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1、1/23/2023,第三章 经纬仪及角度测量,1/23/2023,本章知识点,角度测量的原理,竖直角观测,比例尺水平角观测,经纬仪的检验与校正,光学经纬仪,全站仪测量系统,1/23/2023,第一节 角度测量原理,3.1.1 概述,角度测量是确定地面点位的基本工作之一；包括水平角测量和竖直角测量。,经纬仪,测量仪器,全站仪,1/23/2023,第一节 角度测量的原理,角度测量：测定水平角和竖直角。水平角:地面上两相交直线间的夹角在水平面上的投影。范围：=0360竖直角：在同一竖直面内倾斜视线与水平线的夹角。范围：=090，仰角为正，俯角为负。,测量的原理：两个方向的读数差=c-a范围：顺时针0
2、360,测量的原理：两个方向的读数差竖直角的大小：以水平方向为基准指向两侧目标。仰角为正，俯角为负其范围：=090,1/23/2023,3.2.1 光学经纬仪类型,第二节 光学经纬仪,按其精度等级划分:DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等。D:大地测量 J：经纬仪 下标数字：该仪器的精度指标（单位为秒，表示该仪器一测回方向观测中误差的秒数）。一般工程测量最常用:DJ6级光学经纬仪（普通经纬仪）,1/23/2023,DJ6级光学经纬仪,1/23/2023,第二节 光学经纬仪,DJ6级光学经纬仪经纬仪一般由基座、水平度盘、照准部三部分组成。,3.2.2 经纬仪的结构,基座,水平度盘,照准部
3、,1/23/2023,（一）基座 基座是支承整个仪器的底座；三个脚螺旋用于整平仪器。,（三）照准部 照准部是基座上方能够转动的部分的总称。主要由望远镜、竖直度盘、水准器以及读数设备等组成。,（二）度盘 度盘是由光学玻璃制成的精密刻度盘，分划从0至360，按顺时针注记，每格1或30，用以测量水平角。,1/23/2023,经纬仪1,1/23/2023,经纬仪2,1/23/2023,光学望远镜主要由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板四部分组成。,横丝,纵丝,望远镜,1/23/2023,经纬仪的两水准气泡,水准器：圆水准器、管水准器。圆水准器用于粗略整平仪器，管水准器用于精确整平仪器,1/23/202
4、3,经纬仪的两水准气泡,水准器：圆水准器、管水准器。圆水准器用于粗略整平仪器，管水准器用于精确整平仪器,圆水准器 作用：指示仪器竖轴是否竖直。圆水准器轴：连接零点与球面球心的直线,管水准器 作用：指示水平度盘是否水平。管水准器轴：过零点与圆弧纵向相切的切线。,1/23/2023,经纬仪的三轴：视准轴、水平轴、垂直轴,视准轴垂直于水平轴,水平轴垂直于竖直轴,1/23/2023,第二节 光学经纬仪,3.2.3 经纬仪的基本操作,1/23/2023,第二节 光学经纬仪,3.2.3 经纬仪的基本操作,对中,整平,经纬仪的操作步骤有对中、整平、照准、读数四大步。,1/23/2023,气泡居中，1、2等高
5、,1,2,3,高,气泡居中，3与1、2等高,气泡运动的方向与右手旋转的方向相同,1/23/2023,瞄准方法(4点)目镜对光使十字丝清晰用准星粗瞄目标物镜对光，使目标像清晰用水平微动精确瞄准目标,TDJ2E TDJ2（北光）,照准,瞄准时，尽量用纵丝瞄准目标下部。,1/23/2023,DJ6采用分微尺测微器读书方法“H”水平度盘读数“V”竖直度盘读数方法：1、先读取度盘读数；1 2、再以度盘分化线为准读取测微尺上的整分数；分微尺的分划值为1 3、最后估读估读到秒。秒数至测微器一格的十分之(6)。,730424,读数,1/23/2023,两个基本概念：,盘左盘右,盘左观测,盘右观测,竖直度盘,竖
6、直度盘,1/23/2023,第二节 光学经纬仪,（一）测回法：适用于：2个方向的单角（AOB）（二）方向观测法：适用于：在一个测站上需要观测两个以上方向。,常用方法有测回法和方向观测法,3.2.4 水平角观测,1/23/2023,步骤：（1）安置仪器于测站O点，对中、整平。盘左瞄准左边A，配度盘至000X，读取a1。（2）顺时针旋转瞄准右边B，读取b1。则上半测回角值:1=b1-a1（3）盘右，瞄准右边B，读取b2。（4）逆时针旋转瞄准左边A，读取a2。则下半测回角值:2=b2-a2（5）计算角值 若：1-240（图根级）则有：=（1+2）/2,（一）测回法,1/23/2023,测回法记录格式
7、,254 24 06,180 05 00,74 19 06,00 04 18,74 23 42,74 19 24,74 19 15,若观测N个测回，各测回间按180/N的差值来配置度盘。,测回法小结:左右（顺）右左（逆）,1/23/2023,（二）方向观测法,1适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。2步骤：（有四个观测方向）,A,B,O,C,D,（1）上半测回选择一明显目标A作为起始方向（零方向），用盘左瞄准A，配置度盘，顺时针依次观测A、B，C，D，A。,1/23/2023,（2）下半测回,倒镜成盘右，逆时针依次观测A，D，C，B，A。同理各测回间按1800/N的差值，来配置水平度盘。,1
8、/23/2023,3计算、记录,（1）半测回归零差:J2 12；J6 18。（2）2C值（两倍照准误差）:2C=盘左读数（盘右读数180）。一测回内2C互差：J218；J6不作要求。,1/23/2023,（3）各方向盘左、盘右读数的平均值：平均值=盘左读数+（盘右读数180）/2 注意：零方向观测两次，应将平均值再取平均。（4）归零方向值 将各方向平均值分别减去零方向平均值，即得各方向归零方向值。（5）各测回归零方向值的平均值 同一方向值各测回间互差:J2 12；J6 24。,1/23/2023,图形：方向观测法记录手薄,1/23/2023,方向观测法记录计算的实例讲解：,1、上半测回归零差=
9、000212-000206=6。2、OA方向2C值=000212-18000206=6。OD方向2C值=18200224-200224=0。这两个方向的2C互差=6,3、OA方向盘左、盘右读数的平均值：(000212+(18000206-1800)/2=000209。再取平均得：(000209+000203)/2=000206 OD方向盘左、盘右读数的平均值：(18200224+(200224+1800)/2=18200224。,1/23/2023,4、OB方向的归零方向值：5101536-000206=5101330。OD方向的归零方向值：18200224-000206=18200018。,
10、5、OB方向各测回归零方向值的平均值：(5101330+5101325)/2=5101328。OB方向值各测回间互差:5101330-5101325=5。,方向观测法小结:,1/23/2023,第四节 竖直角观测,3.4.2 竖直度盘的构造,竖盘指标水准管,微动螺旋,竖盘,1/23/2023,竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。,（1）顺时针注记,1/23/2023,（2）逆时针注记,1/23/2023,3.4.2竖直角的计算公式,1、顺时针注记 左=90-L 右=R-270 故一测回竖直角=（左+右）/2,1/23/2023,2、逆时针注记,问题：左=？右=？,故有:左=L-90 右=27
11、0-R一测回竖直角:=（左+右）/2,1/23/2023,3.4.3竖盘指标差,1、定义由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不是恰好等于90或270上，而是与90或270相差一个x角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增加方向一致时，x为正，反之为负。,1/23/2023,（2）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。一般规范规定，指标差变动范围，J625、J215。,2、计算公式,对于顺时针注记的：正确的竖直角=(90+x)-L=左+x=R-(270+x)=右-x,1/23/2023,电子经纬仪在结构及外观上和光学经纬仪相类似。主要不同点在于读数系统，它采用光电扫描和电子元件进行自动
12、读数和液晶显示。,第六节 全站仪,3.2.3 经纬仪的基本操作,1/23/2023,全站仪的结构,1/23/2023,日本索佳SET230RK全站仪,日本索佳SET1130R全站仪,1/23/2023,日本拓普康GPT-3002N/LN 全站仪,拓普康GTS-102N全站仪,1/23/2023,瑞士徕卡TCR402全站仪,瑞士徕卡TCRA1201全站仪,1/23/2023,苏光OTS600系列数字键全站仪,苏光OTS238、538工程型全站仪,苏一光600系列模拟器,1/23/2023,北光BTS-3002C中文全站仪,北光BTS-6082C中文数字型全站仪,1/23/2023,南方NTS-300(RL)系列,南方NTS-662、NTS-663、NTS-665全站仪,
