1、第三章经纬仪及水平角测量 3.1 水平角测量原理水平角测量原理 3.2 DJ6光学经纬仪和角度测量工具光学经纬仪和角度测量工具 3.3 经纬仪的使用经纬仪的使用 3.4 水平角测量方法水平角测量方法 3.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 3.6 水平角观测误差来源水平角观测误差来源 3.7 其他经纬仪简介其他经纬仪简介 实验安排实验安排 第三章经纬仪及水平角测量 为了测定地面点的平面位置，一为了测定地面点的平面位置，一般需要观测水平角。般需要观测水平角。角度测量包括水平角测量和竖直角度测量包括水平角测量和竖直角测量。角测量。水平角测量用于确定点的平面位水平角测量用于确定点的平面位置。置
2、。竖直角测量用于测定高差或将倾竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化成水平距离。斜距离改化成水平距离。常用仪器经纬仪常用仪器经纬仪3.1 水平角测量原理水平角测量原理第三章经纬仪及水平角测量ABOA1B1O1O2ab水平面一、水平角一、水平角 空间相交的两条直线在同一水平面上的投影所空间相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度。夹的角度。二、水平角测量原理二、水平角测量原理 即为通过即为通过OA、OB的两的两竖面所形成的二面角。竖面所形成的二面角。OA投影在水平度盘（中投影在水平度盘（中心为心为O1O2竖线）上读数为竖线）上读数为a，OB投影在水平度盘上投影在水平度盘上读数为读数为b。则：
3、则：ab角值范围：角值范围：0360第三章经纬仪及水平角测量三、经纬仪：三、经纬仪：u 用于观测水平角的仪器必须要有照准目标的瞄准设备，用于观测水平角的仪器必须要有照准目标的瞄准设备，它不但能上下转动形成一竖面，并可绕一竖轴在水平方它不但能上下转动形成一竖面，并可绕一竖轴在水平方向转动；还要有一个带刻度的水平度盘，将它安置成水向转动；还要有一个带刻度的水平度盘，将它安置成水平位置，并使度盘中心与上述的竖轴重合。经纬仪就是平位置，并使度盘中心与上述的竖轴重合。经纬仪就是满足水平角测量原理，带分划度盘，可用于测角的仪器。满足水平角测量原理，带分划度盘，可用于测角的仪器。u 按精度分为：按精度分为：
4、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等。等。D大地测量仪器大地测量仪器 J经纬仪经纬仪 数字数字测角精度测角精度 （一测回方向观测中误差，单位为秒）（一测回方向观测中误差，单位为秒）返回第三章经纬仪及水平角测量3.2 DJ6光学经纬仪和角度测量工具光学经纬仪和角度测量工具u 经纬仪是测量角度的仪器。根据测角精度的不同，我经纬仪是测量角度的仪器。根据测角精度的不同，我国的经纬仪系列分为国的经纬仪系列分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ30等等几个等级。按读数系统可分为：光学经纬仪、电子经纬几个等级。按读数系统可分为：光学经纬仪、电子经纬仪。目前工程测量中使用较多的是光学经纬仪，一般用仪。目前工
5、程测量中使用较多的是光学经纬仪，一般用DJ6，精度要求较高时用，精度要求较高时用DJ2。u 根据上节所述的测角原理，经纬仪的构造必须具有以根据上节所述的测角原理，经纬仪的构造必须具有以下一些装置：下一些装置：u（1）对中整平装置对中整平装置u（2）照准装置照准装置u（3）读数装置读数装置第三章经纬仪及水平角测量一、一、DJ6光学经纬仪的构造光学经纬仪的构造 垂直制动垂直制动水平微动水平微动读数目镜读数目镜水平度盘转换轮水平度盘转换轮垂直微动垂直微动光学对点器光学对点器补偿器转换钮补偿器转换钮望远镜望远镜圆水准器圆水准器DJ6光学经纬仪包括基座、度盘、照准部三大部分。光学经纬仪包括基座、度盘、照
6、准部三大部分。竖直度盘竖直度盘第三章经纬仪及水平角测量1、基座、基座 由轴座、脚螺旋、底板、三角压板等组成。由轴座、脚螺旋、底板、三角压板等组成。作用：用于连接和整平。作用：用于连接和整平。2、度盘、度盘 包括水平度盘和竖直度盘，由光学玻璃制成。包括水平度盘和竖直度盘，由光学玻璃制成。注记：注记：0 360。分划：分划：20、30、1 三种。三种。注：水平度盘顺时针注记，与竖轴不固定，不随注：水平度盘顺时针注记，与竖轴不固定，不随望远镜转动；望远镜转动；水平度盘有复测钮或变换钮，用作改变观测水平度盘有复测钮或变换钮，用作改变观测 方向的角度值；方向的角度值；竖直度盘顺时针注记或逆时针注记，与望
7、远竖直度盘顺时针注记或逆时针注记，与望远镜固定，随望远镜一起转动。镜固定，随望远镜一起转动。第三章经纬仪及水平角测量3、照准部、照准部 主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、竖直制主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、竖直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数设备、水准动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数设备、水准器和光学对点器等组成。器和光学对点器等组成。望远镜望远镜 用于瞄准目标；用于瞄准目标；圆水准器圆水准器 用于粗略整平仪器；用于粗略整平仪器；管水准器管水准器 用于精确整平仪器；用于精确整平仪器；光学对点器光学对点器 用于使度盘中心和测点在同一铅用于使度盘中心和测点在同一铅垂线上垂线上（使竖轴
8、轴线与所测角度顶点的铅垂线重合）；（使竖轴轴线与所测角度顶点的铅垂线重合）；读数装置用于读数。读数装置用于读数。第三章经纬仪及水平角测量视差：眼睛在目镜端上下左右少量移动时产生的十视差：眼睛在目镜端上下左右少量移动时产生的十字丝和目标影像相对移动的现象（通过调焦消除）字丝和目标影像相对移动的现象（通过调焦消除）第三章经纬仪及水平角测量二、读数装置及读数方法二、读数装置及读数方法 读数装置由棱镜、读数装置由棱镜、透镜、读数显微透镜、读数显微 镜组成；镜组成；用于读取度盘读数。用于读取度盘读数。第三章经纬仪及水平角测量 读数方法分分划尺和测微器两种方法。读数方法分分划尺和测微器两种方法。分划尺读数
9、装置分划尺读数装置 （J6经纬仪）经纬仪）水平读数：水平读数：215 0648 竖直读数：竖直读数：78 5200在分划尺可直接读到在分划尺可直接读到1，估读到，估读到0.1第三章经纬仪及水平角测量测微器读数装置测微器读数装置 （J2经纬仪）经纬仪）水平读数：水平读数：8 42 06竖直读数：竖直读数：88 49 00转动测微轮重合读数转动测微轮重合读数测微分划尺每小格为测微分划尺每小格为20第三章经纬仪及水平角测量三、测钎、标杆和觇牌三、测钎、标杆和觇牌 测钎、标杆和觇牌均为经纬仪瞄准目标时所使用测钎、标杆和觇牌均为经纬仪瞄准目标时所使用的照准工具。的照准工具。第三章经纬仪及水平角测量 测钎
10、：适用于距测站较近的目标。测钎：适用于距测站较近的目标。标杆：适用于距测站较远的目标。标杆：适用于距测站较远的目标。觇牌：固定在三脚架上使用，远近皆可适用；觇牌：固定在三脚架上使用，远近皆可适用；一般为红白或黑白相间且常与棱镜结一般为红白或黑白相间且常与棱镜结 合，用于电子经纬仪或全站仪。合，用于电子经纬仪或全站仪。有时也可悬挂垂球用垂球线作为瞄准标志。有时也可悬挂垂球用垂球线作为瞄准标志。测站点：仪器所在点。测站点：仪器所在点。照准点（觇点）：远方目标点。照准点（觇点）：远方目标点。返回第三章经纬仪及水平角测量 用经纬仪观测水平角之前，必须把用经纬仪观测水平角之前，必须把仪器安置在测站上。安
11、置水准仪只要仪器安置在测站上。安置水准仪只要整平仪器，安置经纬仪不仅要整平仪整平仪器，安置经纬仪不仅要整平仪器，还要使仪器对中。因此经纬仪的器，还要使仪器对中。因此经纬仪的使用包括对中、整平、瞄准和读数四使用包括对中、整平、瞄准和读数四项基本操作。对中、整平合称经纬仪项基本操作。对中、整平合称经纬仪的安置。的安置。3.3 经纬仪的使用经纬仪的使用第三章经纬仪及水平角测量一、对中、整平一、对中、整平目的：目的：使测点中心与仪器竖轴中心使测点中心与仪器竖轴中心在同一铅垂线上（对中）；在同一铅垂线上（对中）；使水平度盘处于水平位置使水平度盘处于水平位置（整平）。（整平）。对中方法：对中方法：有垂球对
12、中和光学对中器对中有垂球对中和光学对中器对中两种，由于垂球对中精度较低，两种，由于垂球对中精度较低，且使用不便，工程测量中一般且使用不便，工程测量中一般采用光学对点器对中。采用光学对点器对中。第三章经纬仪及水平角测量 光学对中器对中、整平的步骤：光学对中器对中、整平的步骤：安置仪器：高度适中，使测点在视场内；安置仪器：高度适中，使测点在视场内；强制对中：调节脚螺旋，使光学对点器中心强制对中：调节脚螺旋，使光学对点器中心 与测点重合；与测点重合；粗略整平：调节三脚架，使圆水准气泡居中；粗略整平：调节三脚架，使圆水准气泡居中；精确整平：调节脚螺旋，使水准管气泡居中；精确整平：调节脚螺旋，使水准管气
13、泡居中；精确对中：移动基座，精确对中（只能前后、精确对中：移动基座，精确对中（只能前后、左右移动，不能旋转）；左右移动，不能旋转）；重复重复 、两步，直到完全对中、整平。、两步，直到完全对中、整平。第三章经纬仪及水平角测量精确整平：管水准器气泡的调整精确整平：管水准器气泡的调整第三章经纬仪及水平角测量 二、调焦与瞄准二、调焦与瞄准 目的：视准轴对准观测目标的中心。目的：视准轴对准观测目标的中心。方法：方法：调节目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；调节目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；利用粗瞄器，粗略瞄准目标，固定制动螺旋；利用粗瞄器，粗略瞄准目标，固定制动螺旋；调节物镜调焦螺旋使目标成像清晰，注意消调节物镜
14、调焦螺旋使目标成像清晰，注意消 除视差；除视差；调节制动、微动螺旋，精确瞄准。调节制动、微动螺旋，精确瞄准。第三章经纬仪及水平角测量测水平角测水平角用双丝夹用双丝夹粗目标粗目标测竖直角测竖直角用横丝切用横丝切目标顶部目标顶部第三章经纬仪及水平角测量三、读数三、读数 方法：方法：打开反光镜，使读数打开反光镜，使读数 窗光线均匀；窗光线均匀；调焦使读数窗分划清晰调焦使读数窗分划清晰 （注意消除视差）；（注意消除视差）；按不同的测微器直接读取按不同的测微器直接读取 水平、竖直度盘读数（度、分、秒，秒为估读水平、竖直度盘读数（度、分、秒，秒为估读 且为且为6的倍的倍数）。数）。水平角水平角H：2150
15、6 48 竖直角竖直角V：7852 00 返回第三章经纬仪及水平角测量3.4 水平角测量方法水平角测量方法 盘左：观测者对着盘左：观测者对着望远镜的目镜时，竖盘望远镜的目镜时，竖盘在望远镜的左边；盘左在望远镜的左边；盘左又称正镜。又称正镜。盘右：观测者对着盘右：观测者对着望远镜的目镜时，竖盘望远镜的目镜时，竖盘在望远镜的右边；盘右在望远镜的右边；盘右又称倒镜。又称倒镜。图示为盘右位置图示为盘右位置一般根据目标多少而定一般根据目标多少而定第三章经纬仪及水平角测量一、测回法一、测回法（仅有两个方向）（仅有两个方向）OMN1、操作步骤、操作步骤 安置仪器于安置仪器于O点，对中整平；点，对中整平；正镜
16、（盘左）瞄准正镜（盘左）瞄准M点，点，度盘归零度盘归零（水平度盘转换轮）（水平度盘转换轮）；顺时针转动仪器，瞄准顺时针转动仪器，瞄准N点读数；点读数；倒镜（盘右），瞄准倒镜（盘右），瞄准N点读数；点读数；逆时针转动仪器，瞄准逆时针转动仪器，瞄准M点读数。点读数。第三章经纬仪及水平角测量2、记录与计算（见表、记录与计算（见表3.1)盘左（正镜）观测盘左（正镜）观测 瞄瞄M，记录，记录 m左左=00036 瞄瞄N，记录，记录 n左左=684248 上半测回的角值：上半测回的角值：左左=n左左 m左左=684212 盘右（倒镜）观测盘右（倒镜）观测 瞄瞄N，记录记录 n右右=2484230 瞄瞄M，
17、记录记录 m右右=1800024 下半测回角值：下半测回角值：右右=n右右 m右右=684206第三章经纬仪及水平角测量9024682 右左 一测回角值一测回角值 检核检核 对于对于DJ6经纬仪，上下半测回角度之差应满足：经纬仪，上下半测回角度之差应满足：，否则，应重测。，否则，应重测。当测角精度要求较高时，为减少度盘分划误差当测角精度要求较高时，为减少度盘分划误差的影响，应变换度盘读数位置，观测多个测回：的影响，应变换度盘读数位置，观测多个测回：第一测回度盘归零；第一测回度盘归零；其他各测回间按其他各测回间按180/n（n为测回数）为测回数）的差的差 值，变换度盘；值，变换度盘；各测回角值之
18、差不得超过各测回角值之差不得超过24；取各测回平均值作为最后结果。取各测回平均值作为最后结果。04 右左第三章经纬仪及水平角测量 配置度盘：在测水平角时，须将某个目标的读数配配置度盘：在测水平角时，须将某个目标的读数配置成某一指定值，这项工作叫做配置度盘。置成某一指定值，这项工作叫做配置度盘。采用度盘变换手轮采用度盘变换手轮：瞄准目标后，按下水平度盘变：瞄准目标后，按下水平度盘变换手轮卡簧并将变换手轮按入，转动变换手轮，从读数显微镜换手轮卡簧并将变换手轮按入，转动变换手轮，从读数显微镜目镜中观察水平度盘的读数变化，并使对准某一整数读数，如目镜中观察水平度盘的读数变化，并使对准某一整数读数，如0
19、0000或稍大于或稍大于0的的位置，按下卡簧将变换手轮弹出。注位置，按下卡簧将变换手轮弹出。注意动手要轻，否则很难精确。意动手要轻，否则很难精确。采用拨盘手轮：采用拨盘手轮：先瞄准指定目标，打开拨盘手轮护先瞄准指定目标，打开拨盘手轮护盖，转动手轮使读数为指定值，再盖上护盖即可。盖，转动手轮使读数为指定值，再盖上护盖即可。u 测回法观测误差有两项限差：测回法观测误差有两项限差：上下两半测回角值（方向值）之差：上下两半测回角值（方向值）之差：40 各测回角值（方向值）之差：各测回角值（方向值）之差：24 第三章经纬仪及水平角测量测站测站 竖盘竖盘目目标标水平度盘读数水平度盘读数半测回角值半测回角值
20、一测回角值一测回角值各测回角值各测回角值备备注注 第一第一测回测回 O第二第二测回测回 O左左左左右右右右MNMNMNMN0 00 3668 42 48 68 42 1268 42 09180 00 24 248 42 3068 42 0668 42 1590 10 12158 52 30270 10 18338 52 4268 42 1868 42 2468 42 21测回法观测手簿测回法观测手簿表3.1返回第三章经纬仪及水平角测量二、方向观测法二、方向观测法（目标多于两个）（目标多于两个）1、操作步骤操作步骤 安置仪器于测站点安置仪器于测站点O，对中、整平；对中、整平；正镜（盘左），选择起
21、始方向正镜（盘左），选择起始方向A，A又称零方向，读取水平度盘读又称零方向，读取水平度盘读 数数a，顺时针依次照准目标，顺时针依次照准目标B、C、D，每观测一个方向均读取水平，每观测一个方向均读取水平 度盘读数；度盘读数；再次瞄准点再次瞄准点A，读取读数，读取读数a，称为归零，称为归零，a 与与a之间的差叫归零差。之间的差叫归零差。上述工作叫盘左半测回或上半测回。上述工作叫盘左半测回或上半测回。BACDO第三章经纬仪及水平角测量 倒镜（盘右），仍从倒镜（盘右），仍从A点开始，先瞄准零方向点开始，先瞄准零方向 A，逆时针依次照准目标，逆时针依次照准目标D、C、B、A（归零），读（归零），读数，此
22、为盘右半测回或下半测回。数，此为盘右半测回或下半测回。n 上、下半测回合起来为一测回。上、下半测回合起来为一测回。u 记录和计算的方法基本上与测回法一样，但由于有记录和计算的方法基本上与测回法一样，但由于有“归零归零”观测，因此起始方向有前后两个读数，最后观测，因此起始方向有前后两个读数，最后取其平均值作为零方向值。取其平均值作为零方向值。u 为了便于以后的计算和比较，要把起始方向改化成为了便于以后的计算和比较，要把起始方向改化成00000。u 如果要测多个测回，每测回开始时，要变换度盘起如果要测多个测回，每测回开始时，要变换度盘起始位置，起始读数按始位置，起始读数按180/n（n为测回数）设
23、置。为测回数）设置。第三章经纬仪及水平角测量2 2）1 18 80 0（盘盘右右读读数数盘盘左左读读数数平平均均读读数数2、记录与计算、记录与计算(见表见表3.2)归零差的计算归零差的计算:分别计算盘左、盘右两次瞄准起始方向读数分别计算盘左、盘右两次瞄准起始方向读数 之差之差 aa；（若；（若超限，应及时重测）超限，应及时重测）计算计算2c值（两倍视准误差）：值（两倍视准误差）：2c=盘左读数（盘右读数盘左读数（盘右读数180）若若2c超限，应及时重测。超限，应及时重测。各方向平均读数的计算：各方向平均读数的计算：第三章经纬仪及水平角测量 各测回归零后平均方向值的计算：各测回归零后平均方向值的
24、计算：各测回归零后方向值取其平均值。各测回归零后方向值取其平均值。水平角的计算：水平角的计算：相邻方向值相减之差，即为相邻方向所夹的水平角。相邻方向值相减之差，即为相邻方向所夹的水平角。归零后方向值的计算：归零后方向值的计算：各方向平均读数分别减起始方向平均读数。各方向平均读数分别减起始方向平均读数。第三章经纬仪及水平角测量n 方向观测法通常有三项限差规定方向观测法通常有三项限差规定：半测回中两次瞄准起始方向的读数之差，称为半测回中两次瞄准起始方向的读数之差，称为半测回归零差；半测回归零差；上下半测回同一方向的方向值之差（上下半测回同一方向的方向值之差（2c互差）；互差）；各测回同一方向的方向
25、值之差，称各测回方向差。各测回同一方向的方向值之差，称各测回方向差。返回同一方向各测回互差同一方向各测回互差 经纬仪经纬仪 型号型号半测回归零差半测回归零差一测回内一测回内2c互差互差DJ2DJ68181213方向观测法限差的要求方向观测法限差的要求24第三章经纬仪及水平角测量角值角值1 2 3 4 5 6 7 8 9 方向观测法观测手簿方向观测法观测手簿测测站站觇觇点点水平度盘读数水平度盘读数盘左盘左盘右盘右2c平均读数平均读数一测回归一测回归零方向值零方向值各测回平各测回平均方向值均方向值 OOABDCAACDBA0 00 5479 27 48142 31 18288 46 30 0 00
26、 42180 00 24259 27 30322 31 00108 46 06180 00 18-12-6+30+18+18+24+24+18+18+30+12+24 0 00 39 79 27 39142 31 09288 46 18 0 00 30（0 00 34）0 00 00 79 27 05142 30 35288 45 44 0 00 00 79 26 59142 30 29288 45 47 90 01 06 169 27 54 232 31 30 18 46 48 90 01 00 270 00 48 349 27 36 42 31 00 198 46 36 270 00 36
27、 90 00 57 169 27 45 232 31 15 18 46 42 90 00 48 0 00 00 79 26 53142 30 23288 45 50 （90 00 52）79 26 59 63 03 30146 15 18 71 14 13-6-12表表3.2返回返回第第1测回测回第第2测回测回第三章经纬仪及水平角测量一、经纬仪应满足的几何条件一、经纬仪应满足的几何条件 主要轴线：主要轴线：竖轴竖轴 VV 水准管轴水准管轴 LL 横轴横轴 HH 视准轴视准轴 CC 3.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 几何关系：几何关系：水准管轴垂直于竖轴水准管轴垂直于竖轴 LL VV
28、视准轴垂直于横轴视准轴垂直于横轴 CC HH横轴垂直于竖轴横轴垂直于竖轴 HH VV望远镜十字丝的竖丝垂直于横轴望远镜十字丝的竖丝垂直于横轴 第三章经纬仪及水平角测量二、经纬仪构造上条件不满足对水平角的影响二、经纬仪构造上条件不满足对水平角的影响1、水平度盘偏心、水平度盘偏心度盘偏心是指度盘分划线的中心与照准部旋转中心不重度盘偏心是指度盘分划线的中心与照准部旋转中心不重合。盘左盘右观测取其平均值可消除。合。盘左盘右观测取其平均值可消除。2、视准轴不垂直于横轴、视准轴不垂直于横轴盘左盘右观测取其平均值可消除。盘左盘右观测取其平均值可消除。3、横轴不水平、横轴不水平横轴不水平对与仪器同高的目标无影
29、响。横轴不水平对与仪器同高的目标无影响。盘左盘右观测取其平均值可消除。盘左盘右观测取其平均值可消除。4、竖轴不铅垂、竖轴不铅垂盘左盘右取平均值无法消除；观测前认真检校水准管，盘左盘右取平均值无法消除；观测前认真检校水准管，并将仪器仔细置平。并将仪器仔细置平。第三章经纬仪及水平角测量三、经纬仪的检验和校正三、经纬仪的检验和校正u 经纬仪检验的目的，就是检查上述的各种关系是经纬仪检验的目的，就是检查上述的各种关系是否满足。如果不能满足，且偏差超过允许的范围时，否满足。如果不能满足，且偏差超过允许的范围时，则需进行校正。检验和校正应按一定的顺序进行，确则需进行校正。检验和校正应按一定的顺序进行，确定
30、这些顺序的原则是：定这些顺序的原则是：1、如果某一项不校正好，会影响其他项目的检验、如果某一项不校正好，会影响其他项目的检验时，则这一项先做。时，则这一项先做。2、如果不同项目要校正同一部位，则会互相影响，、如果不同项目要校正同一部位，则会互相影响，在这种情况下，应将重要项目在后边检验，以保证其在这种情况下，应将重要项目在后边检验，以保证其条件不被破坏。条件不被破坏。3、有的项目与其、有的项目与其他条件无关，则先后均可。他条件无关，则先后均可。第三章经纬仪及水平角测量（一）水准管轴垂直于竖轴的检验与校正（一）水准管轴垂直于竖轴的检验与校正 1、检验、检验 仪器粗平：圆水准器仪器粗平：圆水准器
31、气泡居中。气泡居中。水准管平行某两个脚螺水准管平行某两个脚螺 旋，使水准管气泡居中。旋，使水准管气泡居中。照准部旋转照准部旋转180，若气泡仍居中，则若气泡仍居中，则 满足要求，若气泡偏离，满足要求，若气泡偏离，则需校正。则需校正。第三章经纬仪及水平角测量2、校正、校正 用脚螺旋调一半；用脚螺旋调一半；用水准管校正螺旋调一半。用水准管校正螺旋调一半。此项检校需反复进行，直至仪器旋转到任意方向气此项检校需反复进行，直至仪器旋转到任意方向气泡都居中。泡都居中。校正螺丝校正螺丝第三章经纬仪及水平角测量（二）十字丝竖丝垂直于横轴的检验校正（二）十字丝竖丝垂直于横轴的检验校正 1、检验、检验 仪器整平；
32、仪器整平；竖丝瞄准大致水平方向的竖丝瞄准大致水平方向的P点，竖直方向移动望点，竖直方向移动望 远镜，看远镜，看P点是否在竖丝上移动。点是否在竖丝上移动。2、校正、校正 用十字丝的交用十字丝的交 点瞄准点瞄准P点。点。用十字丝的校用十字丝的校 正螺旋调整。正螺旋调整。第三章经纬仪及水平角测量（三）视准轴垂直于横轴（三）视准轴垂直于横轴（2c）的检验与校正）的检验与校正 1、检验、检验 平地选平地选DAB=20m左右，安置仪器于中点左右，安置仪器于中点O；A点设瞄准标志，点设瞄准标志，B点横一毫米刻划标尺。点横一毫米刻划标尺。（注意标志、标尺与仪器同高）选择水平位置的目标。（注意标志、标尺与仪器同
33、高）选择水平位置的目标。盘左：瞄盘左：瞄A，正镜，读数为，正镜，读数为B1；盘右：瞄盘右：瞄A，倒镜，读数为，倒镜，读数为B2。若若B1=B2，则满足要求；，则满足要求；若若B1B2，则存在，则存在c角。角。当当c超过超过1时，需校正。时，需校正。DBBC421第三章经纬仪及水平角测量2、校正、校正 在标尺上定出在标尺上定出B1、B2两点连线的中点两点连线的中点B；定出定出B、B2两点连线的中点两点连线的中点B3；调节十字丝校正螺丝，使十字丝交点对准调节十字丝校正螺丝，使十字丝交点对准B3；第三章经纬仪及水平角测量（四）横轴垂直于竖轴的检验与校正（四）横轴垂直于竖轴的检验与校正 1、检验、检验
34、 距墙壁距墙壁D=30m安置仪器，墙壁上选一明显安置仪器，墙壁上选一明显 目标目标P，仰角，仰角30；盘左：瞄盘左：瞄P，放平望远镜，读数，放平望远镜，读数P1，标出，标出P1；盘右：瞄盘右：瞄P，放平望远镜，读数，放平望远镜，读数P2，标出，标出P2；若若P1=P2，则满足要求，则满足要求，若若P1P2，则存在，则存在i角，角，需校正。需校正。DctgPPi221第三章经纬仪及水平角测量2、校正、校正 墙上定出墙上定出P1、P2的中点的中点PM；调节水平微动，瞄准调节水平微动，瞄准PM，将望远镜上仰（十字丝交将望远镜上仰（十字丝交 点必偏离点必偏离P点至点至P点）；点）；校正横轴一端支架上的
35、校正横轴一端支架上的偏心环，使横轴一端升高偏心环，使横轴一端升高或降低，移动十字丝，或降低，移动十字丝，精确瞄准精确瞄准P；反复检校，直至反复检校，直至i角小于角小于1；第三章经纬仪及水平角测量（五）光学对点器的检验与校正（五）光学对点器的检验与校正 1、检验、检验 安置仪器精确整平，在仪器正下方放一白色纸板；安置仪器精确整平，在仪器正下方放一白色纸板；将对点器中心投影到纸板上，并做标志将对点器中心投影到纸板上，并做标志P1；旋转照准部旋转照准部180，将对点器中心投影到纸板上，并，将对点器中心投影到纸板上，并 做标志做标志P2；若；若 P1、P2重合，满足要求，否则需校正。重合，满足要求，否
36、则需校正。2、校正、校正 取取P1、P2的中点的中点 P；调节对点器校正螺丝，调节对点器校正螺丝，使对点器中心投影与使对点器中心投影与P重合。重合。P1P2P返回第三章经纬仪及水平角测量3.6 水平角观测误差来源水平角观测误差来源来源：仪器误差、观测者误差、外界环境的影响来源：仪器误差、观测者误差、外界环境的影响一、仪器误差一、仪器误差主要包括仪器检校后的残余误差和仪器制造、加工不主要包括仪器检校后的残余误差和仪器制造、加工不完善所引起的误差。完善所引起的误差。1、照准部偏心误差、照准部偏心误差产生情况：产生情况：照准部旋转中心与度盘分划中心不重合；照准部旋转中心与度盘分划中心不重合；规律：规
37、律：随瞄准方向而异，照准方向垂直于偏心方向时随瞄准方向而异，照准方向垂直于偏心方向时对水平方向读数影响最大；对水平方向读数影响最大；消除与减弱措施：消除与减弱措施：盘左盘右取平均值可消除。盘左盘右取平均值可消除。第三章经纬仪及水平角测量2、度盘刻划误差、度盘刻划误差产生情况：产生情况：度盘制造时产生；度盘制造时产生；消除与减弱措施：消除与减弱措施：变换度盘位置（多测回观测）。变换度盘位置（多测回观测）。3、视准误差（、视准误差（C）产生情况：产生情况：视准轴不垂直于水平轴时产生的误差；视准轴不垂直于水平轴时产生的误差；规律：规律：随竖直角增大而增大；随竖直角增大而增大；消除与减弱措施：消除与减
38、弱措施：盘左盘右取平均值可以消除。盘左盘右取平均值可以消除。第三章经纬仪及水平角测量4、横轴误差、横轴误差产生情况：产生情况：横轴不水平；横轴不水平；规律：规律：随竖直角增大而增大，对两等高目标观测时随竖直角增大而增大，对两等高目标观测时误差为零；误差为零；消除与减弱措施：消除与减弱措施：盘左盘右取平均值可以消除。盘左盘右取平均值可以消除。5、竖轴误差、竖轴误差产生情况：产生情况：竖轴不铅垂；竖轴不铅垂；规律：规律：随竖角增大而增大，与横轴所处方向有关；随竖角增大而增大，与横轴所处方向有关；消除与减弱措施：消除与减弱措施：注意水准管的精度并精确整平；注意水准管的精度并精确整平；注意：注意：不能
39、用盘左盘右取平均值消除。不能用盘左盘右取平均值消除。第三章经纬仪及水平角测量仪器误差小结：仪器误差小结：1、视准轴误差：、视准轴误差：2c值，盘左、盘右取平均可消除。值，盘左、盘右取平均可消除。2、横轴倾斜误差：、横轴倾斜误差：i角，盘左、盘右取平均可消除。角，盘左、盘右取平均可消除。3、度盘偏心差：照准部旋转中心与水平度盘分划中、度盘偏心差：照准部旋转中心与水平度盘分划中 心不重合，盘左、盘右取平均可消除。心不重合，盘左、盘右取平均可消除。4、度盘刻划误差：度盘刻划不均匀，测回间变换、度盘刻划误差：度盘刻划不均匀，测回间变换 度盘可减弱。度盘可减弱。5、竖轴倾斜误差：盘左、盘右取平均不可消除
40、，、竖轴倾斜误差：盘左、盘右取平均不可消除，精确整平可减弱。精确整平可减弱。第三章经纬仪及水平角测量二、观测者误差二、观测者误差1、仪器对中误差、仪器对中误差产生情况：产生情况：仪器中心与测站点不在同一铅垂线上；仪器中心与测站点不在同一铅垂线上；规律：规律：偏心越大、边越短，误差越大；偏心越大、边越短，误差越大；消除与减弱措施：消除与减弱措施：精确对中。精确对中。2、目标偏心误差、目标偏心误差产生情况：产生情况：觇标中心偏离目标标石中心；觇标中心偏离目标标石中心；规律：规律：与偏心距与正比，与边长成反比，垂直于视与偏心距与正比，与边长成反比，垂直于视线方向的目标偏心误差最大；线方向的目标偏心误
41、差最大；消除与减弱措施：消除与减弱措施：觇标铅垂。觇标铅垂。第三章经纬仪及水平角测量3、照准误差、照准误差产生原因：产生原因：未精确瞄准目标的几何中心；未精确瞄准目标的几何中心；消除与减弱措施：消除与减弱措施：选择较好的观测环境；对于选择较好的观测环境；对于粗的目标用双丝照准，细的目标用单丝照准。粗的目标用双丝照准，细的目标用单丝照准。4、读数误差、读数误差产生原因：产生原因：估读导致，取决于读数设备精度。估读导致，取决于读数设备精度。5、视差和十字丝不清晰的影响、视差和十字丝不清晰的影响视差：视差：目标成像不在十字丝板上引起的误差；目标成像不在十字丝板上引起的误差；消除措施：消除措施：观测时
42、认真调焦。观测时认真调焦。第三章经纬仪及水平角测量观测者误差小结：观测者误差小结：1、仪器对中误差：与偏心距成正比，与视线边长、仪器对中误差：与偏心距成正比，与视线边长成反比，当水平角接近成反比，当水平角接近180时影响最大；精确对中可时影响最大；精确对中可减弱。减弱。2、目标偏心差：与偏心距成正比，与视线边长成反、目标偏心差：与偏心距成正比，与视线边长成反比；瞄准目标底部可减弱。比；瞄准目标底部可减弱。3、仪器整平误差：精确整平，一测回内气泡偏离不、仪器整平误差：精确整平，一测回内气泡偏离不能超过能超过2格，否则，测回间重新整平格，否则，测回间重新整平。4、照准误差：消除视差，精确瞄准。、照
43、准误差：消除视差，精确瞄准。5、读数误差：受仪器精度限制。、读数误差：受仪器精度限制。第三章经纬仪及水平角测量三、外界环境的影响三、外界环境的影响u 外界环境的因素十分复杂，如天气的变化、植被外界环境的因素十分复杂，如天气的变化、植被的不同、地面土质松紧的差异、地形的起伏、以及的不同、地面土质松紧的差异、地形的起伏、以及周围建筑物的状况等，都会影响测角的精度。周围建筑物的状况等，都会影响测角的精度。u 有风会使仪器不稳，地面土松软可使仪器下沉，有风会使仪器不稳，地面土松软可使仪器下沉，强烈阳光照射会使水准管变形，视线靠近反光物体，强烈阳光照射会使水准管变形，视线靠近反光物体，则有折光影响。这些
44、在测角时，应注意尽量予以避则有折光影响。这些在测角时，应注意尽量予以避免。选择有利的观测条件，尽量避免不利因素对测免。选择有利的观测条件，尽量避免不利因素对测量的影响。量的影响。1、温、温度的影响（打伞遮阳）度的影响（打伞遮阳）2、大气折光的影响（选择良好的天气观测）大气折光的影响（选择良好的天气观测）返回第三章经纬仪及水平角测量一、一、DJ2光学经纬仪光学经纬仪 主要用于三、四等角度测量和精密工程测量。主要用于三、四等角度测量和精密工程测量。特点：特点：1、测角精度高；、测角精度高；2、采用对径符合读数；、采用对径符合读数；3、测微器、测微器可直接读到秒。可直接读到秒。3.7 其他经纬仪简介
45、其他经纬仪简介第三章经纬仪及水平角测量DJ2光学经纬仪光学经纬仪测微轮测微轮水平、竖直度盘水平、竖直度盘转换手轮转换手轮第三章经纬仪及水平角测量二、电子经纬仪二、电子经纬仪u 电子经纬仪是一种采用光电元件实现测角自动、电子经纬仪是一种采用光电元件实现测角自动、数字化的电子测角仪器。与光学经纬仪相比，主要数字化的电子测角仪器。与光学经纬仪相比，主要差别在读数系统，其他如照准、对中、整平等装置差别在读数系统，其他如照准、对中、整平等装置是相同的。是相同的。特点：特点：1、采用电子测角系统，、采用电子测角系统，自动显示测量结果；自动显示测量结果；2、可与测距仪组成全站仪；、可与测距仪组成全站仪；3、
46、测量数据处理自动、测量数据处理自动化。化。第三章经纬仪及水平角测量 特点：特点：自动读数、自动读数、记录、计算。记录、计算。电子经纬仪显示屏及操作键盘电子经纬仪显示屏及操作键盘第三章经纬仪及水平角测量三、激光经纬仪三、激光经纬仪在经纬仪上安装激光在经纬仪上安装激光装置，使视准轴射出装置，使视准轴射出一条可见光。一条可见光。主要用于各种施工测量。主要用于各种施工测量。第三章经纬仪及水平角测量激光器激光器激光束激光束弯管目镜弯管目镜返回第三章经纬仪及水平角测量实验要求实验要求u时间：时间：u实验地点：工科实验楼实验地点：工科实验楼C座楼下座楼下u领仪器地点：工科实验楼领仪器地点：工科实验楼C座座2
47、71 以班为单位以班为单位u领取仪器：领取仪器：DJ6型经纬仪或电子经纬仪型经纬仪或电子经纬仪1台，三脚架台，三脚架1个，铁个，铁花杆花杆2个，记录纸若干张个，记录纸若干张u组长带领两名同学去领，其他同学预习实验指导书内容组长带领两名同学去领，其他同学预习实验指导书内容u一个班领取仪器完毕后，讲解实验内容一个班领取仪器完毕后，讲解实验内容u用粉笔在地面上做标记作为测站点，以铁花杆作为观测目标，用粉笔在地面上做标记作为测站点，以铁花杆作为观测目标，分别用测回法和方向观测法练习水平角观测分别用测回法和方向观测法练习水平角观测u组长安排，每人观测、记录一组数据，并在手簿上标上姓名组长安排，每人观测、记录一组数据，并在手簿上标上姓名u实验完成后，撰写实验报告，每人一份实验完成后，撰写实验报告，每人一份返回
