模塊一 地產(chǎn)測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)(三)

1、模塊一模塊一 房地產(chǎn)測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)房地產(chǎn)測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí) （三）（三）角度測(cè)量角度測(cè)量0ca水平度盤=c-a3-1 水平角垂直角原理水平面abcABC3-1 水平角和垂直角觀測(cè)原理兩種角度 水平角 用于確定點(diǎn)的平面位置（計(jì)算坐標(biāo)） 豎直角 用于兩點(diǎn)間高差計(jì)算、斜距改正成平距測(cè)角儀器 經(jīng)緯儀、電子全站儀也可看成是包含BA、BC視線 的兩個(gè)鉛垂面之間的兩面角。水平角過一點(diǎn)到兩個(gè)目標(biāo) 的方向線垂直投影到水平面 上所成的夾角。0360。一一. .水平角觀測(cè)原理水平角觀測(cè)原理二.垂直角觀測(cè)原理天頂鉛垂線水平線ACAZCZACB090 180270二二. .垂直角觀測(cè)原理垂直角觀測(cè)原理垂直角在同一鉛垂面內(nèi)，瞄準(zhǔn)

2、目標(biāo)的傾斜視線與 水平視線的夾角(也叫豎直角)。 =090 ，仰角為正，俯角為負(fù)。3-2 光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造3-2 3-2 光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造一一. .經(jīng)緯儀的精度系列及用途經(jīng)緯儀的精度系列及用途技術(shù)項(xiàng)目一測(cè)回水平方向中誤差望遠(yuǎn)鏡有效孔徑不小于望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)不小于水準(zhǔn)管分劃值水平度盤垂直度盤主要用途經(jīng)緯儀等級(jí)DJ1 DJ2 DJ6 1 2 6二等平面控制測(cè)量及精密工程測(cè)量60mm 40mm 40mm30倍 28倍 26倍 6/2mm 20/2mm 30/2mm 10/2mm 20/2mm 30/2mm 三、四等平面控制測(cè)量及一般工程測(cè)量圖根控制測(cè)量 及一般工程測(cè)量技術(shù)參數(shù) 表3-1

3、J6光學(xué)經(jīng)緯儀外觀圖二二.J6.J6光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造1.J61.J6光學(xué)經(jīng)緯儀外觀圖光學(xué)經(jīng)緯儀外觀圖圖3-4 J6光學(xué)經(jīng)緯儀二.J6光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造基座水平度盤照準(zhǔn)部基座 水平度盤 照準(zhǔn)部2.J62.J6光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造090180270(2).(2).水平度盤水平度盤（光學(xué)玻璃制成） 順時(shí)針0360刻度； 儀器整平，水平度盤水平； 水平度盤與照準(zhǔn)部相互脫離； 改變度盤位置，要使用復(fù)測(cè) 扳手或度盤變換手輪。(1).(1).基座基座 腳螺旋用于整平儀器3.照準(zhǔn)部水平制動(dòng)、微動(dòng)望遠(yuǎn)鏡（豎直）制動(dòng)、微動(dòng)圓水準(zhǔn)器 8/2mm； 管水準(zhǔn)器30/2mm望遠(yuǎn)鏡：倒像，2630倍，目

4、鏡調(diào)焦， 物鏡調(diào)焦，瞄準(zhǔn)器，十字絲讀數(shù)顯微鏡豎盤部分光學(xué)對(duì)點(diǎn)器復(fù)測(cè)扳手或度盤變換器 (3).(3).照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部望遠(yuǎn)鏡十字絲圖3-5 J6經(jīng)緯儀度盤讀數(shù)光路1.1.經(jīng)緯儀光路圖經(jīng)緯儀光路圖三.J6經(jīng)緯儀光路圖三三.J6.J6經(jīng)緯儀讀數(shù)經(jīng)緯儀讀數(shù)垂直度盤水平度盤1.1.分微尺測(cè)微分微尺測(cè)微利用度盤刻度線，在分微尺上讀數(shù)。2.J6經(jīng)緯儀讀數(shù)2.J62.J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)兩種讀數(shù)測(cè)微裝置兩種讀數(shù)測(cè)微裝置：分微尺測(cè)微和平行玻璃板測(cè)微度盤上1度分劃的間隔 經(jīng)放大后，與分微尺全 長(zhǎng)相等。分微尺全長(zhǎng)分60格，因 此其最小格值為1=60。讀數(shù)時(shí)，秒數(shù)必須估讀。 估讀至0.1格，因此， 估讀的秒數(shù)

5、都應(yīng)是6的 倍數(shù)。0173水平度盤讀數(shù)： 7304242.平行玻璃板測(cè)微平行玻璃板與分微尺由測(cè) 微手輪控制。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微手 輪，使度盤像移動(dòng)，則 移動(dòng)量可在分微尺上讀 出。平行玻璃板最大調(diào)節(jié)范圍 角值為30分，分微尺全 長(zhǎng)刻度也為30分。操作時(shí)，用測(cè)微手輪調(diào)節(jié)， 使度盤某度(或某30分)的 刻度線居中于雙線讀數(shù)指 標(biāo)，雙指標(biāo)線所夾刻度的 度數(shù) (或30分)加上分微尺 讀數(shù)，即為該方向的讀數(shù)。2.2.平行玻璃板測(cè)微平行玻璃板測(cè)微利用測(cè)微手輪，用指標(biāo)線讀數(shù)圖3-8 平行玻璃板測(cè)微器水平度盤讀數(shù)： 921728 3-3 水平角觀測(cè)3-3 3-3 水平角觀測(cè)水平角觀測(cè) BCA1.1.對(duì)中對(duì)中將儀器中心安置

6、在過測(cè) 站點(diǎn)的鉛垂線上。對(duì)中 誤差3mm。垂球?qū)χ胁襟E： 粗略對(duì)中：粗略對(duì)中：移動(dòng)三腳架，使垂球尖離測(cè) 站中心12cm內(nèi)； 精確對(duì)中：精確對(duì)中：稍微松開中心螺絲，在腳架 頭上移動(dòng)(不能旋轉(zhuǎn))儀器，使垂球尖精 確對(duì)中測(cè)站標(biāo)志中心，旋緊中心螺絲。 注意注意腳架頭首先要放平，三個(gè)腳螺旋 基本等高； 腳架適當(dāng)踩實(shí)； 垂球尖盡量接近地面，便于判斷。一一. .經(jīng)緯儀安置經(jīng)緯儀安置 對(duì)中、整平、瞄準(zhǔn)光學(xué)對(duì)中步驟 打開三腳架，裝上經(jīng)緯儀； 固定三腳架一腳，雙手持腳架另 二腳并不斷調(diào)整其位置，同時(shí)觀 測(cè)光學(xué)對(duì)點(diǎn)器十字分劃，使其基 本對(duì)準(zhǔn)測(cè)站標(biāo)志，踩實(shí)腳架； 調(diào)節(jié)腳螺旋，使光學(xué)對(duì)點(diǎn)器精確 對(duì)準(zhǔn)測(cè)站標(biāo)志； 伸縮三腳

7、架(二腳)，調(diào)平儀器， 使圓氣泡居中； 調(diào)腳螺旋，精確整平儀器，并通 過在腳架頭上移動(dòng)儀器，精確對(duì)中。 有時(shí)必須反復(fù)上述三步的操作。圖3-14光學(xué)對(duì)中步驟：光學(xué)對(duì)中步驟：對(duì)準(zhǔn)、調(diào)平、整平、對(duì)中2.整平123氣泡居中，3與1、2等高2.2.整平整平使儀器縱軸鉛垂，水平度盤與橫軸水平， 豎盤位于鉛垂面內(nèi)。整平誤差1格。用左手大拇指法則，轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管氣 泡居中(反復(fù))。一測(cè)回觀測(cè)過程中，不得再調(diào)氣泡。氣泡居中，1、2等高1233.瞄準(zhǔn)操作步驟操作步驟：粗瞄、制動(dòng)、調(diào)焦消除視差、水平微動(dòng)精 確瞄準(zhǔn)。 用水平微動(dòng)完成瞄準(zhǔn)。 盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)下部，減少由于目標(biāo)不垂直 引起的方向誤差。3.3.瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)

8、用望遠(yuǎn)鏡豎絲精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)的標(biāo)志中心。圖3-16 照準(zhǔn)標(biāo)志二.水平角觀測(cè)測(cè)回法：一個(gè)測(cè)站觀測(cè)23個(gè)方向時(shí)用二二. .水平角觀測(cè)水平角觀測(cè)JKB測(cè)回法第1方向第2方向測(cè)站1.1.測(cè)回法觀測(cè)水平角測(cè)回法觀測(cè)水平角 觀測(cè)程序： 盤左 瞄準(zhǔn)J，讀數(shù)j左 瞄準(zhǔn)K，讀數(shù)k左 盤右 瞄準(zhǔn)K，讀數(shù)k右 瞄準(zhǔn)J，讀數(shù)j右1.測(cè)回法觀測(cè)水平角第1方向第2方向測(cè)站JKB左=k左-j左右=k右-j右精度要求精度要求： 左-右40 取: =(左+右)/2角是從起始方向(即第1方向)順時(shí)針轉(zhuǎn)到第2方向 所成的角度，觀測(cè)時(shí)，必須首先確定起始方向，然 后按照“測(cè)回法”的次序觀測(cè)。水平角總是第2方向讀數(shù)減去第1方向讀數(shù)而得。水平

9、角觀測(cè)記錄（測(cè)回法）測(cè)站豎盤位置目標(biāo)水平度盤 讀 數(shù)半測(cè)回角一測(cè)回平均角B左JK 00418742342右KJ25424061800500741924741906741915JKB第1方向第2方向測(cè)站起始方向第一個(gè)讀數(shù)應(yīng)調(diào)成0或180/N(N為測(cè)回?cái)?shù))；分、秒數(shù)寫足二位；改數(shù)時(shí)按有關(guān)規(guī)則。一測(cè)回過程中，不得再調(diào)整水準(zhǔn)管氣泡或改變度盤 位置。水平角觀測(cè)記錄（測(cè)回法）方向觀測(cè)法： 一個(gè)測(cè)站觀測(cè)4個(gè)或4個(gè)以上方向時(shí)用,也稱“全圓測(cè)回法”。ABCDE方向觀測(cè)法零方向盤左盤右水平角觀測(cè)記錄水平角觀測(cè)記錄(方向法方向法)測(cè)站測(cè)回?cái)?shù)目標(biāo)讀 數(shù)2C平均讀數(shù)歸零方向值各測(cè)回歸零后方向之平均值盤 左盤 右O1AB

10、DEA 0 51131182 002155402020642122412180231311218002155402020030002406+ 6+12+120+ 6(0 0 51131182 002021554020206)0336062409 0 5113118200135200003000182ABDEA901412212729003175504033000420036270321419227003165503032454305436+6+6+12+60(90901412212729003031655030332)27573657360511311820013520000250425051

11、1311820013520000280222備注12C=1/2盤左（盤右180）2如果在一個(gè)測(cè)站上的水平方向需觀測(cè)n個(gè)測(cè)回，則各測(cè)回間水平度盤位置須改變180/n。3各測(cè)回中第一目標(biāo)的方向值化為000稱為“歸零方向值”。ABCDE方方向向觀觀測(cè)測(cè)法法3-4 垂直角觀測(cè)3-4 垂直角觀測(cè)垂直角觀測(cè)一.垂直角及垂直角的用途1.垂直角的定義 垂直角垂直角(也稱豎直角) 在同一鉛垂面內(nèi)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)的傾斜視線與水平視線的 夾角。=090。仰角為正正，俯角為負(fù)負(fù)。天頂天頂鉛鉛垂垂線線水平線水平線ACB090 180270ZAZCAC2.垂直角的用途D=Scos (2-4-1)2.垂直角的用途將斜距化為平距

12、已知斜距S、豎直角，計(jì)算平距D：圖3-20 斜距化為平距 h=D.tanhAB=S.sin+i - (2-4-2)hAB=D.tan+i - (2-4-3)三角高程測(cè)量 已知平距D、豎直角 ， 計(jì)算A、B高差h：圖3-21 三角高程測(cè)量S二.豎盤構(gòu)造與垂直角測(cè)量構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn) 豎盤隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 豎盤與讀數(shù)指標(biāo)相互脫離。 讀數(shù)指標(biāo)與豎盤水準(zhǔn)管固定在一起，氣泡居中，指標(biāo)鉛垂。 視線水平、指標(biāo)鉛垂時(shí)，豎盤讀數(shù)為常數(shù)： 盤左時(shí)一般 L0=90 ，盤右時(shí)一般 R0=270 。270901800盤右二.豎盤構(gòu)造與垂直角測(cè)量027018090盤左1.垂直度盤與讀數(shù)指標(biāo)2.垂直角計(jì)算2.垂直角計(jì)算圖3

13、-24 豎盤讀數(shù)與垂直角計(jì)算根據(jù)度盤刻度形式，確定豎直角計(jì)算公式確定豎直角計(jì)算公式，保證保證仰角為正、 俯角為負(fù)。3.豎盤指標(biāo)差x水平視線027018090左Lx盤左盤左時(shí)： 正確=L-90 -x； =左-x (3-4-7)3.豎盤指標(biāo)差x 豎盤水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，讀數(shù)指標(biāo)線與鉛垂線的夾角。由上式： 2x=左-右，12x= (左-右) (3-4-10)12= (左+右) (3-4-9)同時(shí)可得：盤左盤右觀測(cè)豎直角取平均，可消除指標(biāo)差的影響。盤左盤右觀測(cè)豎直角取平均，可消除指標(biāo)差的影響。27090 1800右Rx盤右盤右時(shí)：正確= 270 -R+x = 右+x (3-4-8)一測(cè)回垂直角觀測(cè)步驟4

14、.一測(cè)回垂直角觀測(cè)步驟：（1）.根據(jù)儀器豎盤注記形式，確定垂直角計(jì)算公式； （2）.在測(cè)站對(duì)中、整平；（3）.盤左 用中橫絲中橫絲切目標(biāo)某部位， 豎盤氣泡居中， 讀豎盤讀數(shù) L，記入表格；（4）.盤右 用中橫絲中橫絲切目標(biāo)原部位， 豎盤氣泡居中， 讀豎盤讀數(shù) R，記入表格；注意：注意： 豎盤讀數(shù)方法與水平度盤相同。 豎直角一測(cè)回只須讀兩個(gè)數(shù)，因?yàn)樗揭暰€讀數(shù)為已知常數(shù)。 目標(biāo)瞄準(zhǔn)高與豎盤讀數(shù)相對(duì)應(yīng)。 豎直角觀測(cè)時(shí)，多與高程測(cè)量有關(guān)，因此通常須記錄儀器高i 和目標(biāo)的瞄準(zhǔn)高 。垂直角觀測(cè)記錄表垂直角觀測(cè)記錄測(cè)站目標(biāo)豎盤位置豎盤讀數(shù) 半 測(cè) 回垂 直 角 一 測(cè) 回垂 直 角 2x 備 注I 270

15、0 90 180盤左計(jì)算公式左=L-90右=270 -R垂直角必須帶“+、-”號(hào)。左右J112 15 00 +22 15 00247 44 38 +22 15 22-22 +22 15 11左右K118 37 36 +28 37 36241 22 02 +28 37 58-22 +28 37 47左右H 84 06 10 - 5 53 50275 53 30 - 5 53 30 -20 - 5 53 403-7 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正一一. .經(jīng)緯儀的軸線及其應(yīng)滿足的條件經(jīng)緯儀的軸線及其應(yīng)滿足的條件CHHLLVVLLC 1.經(jīng)緯儀的軸線經(jīng)緯儀的軸線 橫軸 HH 視準(zhǔn)軸 CC 水準(zhǔn)管軸 LL 豎軸

16、VV 圓水準(zhǔn)軸 LL 2.應(yīng)滿足的條件應(yīng)滿足的條件 水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸 LLVV 視準(zhǔn)軸垂直于橫軸 CCHH 橫軸垂直于豎軸 HHVV 十字豎絲垂直于橫軸 豎絲HH 圓水準(zhǔn)軸平行于豎軸 LLVV(次要條件)3-5 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正3-6 水平角觀測(cè)的誤差分析水平角觀測(cè)的誤差分析一、儀器誤差一、儀器誤差 1.經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部偏心差的影響經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部偏心差的影響圖中，設(shè)C為度盤刻劃中心，C1為照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心，兩者不重合，稱照準(zhǔn)部偏心差。018090270CC1a1Aa1b1b1xaxaxbxba1a1b1b1B a1=a1-xa， b1=b1-xb 正確的水平角應(yīng)為 =b1-a1=

17、（b1-xb）-（a1-xa）=+（xa-xb） 在對(duì)徑方向上的偏心讀數(shù)誤差大小相等而符號(hào)相反， a1=a1+xa， b1=b1+xb =b1-a1=（b1+xb）-（a1+xa）=-（xa-xb）由此可見，采用盤左盤右取平均數(shù)的方法可以消除照準(zhǔn)部偏心差對(duì)水平角觀測(cè)的影響。 2.視準(zhǔn)軸誤差的影響視準(zhǔn)軸誤差的影響 設(shè)HH1為橫軸,OA為視準(zhǔn)軸的正確位置,即OAHH1。若視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸，則OA1（盤左）或OA2（盤右）與OA之間的夾角c即為視準(zhǔn)軸誤差。OHH1AA2A1(盤右)(盤左)a2aa1CC1OAAAc“1Oaaac由于aa1=AA1,Oa=OAcos,因此coscc 水平角由兩個(gè)方向

18、組成,故視準(zhǔn)軸誤差對(duì)水平角的影響為2121cos1cos1cccc用盤左盤右觀測(cè)同一目標(biāo)時(shí)，c符號(hào)相反而數(shù)值相等，因此取一測(cè)回觀測(cè)值平均值時(shí)，可以抵消視準(zhǔn)軸誤差的影響。3.橫軸誤差的影響橫軸誤差的影響 若橫軸HH1不垂直于縱軸,則經(jīng)緯儀整平后,縱軸鉛垂，HH1與水平線之間的夾角即為橫軸誤差i。M2MM1m2mm1HH1HH1H“H1”iiiiOi由于i和i都是很小的角度，因此“11Ommmi，mMMMi由于mm1=MM1，Om=mM/tan，故橫軸傾斜對(duì)水平度盤讀數(shù)的影響為tanii 橫軸誤差對(duì)水平角的影響為2121tantaniii用盤左、盤右觀測(cè)同一目標(biāo)時(shí)，由于i的數(shù)值相等而符號(hào)相反，取一

19、測(cè)回觀測(cè)的平均值，即可消除橫軸誤差的影響。4.縱軸誤差的影響縱軸誤差的影響 進(jìn)行水平角觀測(cè)時(shí)，儀器縱軸不鉛垂稱為縱軸誤差。產(chǎn)生的原因是：水準(zhǔn)管軸不垂直于縱軸，或安置儀器時(shí)水準(zhǔn)管氣泡尚未居中。 設(shè)縱軸正確位置為OV，實(shí)際位置為OV，與縱軸成正交的橫軸分別為 和 在直角球面三角形ZZZ中,弧ZZ=90-；弧ZZ=i，H1OH1=H1ZH1=v，ZZZ=90，按球面直角三角形公式可得 1HH1HH，而橫軸饒縱軸旋轉(zhuǎn)的軌跡為水平面11ZHZH和11ZHZH，兩平面的交線為水平線ZZ1。VVHH1HH1ZZ1ZZ1ZZ1“Oi縱軸誤差引起的橫軸誤差是隨方向而改變的。由于i與均為小角，上式可寫作cosii

20、即為由縱軸傾斜引起的橫軸誤差其對(duì)水平度盤讀數(shù)的影響為tancosi1.縱軸誤差的影響不僅與垂直角大小有關(guān)，而且與橫軸所處方向有關(guān)（）2.縱軸誤差無法用盤左、盤右觀測(cè)的方法抵消，當(dāng)較大時(shí)，應(yīng)盡量使水準(zhǔn) 管氣泡居中。isin)90sin(sinoi二.觀測(cè)誤差（對(duì)中誤差影響）觀測(cè)誤差對(duì)測(cè)角的影響觀測(cè)誤差對(duì)測(cè)角的影響A AC CB BB 1122eD D1 1D D2 2圖3-55 儀器對(duì)中誤差影響1212sinsin()eDD(3-8-7)1.1.儀器對(duì)中誤差對(duì)水平角的影響儀器對(duì)中誤差對(duì)水平角的影響儀器對(duì)中誤差e eBB B目標(biāo)偏心誤差影響目標(biāo)傾斜，測(cè)角時(shí)照準(zhǔn)目標(biāo)的部位與地面 標(biāo)志中心不在同一鉛垂

21、線上。e e1圖3-56 目標(biāo)偏心差觀測(cè)時(shí)盡量樹直目標(biāo)、盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)根部。距離較短時(shí)應(yīng) 特別注意。 2.2.目標(biāo)偏心誤差對(duì)水平方向的影響目標(biāo)偏心誤差對(duì)水平方向的影響11e e1 1BBAKD111sineD(3-8-8)外界環(huán)境影響外界環(huán)境對(duì)測(cè)角的影響外界環(huán)境對(duì)測(cè)角的影響由溫度變化引起大氣密度變化，使目標(biāo)成像不穩(wěn)定。作業(yè)時(shí)必須注意避開上述不利因素。儀器所在環(huán)境的溫度濕度劇烈變化，使儀器狀態(tài)不穩(wěn)定， 特別是電子儀器，影響觀測(cè)成果。視線靠近地面、穿越水面、靠近建筑及物體（特別溫差較 大）時(shí)，由于大氣密度不同，使視線彎曲，產(chǎn)生旁折光。側(cè)面光線使目標(biāo)明暗各半，產(chǎn)生相位差。習(xí)題三習(xí)題三一、單項(xiàng)選擇題：一、單項(xiàng)選擇題：1、經(jīng)緯儀水平度盤刻劃不均勻誤差的消除方法是（ ）。 A、每