算公式為:2c=盤左讀數(shù)-(盤右讀數(shù)180)(2)半測回方向值:半測回方向值就是各方向與零方向所夾的角。計算方法是將零方向的方向值化為零(即00000),并把其他各方向值也均減去零方向兩次讀數(shù)的平均值,得各方向各測回歸零后的方向值。(3)一測回的平均方向值:即取兩個半測回歸零后的方向值的平均數(shù)。(4)各測回的平均方向:如果觀測了若干測回,還應(yīng)檢查各測回同一方向值的互差,對DJ6型經(jīng)緯儀來講,互差不應(yīng)超過24,然后取各測回方向值的平均數(shù)作為該方向的最后方向值,記入表3-3最后一欄。各目標(biāo)點間方向值之差即為所需要的水平角。(三)水平角測量誤差1.儀器誤差(1)儀器制造加工不完善引起的誤差:如照準(zhǔn)部偏心誤差、度盤分劃誤差等。經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心應(yīng)與水平度盤中心重合,如果兩者不重合,即存在照準(zhǔn)部偏心誤差,在水平角測量中,此項誤差影響可通過盤左、盤右觀測取平均值的方法加以消除。水平度盤分劃誤差的影響一般較小,當(dāng)測量精度要求較高時,可采用各測回間變換水平度盤位置的方法進(jìn)行觀測,以減弱這一項誤差的影響。(2)儀器校正不完善所引起的誤差:如望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸不嚴(yán)格垂直于橫軸,橫軸不嚴(yán)格垂直于豎軸所引起的誤差,可以采用盤左、盤右觀測取平均值的方法來消除,而豎軸不垂直于水準(zhǔn)管軸所引起的誤差則不能通過此方法或其他觀測方法來消除,因此,必須認(rèn)真做好儀器此項檢驗和校正。2.觀測誤差(1)對中誤差(2)整平誤差(3)目標(biāo)偏心誤差(4)瞄準(zhǔn)誤差(5)讀數(shù)誤差3.外界環(huán)境的影響 影響角度測量的外界因素很多,大風(fēng)、松土?xí)绊憙x器的穩(wěn)定性;地面輻射熱會影響大氣穩(wěn)定而引起物象的跳動,空氣的透明度會影響照準(zhǔn)的精度;溫度的變換會影響儀器的正常狀態(tài)。這些因素都會在不同程度上影響測角的精度,要想完全避免這些影響是不可能的,觀測者只能采取措施及選擇有利的觀測條件和時間,使這些外界因素的影響降低到最小的程度,從而保證觀測的精度 二、豎直角測量 豎直角是在同一豎直面內(nèi),傾斜視線和水平視線之間的夾角,稱為豎角,也稱為傾斜角,用 表示。豎直角是由水平線起算量到目標(biāo)方向的角度,其角值從090。當(dāng)視線方向在水平線之上時,稱為仰角,符號為正(+);視線方向在水平線以下時,稱為俯角,符號為負(fù)(-)。(一)豎直度盤的構(gòu)造豎直度盤簡稱豎盤,DJ6 級經(jīng)緯儀的豎盤構(gòu)造主要包括豎盤、豎盤指標(biāo)、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管和豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋。豎盤固定在橫軸的一側(cè),隨望遠(yuǎn)鏡在豎直面內(nèi)同時上、下轉(zhuǎn)動;豎盤讀數(shù)不隨著望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動,它與豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管連接在一個微動架上,轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋,可使豎盤讀數(shù)指標(biāo)在豎直面內(nèi)做微小移動。當(dāng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時,指標(biāo)處于豎直位置,即在正確位置。一個校正好的豎盤,當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸水平、指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時,讀數(shù)視窗上指標(biāo)所指讀數(shù)應(yīng)是90或270,此讀數(shù)即為視線水平時豎盤讀數(shù)。(二)豎直角的觀測 在測站O 上安置經(jīng)緯儀;以盤左位置用望遠(yuǎn)鏡的十字絲中絲,瞄準(zhǔn)目標(biāo)上某一點M,轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋,使氣泡居中,讀取豎盤讀數(shù)L;倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡,以盤右位置再瞄準(zhǔn)目標(biāo)上M 點,調(diào)節(jié)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中,讀取豎盤讀數(shù)R。(三)豎直角的計算 豎盤注記形式不同,則根據(jù)豎盤讀數(shù)計算豎直角的公式也不同,圖3 9為常見的兩種形式。本部分僅以圖3 9(a)所示的順時針注記的豎盤形式為例,加以說明。在實際測量工作中,可以按照以下兩條規(guī)則,確定任何一種注記形式(盤左或盤右)豎直角計算公式:當(dāng)望遠(yuǎn)鏡向上傾斜豎盤讀數(shù)增加時:豎角=瞄準(zhǔn)目標(biāo)時豎盤讀數(shù)-視線水平豎盤讀數(shù) 當(dāng)望遠(yuǎn)鏡向上傾斜豎盤讀數(shù)減小時:豎角=視線水平時豎盤讀數(shù)-瞄準(zhǔn)目標(biāo)時豎盤讀數(shù)(四)豎盤指標(biāo)差由上述可知,望遠(yuǎn)鏡視線水平且豎盤水準(zhǔn)管氣泡居中時,豎盤指標(biāo)的正確讀數(shù)應(yīng)是90或270。但是由于豎盤水準(zhǔn)管與豎盤讀數(shù)指標(biāo)的關(guān)系難以完全正確,當(dāng)視線水平且豎盤水準(zhǔn)管氣泡居中時的豎盤讀數(shù)與應(yīng)有的正確讀數(shù)(即90或270)有一個小的角度差x,稱為豎盤指標(biāo)差,即豎盤指標(biāo)偏離正確位置引起的角值。豎盤指標(biāo)差x 本身有正負(fù)號,一般規(guī)定當(dāng)豎盤讀數(shù)指標(biāo)偏移方向與豎盤注記方向一致時,x 取正號,反之x 取負(fù)號。1.儀器誤差主要有度盤刻劃誤差、度盤偏心差及豎盤指標(biāo)差。其中度盤刻劃誤差不能采用改變度盤位置(每一測回開始的始讀數(shù)不變)進(jìn)行觀測加以消除,在目前儀器制造工藝中,度盤刻劃誤差是較小的,一般不大于0.2,豎盤指標(biāo)差可采用盤左盤右觀測取平均值加以消除。度盤偏心差可采用對向觀測取平均值加以消減,即由A 點為測站觀測B 點,又以B 點為測站觀測A 點。2.觀測誤差主要有照準(zhǔn)誤差、讀數(shù)誤差和豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管整平誤差。其中前兩項誤差與水平角測量誤差相同,而指標(biāo)水準(zhǔn)管的整平誤差,除觀測時認(rèn)真整平外,還應(yīng)注意打傘保護(hù)儀器,切忌儀器局部受熱。3.外界條件的影響外界條件的影響與水平角測量時基本相同,但其中大氣折光的影響在水平角測量中產(chǎn)生的是旁折光,在豎直角測量中產(chǎn)生的是垂直折光。在一般情況下,垂直折光遠(yuǎn)大于旁折光,故在布點時應(yīng)盡可能避免長邊,視線應(yīng)盡可能離地面高一點(應(yīng)大于1m),并避免從水面通過,盡可能選擇有利時間進(jìn)行觀測,并采用對向觀測方法以削弱其影響。03經(jīng)緯儀的檢驗與校正經(jīng)緯儀的主要幾何軸線有:望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸CC、橫軸(望遠(yuǎn)鏡俯仰轉(zhuǎn)動的軸)HH、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸LL 和儀器豎軸VV(圖3-12)。測量角度時,經(jīng)緯儀應(yīng)滿足下列幾何條件:照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于豎軸,LLVV;十字絲豎絲應(yīng)垂直于橫軸;視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸,CCHH;橫軸應(yīng)垂直于豎軸,HH VV;豎盤指標(biāo)差應(yīng)等于零。由于儀器在搬運、裝箱、使用的各個過程中,使儀器各部分軸線之間應(yīng)該保證的幾何條件可能發(fā)生改變,因此,在使用儀器之前,應(yīng)對儀器進(jìn)行檢驗校正,來調(diào)整軸線之間的幾何關(guān)系。一、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于豎軸的檢驗與校正1.檢驗方法先將儀器大致整平,轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部使水準(zhǔn)管平行于一對腳螺旋的連線。調(diào)節(jié)該對腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中。再將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動180,如果氣泡仍居中則說明條件滿足,若偏離量超過一格,應(yīng)進(jìn)行校正。2.校正方法校正時,用校正針撥動水準(zhǔn)管校正螺絲,使其氣泡精確居中即可。由于圖3-13中(a)(b)兩步連續(xù)操作后,2、3腳螺旋已等高,因此,在校正時應(yīng)注意不能再轉(zhuǎn)動它們。二、十字絲豎絲應(yīng)垂直于橫軸的檢驗與校正1.檢驗方法 整平儀器,用十字絲的豎絲的上端(或下端)瞄準(zhǔn)一清晰固定的目標(biāo)P,然后旋緊照準(zhǔn)部制動螺旋和望遠(yuǎn)鏡制動螺旋,再慢慢轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡微動螺旋,使望遠(yuǎn)鏡上仰(或下俯),若P 點始終在豎絲上移動,則條件滿足,否則需要校正,如圖3-14所示。2.校正方法 卸下目鏡的外罩,即可見到十字絲分劃板校正設(shè)備。松開四個十字絲分劃板套筒壓環(huán)固定螺釘,轉(zhuǎn)動十字絲套筒,直到十字絲豎絲始終在P 點上移動,然后再將壓環(huán)固定螺釘旋緊,如圖3-15所示。三、視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸的檢驗與校正視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸所偏離的角度叫照準(zhǔn)誤差,一般用c 表示。它是由于十字絲交點位置不正確所引起的。因為照準(zhǔn)誤差的存在,當(dāng)望遠(yuǎn)鏡繞橫軸旋轉(zhuǎn)時,視準(zhǔn)軸運行的軌跡不是一個豎直面而是一個圓錐面。所以當(dāng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)同一豎直面內(nèi)不同高度的目標(biāo)時,其水平度盤的讀數(shù)是不同的,從而產(chǎn)生測角誤差。因此,視準(zhǔn)軸必須垂直于橫軸。1.檢驗方法整平儀器后,以盤左位置瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處與儀器大致同高的一點P,讀取水平度盤讀數(shù)a1;縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡,以盤右位置仍瞄準(zhǔn)P 點,并讀取水平讀數(shù)a2;如果a1 與a2 相差180,則條件滿足,否則應(yīng)進(jìn)行校正。2.校正方法轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部微動螺旋,使盤右時水平度盤讀數(shù)對準(zhǔn)正確讀數(shù) a=1/2 a2+(a1 180)(3 12)這時十字絲交點已偏離P 點。用校正針撥動十字絲環(huán)的左右兩個校正螺絲,如圖3 15,一松一緊使十字絲環(huán)水平移動,直至十字絲交點對準(zhǔn)P 點為止。由此檢??芍?盤左、盤右瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)并取讀數(shù)的平均值,可以抵消視準(zhǔn)軸誤差的影響。四、橫軸應(yīng)垂直于豎軸的檢驗與校正若橫軸不垂直于豎軸,視準(zhǔn)軸繞橫軸旋轉(zhuǎn)時,視準(zhǔn)軸移動的軌跡將是一個傾斜面,而不是一個豎直面。這對于觀測同一豎直面內(nèi)不同高度的目標(biāo)時,將得到不同的水平度盤讀數(shù),從而產(chǎn)生測角誤差。1.檢驗方法在距一高目標(biāo)約50m 處安置儀器,如圖3 16所示。盤左瞄準(zhǔn)高處一點P,然后將望遠(yuǎn)鏡放平,由十字絲交點在墻上定出一點P1。盤右再瞄準(zhǔn)P 點,再放平望遠(yuǎn)鏡,在墻上又定出一點P2。若P1、P2兩點重合,表明條件滿足,否則需要校正。2.校正方法量出P1、P2之間的距離,取其中點PM,旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部微動螺旋令十字絲交點對準(zhǔn)PM 點,抬高望遠(yuǎn)鏡,此時十字絲交點必然不再與原來的P 點重合,而偏離到另一點P。然后調(diào)整望遠(yuǎn)鏡右支架的偏心環(huán),將橫軸右端升高或降低,使十字絲交點對準(zhǔn)P 點。檢校工作同樣應(yīng)反復(fù)進(jìn)行,直到滿足要求為止。由于光學(xué)經(jīng)緯儀的橫軸是密封的,測量人員只要進(jìn)行此項檢驗即可,若需校正,應(yīng)由專業(yè)檢修人員進(jìn)行。五、豎盤指標(biāo)差的檢驗與校正 觀測豎直角時,采用盤左、盤右觀測并取平均值,可消除豎盤指標(biāo)差對豎直角的影響,但在地形測量時,往往只用盤左位置觀測碎部點,如果儀器的豎盤指標(biāo)差較大,就會影響測量成果的質(zhì)量。因此,應(yīng)對其進(jìn)行檢驗和校正。1.檢驗方法 安置儀器,分別用盤左、盤右瞄準(zhǔn)高處某一固定目標(biāo),在豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后,各自讀取豎盤讀數(shù)L 和R。根據(jù)公式計算指標(biāo)差x 值,若x=0,則滿足條件,否則應(yīng)進(jìn)行校正。2.校正方法 檢驗結(jié)束時,保持盤左位置和照準(zhǔn)目標(biāo)點不動,先轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋,使盤右豎盤讀數(shù)對準(zhǔn)正確讀數(shù)R-x,此時豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡偏離居中位置,然后用校正針撥動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管校正螺釘,反復(fù)進(jìn)行,使氣泡居中為止。04實訓(xùn)六、七、八、九實訓(xùn)六 光學(xué)經(jīng)緯儀的認(rèn)識與使用 角度測量是測量的基本工作之一,經(jīng)緯儀是測定角度的儀器。通過本實訓(xùn)可使同學(xué)們了解光學(xué)及電子經(jīng)緯儀的組成、構(gòu)造,經(jīng)緯儀上各螺旋的名稱、功能,以及電子經(jīng)緯儀的特點。一、實訓(xùn)目標(biāo)1.熟悉DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及使用方法。2.初步掌握經(jīng)緯儀的使用方法。3.練習(xí)經(jīng)緯儀的對中、整平、瞄準(zhǔn)、精平和讀數(shù)的方法,掌握基本操作要領(lǐng)。二、實訓(xùn)場所測量實訓(xùn)場。三、實訓(xùn)形式1.以組為單位,進(jìn)行測量。2.以人為單元,進(jìn)行獨立操作儀器及觀測。3.每人完成一份經(jīng)緯儀使用實訓(xùn)報告。四、實訓(xùn)備品與材料 DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀1臺、配套三腳架、花桿1根、記錄板、鉛筆五、實訓(xùn)內(nèi)容與方法1.儀器講解指導(dǎo)教師現(xiàn)場講解DJ6 光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造,各螺旋的名稱、功能及操作方法,儀器的安置及使用方法。2.安置儀器各小組在給定的測站點上架設(shè)儀器(從箱中取經(jīng)緯儀時,應(yīng)注意儀器的裝箱位置,以便用后裝箱)。在測站點上撐開三腳架,高度應(yīng)適中,架頭應(yīng)大致水平;然后把經(jīng)緯儀安放到三腳架的架頭上。安放儀器時,一手扶住儀器,一手旋轉(zhuǎn)位于架頭底部的連接螺旋,使連接螺旋穿入經(jīng)緯儀基座壓板螺孔,并旋緊螺旋。3.認(rèn)識儀器 對照實物正確說出儀器的組成部分、各螺旋的名稱及作用。4.對中對中有垂球?qū)χ泻凸鈱W(xué)對中器對中兩種方法。5.整平轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部,使水準(zhǔn)管平行于任意一對腳螺旋,同時相對(或相反)旋轉(zhuǎn)這兩只腳螺旋(氣泡移動的方向與左手大拇指行進(jìn)方向一致),使水準(zhǔn)管氣泡居中;然后將照準(zhǔn)部繞豎軸轉(zhuǎn)動90,再轉(zhuǎn)動第三只腳螺旋,使氣泡居中。如此反復(fù)進(jìn)行,直到照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)到任何方向,氣泡在水準(zhǔn)管內(nèi)的偏移都不超過刻劃線的一格為止。6.瞄準(zhǔn)取下望遠(yuǎn)鏡的鏡蓋,將望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)天空(或遠(yuǎn)處明亮背景),轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡的目鏡調(diào)焦螺旋,使十字絲最清晰;然后用望遠(yuǎn)鏡上的照門和準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處一線狀目標(biāo)(如:遠(yuǎn)處的避雷針、天線等),旋緊望遠(yuǎn)鏡和照準(zhǔn)部的制動螺旋,轉(zhuǎn)動對光螺旋(物鏡調(diào)焦螺旋),使目標(biāo)影像清晰;再轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡和照準(zhǔn)部的微動螺旋,使目標(biāo)被十字絲的縱向單絲平分,或被縱向雙絲夾在中央。7.讀數(shù)瞄準(zhǔn)目標(biāo)后,調(diào)節(jié)反光鏡的位置,使讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)窗亮度適當(dāng),旋轉(zhuǎn)顯微鏡的目鏡調(diào)焦螺旋,使度盤及分微尺的刻劃線清晰,讀取落在分微尺上的度盤刻劃線所示的度數(shù),然后讀出分微尺上0刻劃線到這條度盤刻劃線之間的分?jǐn)?shù),最后估讀至1的0.1位(如圖3 17所示,水平度盤讀數(shù)為1170154,豎盤讀數(shù)為903624)。8.設(shè)置度盤讀數(shù)可利用光學(xué)經(jīng)緯儀的水平度盤讀數(shù)變換手輪,改變水平度盤讀數(shù)。作法是打開基座上的水平度盤讀數(shù)變換手輪的護(hù)蓋,撥動水平度盤讀數(shù)變換手輪,觀察水平度盤讀數(shù)的變化,使水平度盤讀數(shù)為一定值,關(guān)上護(hù)蓋。9.記錄用2H 或3H 鉛筆將觀測的水平方向讀數(shù)記錄在表格中,用不同的方向值計算水平角。六、注意事項1.盡量使用光學(xué)對中器進(jìn)行對中,對中誤差應(yīng)小于3mm。2.測量水平角瞄準(zhǔn)目標(biāo)時,應(yīng)盡可能瞄準(zhǔn)其底部,以減少目標(biāo)傾斜所引起的誤差。3.觀測過程中,注意避免碰動光學(xué)經(jīng)緯儀的復(fù)測扳手或度盤變換手輪,以免發(fā)生讀數(shù)錯誤。4.日光下測量時應(yīng)避免將物鏡直接瞄準(zhǔn)太陽。5.儀器安放到三腳架上或取下時,要一手先握住儀器,以防儀器摔落。6.電子經(jīng)緯儀在裝、卸電池時,必須先關(guān)掉儀器的電源開關(guān)(關(guān)機(jī))。7.勿用有機(jī)溶液擦試鏡頭、顯示窗和鍵盤等。七、實訓(xùn)報告同一小組成員按以上步驟輪流操作,每人須得到一組自己的觀測數(shù)據(jù),并在實訓(xùn)結(jié)束時連同實訓(xùn)報告一并上交指導(dǎo)教師。實訓(xùn)七 測回法觀測水平角水平角測量是角度測量工作之一,測回法是測定由兩個方向所構(gòu)成的單個水平角的主要方法,也是在測量工作中使用最為廣泛的一種方法。通過本實訓(xùn)可使同學(xué)們了解測回法測量水平角的步驟和過程,掌握用光學(xué)或電子經(jīng)緯儀按測回法測量水平角的方法。一、實訓(xùn)目標(biāo)1.進(jìn)一步熟悉DJ6 光學(xué)經(jīng)緯儀與DT5 電子經(jīng)緯儀的使用方法。2.掌握測回法觀測水平角的觀測、記錄和計算方法。3.了解用DJ6 光學(xué)經(jīng)緯儀與DT5 電子經(jīng)緯儀按測回法觀測水平角的各項技術(shù)指標(biāo)。二、實訓(xùn)場所測量實訓(xùn)場。三、實訓(xùn)形式1.以組為單位,進(jìn)行測量。2.以人為單元,進(jìn)行獨立水平角觀測并計算。3.每人完成一份測回法和全圓方向觀測法測定的水平角的計算并寫實訓(xùn)報告。四、實訓(xùn)備品與材料DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀1臺、配套三腳架、花桿2根、記錄板、鉛筆、測傘等。五、實訓(xùn)內(nèi)容與方法1.在指定的場地內(nèi),選擇邊長大致相等的3個點打樁,在樁頂釘上小釘作為點的標(biāo)志,分別以A、B、C 命名。2.在A、C 兩點插標(biāo)桿。3.將B 點作為測站點,安置經(jīng)緯儀進(jìn)行對中、整平。4.使望遠(yuǎn)鏡位于盤左位置(即觀測員用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)時,豎盤在望遠(yuǎn)鏡的左邊,也稱正鏡位置),瞄準(zhǔn)左邊第一個目標(biāo)A,即瞄準(zhǔn)A 點垂線,用光學(xué)經(jīng)緯儀的度盤變換手輪將水平度盤讀數(shù)撥到0或略大于0的位置上,讀數(shù)并做好記錄。5.按順時針方向,轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)右邊第二個目標(biāo)C,讀取水平度盤讀數(shù),記錄,并在觀測記錄表格中計算盤左上半測回水平角值(C目標(biāo)讀數(shù)-A 目標(biāo)讀數(shù))。6.將望遠(yuǎn)鏡盤左位置換為盤右位置(即觀測員用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)時,豎盤在望遠(yuǎn)鏡的右邊,也稱倒鏡位置),先瞄準(zhǔn)右邊第二個目標(biāo)C,讀取水平度盤讀數(shù),記錄。7.按逆時針方向,轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)左邊第一個目標(biāo)A,讀取水平度盤讀數(shù),記錄,并在觀測記錄表格中計算出盤右下半測回角值(C目標(biāo)讀數(shù)-A 目標(biāo)讀數(shù))。8.比較計算的兩個上、下半測回角值,若限差40,則滿足要求,取平均求出一測回平均水平角值。9.如果需要對一個水平角測量n 個測回,則在每測回盤左位置瞄準(zhǔn)第一個目標(biāo)A 時,都需要配置度盤。每個測回度盤讀數(shù)需變化180/n(n 為測回數(shù))。(如:要對一個水平角測量3個測回,則每個測回度盤讀數(shù)需變化180/3=60,則3個測回盤左位置瞄準(zhǔn)左邊第一個目標(biāo)A 時,配置度盤的讀數(shù)分別為:0、60、120或略大于這些讀數(shù)。)采用復(fù)測結(jié)構(gòu)的經(jīng)緯儀在配置度盤時,可先轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部,在讀數(shù)顯微鏡中觀測讀數(shù)變化,當(dāng)需配置的水平度盤讀數(shù)確定后,扳下復(fù)測扳手,在瞄準(zhǔn)起始目標(biāo)后,扳上復(fù)測扳手即可。10.除需要配置度盤讀數(shù)外,各測回觀測方法與第一測回水平角的觀測過程相同。比較各測回所測角值,若限差25,則滿足要求,取平均求出各測回平均角值。六、注意事項1.觀測過程中,若發(fā)現(xiàn)氣泡偏移超過一格時,應(yīng)重新整平儀器并重新觀測該測回。2.光學(xué)經(jīng)緯儀在一測回觀測過程中,注意避免碰動復(fù)測扳手或度盤變換手輪,以免發(fā)生讀數(shù)錯誤。3.計算半測回角值時,當(dāng)?shù)谝荒繕?biāo)讀數(shù)a 大于第二目標(biāo)讀數(shù)b 時,則應(yīng)在第二目標(biāo)讀數(shù)b上加上36084。4.上、下半測回角值互差不應(yīng)超過40,超限須重新觀測該測回。5.各測回互差不應(yīng)超過25,超限須重新觀測。6.儀器遷站時,必須裝箱搬運,嚴(yán)禁裝在三腳架上遷站。7.使用中,若發(fā)現(xiàn)儀器功能異常,不可擅自拆卸儀器,應(yīng)及時報告實訓(xùn)指導(dǎo)教師或?qū)嵱?xùn)室工作人員。七、實訓(xùn)報告每人一份實訓(xùn)報告,包括測回法操作步驟和操作數(shù)據(jù)的計算實訓(xùn)八 全圓方向法觀測水平角 在三角網(wǎng)的控制測量中,全圓方向法觀測水平角是必要工作之一。通過本實訓(xùn)可使同學(xué)們了解DJ6 光學(xué)經(jīng)緯儀及其使用,掌握用DJ6 級光學(xué)經(jīng)緯儀按全圓方向法測定水平角。一、實訓(xùn)目標(biāo)1.了解DJ6 光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造、主要部件的名稱與作用。2.掌握DJ6 光學(xué)經(jīng)緯儀的使用方法。3.掌握全圓方向法觀測水平角的觀測、記錄和計算方法。4.了解DJ6 光學(xué)經(jīng)緯儀按全圓方向法觀測水平角的各項技術(shù)指標(biāo)。二、實訓(xùn)場所測量實訓(xùn)場。三、實訓(xùn)形式1.以組為單位,進(jìn)行測量。2.以人為單元,進(jìn)行獨立水平角觀測并計算。3.每人完成一份全圓方向觀測法測定的水平角的計算并寫實訓(xùn)報告。四、實訓(xùn)備品與材料DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀1臺、配套三腳架、花桿4根、記錄板、鉛筆、測傘等。五、實訓(xùn)內(nèi)容與方法1.安置經(jīng)緯儀設(shè)測站點為O,觀測目標(biāo)從左到右依次為A、B、C、D 四點,把經(jīng)緯儀安置在O 點,對中整平。2.盤左觀測瞄準(zhǔn)A 點,并將水平度盤讀數(shù)調(diào)至略大于00000,順時針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部,依次瞄準(zhǔn)目標(biāo)B、C、D,繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部,最后再次照準(zhǔn)目標(biāo)A 點,分別讀取水平度盤讀數(shù),半測回歸零差應(yīng)18。3.盤右觀測瞄準(zhǔn)開始方向A,讀數(shù)并記錄。逆時針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部,依次觀測D、C、B、A 方向,并依次讀數(shù),記錄。半測回歸零差應(yīng)18,如果超限應(yīng)重測。4.計算兩倍照準(zhǔn)誤差2c 值 2c=盤左讀數(shù)-(盤右讀數(shù)180)5.半測回方向值半測回方向值就是各方向與零方向所夾的角。計算方法是將零方向的方向值化為零(即00000),并把其他各方向值也均減去零方向兩次讀數(shù)的平均值,得各方向個測回歸零后的方向值。6.一測回的平均方向值即取兩個半測回歸零后的方向值的平均數(shù)。7.各測回的平均方向如果觀測了若干測回,還應(yīng)檢查各測回同一方向值的互差,對DJ6型經(jīng)緯儀來講,互差不應(yīng)超過24,然后取各測回方向值的平均數(shù)作為該方向的最后方向值,各目標(biāo)點間方向值之差即為所需要的水平角。六、注意事項1.使用光學(xué)對中器進(jìn)行對中,對中誤差應(yīng)小于2mm,整平應(yīng)仔細(xì)。2.可以選擇遠(yuǎn)近適中、易于瞄準(zhǔn)的清晰目標(biāo)作為第一個目標(biāo)。3.每人獨立完成一個測回的觀測,測回間應(yīng)變換水平度盤的位置。4.應(yīng)隨時觀測,隨時記錄,隨時檢核。5.觀測過程中,若發(fā)現(xiàn)氣泡偏移超過一格時,應(yīng)重新整平儀器并重新觀測該測回。6.各項誤差指標(biāo)超限時,必須重新觀測。七、實訓(xùn)報告 實訓(xùn)結(jié)束后將測量實訓(xùn)報告以小組為單位裝訂成冊上交,包括全圓測回法操作步驟和操作數(shù)據(jù)的計算。實訓(xùn)九 豎直角觀測 豎直角是計算高差及水平距離的元素之一,在三角高程測量與視距測量中均需測量豎直角。豎直角測量時,要求豎盤指標(biāo)位于正確的位置上。通過本實訓(xùn)可以使同學(xué)們了解用光學(xué)經(jīng)緯儀及電子經(jīng)緯儀進(jìn)行豎直角測量的過程,掌握豎直角的測量方法。一、實訓(xùn)目標(biāo)1.了解光學(xué)經(jīng)緯儀豎盤構(gòu)造、豎盤注記形式;弄清豎盤、豎盤指標(biāo)與豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管之間的關(guān)系;了解電子經(jīng)緯儀豎盤零位的設(shè)置。2.能夠正確判斷出所使用經(jīng)緯儀豎直角計算的公式。3.掌握豎直角觀測、記錄、計算的方法。二、實訓(xùn)場所測量實訓(xùn)場。三、實訓(xùn)形式1.以組為單位,進(jìn)行測量;2.以人為單元,進(jìn)行獨立操作儀器觀測豎直角并計算出豎直角和豎盤指標(biāo)差;3.每人完成一份實訓(xùn)報告。四、實訓(xùn)備品與材料DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀1臺、配套三角架、花桿1根、記錄板、鉛筆等。五、實訓(xùn)內(nèi)容與方法熟悉經(jīng)緯儀豎直度盤的構(gòu)造和注記形式;豎直角的觀測和計算方法及豎盤指標(biāo)差的計算。1.觀測(1)先任選一般目標(biāo)(如避雷針等)等三個不同高度的A、B、C 觀測目標(biāo),并在地面上任意標(biāo)志一點O 作為觀測點。(2)在O 點安置經(jīng)緯儀,整平、對中。(3)盤左判斷豎盤構(gòu)造,畫出盤左時的豎盤注記草圖,寫出豎直角計算公式。(4)以盤左位置用望遠(yuǎn)鏡十字絲中橫絲,瞄準(zhǔn)目標(biāo)上某一點A,轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋,使氣泡居中,讀取豎盤讀數(shù)L。(5)倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡,以盤右位置再瞄準(zhǔn)目標(biāo)上A 點。調(diào)節(jié)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中,讀取豎盤讀數(shù)R。2.計算左=90-L;右=R-270豎直角平均值:=1/2(左+右)=1/2(R右-L-180)豎盤指標(biāo)差:x=1/2(R-L)=1/2(L+R-360)六、注意事項1.光學(xué)經(jīng)緯儀盤左位置,若望遠(yuǎn)鏡上仰豎盤讀數(shù)增大,則豎角計算公式為左=L-90,右=270-R;反之,若望遠(yuǎn)鏡上仰豎盤讀數(shù)減小,則豎角計算公式為左=90-L,右=R-270。2.指標(biāo)差偏離的方向與豎盤注記方向一致時,取正號;反之,取負(fù)號。計算公式為x=1/2(右-左)=1/2(R+L-360);一測回豎角計算公式為=1/2(左+右)。3.觀測過程中,對同一目標(biāo)應(yīng)用十字絲中絲切準(zhǔn)同一部位。七、實訓(xùn)報告完成實訓(xùn)報告,連同觀測數(shù)據(jù)一并上交。THANK YOU謝謝!
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