工程测量的仪器与方法

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1、工程测量学第四章工程测量的仪器与方法8/5/20212第四章工程测量的仪器与方法主要内容：工程测量中，进行长度和偏距、角度和方向、高程和倾斜、准直、坐标等测量的仪器及其测量方法重点：专用仪器特殊方法中国地质大学工程学院工程测量学§4.1角度测量角度是几何测量的基本元素，包括水平角和垂直角。角度测量的仪器主要是经纬仪，分为光学经纬仪和电子经纬仪两大类。§4.1角度测量一、光学经纬仪的基本结构基本结构主要包括照准部（望远镜）、读数装置（含水平度盘、垂直度盘）、安平设备及基座和对点器等。我国光学经纬仪系列分为J07、J1、J2、J6等型号，J为经纬仪汉语拼音的第一个字母，下标表示仪器的精

2、度指标。§4.1角度测量二、水平角观测对仪器进行“对中”和“整平”；盘左，粗略瞄准一个目标；仔细对光，消除视差；精确瞄准目标，取水平度盘读数；不动调焦镜，盘右，精确瞄准目标，取水平度盘读数；对于下一个目标，重复上述操作。§4.1角度测量三、垂直角观测三丝法垂直角观测的具体操作程序：盘左，按上、中、下三根水平丝的顺序依次照准同一目标各一次，并分别读竖盘读数；盘右，同上一样的观测；分别计算三根水平丝所测得的指标差和垂直角，并取垂直角的平均值作为一个目标的一测回之值。若仅使用中间的水平丝进行观测，则称为“中丝法”§4.1角度测量五、目标照准自动化（基本原理）带ATR望远镜结构示意图§4.

3、1角度测量五、目标照准自动化在角度测量时，ATR自动识别并照准目标主要有三个过程：目标搜索过程目标照准过程程和测量过程§4.1角度测量六、全自动陀螺经纬仪经纬仪与陀螺仪配合使用，成为陀螺经纬仪。目前，自动化陀螺经纬仪的主要产品有德国威斯特发伦采矿联合公司的Gyromat2000和日本索佳公司（SOKKIA）的AGP1等。GYROMAT2000AGP1§4.1角度测量六、全自动陀螺经纬仪陀螺经纬仪的基本结构自动定向原理注：①陀螺马达②灵敏部③悬挂带§4.1角度测量六、全自动陀螺经纬仪测量步骤将仪器安置到三脚架上并精确对中、整平；连接陀螺仪与经纬仪之间的数据通信电缆；经纬仪开机，陀螺仪

4、开机；启动测量程序进行定向测量；①将仪器从任意初始位置步进测量自动实现概略寻北；②测定测前悬带零位；③仪器预定向，使概略指北方向在0.05g（2'42〞）④按积分测量精确定向，并显示照准部零位与真北方向偏角。经纬仪照准测线目标，盘左、盘右观测两测回，将结果输入到陀螺仪中，即可计算并显示测线方位角。§4.1角度测量六、全自动陀螺经纬仪测角装置采用TDA5005全站仪，还实现了目标的自动跟踪功能。国产TDA5005+Y/JTG-1陀螺经纬仪§4.2距离测量距离是几何测量的基本元素，距离测量的方法主要有三种：直接丈量间接视距测量物理测距§4.2距离测量一、钢尺量距（钢尺的尺长方程式）钢尺

5、量距一般包括以下几方面工作：二、电磁波测距电磁波测距是通过测定电磁波在待测距离上往返传播的时间，利用下列基本公式来计算待测距离的。定线量距测量定向桩之间的高差成果整理§4.2距离测量二、电磁波测距?特点：相位式测距是通过测量调制波在测线上往返传播所产生的相位移间接地测定电磁波在测线上往返传播时间的。相位式测距原理相位式测距原理：§4.2距离测量二、电磁波测距?电磁波测距仪分类按载波分：光波测距仪、微波测距仪和多载波测距仪；按测程分：短程测距仪（2km）、中程测距仪（2~7km）、远程测距仪（7~15km）和超远程测距仪；按精度分：超高精度测距仪、高精度测距仪、一般精度测距仪；按测距

6、方式分：脉冲式测距仪（测程远但精度低）、相位式测距仪（测程较短但精度高）和混合式测距仪§4.2距离测量二、电磁波测距?电磁波测距仪的使用（P73）测距仪一般由照准头、控制器、电源和反射器四部分组成，一般与经纬仪连接使用。各种型号的电磁波测距仪结构不同，操作方法也有差异，使用时应严格按照说明书进行操作。仪器加常数和乘常数改正∆Dc=a∆DR=b*D'气象改正倾斜改正§4.2距离测量三、双频激光干涉测距§4.2距离测量三、双频激光干涉测距?干涉仪、测距仪反射镜用双频激光干涉仪检定测距仪§4.2距离测量四、偏距测量尼龙丝准直系统系统由三部分组成：尼龙丝，带有探测器的尺子及控制装置。?激光

7、准直系统该系统由一带有专门光学系统的激光源及一台差示光电管接收机组成。?§4.3高程测量一、几何水准测量电子水准仪基本结构基本构造由光学机械部分、自动安平补偿装置和电子设备组成。电子设备主要包括：调焦编码器、光电传感器（即线阵CCD器件）、读数电子元件、单片微处理机、接口（外部电源和外部存储记录）、显示器件、键盘以及影像数据处理软件等，标尺采用条形码标尺供电子测量使用。§4.3高程测量一、几何水准测量徕卡DNA03/10徕卡DNA03/蔡司DINI1010徕卡D拓普康