1、课程内容,1 绪 论 2 测量的基本知识3 测量误差基本知识4 水准测量5 角度距离测量6 控制测量7 碎部测量8 计算机地图绘图基础9 地形图的数字化10 大比例尺数字地形图测绘11 地形图的应用, 5.1 角度测量的原理 5.2 经纬仪 5.3 角度观测方法 5.4 角度观测误差分析 5.5 经纬仪的检验校正 5.6 距离测量 5.7 直线定向 5.8 全站仪 5.9 三角高程测量,引子：基本观测元素：,5 角度距离测量,5.1 角度测量的原理,高差：h 角度：、距离：D,1.定义：指空间两相交直线在水平面上投影的夹角。2.测量原理：（水平度盘 ）,一、水平角,1.定义：同一坚直面内，目标
2、方向与水平方向线间的夹角 。 （90+90） 天顶距：同一坚直面内，目标方向与天顶方向线间的夹角。 （0z180 2.测量原理： （竖直度盘 ）,二、 竖直角（垂直角、高度角）,5.2 经纬仪,一、发展,二、型号,游标经纬仪,光学经纬仪,电子经纬仪,DJ07，DJ1，DJ2，DJ6，DJ15,Down,全站仪,常见经纬仪,家有经纬仪,Back,毛泽东参观我国自主生产的第一台游标经纬仪,瑞士产T3光学经纬仪 (J1),国产J2 光学经纬仪,国产J6光学经纬仪,电子经纬仪,1、基座由轴座、脚螺旋、底板、三角压板等组成。作用：用于连接和整平。 2、度盘包括水平度盘和竖直度盘，由光学玻璃制成。注记：0
3、 360注：水平度盘顺时针注记，与竖轴不固定，不随望远镜转动；水平度盘有复测钮或变换钮，用作改变观测方向的角度值；竖直度盘顺时针注记或逆时针注记，与望远镜固定，随望远镜一起转动。,三、构造,分基座、度盘、照准部 （演示仪器）,3、照准部主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、竖直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数设备、水准器和光学对点器等组成。望远镜 用于瞄准目标圆水准器 用于粗略整平仪器管水准器 用于精确整平仪器光学对点器 用于使度盘中心和测点在同一铅垂线上读数装置用于读数,4、辅助工具花杆（标杆）、测钎和觇牌均为经纬仪瞄准目标时所使用的照准工具。,5、J2经纬仪和电子经纬仪,一、经纬仪的基本
4、操作,1 安置,2 对中,A.重球对中 B.光学对点器对中,3 整平,5 读数,1.目镜调焦 2.粗略照准 3.物镜调焦4.精确照准5.消除视差,1.分微尺：6的倍数 2.测微轮：偶数,4 照准,1.架腿高度、角度适中 2.仪器安全链接,1.粗平：圆水准器2.精平：管水准器,5.3 角度观测,Back,？,2725742,二、水平角观测,1.测回法 （适用于两个方向）,观测步骤 ：,1）在测站点（O）安置经纬仪，对中，整平； 2）盘左，照准A，读数a左，照准B，读数b左，则， ，（上半测回） 3）盘右，（倒转望远镜），照准B，读数b右，照准A，读数a右， 则， ，（下半测回） 4）记录计算，计
5、算半测回角值和测回值,2.全圆测回法 （也称方向法） （适用于三个及三个以上方向）,观测步骤 ：,1）在测站点（O）安置经纬仪，对中，整平； 2）盘左，照准零方向A，然后依次照准B、C、D，最后归零到A，读数a左、b左、 c左、d左、 a左， （上半测回） 3）盘右，依次照准A、D、C、B、A，读数a右、d右、c右、b右、a右，（下半测回） 4）记录计算，按规定表格记录，计算归零后方向值和角值,A,B,C,D,O,A,全圆测回法记录表,说明：2C=左（右180），平均读数左+（右180）/2,起始方向各测回度盘差：180/N，若N=3，则依次为0，60，120 目的：消除水平度盘刻划不均匀误差
6、对读数的影响，提高测角精度。,3.多测回观测,4.限差要求,配置度盘,1.定义：同一坚直面内，目标方向与水平方向线间的夹角 。 （90+90） 天顶距：同一坚直面内，目标方向与天顶方向线间的夹角。 （0z180 2.测量原理： （竖直度盘 ）,二、 竖直角（垂直角、高度角）,2.5 竖直角观测,1.竖盘；2.指标线；3.指标水准管；4.调节螺旋,1.竖盘构造,竖直角观测： 竖盘转动；指标不动 水平角观测： 指标转动；水平度盘不动,注意：竖盘与指标线的关系：,当望远镜视准轴水平，竖盘指标水准管气泡居中时，读数指标没有指在相应的特定位置上（900或2700），而是比该特定值大了或小了一个小角值，这
7、个角值称为竖盘指标差，简称指标差，常以 x 表示。,2.竖盘指标差,竖盘的注记形式：1）顺时针；2）逆时针,3.竖直角及指标差的计算,A.无指标差时,B.有指标差时,4.观测方法及记录计算,A.在测站点安置经纬仪，对中，整平； B.盘左，照准目标，用十字丝中横丝切准规定部位，指标水准管气泡居中，读数L； C. 盘右，照准盘左时的同一部位，指标水准管气泡居中，读数R； D.记录计算：填入规定之表格，记录计算。,观测方法：,省略指标水准管气泡居中。 简化工作程序，提高工作效率，避免错误发生。 自动补偿的原理。,5.竖盘指标自动补偿装置（自动安平）,5.4 角度观测误差分析,1.仪器轴系误差A.视准
8、轴不垂直于横轴；B.横轴不垂直于竖轴；C.竖轴不竖 2.照准部偏心误差 3.度盘刻划误差,一、仪器误差,消减方法： 1.检验校正仪器，使仪器残差尽可能小； 2. 采用盘左、盘右观测法以及采用多测回观测方法；,二、观测误差（人差）,1.对中误差,消减措施： 严格对中，在短边时，尤其要注意对中精度。,消减措施： 目标尽可能立直；尽可能瞄准目标底部,2.目标偏心差,3.照准误差,4.读数误差,消减措施： 用竖丝精确卡准或夹准目标,消减措施： 注意估读精确,三、外界条件,消减措施： A：提高观测速度； B：选择观测时机； C：前后视距相等。,1.天气因素温度、湿度、雾气、风力 2.观测时间合理的观测时
9、间 3.地球曲率，大气折光, 5.5 经纬仪的检验校正,1.水准仪应满足的几何条件水准仪主要有四条轴线：视准轴CC、水准管轴LL、圆水准器轴LL和仪器竖轴VV，如图所示。为了保证水准仪能够提供水平视线，其主要轴线之间应满足以下几何条件：,（1）圆水准器轴应平行于仪器竖轴，即 （2）十字丝横丝应垂直于仪器竖轴。 （3）水准管轴应平行于视准轴，即,引子：基本观测元素：,一、钢尺量距,1.工具,高差：h 角度：、距离：D, 5.6 距离测量,2.方法：,1.定义：在两点之间的直线方向上确定若干个中间点的工作。,A.目估定线法： (精度5cm),B.仪器定线法： (精度5mm),经验：目估延长线法,2
10、.直线定线 (为什么要定线？),3.直线丈量,（1）平坦地丈量：先定线，后丈量；先整尺，后尾尺。,（2）倾斜地丈量,斜量法：（坡度均匀）,平量法： (坡度不均匀） D=D1+D2+Dn,4.精度评定,往返丈量，求相对误差,满足要求，取算术平均值，否则，重测,K要求:1/10001/3000，一般要求1/2000,舍整,5.精密丈量,（1）丈量方法,（2）成果整理,基本方法同上，但每一尺段要两端读数，同时测量拉力和温度。,经过检定的钢尺长度可用尺长方程式表示：,lt温度为t时的钢尺实际长度； lo钢尺的名义长度； l尺长改正值，即温度在to时钢尺全长改正数； 钢尺膨胀系数，一般取=1.2510-
11、5 ; to钢尺检定时的温度，一般取20C； t量距时的温度。,精密量距结果应进行以下三项改正,1)尺长改正,2)温度改正,3)倾斜改正,结果,二、视距测量,1.视距测量原理,(1)视线水平时,A.平距,B.高差,(2)视线倾斜时,A.平距,B.高差,式中 D平距 h高差 k视距乘常数 n尺间隔 i仪器高 v目标高 倾角,2.视距测量的观测与记录计算,欲测定、两点间水平距离和高差h，其观测方法和步骤如下：,A. 在测站点安置经纬仪，量取仪器高i，在测点处立水准尺。 B. 盘左（或盘右）望远镜照准处标尺，读取上、下丝读数，计算尺间隔n。 C.竖盘指标水准管气泡居中,读取中丝读数v和竖盘读数L(R
12、)，计算竖直角。 D记录计算,视距测量记录表测 站 日期 观测员 . 仪器编号 天气 记录员 .,1.分类,2.测程,短程：3km中程：315km远程：15km与棱镜数有关,3.原理,5.成果,标称精度m=(A+BD)如 DI5Sm=(3mm+2ppmD),仪器改正， 气象改正， 倾斜改正。,4.精度,红外线红外测距仪激光激光测距仪,三、光电测距（电磁波测距）,光电测距原理,一、相位式光电测距仪的测距原理相位式光电测距仪是把距离和时间的关系转化为距离和相位的关系，测定光波在测线上的相位移，间接测定时间，从而求两点的距离。,一、相位式光电测距仪的测距原理,测相仪只能测出不足一个整周期的变化量，无
13、法测定整周期数N，但当测尺的长度大于所测距离D时，此时，N=0，则被测距离就可以测定，扩大测距仪的波长就可以扩大 测程。,测距仪测相的精度一定，只能达到1/1000，它对测距的影响将随尺长的增大而增大，如测量1km，测距精度为1米，误差较大，不能满足工程建设要求，为了扩大测程又满足精度要求，在测距仪上采用一组测尺，以短测尺保证精度，用长测尺保证测程。波长分别为1000m，10m，的测尺，测量距离为735.620。 1000m，734，735，736 10m，5.620，5.630，5.640 其读数和计算工作由测距内部电脑完成，结果显示在显示屏上。,测距仪的使用,A,B,1、在A点上安置全站仪
14、或测距仪 2、在B点安置反光镜 3、测量两点间距及竖直角，量仪高和反光镜高度，i , v,5.7 直线定向,一、定义：确定某一直线与标准方向间的夹角关系的工作。,二、标准方向（三北方向）1.真子午线方向(真北)2.磁子午线方向(磁北,指向磁南极)3.坐标纵轴方向(坐北),图中： 磁偏角 子午线收敛角 磁坐偏角 在某一地区是常量,三、直线定向的表示方法,1.方位角 从标准方向的北端顺时针方向量至某一直线的水平角。 大小：0-360,分类： 1）真方位角 A2）磁方位角 m3）坐标方位角 ,正反方位角,2.象限角,从标准方向的北端（南端），顺时针（逆时针）量至某一直线的锐角。大小：0-90，用R表示。,不仅有大小，而且有方向 如 R60可表示为 北偏东60、北60东、NE60、N60E 正反象限角，大小相等，方向相反,3.象限角与方位角的关系,5.8 全站仪,5.9 三角高程测量,思 考 题,教材P63 1、2 视距测量的观测、记录、计算方法,复 习 题,1.当0时有哪些便利？ 2.当i=v时有哪些便利？,
