《測(cè)量2角度測(cè)量》PPT課件.ppt

1、第二章 角度測(cè)量 21 角度測(cè)量的概念 22 光學(xué)經(jīng)緯儀 23 光學(xué)經(jīng)緯儀的基本操作 24 水平角觀測(cè)方法 25 豎直角觀測(cè)方法,角度測(cè)量是工程測(cè)量的基本工作內(nèi)容之一。 用以測(cè)量角度的儀器有經(jīng)緯儀和全站儀等。 角度包括水平角和豎直角。 本章主要介紹角度測(cè)量的基本概念，光學(xué)經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)和使用方法，水平角、垂直角的觀測(cè)方法等。,21 角度測(cè)量的概念 一.水平角的定義 水平角是相交的兩條方向線在同一水平面上的投影所夾的角度，也是包含對(duì)應(yīng)方向線的兩個(gè)豎直面之間的兩面角。 在工程測(cè)量中，上述的兩條方向線是指某地面點(diǎn)N分別與兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)M、P的連線。 方向線NM與NP之間的水平角是在過(guò)N點(diǎn)的水平面上直線Nm

2、與Np間的夾角。 水平角不僅可以在過(guò)N點(diǎn)的水平面上求得，在與過(guò)N點(diǎn)的鉛垂線正交的任何一個(gè)水平面內(nèi)均可量度。,二. 水平角測(cè)量原理 A、B、C 為地面上的三個(gè)點(diǎn)。 欲觀測(cè)方向線BA與BC之間的水平角。 將一臺(tái)經(jīng)緯儀架設(shè)在B點(diǎn)上。經(jīng)緯儀上有一個(gè)可繞其中心水平轉(zhuǎn)動(dòng)的望遠(yuǎn)鏡和一個(gè)有均勻刻度（順時(shí)針?lè)较蜃⒂浗嵌戎担┑乃綀A盤(pán)。 水平圓盤(pán)的中心位于過(guò)B點(diǎn)的鉛垂線上的O點(diǎn)處，儀器架好后不再移動(dòng)。,設(shè)用望遠(yuǎn)鏡分別照準(zhǔn)A、C時(shí)，方向線OA、OC在水平圓盤(pán)上的投影Oa、Oc所截取的刻度數(shù)為a、c。 兩個(gè)刻度數(shù)之差就是所求的水平角： c a 上述的水平圓盤(pán)叫做水平度盤(pán)；刻度數(shù)a和c分別叫做方向線BA和BC在度盤(pán)上的

3、水平方向觀測(cè)值。,三.豎直角的定義 豎直角是指在同一豎直面內(nèi)，觀測(cè)視線與過(guò)起點(diǎn)的水平線之間的夾角。 豎直角又稱作垂直角或高度角，它有仰角和俯角之分。 視線在水平線上方的稱為仰角，角值為正，如右圖中的A。 視線在水平線下方的稱為俯角，角值為負(fù)，如右圖中的C 。,與豎直角相關(guān)聯(lián)的角度名還有“天頂距”。 天頂距: 從過(guò)起點(diǎn)的天頂方向至觀測(cè)視線的夾角，用Z表示。 對(duì)同一條觀測(cè)視線而言，天頂距Z與豎直角的關(guān)系為： Z = 90,四.豎直角測(cè)量原理 跟測(cè)量水平角類似，在豎直面內(nèi)設(shè)置一個(gè)有均勻刻劃線的豎直圓盤(pán)，使圓盤(pán)中心跟視線起點(diǎn)B重合。若視線水平時(shí)豎盤(pán)讀數(shù)為一常數(shù)（如0o或90o），則用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)在

4、豎盤(pán)上的讀數(shù)值與常數(shù)相減即得到該觀測(cè)方向的豎直角。 豎直角的大小與豎直圓盤(pán)在過(guò)起點(diǎn)的鉛垂線上的放置位置有關(guān)。,用以測(cè)角的儀器必須具有水平圓盤(pán)、豎直圓盤(pán)、望遠(yuǎn)鏡及讀數(shù)設(shè)備等。,本節(jié)內(nèi)容回顧 什么叫水平角？如何測(cè)量？ 什么叫豎直角？如何測(cè)量？,22 光學(xué)經(jīng)緯儀 一. 經(jīng)緯儀的種類和系列標(biāo)準(zhǔn) 經(jīng)緯儀的類型主要有兩種：光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀。,電子經(jīng)緯儀,光學(xué)經(jīng)緯儀,光學(xué)經(jīng)緯儀采用光學(xué)度盤(pán)和光學(xué)測(cè)微讀數(shù)方式。價(jià)格低，性能穩(wěn)定。 電子經(jīng)緯儀又稱數(shù)字經(jīng)緯儀、光電經(jīng)緯儀，采用光電（電子）度盤(pán)，能以數(shù)字形式顯示角度值，便于儲(chǔ)存和記錄數(shù)據(jù)。電子經(jīng)緯儀常與光電測(cè)距儀結(jié)合在一起，構(gòu)成全站儀。電子經(jīng)緯儀的價(jià)格約為光學(xué)

5、經(jīng)緯儀的10倍。,經(jīng)緯儀的系列標(biāo)準(zhǔn)： 分為DJ05、DJ07，DJ1，DJ2，DJ6等。 “D”和“J”分別表示“大地測(cè)量”中的“大”和“經(jīng)緯儀”中的“經(jīng)”字的漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母；后面的數(shù)字表示儀器的測(cè)角精度，如DJ05、DJ6分別表示水平方向一測(cè)回的方向中誤差為0.5和6。 工程測(cè)量中主要使用DJ6和DJ2經(jīng)緯儀，通常簡(jiǎn)稱J6、J2 。本章主要介紹DJ6的結(jié)構(gòu)和使用方法。,二. DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu),光學(xué)經(jīng)緯儀由照準(zhǔn)部、水平度盤(pán)和基座組成。,豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋,(一) . 照準(zhǔn)部 照準(zhǔn)部是光學(xué)經(jīng)緯儀的核心部件。指位于水平度盤(pán)之上、能繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的全部部件的總稱。它包括望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)

6、器、橫軸、豎軸、U形支架、豎直度盤(pán)、讀數(shù)裝置及制動(dòng)微動(dòng)設(shè)備等。作為一個(gè)整體，照準(zhǔn)部可繞豎軸旋轉(zhuǎn)，豎軸是照準(zhǔn)部的幾何中心。,照準(zhǔn)部的主要構(gòu)件如下： 望遠(yuǎn)鏡 由物鏡、目鏡、調(diào)焦（對(duì)光）透鏡和十字絲分劃板組成。 物鏡和目鏡都是凸透鏡（組），位置固定；調(diào)焦鏡是凹透鏡，可前后移動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡對(duì)光螺旋（又稱物鏡調(diào)焦螺旋），可改變凹透鏡的位置，從而改變物體的成像面。,十字絲分劃板上刻有縱橫交叉的十字絲，分別叫縱絲和橫絲。十字絲是望遠(yuǎn)鏡的瞄準(zhǔn)標(biāo)志。 縱絲上有上下兩根對(duì)稱的短橫絲，叫視距絲，分別簡(jiǎn)稱上絲和下絲。對(duì)應(yīng)地，十字絲中的橫絲叫中絲。 縱絲的下半段為雙絲，用以照準(zhǔn)細(xì)小目標(biāo)。 十字絲板的位置是物鏡的成像面（

7、位置）。 十字絲交點(diǎn)與物鏡光心的連線叫做望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸。 利用視準(zhǔn)軸可獲得空中方向線（即觀測(cè)視線），視準(zhǔn)軸與橫軸（望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸）的交點(diǎn)是視線的起點(diǎn)。,視準(zhǔn)軸,望遠(yuǎn)鏡的成象原理： 遠(yuǎn)處目標(biāo)AB發(fā)出的光線經(jīng)物鏡及調(diào)焦透鏡折射后，在十字絲分劃板上形成一倒立的實(shí)像ab；通過(guò)目鏡放大形成虛像ab，十字絲分劃板也同時(shí)放大。 望遠(yuǎn)鏡具有放大作用。放大率是指從望遠(yuǎn)鏡內(nèi)看物象的視角與用肉眼直接看同一物體的視角之比，也等于物鏡與目鏡的焦距之比。放大倍率通常為2845倍。,由于各人的明視距離及眼睛的分辨能力不同，并且目標(biāo)有遠(yuǎn)有近，因此用望遠(yuǎn)鏡看目標(biāo)時(shí)須進(jìn)行調(diào)焦，又叫對(duì)光。調(diào)焦分為物鏡調(diào)焦和目鏡調(diào)焦，一邊觀察目鏡一邊

8、旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的調(diào)焦螺旋即可完成調(diào)焦操作。 物鏡調(diào)焦的目的是使物體能成像在十字絲平面上；目鏡調(diào)焦的目的是能看清十字絲以及成像在十字絲平面上的物象。 目鏡調(diào)焦：將望遠(yuǎn)鏡對(duì)向天空或白色背景，旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)焦螺旋使十字絲清晰。只需進(jìn)行一次。,物鏡調(diào)焦：照準(zhǔn)目標(biāo)后，旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)對(duì)光螺旋（即物鏡調(diào)焦螺旋） ，使目標(biāo)的成像最清晰。因目標(biāo)遠(yuǎn)近不同，故每次照準(zhǔn)都需進(jìn)行物鏡調(diào)焦。 視差現(xiàn)象及其消除方法 若對(duì)光不好，物體的成像面與十字絲平面不重合，則會(huì)出現(xiàn)視差，即物像與十字絲存在相對(duì)移動(dòng)現(xiàn)象。觀察目鏡時(shí)上下左右移動(dòng)眼睛，若物像相對(duì)于十字絲移動(dòng)，即十字絲交點(diǎn)不是始終對(duì)準(zhǔn)物像的同一位置，說(shuō)明存在視差。 消除視差的方法是重新進(jìn)行物鏡

9、調(diào)焦。若仍不能消除，則應(yīng)重新進(jìn)行目鏡調(diào)焦和物鏡調(diào)焦。,2. 水準(zhǔn)器 水準(zhǔn)器用以置平儀器，使水平度盤(pán)處于水平狀態(tài)，或使豎軸處于鉛直位置。 水準(zhǔn)器常用玻璃制成，由玻璃管開(kāi)口的一端裝入酒精和乙醚的混合液，經(jīng)加熱排去空氣后將開(kāi)口封閉，待液體冷卻后管內(nèi)形成一個(gè)空間，這個(gè)空間便是水準(zhǔn)氣泡。由于氣泡比液體輕，故它總是會(huì)位于水準(zhǔn)器的最高處。 水準(zhǔn)器的頂面為弧面，在其中心位置刻有標(biāo)志線。當(dāng)水準(zhǔn)器水平時(shí)，氣泡位于標(biāo)志中心，稱作“氣泡居中”。,水準(zhǔn)器頂面中心處圓弧的切線LL叫水準(zhǔn)管軸。 設(shè)計(jì)儀器時(shí)，LL垂直于儀器豎軸。 當(dāng)水準(zhǔn)氣泡居中時(shí)，LL水平，從而使儀器豎軸處于鉛直位置。 水準(zhǔn)器的示平靈敏度與圓弧半徑有關(guān)。當(dāng)標(biāo)

10、志線間距相同時(shí)，半徑越大，靈敏度就越高。 水準(zhǔn)器有管水準(zhǔn)器和圓水準(zhǔn)器兩種。 右圖所示為管水準(zhǔn)器。其圓弧半徑大，示平靈敏度高，置平精度高，格值為20 30 。,右圖為圓水準(zhǔn)器。其圓弧半徑較小，示平靈敏度和置平精度較低，格值約為8。 圓水準(zhǔn)器頂面圓弧中心處的法線oo定義為圓水準(zhǔn)器的軸線，簡(jiǎn)稱圓水準(zhǔn)軸。 圓水準(zhǔn)軸平行于儀器豎軸。當(dāng)圓水準(zhǔn)氣泡居中時(shí)，豎軸大致處于鉛直位置。,3. 基本軸系 經(jīng)緯儀的基本軸系包括： （1）望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸CC （2）橫軸（望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸）HH （3）豎軸（照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)軸）VV （4）水準(zhǔn)管軸LL 儀器狀態(tài)正常時(shí)，各軸線之間滿足以下三組垂直關(guān)系： 視準(zhǔn)軸垂直于橫軸CCHH； 橫軸垂

11、直于豎軸HHVV； 水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸LLVV； 此外,十字絲縱絲應(yīng)垂直于橫軸;圓水準(zhǔn)軸應(yīng)平行于豎軸。,4. 制動(dòng)、微動(dòng)設(shè)備 照準(zhǔn)部上通常有兩套“制動(dòng)、微動(dòng)”設(shè)備，一為水平，一為垂直。見(jiàn)下圖。 只有在已擰緊制動(dòng)螺旋（順時(shí)針擰）的情況下，微動(dòng)螺旋才起作用。微動(dòng)幅度有限。 水平制、微動(dòng)螺旋用以控制照準(zhǔn)部繞豎軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。 垂直制、微動(dòng)螺旋又叫望遠(yuǎn)鏡制、微動(dòng)，用以控制望遠(yuǎn)鏡繞橫軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。,豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋,（二）. 度盤(pán)及其讀數(shù)機(jī)構(gòu) 經(jīng)緯儀上有水平和豎直兩個(gè)度盤(pán)，用作方向角值的度量基準(zhǔn)。度盤(pán)是用光學(xué)玻璃制成的圓環(huán)，圓環(huán)邊緣刻有間隔相等的分劃線，兩條相鄰分劃線之間的弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角值稱為度盤(pán)分劃值

12、，通常有20 、 30和1o幾種。度盤(pán)分劃線注記按順時(shí)針?lè)较蛟黾?，?o注一數(shù)字，共有360個(gè)度數(shù)注記（小于分劃值的角值需通過(guò)測(cè)微確定） 。,水平度盤(pán)固定在金屬盒內(nèi)，豎軸插入環(huán)心，照準(zhǔn)部（含讀數(shù)指標(biāo)，相當(dāng)于手表指針）可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)。（指標(biāo)動(dòng)，度盤(pán)不動(dòng)） 豎直度盤(pán)固定在橫軸的一端，與望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)。而豎盤(pán)讀數(shù)指標(biāo)則固定在U型支架上。（度盤(pán)動(dòng)，指標(biāo)不動(dòng)） 度盤(pán)讀數(shù)須依賴光學(xué)讀數(shù)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。利用右圖所示的轉(zhuǎn)換光路，將度盤(pán)刻劃線影像傳送到望遠(yuǎn)鏡目鏡旁邊的讀數(shù)窗內(nèi)。 光路A讀水平角值；光路B讀豎直角值。,（三）. 基座 基座的作用：支承儀器，連接經(jīng)緯儀與三腳架。 基座由軸套、腳螺旋（用以小幅升降儀器）、連接板

13、和連接孔（位于底部中心）組成，如右圖。,（四）.光學(xué)對(duì)中器 對(duì)中器的作用是使儀器的幾何中心（度盤(pán)中心）與地面標(biāo)志點(diǎn)位于同一鉛垂線上。 光學(xué)對(duì)中器由物鏡、目鏡、分劃板（小圓圈或十字絲）和直角轉(zhuǎn)向棱鏡等組成，如下圖。 光學(xué)對(duì)中器的對(duì)中精度可達(dá)1mm左右。,光學(xué)對(duì)中器,三. 光學(xué)經(jīng)緯儀的角度測(cè)微 由于技術(shù)原因，度盤(pán)最小分劃值只能達(dá)到1o或20 。再細(xì)則無(wú)法直接分辯。 角度值中小于最小分劃值的尾數(shù)部分只能估讀。但直接估讀精度很低（類似于用時(shí)針直接估讀時(shí)間），必須利用光學(xué)測(cè)微技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)精密測(cè)角。 角度測(cè)微技術(shù)有分微尺測(cè)微、對(duì)徑符合測(cè)微等。不論哪種方法，都需利用光學(xué)系統(tǒng)將度盤(pán)分劃線和指標(biāo)（即指針）的構(gòu)像

14、透射、反射到望遠(yuǎn)鏡目鏡旁邊的讀數(shù)窗內(nèi)，讀數(shù)窗目鏡相當(dāng)于一個(gè)顯微鏡。,（一）.分微尺測(cè)微 分微尺測(cè)微主要用于J6級(jí)經(jīng)緯儀。 分微尺又叫分劃尺或顯微帶尺，其分劃線刻在讀數(shù)光路上的一塊玻璃片上，作為指標(biāo)線。分微尺的寬度等于度盤(pán)影像一格的寬度，尺上刻有61條分劃線，共構(gòu)成60個(gè)小格。如右圖所示。 由于度盤(pán)分劃值為1o ，故分劃尺每一小格的寬度對(duì)應(yīng)的角值為1 。 每10小格為一大格，大格處注記整10數(shù)。 可直讀到1 ，估讀到十分之一小格，即0.1 ，也就是6。角度秒數(shù)是6的倍數(shù)。,讀數(shù)方法 （1）先讀出落在分微尺上的度盤(pán)分劃線的“度”數(shù)，如215。 （2）以該度盤(pán)分劃線為指標(biāo)，讀出其在分微尺上的“分”數(shù)

15、，如6。 (3)估讀秒數(shù)，如0.7 ，即42 。 （4）三數(shù)相加，得全讀數(shù)：215o06 42 。,注意：讀數(shù)窗分為上下兩半，有兩把分微尺的影像。標(biāo)有H的為水平度盤(pán)，標(biāo)有V的為豎盤(pán)。 右圖中豎盤(pán)讀數(shù)為： 78o5224 P20圖2.14中豎盤(pán)讀數(shù)應(yīng)為 78o5324 右圖中，分微尺上分劃線示值增加的方向是自左至右，度盤(pán)分劃線的示值增加方向則是自右至左，二者相反。,有些儀器則不同，即度盤(pán)分劃值自左至右增加，而分微尺示值自右至左增加。讀數(shù)方法一樣。如右圖。 右圖中水平度盤(pán)讀數(shù)為： 214o5442 豎直度盤(pán)的讀數(shù)為： 79o0530,分微尺上的零刻劃線實(shí)際上就是前述的度盤(pán)“指標(biāo)線”。若只有零刻劃線

16、沒(méi)有其余的60條刻劃，雖然也能估計(jì)角度值，但精度很低，就像用只有時(shí)針、沒(méi)有分針和秒針的手表測(cè)時(shí)一樣。,（二）.對(duì)徑符合測(cè)微 對(duì)徑符合測(cè)微方法主要用于DJ2經(jīng)緯儀。相當(dāng)于用相差180度的兩個(gè)指標(biāo)同時(shí)在度盤(pán)上讀數(shù)，然后取平均，可消除度盤(pán)偏心影響。 在讀數(shù)窗中有一大一小兩個(gè)窗口。大窗中有上下兩組度盤(pán)分劃線，其中的一組為正像，另一組為倒像；小窗為測(cè)微窗，用來(lái)讀取角度中的分、秒值。 DJ2經(jīng)緯儀的支架上有一個(gè)圓形測(cè)微輪，用以使對(duì)徑分劃線符合。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪時(shí)，大窗中的上下兩組度盤(pán)分劃線會(huì)產(chǎn)生相向的移動(dòng)，直至上下對(duì)齊。,對(duì)徑符合測(cè)微步驟： (1) 轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪，使上下分劃線重合（對(duì)齊）。 (2)找出“正像在左、

17、倒像在右”的一對(duì)注記有度數(shù)的對(duì)徑分劃線，正像上的數(shù)字即角度值的“度”數(shù)。如圖中163。 (3)數(shù)出正、倒像“整度分劃線”相距的格數(shù)n ，乘以10便是整10數(shù)，圖中是30。 (4)不足10的余數(shù)在右側(cè)小窗口中的測(cè)微尺上讀取，可估讀到0.1，下圖中為816.3。 (5)三數(shù)相加，得完整角值。如1633816.3。,新J2儀器將數(shù)格數(shù)n得整10的方法改進(jìn)為直讀整10的數(shù)字。,本節(jié)內(nèi)容回顧 經(jīng)緯儀的種類和系列標(biāo)準(zhǔn)； 光學(xué)經(jīng)緯儀由照準(zhǔn)部、水平度盤(pán)和基座組成； 光學(xué)經(jīng)緯儀的基本軸系； 光學(xué)經(jīng)緯儀的角度測(cè)微方法 分微尺測(cè)微和對(duì)徑附合測(cè)微。,23 光學(xué)經(jīng)緯儀的基本操作 用經(jīng)緯儀測(cè)量角度，需先將儀器安置在待測(cè)角

18、度的頂點(diǎn)上。 經(jīng)緯儀的基本操作包括安置、瞄準(zhǔn)和讀數(shù)。 一. 經(jīng)緯儀的安置 安置儀器包括對(duì)中、整平兩項(xiàng)內(nèi)容。 （一）.對(duì)中 目的是使儀器中心與測(cè)點(diǎn)標(biāo)志中心位于同一鉛垂線上。,（1）三腳架大致對(duì)中：張開(kāi)三腳架，調(diào)節(jié)架腿，使腳架高度適中（與觀測(cè)者第二個(gè)紐扣同高），目估架頭水平，并使架頭中心大致對(duì)準(zhǔn)地面標(biāo)志中心。 （2）經(jīng)緯儀大致對(duì)中：裝上儀器，擰緊中心連接螺旋。從光學(xué)對(duì)中器目鏡中能看到地面標(biāo)志即可，否則需平移三腳架.注意擰緊腳架升降（即箍套）螺絲 （3）經(jīng)緯儀精確對(duì)中：旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使地面標(biāo)志中心的成像落在光學(xué)對(duì)中器目鏡窗中的小圓圈內(nèi)，或與對(duì)中器十字絲交點(diǎn)重合。要求偏差在1mm以內(nèi)。,（二）. 整平

19、目的是使經(jīng)緯儀水平度盤(pán)處于水平狀態(tài)，也就是使豎軸處于鉛直位置。 （1）粗平：松開(kāi)架腿上的箍套旋鈕，升降架腿，使經(jīng)緯儀圓水準(zhǔn)氣泡居中后擰緊箍套旋鈕。升降時(shí)，腿尖不能移動(dòng)。一般升降兩只架腿即可。 （須一手扶穩(wěn)，一手升降）,（2）精平：旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使長(zhǎng)水準(zhǔn)管氣泡居中。具體步驟如下： “LL/1-2”。松開(kāi)水平制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部使管水準(zhǔn)軸LL與任意兩個(gè)腳螺旋的連線1-2平行。 “同時(shí)勻速對(duì)轉(zhuǎn)1、2”。兩手同時(shí)向內(nèi)或向外勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋1、2，使管水準(zhǔn)器氣泡居中。氣泡移動(dòng)的方向與左手大拇指運(yùn)動(dòng)方向一致。 “直轉(zhuǎn)，動(dòng)3”。將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)90，使LL垂直于1-2，轉(zhuǎn)動(dòng)第3個(gè)腳螺旋使管水準(zhǔn)器氣泡居中。 反復(fù)進(jìn)行。

20、直到將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)到任意位置氣泡均居中為止。,精平后須檢查對(duì)中情況。偏離大時(shí)重做（一）（二），偏離較小時(shí)平移基座。,二. 瞄準(zhǔn) 瞄準(zhǔn)就是用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)待測(cè)目標(biāo)，獲得確定的觀測(cè)方向線。 目鏡對(duì)光。轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲清晰。 粗瞄。利用鏡上粗瞄器（或準(zhǔn)星和缺口）使望遠(yuǎn)鏡對(duì)向待測(cè)目標(biāo)。 物鏡對(duì)光。轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡調(diào)焦螺旋，使目標(biāo)成像清晰。 （若目標(biāo)不在望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)內(nèi)，則需重新進(jìn)行粗瞄） 精瞄。仔細(xì)旋轉(zhuǎn)水平微動(dòng)螺旋和垂直微動(dòng)螺旋，使望遠(yuǎn)鏡十字絲精確對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。,測(cè)水平角時(shí)，用縱絲瞄準(zhǔn)，并盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部。根據(jù)目標(biāo)像的粗細(xì)程度，可采用“單絲平分”或“雙絲夾準(zhǔn)”的瞄準(zhǔn)方式，如左下圖。 測(cè)豎直角時(shí)，用中橫絲截在目標(biāo)像的

21、頂部。如右下圖。 三. 讀數(shù) 照準(zhǔn)目標(biāo)后，按上節(jié)介紹的方法讀取方向角值。,測(cè)量實(shí)驗(yàn)一 內(nèi)容：經(jīng)緯儀安置與操作練習(xí) （認(rèn)識(shí)儀器各部件；練習(xí)對(duì)中、整平、照準(zhǔn)、調(diào)焦和讀數(shù)） 地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)一號(hào)樓215 指導(dǎo)教師：王宇會(huì)老師（電話,本節(jié)要點(diǎn) 經(jīng)緯儀的安置包括對(duì)中和整平； 對(duì)中用腳螺旋，粗平升降腳架； 氣泡移動(dòng)與左手拇指的旋進(jìn)方向一致； 測(cè)水平角時(shí)用縱絲照準(zhǔn)，測(cè)豎直角時(shí)用橫絲。,24 水平角觀測(cè)方法 水平角的觀測(cè)方法有很多，如測(cè)回法、方向觀測(cè)法、復(fù)測(cè)法、分組觀測(cè)法等。本節(jié)主要介紹前兩種。 一. 測(cè)回法 （教材P24的“方向法”需更正為測(cè)回法） 測(cè)回法主要用于觀測(cè)兩個(gè)方向的單角。如右

22、圖所示，A、B、 o為地面上的三點(diǎn)，欲測(cè)量水平角AoB，在o點(diǎn)安置儀器（對(duì)中、整平），在A、B點(diǎn)豎立標(biāo)桿或配有瞄準(zhǔn)裝置的反光鏡。 具體觀測(cè)步驟如下。,盤(pán)左瞄A，讀記a左。 （盤(pán)左又稱正鏡，指豎盤(pán)在望遠(yuǎn)鏡的左邊） 2. 順轉(zhuǎn)瞄B，讀記b左。 3. 計(jì)算上半測(cè)回角值：左= b左 a左 4. 盤(pán)右瞄B，讀記b右。 （盤(pán)右又稱倒鏡，指豎盤(pán)在望遠(yuǎn)鏡的右邊） 5. 逆轉(zhuǎn)瞄A，讀記a右。 6. 計(jì)算下半測(cè)回角值：右= b右 a右 計(jì)算上、下半測(cè)回較差： 左 右 （ 當(dāng) 容時(shí)計(jì)算一測(cè)回平均值，否則重測(cè)） 計(jì)算一測(cè)回平均角值： =（ 左 右）/2,測(cè)回法測(cè)角的記錄格式見(jiàn)下表：,為了減小偶然觀測(cè)誤差，提高測(cè)角精度

23、，工程上采用測(cè)回法測(cè)角時(shí)通常需要觀測(cè)幾個(gè)測(cè)回，甚至十多個(gè)測(cè)回。在這種情況下須變換水平度盤(pán)位置，方法是利用經(jīng)緯儀上的度盤(pán)配置器改變度盤(pán)讀數(shù)位置，使每個(gè)測(cè)回在盤(pán)左觀測(cè)起始方向時(shí)的水平度盤(pán)讀數(shù)不同，以減小度盤(pán)分劃誤差的影響。度盤(pán)配置器位置見(jiàn)右圖。（轉(zhuǎn)動(dòng)度盤(pán)變換鈕時(shí)水平度盤(pán)讀數(shù)會(huì)發(fā)生變化。配置結(jié)束須關(guān)上護(hù)蓋） 設(shè)測(cè)回?cái)?shù)為n，則各測(cè)回應(yīng)按180o /n變換度盤(pán)位置。如n3，則第一、第二和第三測(cè)回的盤(pán)左測(cè)A時(shí)應(yīng)使水平度盤(pán)讀數(shù)分別為0o、60o 和120o。實(shí)際操作時(shí)的度盤(pán)配置值可略大于上述角值。,二. 方向觀測(cè)法 方向觀測(cè)法又稱全圓法或全圓測(cè)回法，當(dāng)觀測(cè)的方向數(shù)超過(guò)三個(gè)時(shí)用之（方向數(shù)等于3時(shí)，既可用方向觀

24、測(cè)法，也可用測(cè)回法）。 測(cè)前準(zhǔn)備工作、安置儀器、照準(zhǔn)目標(biāo)、讀數(shù)及配置度盤(pán)等基本操作方法與測(cè)回法完全相同。 方向觀測(cè)法與測(cè)回法的主要區(qū)別如下。,1. 觀測(cè)工作的區(qū)別 在每一個(gè)半測(cè)回中，均需進(jìn)行“歸零觀測(cè)”（從起始方向開(kāi)始，測(cè)完其它所有方向后再觀測(cè)起始的零方向）。 以觀測(cè)A、B、C、D四個(gè)方向，A為起始方向?yàn)槔?，觀測(cè)順序?yàn)椋?上半測(cè)回（盤(pán)左）：順轉(zhuǎn)測(cè)A、順轉(zhuǎn)測(cè)B、順轉(zhuǎn)測(cè)C、順轉(zhuǎn)測(cè)D、順轉(zhuǎn)測(cè)A。 下半測(cè)回（盤(pán)右）：逆轉(zhuǎn)測(cè)A、逆轉(zhuǎn)測(cè)D、逆轉(zhuǎn)測(cè)C、逆轉(zhuǎn)測(cè)B、逆轉(zhuǎn)測(cè)A。,2. 記錄工作的區(qū)別 （1）記錄順序：盤(pán)左自上而下，盤(pán)右自下而上。 （2 ) 需計(jì)算“歸零差”：半測(cè)回中A方向兩次讀數(shù)之差。須小于允許值

25、（如30） （3）需計(jì)算各方向的盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)平均值和兩倍照準(zhǔn)差（2C）： 平均值（左右180o）/2 （大數(shù)以盤(pán)左觀測(cè)值為準(zhǔn)） 2C左180o 右 只保留秒數(shù)。絕對(duì)值須小于規(guī)定值（如30）,（去掉教材上表23中“測(cè)回?cái)?shù)”的“數(shù)”；第二測(cè)回測(cè)站為o）,2. 記錄工作的區(qū)別 （4）起始方向需再次取平均（每個(gè)半測(cè)回都觀測(cè)了兩次！表中括號(hào)內(nèi)的數(shù)）。 （5）計(jì)算歸零方向值：分別用各方向的盤(pán)左、盤(pán)右平均值減去起始方向最終的 左、右平均值第（4）項(xiàng)計(jì)算結(jié)果。 （6）對(duì)同一方向各測(cè)回歸零方向值需取平均。（此項(xiàng)也適用于測(cè)回法）,本節(jié)要點(diǎn) 測(cè)回法的觀測(cè)步驟與記錄格式（須掌握）； 方向觀測(cè)法與測(cè)回法的區(qū)別及應(yīng)用條

26、件。,25 豎直角觀測(cè) 前已述及：豎直角是指在同一豎直面內(nèi)，觀測(cè)視線與過(guò)起點(diǎn)的水平線之間的夾角。在豎直面內(nèi)設(shè)置一個(gè)有均勻刻劃線的豎直圓盤(pán)，使圓盤(pán)中心跟視線起點(diǎn)B重合。若視線水平時(shí)豎盤(pán)讀數(shù)為一常數(shù)（一般為90或270），則用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)在豎盤(pán)上的讀數(shù)值與常數(shù)相減即得到該觀測(cè)方向的豎直角。因此，測(cè)量豎直角時(shí)，半測(cè)回只需讀一個(gè)數(shù)。本節(jié)先介紹豎盤(pán)的構(gòu)造，然后介紹豎直角的觀測(cè)與計(jì)算方法。,一. 豎直度盤(pán)的構(gòu)造 豎盤(pán)與望遠(yuǎn)鏡固連在一起，隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)，但讀數(shù)指標(biāo)線固定不動(dòng)。指標(biāo)線與豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管軸線垂直。 豎盤(pán)指標(biāo)線的正確位置為鉛直。只有當(dāng)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，指標(biāo)線才處于正確位置。 利用豎盤(pán)指

27、標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋可使水準(zhǔn)管氣泡居中。每次讀取豎直角時(shí)必須調(diào)節(jié)該螺旋使氣泡居中。,豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋,豎盤(pán)刻度注記常用“全圓順時(shí)針天頂距式”注記：從0360按順時(shí)針?lè)较蜃⒂洝?望遠(yuǎn)鏡水平時(shí)，豎盤(pán)讀數(shù)為90o（盤(pán)左）或270o（盤(pán)右），相當(dāng)于從天頂方向量至視線方向的角度（即天頂距。望遠(yuǎn)鏡瞄向天頂時(shí)讀數(shù)為零）。,盤(pán)左讀數(shù)用L表示。望遠(yuǎn)鏡上仰時(shí)L小于90o ，下俯時(shí)L大于90o 。 盤(pán)右讀數(shù)用R表示。望遠(yuǎn)鏡上仰時(shí)R大于270o ，下俯時(shí)R小于270o 。,二.豎直角的觀測(cè) 觀測(cè)豎直角時(shí)，用望遠(yuǎn)鏡十字絲橫絲照準(zhǔn)目標(biāo)（切住標(biāo)桿頂部或反光鏡標(biāo)志線），見(jiàn)下圖。觀測(cè)方法有中絲法和三絲法兩種。,中絲法觀測(cè)程序

28、如下： （1）在測(cè)站安置儀器，整平、對(duì)中。 （2）盤(pán)左照準(zhǔn)目標(biāo)，旋轉(zhuǎn)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋使氣泡居中（有些儀器需利用水準(zhǔn)管旁邊的觀察窗，使兩端氣泡影像線符合，如右下圖），讀取豎盤(pán)讀數(shù)L。 （3）盤(pán)右照準(zhǔn)目標(biāo)，調(diào)氣泡、讀數(shù)R。 以上為一測(cè)回的觀測(cè)。若需觀測(cè)多個(gè)測(cè)回，則重復(fù)上述步驟。 豎直角觀測(cè)也可與水平角觀測(cè)同時(shí)進(jìn)行。,豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋,三.豎直角與指標(biāo)差的計(jì)算 （一）指標(biāo)線位置正確時(shí)豎直角的計(jì)算 設(shè)豎直角用表示，則有： 盤(pán)左觀測(cè)值： 左 90o L 盤(pán)右觀測(cè)值： 右 R 270o 一測(cè)回平均值： （ 左 右）/2 （RL 180o）/2,（二）指標(biāo)差的概念 望遠(yuǎn)鏡視線水平時(shí)豎盤(pán)讀數(shù)與設(shè)計(jì)常數(shù)之差叫指標(biāo)差。 由于某種原因（水準(zhǔn)管氣泡未嚴(yán)格居中；或氣泡雖然居中但指標(biāo)線與水準(zhǔn)管軸不垂直；或豎盤(pán)安裝時(shí)存