1、测测 量量 学学主讲：李胜余第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量教学目的和要求：教学目的和要求：（1）理解角度测量的概念和经纬仪测角原理；理解角度测量的概念和经纬仪测角原理；（2）了解经纬仪的构造、种类；了解经纬仪的构造、种类；（3）掌握经纬仪的使用方法；掌握经纬仪的使用方法；教学重点与难点：教学重点与难点：（1）重点：重点：经纬仪的使用；测回法；方向观测经纬仪的使用；测回法；方向观测法；竖盘指标差。法；竖盘指标差。（2）难点：难点：光学经纬仪的读数；方向观测法；光学经纬仪的读数；方向观测法；水平角观测误差及消除方法。水平角观测误差及消除方法。第一节 角度测量的概念一、水平角和竖直角一、水平角和
2、竖直角1.水平角：水平角：相交的两直线相交的两直线之间的夹角在之间的夹角在水平面上水平面上的的投影。而从一点至两目标投影。而从一点至两目标的方向线间的水平角，则的方向线间的水平角，则为这两方向线在水平面上为这两方向线在水平面上的的垂直投影垂直投影所夹的角。所夹的角。2.竖直角：竖直角：在同一竖直面在同一竖直面内，一点至目标点方向线内，一点至目标点方向线与与水平线水平线间的夹角。间的夹角。第一节 角度测量的概念二、角度测量的概念二、角度测量的概念1.水平角测量的概念水平角测量的概念 如图（如图（b）2.竖直角测量的概念竖直角测量的概念 如图（如图（a）第一节 角度测量的概念三、经纬仪及其类型三、
3、经纬仪及其类型 1.经纬仪经纬仪：具有对中、整平、瞄准以及读数设备：具有对中、整平、瞄准以及读数设备的测角仪器，叫经纬仪。的测角仪器，叫经纬仪。2.分类：分类：（1）游标经纬仪；游标经纬仪；（2）光学经纬仪；光学经纬仪；（3）电子经纬仪；电子经纬仪；经纬仪的种类按经纬仪的种类按精度精度可分为可分为DJ0.7、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15和和DJ60等六个级别。等六个级别。目前，一般工程测量使用较多的是目前，一般工程测量使用较多的是DJ6级光学经级光学经纬仪。纬仪。第二节第二节 光学经纬仪光学经纬仪一、光学经纬仪的构造一、光学经纬仪的构造DJ6光学经纬仪光学经纬仪 1.基座基座：轴座，脚螺：
4、轴座，脚螺旋和连接板旋和连接板;2.水平度盘水平度盘：一个刻：一个刻有均匀刻度的光学玻璃有均匀刻度的光学玻璃圆盘圆盘;3.照准部照准部：经纬仪基座：经纬仪基座以上部分能绕竖轴旋转以上部分能绕竖轴旋转的整体，称为经纬仪的的整体，称为经纬仪的照准部照准部;4.读数设备和光学系统读数设备和光学系统：读数窗分划板、测微尺、读数窗分划板、测微尺、反光镜等组成。反光镜等组成。第二节第二节 光学经纬仪光学经纬仪一、光学经纬仪的构造一、光学经纬仪的构造DJ6光学经纬仪光学经纬仪第二节第二节 光学经纬仪光学经纬仪一、光学经纬仪的构造一、光学经纬仪的构造DJ2光学经纬仪光学经纬仪第二节第二节 光学经纬仪光学经纬仪
5、1.1.分微尺光学经纬仪分微尺光学经纬仪第二节第二节 光学经纬仪光学经纬仪2.2.单平行玻璃板测微器光学经纬仪单平行玻璃板测微器光学经纬仪 第二节第二节 光学经纬仪光学经纬仪3.DJ23.DJ2级光学经纬仪级光学经纬仪 第三节第三节 经纬仪的使用一、经纬仪的安置一、经纬仪的安置1.对中对中2.整平整平目的：把仪器的中心安置在测站的铅垂线上。目的：把仪器的中心安置在测站的铅垂线上。第三节第三节 经纬仪的使用二、对光和瞄准二、对光和瞄准三、三、读数及记录读数及记录第三节第三节 经纬仪的使用1.1.分微尺光学经纬仪的读数法分微尺光学经纬仪的读数法第三节第三节 经纬仪的使用2.2.单平板玻璃测微器的读
6、数方法单平板玻璃测微器的读数方法第四节 水平角观测一、测回法一、测回法 常用的水平角观测的方法有常用的水平角观测的方法有测回法测回法和和全圆测回法全圆测回法两种。两种。第四节 水平角观测测回法观测与计算的步骤：测回法观测与计算的步骤：1.上半测回，盘左：上半测回，盘左：左左=b左左-a左左 2.下半测回，盘右：下半测回，盘右：右右=b右右-a右右 3.计算上、下半测回较差，评定精度，检查有无超限。计算上、下半测回较差，评定精度，检查有无超限。一测回的结果：一测回的结果：=1/2(左左+右右)第四节 水平角观测二、方向观测法二、方向观测法1.上半测回，盘左上半测回，盘左 2.下半测回，盘右下半测
7、回，盘右 3.计算二倍照准误差计算二倍照准误差2C 2C=盘左读数一（盘右读数盘左读数一（盘右读数180）4.计算一测回内各方向的平均数计算一测回内各方向的平均数 平均读数平均读数=（盘左（盘左+（盘右（盘右180）/25.计算起始方向的平均读数计算起始方向的平均读数6.6.计算一测回方向值计算一测回方向值7.7.计算同一观测方向各测回方向值的互差，看是否计算同一观测方向各测回方向值的互差，看是否超限，在不超限的情况下取平均值作为各测回平均超限，在不超限的情况下取平均值作为各测回平均方向值。方向值。方向观测法记录、计算表格：方向观测法记录、计算表格：第五节第五节 竖直角观测竖直角观测一、竖直度
8、盘的构造一、竖直度盘的构造 第五节第五节 竖直角观测竖直角观测二、竖直角的计算二、竖直角的计算1.竖直度盘逆时针注记时的计算公式：竖直度盘逆时针注记时的计算公式：左左=L 90 右右=270 R 2.竖直度盘顺时针注记时的计算公式：竖直度盘顺时针注记时的计算公式：左左=90 L右右=R 270 3.取盘左和盘右垂直角的平均值作为最终值：取盘左和盘右垂直角的平均值作为最终值：=（左左+右右）/2三、竖直角的观测三、竖直角的观测1.在测站安置经纬仪，以盘左位置用望远镜的十字丝中横丝，瞄准在测站安置经纬仪，以盘左位置用望远镜的十字丝中横丝，瞄准目标上某一点。目标上某一点。2.转动竖盘指标水准管微动螺
9、旋，使气泡居中，读取竖盘读数。转动竖盘指标水准管微动螺旋，使气泡居中，读取竖盘读数。3.倒转望远镜，以盘右位置再瞄准目标上同一点。调节竖盘指倒转望远镜，以盘右位置再瞄准目标上同一点。调节竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数。标水准管气泡居中，读取竖盘读数。4.4.由读数计算出盘左、盘右竖直角，取其平均值作为最后结果。由读数计算出盘左、盘右竖直角，取其平均值作为最后结果。第五节第五节 竖直角观测竖直角观测 1.考虑指标差计算正确的竖直角考虑指标差计算正确的竖直角盘左正确的竖直角盘左正确的竖直角为为:=（90+x）-L=L+x 盘右正确的竖直角应为：盘右正确的竖直角应为：=R-（270+x）=R
10、x两式相加得：两式相加得：=（L+R）/2 =（R-L）-180）/2x x=（R-L）/2=（L+R）-360）/2四、竖盘指标差的检验校正四、竖盘指标差的检验校正第五节第五节 竖直角观测竖直角观测第六节第六节 三角高程测量三角高程测量三、三角高程测量原理三、三角高程测量原理vilHHABtan2tan0.43/BAHHli vlR 三角高程闭合差容许值为三角高程闭合差容许值为:nHh1.0容H H为等高距为等高距,n,n为三角高程路线的边数为三角高程路线的边数 若考虑地球曲率和大气折若考虑地球曲率和大气折光的影响光的影响20.43/flR一、视距测量原理一、视距测量原理fll第七节第七节
11、视距测量 视距测量利用望远镜十字丝平面上的上、下两根视距丝视距测量利用望远镜十字丝平面上的上、下两根视距丝a a与与b b，配，配合视距尺和测得的竖直角合视距尺和测得的竖直角a a，用视距公式算得水平距离及高差的一种，用视距公式算得水平距离及高差的一种方法。方法。1 1、视线水平时的视距公式：、视线水平时的视距公式：PfSlSPfl fSPfl令令PfK fC则则,CKSl 2 2、视线倾斜时的视距公式、视线倾斜时的视距公式ONNOMMcosKSL 2coscosKSLlviLviKSvihhtan2sin21 由于过视距丝的两条光由于过视距丝的两条光线的夹角线的夹角 很小很小,从而有：从而有
12、：水平距离水平距离:高差高差:cosMOOMcosNOONcosMNNM90ONNOMM第七节第七节 视距测量二、视距测量的方法二、视距测量的方法 1 1 将仪器安置在测站点上将仪器安置在测站点上 2 2 量取仪器高量取仪器高i i（至毫米或厘米）（至毫米或厘米）3 3 将视距尺竖直立于待测点上将视距尺竖直立于待测点上 4 4 观测者用望远镜瞄准视距尺上某一高度，分别读取上、下视距丝观测者用望远镜瞄准视距尺上某一高度，分别读取上、下视距丝毫中丝读数，然后调节竖直指标水准管微倾螺旋，使指标水准管气泡毫中丝读数，然后调节竖直指标水准管微倾螺旋，使指标水准管气泡居中，读取竖盘读数，并将所有观测值记录
13、于下表中。居中，读取竖盘读数，并将所有观测值记录于下表中。第七节第七节 视距测量 5 5、水平距离、高差、高程的计算。、水平距离、高差、高程的计算。先根据上、下视距丝读数和竖盘读数，计算视距间隔与竖直角，先根据上、下视距丝读数和竖盘读数，计算视距间隔与竖直角，再根据视距测量公式计算水平距离、高差和高程。再根据视距测量公式计算水平距离、高差和高程。三、视距测量的精度三、视距测量的精度 视距测量的相对误差约为：视距测量的相对误差约为：（平坦地区，山区约为（平坦地区，山区约为1 1200200）四、视距测量的注意事项四、视距测量的注意事项1.1.每天观测前应先检查、校正竖盘指标差，使其值不超过每天观
14、测前应先检查、校正竖盘指标差，使其值不超过1 12.2.观测时应注意消除视差，读竖角时注意使竖盘水准管气泡居中；观测时应注意消除视差，读竖角时注意使竖盘水准管气泡居中；3.3.立尺时注意尺身竖直和避免立倒尺；立尺时注意尺身竖直和避免立倒尺；4.4.视距不宜过长，视线离地面视距不宜过长，视线离地面0.5m0.5m以上。以上。3001DmD第七节第七节 视距测量角度测量实习安排角度测量实习安排一、实习内容一、实习内容1.经纬仪的认识和使用经纬仪的认识和使用 应领仪器：经纬仪、三脚架、活动觇标两个。应领仪器：经纬仪、三脚架、活动觇标两个。2.测回法观测水平角测回法观测水平角 应领仪器：经纬仪、三脚架、活动觇标两个。应领仪器：经纬仪、三脚架、活动觇标两个。二、实习时间安排二、实习时间安排1.一、二班：周六上午一、二班：周六上午 时间时间8：0011：002.三、四班：周六下午三、四班：周六下午 时间时间2：005：00
