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第三章++角度测量.ppt

上传人:yjrm16270 文档编号:7984053 上传时间:2019-06-02 格式:PPT 页数:39 大小:3.92MB
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资源描述

1、测量学课件,南京工业大学 地理信息与测绘工程系,第三章 角度测量,主要内容: 水平角和垂直角测量原理,DJ6型光学经纬仪的使用,水平角和垂直角的观测、计算方法,角度测量的误差分析、DJ6的检校。 主要目的: 使学生了解经纬仪测角原理,掌握测量水平角和垂直角的方法。了解经纬仪各轴线间应满足的几何条件。 重点内容:测回法施测水平角、中丝法施测垂直角的观测方法、经纬仪各轴线间应满足的几何条件。角度测量仪器是光学经纬仪,它能测量水平角和垂直角。水平角用于求算地面点的坐标和两点间的坐标方位角,垂直角用于求算高差或将倾斜距离换算成水平距离。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂

2、直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-1.角度测量原理,1、水平角测量原理 水平角过一点到两个目标的方向线垂直投影到水平面上所成的夹角。 0360。 也可看成是包含BA、BC视线 的两个铅垂面之间的两面角。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-1.角度测量原理,2、垂直角测量原理 垂直角在同一铅垂面内,瞄准目标的倾斜视线与水平视线的夹角(也叫竖直角)。 =090 ,仰角为正,俯角为负。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角

3、观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-2. DJ6型光学经纬仪及操作,1、分类:按其精度等级划分:DJ07、DJ1、DJ2(精密光学经纬仪)DJ6(普通光学经纬仪)等下标数字该仪器一测回方向观测中误差的秒数。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,DJ6型光学经纬仪及操作,l-基座;2-脚螺旋;3-轴套制动螺旋;4-脚螺旋压板5-水平度盘外罩;6-水平方向制动螺旋; 7-水平方向微动螺旋;8-照准部水准管;9物镜;l0-目镜调焦螺旋;11-瞄准用的准星;12-物镜

4、调焦螺旋; l3-望远镜制动螺旋;l4-望远镜微动螺旋;l5-反光照明镜;l6-度盘读数测微轮;l7-复测机钮; 18-竖直度盘水准管;19-竖直度盘水准管微动螺旋;20-度盘读数显微镜,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,2、基本构造,DJ6型光学经纬仪及操作,(1)基座 基座是支承整个仪器的底座。 脚螺旋用于整平仪器。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,DJ6型光学经纬仪,(2)照准部 照准

5、部(水平)制动、微动 望远镜(竖直)制动、微动 圆水准器 8/2mm; 管水准器30/2mm 望远镜:倒像,2630倍 目镜调焦,物镜调焦, 粗瞄准器,十字丝 读数显微镜 , 竖盘部分 光学对点器 复测扳手或度盘变换器,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,DJ6型光学经纬仪及操作,(3)水平度盘 水平度盘由光学玻璃制成 顺时针0360刻度; 仪器整平,水平度盘水平; 水平度盘与照准部相互脱离;当照准部转动时,水平度盘并不随之转动。 改变度盘位置,要使用复测 扳手或度盘变换手轮。,1.角度测量原理

6、2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,DJ6型光学经纬仪及操作,3、读数设备及方法 DJ6型光学经纬仪的读数设备包括:度盘、光路系统及测微器。 (1)分微尺读数装置及其读数方法 例如:水平度盘整个读数为1780+05. =l7800554,竖直度盘整个读数为8600618 。,DJ6型经纬仪读数窗,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,J6光学经纬仪读数,J6光学经纬仪读数,度盘上1度分划的间隔经放大后,与分微尺全长

7、相等。 分微尺全长分60格,因此其最小格值为1=60。 读数估读至0.1格,因此,估读的秒数都应是6的倍数。,a).分微尺测微利用度盘刻度线,在分微尺上读数。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,DJ6型光学经纬仪及操作,(2)单平板玻璃测微器装置及其读数方法 水平度盘整个读数为l501200,竖直度盘整个读数为9101806 ,DJ6型经纬仪读数窗,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,DJ6型光

8、学经纬仪及操作,4、DJ6型光学经纬仪的基本操作 (1)经纬仪安置: 对中将仪器中心安置在过测 站点的铅垂线上。对中误差3mm。可用垂球对中和光学对中器对中,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,DJ6型光学经纬仪及操作,垂球对中步骤: 粗略对中:移动三脚架,使垂球尖离测 站中心12cm内; 精确对中:稍微松开中心螺丝,在脚架 头上移动(不能旋转)仪器,使垂球尖精 确对中测站标志中心,旋紧中心螺丝。 注意脚架头首先要放平,三个脚螺旋 基本等高; 脚架适当踩实; 垂球尖尽量接近标志,便于判断。,1.

9、角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,DJ6型光学经纬仪及操作,光学对中步骤:对准、调平、整平、对中 打开三脚架,装上经纬仪; 固定三脚架一脚,双手持脚架另 二脚并不断调整其位置,同时观 测光学对点器十字分划,使其基 本对准测站标志,踩实脚架;调 节脚螺旋,使光学对点器精确对 准测站标志; 伸缩三脚架(二脚),调平仪器, 使圆气泡居中; 调脚螺旋,精确整平仪器,并通 过在脚架头上移动仪器,精确对 中。 有时必须反复上述三步的操作。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观

10、测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,DJ6型光学经纬仪及操作,整平使仪器竖轴铅垂,水平度盘水平,竖盘位于铅垂面内。整平误差1格。,用左手大拇指法则,转动脚螺旋,调节水准管气泡居中(反复)。一测回观测过程中,不得再调气泡。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,DJ6型光学经纬仪及操作,(2)瞄准目标: 瞄准用望远镜竖丝精确瞄准目标的标

11、志中心。,DJ6型光学经纬仪及操作,操作步骤: 粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精 确瞄准。 用水平微动完成瞄准。 尽量瞄准目标下部,减少由于目标不垂直引起的方向误差。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-3. 水平角观测,1、测回法:用于两个目标方向之间的水平角观测。 步骤:,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,(1) 安置仪器于测站O点,对中、整平 (2)上半测回:盘左,LA LB (3

12、)下半测回:盘右,RB RA 上半测回和下半测回构成一测回。 (4) 若左- 右40,认为观测合格。此时可取,测回法观测水平角记录手簿,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-3. 水平角观测,2、方向观测法:用于两个以上目标方向的水平角观测 (1)操作步骤: 盘左位置:瞄准零方向A ,按顺时针旋转照准部,依次照准B、C、D各目标方向,分别读取水平度盘读数,最后再观测零方向A ,称为上半测回归零,以上称为上半测回。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. D

13、J6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-3. 水平角观测,盘右位置:先照准零方向A ,按逆时针方向依次照准D 、C 、B 各目标方向,分别读取水平度 盘读数,最后再照准零方向A ,称为下半测回归零,此为下半测回。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-3. 水平角观测,(2)方向观测法的计算: a.计算上下半测回归零差(即两次瞄准零方向A的读数之差). b.计算两倍视准轴误差2c 值 c.计算各方向的平均读数 d.计算各方面归零后的方向值 e.计算各测回归零方向值的平均值,

14、1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,方向观测法记录手簿,作业:,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,1. 何谓水平角?何谓垂直角?它们取值范多少? 2. DJ6型光学经纬仪由哪几个部分组成? 3. 经纬仪安置包括哪两个内容?怎样进行? 4. 试述测回法操作步骤、记录计算及限差规定? 5. 测量水平角时,为什么要用盘左、盘右两个位置观测?,3-4. 垂直角观测,1、竖直度盘及垂直角计算 (1)竖直度

15、盘的构造特点a.竖盘随望远镜一起转动。竖盘指标不随望远镜转动而转动。b.竖盘与读数指标相互脱离。 c.竖盘气泡居中,指标铅垂。 d.视线水平、指标铅垂时,竖盘读数为常数: e.盘左时一般 L0=90 ,盘右时一般 R0=270 。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,垂直度盘与读数指标,构造特点 竖盘随望远镜一起转动。 竖盘与读数指标相互脱离。 竖盘气泡居中,指标铅垂。 视线水平、指标铅垂时,竖盘读数为常数: 盘左时一般 L0=90 ,盘右时一般 R0=270 。,1.角度测量原理2.DJ6型光

16、学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-4. 垂直角观测,(2)垂直角计算,=90-L,= R - 270,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,图6 竖盘读数与垂直角计算,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-4. 垂直角观测,3-4. 垂直角观测,(3)竖盘指标差:竖盘水准管气泡居中时,读数指标线与铅垂线的夹角。指标差计算公

17、式:,盘左盘右观测竖直角取平均,可消除指标差的影响。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,竖盘指标差,竖盘指标差,竖盘指标差竖盘水准管气泡居中时,读数指标线与铅垂线的夹角,盘左盘右观测竖直角取平均,可消除指标差的影响。,指标差计算公式:,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-4. 垂直角观测,(4)垂直角观测的方法a.在测站点P 安置仪器,对中、整平。b.盘左位置:用望远镜十字丝的中丝切于目标A

18、 某一位置,转动竖盘水准管微动螺旋使竖盘水准管气泡居中,读取竖盘读数L。c.盘右位置:读取竖盘读数R。d.根据竖盘注记型式,确定垂直角和指标差的计算公式。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,垂直角观测记录手簿(中丝法),1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-5. DJ6型光学经纬仪检验与校正,经纬仪的轴线 (参照书3-14)竖轴VV横轴HH望远镜视准轴CC照准部水准管轴LL,1.角度测量原理2

19、.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,轴线间应满足的条件 (l)水准管轴垂直于竖轴 LLVV (2)十字竖丝垂直于横轴 竖丝HH (3)视准轴垂直于横轴 CCHH (4)横轴垂直于竖轴 HHVV (5)竖盘指标差应为零,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,(6) 光学对点器的视准轴应与竖轴重合。,3-5. DJ6型光学经纬仪检验与校正,校正项目 校正目的 1.平盘水准管的检验与校正 LLVV 2.圆水准器的检验与校正

20、 LLVV3.视准轴的检验与校正 CCHH 4.横轴的检验与校正 HHVV 5.竖盘指标差的检验与校正,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-5. DJ6型光学经纬仪检验与校正,3-6. 角度测量的误差及注意事项,误差来源及处理方法1.仪器误差:仪器校正的残余误差、仪器制造加工不完善引起的误差 。视准轴误差(CCHH) 盘左盘右观测取平均消除 横轴误差 (HHVV) 盘左盘右观测取平均消除 照准部偏心差 盘左盘右观测取平均消除其他仪器误差2.仪器对中误差对中误差:边长较短时采用光学对中 3.目

21、标偏心误差竖直标杆,观测时尽量瞄准目标底部,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,3-6. 角度测量的误差及注意事项,4.观测误差:照准误差和读数误差仔细照准目标、仔细操作、准确估读。5.外界条件的影响:温度引起仪器轴线变化,大风使仪器和目标不稳定,热辐射引起视线跳动,土壤松软使仪器安置不稳定,大气折光导致视线改变方向。选择有利观测时间,避开不利外界条件,采取相应措施。,1.角度测量原理2.DJ6型光学经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学经纬仪检验与校正6.角度测量的误差及注意事项,第三章 教学内容回顾,1.角度测量原理 2.DJ6型光学经纬仪及操作 3.水平角观测 4.垂直角观测 5. DJ6型光学经纬仪检验与校正 6.角度测量的误差及注意事项,Thats all for this chapter!,

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