武汉大学数字测图原理与方法全套课件第五章

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1、§5.1角度测量原理§5.2经纬仪§5.3角度观测方法§5.4水平角观测的误差和精度§5.5经纬仪的检验和校正§5.6距离测量§5.7光电测距误差分析§5.8光电测距仪的检验§5.9全站仪和自动全站仪§5.10三角高程测量第五章角度、距离测量与全站仪AngleMeasurement,DistanceMeasurementandTotalStation5.1PrinciplesofAnglemeasurement5.2Theodolite5.3MethodsofdeterminingAngles5.4Errorssou

2、rcesandprecisionindetermininghorizontalangles5.5Testandadjustmentofthetheodolite5.6Distancemeasurement5.7Erroranalysisofelectro-opticaldistancemeasurement5.8Testofelectro-opticaldistancemeasuringinstruments5.9Totalstationandautomatictotalstationsystem5.10Trigon

3、ometricleveling§5.1角度测量原理PrinciplesofAnglemeasurement图5-1水平角测量原理角度测量是确定地面点位的基本测量工作之一，包括水平角测量和竖直角测量，用于角度测量的仪器是经纬仪。一、水平角测量原理所谓水平角，就是相交的两直线之间的夹角在水平面上的投影，角值0°～360°。例如在图5-l中，角AOC为直线OA与OC之间的夹角，测量中所要观测的水平角是AOC角在水平面上的投影，即，而不是斜面上的。由图可以看出，就是通过OA与OC的两竖面所形成的两面角。此两面角在两竖面交线上

4、任意一点可进行量测。设想在竖线上的O点放置一个按顺时针注记的全圆量角器(称为度盘)，使其中心正好在竖线上，并成水平位置。从OA竖面与度盘的交线得一读数a，再从OC竖面与度盘的交线得另一读数b，则圆心角，这个就是水平角的值。二、竖直角测量原理竖直角是同一竖直面内目标方向与一特定方向之间的夹角。目标方向与水平方向间的夹角称为高度角，又称为竖角，一般用表示。视线上倾所构成的仰角为正，视线下倾所构成的俯角为负，角值都是由0°～90°。另一种是目标方向与天顶方向(即铅垂线的反方向)所构成的角，称为天顶距，一般用Z表示，天顶距的

5、大小从0°～180°，没有负值，见图5-2。图5-2竖直角测量原理根据竖直角的基本概念，测定竖直角必然也与观测水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差。所不同的是两方向中必须有一个是水平方向。不过任何注记形式的竖直度盘(简称竖盘)，当视线水平时，其竖盘读数应为定值，正常状态时应是90°的整倍数。所以在测定竖直角时只需对视线指向的目标点读取竖盘读数，即可计算出竖直角。图5-3经纬仪基本结构§5.2经纬仪Theodolite一、经纬仪的基本构造及分类经纬仪基本构造，如图5-3所示。望远镜与竖盘固连，安装在仪器的支架上

6、，这一部分称为仪器的照准部，属于仪器的上部。望远镜连同竖盘可绕横轴在垂直面内作转动，望远镜的视准轴应与横轴正交，横轴应通过竖盘的刻划中心。照准部的竖轴(照准部旋转轴)插入仪器基座的轴套内(图5-3)，照准部可作水平旋转。照准部水准器的水准轴与竖轴正交，与横轴平行，当水准气泡居中时，仪器的竖轴应在铅垂线方向，此时仪器处在整平状态。水平度盘安置在水平度盘轴套外围，水平度盘不与照准部旋转轴接触。水平度盘平面应与竖轴正交，竖轴应通过水平度盘的刻划中心。水平度盘的读数设备安置在仪器的照准部上，当望远镜旋转照准目标时，视准轴由一

7、目标转到另一目标，这时读数指标所指示的水平度盘数值的变化就是两目标间的水平角值。经纬仪依据度盘刻度和读数方式不同，分为游标经纬仪、光学经纬仪及电子经纬仪。目前主要使用电子经纬仪，光学经纬仪已较少使用，而游标经纬仪早已淘汰。我国大地测量仪器的总代号为汉语拼音字母“D”，经纬仪代号为“J”。经纬仪的类型很多，我国经纬仪系列是按野外“一测回方向观测中误差”这一精度指标划分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJl5五个等级。例如“DJ6”表示经纬仪野外“一测回方向观测中误差”为，简写为“J6”。二、光学经纬仪光学经纬仪是采

8、用光学度盘，借助光学放大和光学测微器读数的一种经纬仪。图5-4是北京光学仪器厂生产的J6级光学经纬仪。图5-5是苏州第一光学仪器厂生产的J2光学经纬仪。图5-6是原瑞士威特厂生产的T3光学经纬仪，它的一测回方向观测中误差为0.7秒。1、光学经纬仪的主要部件(1)望远镜测量望远镜是用于精确瞄准远处测量目标，与水准仪上的望远镜一样，经纬仪上的望远镜