土木工程测量 第2版 教学课件 作者 张凤兰 电子课件 第三章 角度测量.ppt

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1、第3章角度测量3.1角度测量原理3.2光学经纬仪3.3电子经纬仪简介3.4水平角观测3.5竖直角观测3.6光学经纬仪的检验与校正3.7角度测量误差分析与注意事项[本章提要]本章主要讲述:1.角度测量原理;2.光学经纬仪的构造和使用及检验校正;3.水平角和竖直角观测方法;4.角度测量的误差来源。[教学要求]1.了解电子经纬仪的原理;2.熟练掌握光学经纬仪的结构和使用;3.掌握水平角、竖直角观测的方法与表格记录计算;4.了解角度观测的误差来源;5.掌握消除误差的方法。测量地面点连线的水平夹角及视线方向与水平面的竖直角,称角度测量(angularob

2、servation)。角度测量是测量的基本工作之一。角度测量所使用的仪器是经纬仪(theodolite)和全站仪(totalstation)。水平角测量用于求算点的平面位置，竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化为水平距离。3.1角度测量原理3.1.1水平角测量原理3.1.2竖直角测量原理3.2光学经纬仪按读数系统分，可以分为光学和电子类经纬仪。规范给出的国产光学经纬仪(opticaltheodolite)按其精度划分的型号有：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6，其中字母D、J分别为“大地测量”和“经纬仪”汉语拼音的第一个字母，07、1、2、6分

3、别表示该仪器水平方向一测回方向观测中误差的秒数。3.2.1经纬仪概述一般将光学经纬仪分解为基座(tribrach)、水平度盘(horizontalcircle)和照准部(alidade)三部分。1.基座基座用于支承整个仪器。基座上有三个脚螺旋，一个圆水准气泡，用来整平仪器。水平度盘旋转轴套套在竖轴轴套外围，拧紧轴座固定螺旋，可将仪器照准部固定在基座上；旋松该螺旋，可将经纬仪水平度盘连同照准部从基座中拔出。3.2.2DJ6级光学经纬仪的结构游标经纬仪1-望远镜制动螺旋2-望远镜微动螺旋3-物镜4-物镜调焦螺旋5-目镜6-目镜调焦螺旋7-光学瞄准器

4、8-度盘读数显微镜9-度盘读数显微镜调焦螺旋10-照准部管水准器11-光学对中器12-度盘照明反光镜13-竖盘指标管水准器14-竖盘指标管水准器观察反射镜15-竖盘指标管水准器微动螺旋16-水平方向制动螺旋17-水平方向微动螺旋18-水平度盘变换螺旋与保护卡19-基座圆水准器20-基座21-轴套固定螺旋22-脚螺旋照准部包括竖轴、U形支架、望远镜、横轴、竖直度盘、管水准器、竖盘指标管水准器(verticalindexbubbletube)和读数装置等。照准部旋转轴称为仪器竖轴，竖轴插入基座内的竖轴轴套中旋转；照准部在水平方向的转动，由水平(照准

5、部)制动、微动螺旋控制；望远镜在竖直方向的转动，由竖直(望远镜)制动、微动螺旋控制；竖盘指标水准管的微倾运动由竖盘指标水准管微动螺旋控制；照准部上的管水准器，用于精平仪器。光学对点器用于仪器对中(使仪器竖轴对准地面标志点)2.照准部3.2.3DJ6级光学经纬仪的读数方法照明光线通过反光镜的反射进入进光窗，其中一路光线通过光学组件将水平度盘上的刻划和注记成像在平凸镜上；另一路光线通过光学组件将竖直度盘上的刻划和注记也成像在平凸镜上；在平凸镜上有两个测微尺，测微尺上刻划有6大格60小格。通过折射棱镜，两个度盘分划线的像连同测微尺上的刻划和注记可以被

6、读数显微镜观察到，读数装置大约将两个度盘的刻划和注记放大了65倍。右图为读数显微镜视场；注记有“—”(有些仪器为“Hz”或“水平”)字样窗口的像是水平度盘分划线及其测微尺的像；注记有“⊥”(有些仪器为“V”或“竖直”)字样窗口的像是竖直度盘分划线及其测微尺的像。读数方法为：“度”数由落在测微器上的DJ2型光学经纬仪常用于三、四等三角测量、精密导线测量和工程测量。DJ2型光学经纬仪的几个特点：1.DJ6型光学经纬仪采用单指标读数，受度盘偏心的影响。DJ2型光学经纬仪采用对径分划符合读数法，相当于利用度盘上相差的两个指标读数并取其平均值，可消除度盘

7、偏心差的影响。2.DJ2型光学经纬仪在读数显微镜中只能看到水平度盘或竖直度盘中的一个。读数时，可通过换像手轮，选择所需要的度盘影像。3.竖盘指标水准管采用符合水准器，提高了气泡居中的精度。DJ2型光学经纬仪通常采用对径分划线影像符合读数装置进行读数。读数前，需转动测微轮，使度盘对径影像相对移动，直至上下分划线精确重合后，再读出读数。3.2.4DJ2级光学经纬仪1-望远镜制动螺旋，2-望远镜微动螺旋，3-物镜，4-物镜调焦螺旋，5-目镜，6-目镜调焦螺旋，7-光学瞄准器，8-度盘读数显微镜，9-度盘读数显微镜调焦螺旋，10-测微轮，11-水平度盘

8、与竖直度盘换像手轮，12-照准部管水准器，13-光学对中器，14-水平度盘照明镜，15-垂直度盘照明镜，16-竖盘指标管水准器进光窗口，17-竖盘指标