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1、角度测量角度测量水平角测量竖直角测量（垂直角测量）角度角度：确定地面点位置的一个主要元素：确定地面点位置的一个主要元素3.1 角度测量原理第1页/共118页水平角测量原理水平角测量原理地面上两相交直线的夹角在水平面上的投影OBAnm=n m水平面第2页/共118页竖直角的概念竖直角的概念uu 竖直角（垂直角）：竖直角（垂直角）：在同一垂直面内，倾斜视线与水平视线的夹角。u 仰角：视线在水平线之上，用“+”+”表示。u 俯角：视线在水平线之下，用“-”-”表示。水平视线第3页/共118页一、水平角测量原理 地面上某点到两目标的方向线垂直投影到水平面上所成的夹角，称为水平角。=b-a二、竖直角测量
2、原理二、竖直角测量原理地面上某点到目标点的地面上某点到目标点的方向线与过该线的竖直方向线与过该线的竖直面内的水平线之间的夹面内的水平线之间的夹角，称为该方向线的竖角，称为该方向线的竖直角。直角。可分为仰角和俯角。可分为仰角和俯角。第4页/共118页天顶距（天顶距（Z）视线与上方铅垂线的夹角。视线与上方铅垂线的夹角。Z+=90第5页/共118页经纬仪应具备的条件：经纬仪应具备的条件：1 1、有一个带有一个带刻度线刻度线能置于水平位置的能置于水平位置的水平度盘水平度盘和能置于竖直位置的和能置于竖直位置的垂直度盘垂直度盘；2 2、水平度盘水平度盘中心中心必须处于角顶点的必须处于角顶点的铅垂线上铅垂线
3、上；3 3、望远镜能在、望远镜能在水平方向水平方向和和竖直方向竖直方向转动转动;便于瞄便于瞄准不同方向不同高度的目标；准不同方向不同高度的目标；4 4、有一个读数设备。、有一个读数设备。第6页/共118页常用的光学经纬仪：DJ07 DJ1 DJ2 DJ6 DJ10 经纬仪：用于测定水平角和竖直角的仪器。有光学经纬仪和电子经纬仪之分。3.2 3.2 光学经纬仪及其技术操作光学经纬仪及其技术操作第7页/共118页一、一、DJ6DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪基本构造照准部水平度盘基座第8页/共118页1照准部2水平度盘水平度盘v水平度盘：顺时针方向刻有0到360的分划线，用来测量水平角。v水平度盘转
4、动控制装置：位置变动手轮和复测装置。v外轴装置：v望远镜：v照准部水准管：v读数显微镜：v竖直度盘：v横轴、竖轴：v测微装置v制动微动装置第9页/共118页照准部水平度盘基座读数显微镜经纬仪1第10页/共118页经纬仪2望远镜上下制动螺旋望远镜上下微动螺旋竖直度盘竖直指标水准管微动螺旋水平制动、微动螺旋光学对中器第11页/共118页读数窗反光镜第12页/共118页读数窗反光镜第13页/共118页第14页/共118页第15页/共118页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。作用作用：用于支承仪器照准部以及利用中心螺旋使仪用于支承仪器照准部以及
5、利用中心螺旋使仪器器 紧固在三脚架上紧固在三脚架上（连接和整平连接和整平）。第16页/共118页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 注注：水平度盘顺时针注记，与竖轴不固定，不随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。09
6、0180270090180270第17页/共118页3、照准部、照准部：经纬仪上部可转动部分，包括望远镜、经纬仪上部可转动部分，包括望远镜、竖直度盘、水准器、读数设备、制动微动装置和光竖直度盘、水准器、读数设备、制动微动装置和光学对点器等组成。学对点器等组成。u 望远镜望远镜 用于瞄准目标用于瞄准目标 u 圆水准器圆水准器 用于粗略整平仪器用于粗略整平仪器 u 管水准器管水准器 用于精确整平仪器用于精确整平仪器 u 光学对点器光学对点器 用于使度盘中心和测点用于使度盘中心和测点 在同一铅垂线上在同一铅垂线上 u 读数装置读数装置用于读数用于读数第18页/共118页4.J 6 经 纬仪 的 读
7、数 装置图图3-5 J6经纬仪度盘读数光路经纬仪度盘读数光路水平度盘垂直度盘 u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；u用于读取度盘用于读取度盘 读数。读数。读数装置读数装置第19页/共118页1.分微尺法分微尺法：利用度盘刻度利用度盘刻度线，在分微尺上读数线，在分微尺上读数(1)读取分微尺内度分划的度数；读取分微尺内度分划的度数；(2)读取分微尺读取分微尺0分划至该度分划分划至该度分划所在分微尺上的分数；所在分微尺上的分数；(3)计计算算以以上上二二数数之之和和为为读读数数窗窗的角度读数的角度读数()。水平度盘角度是角度是21506.5(即即21506
8、30)，竖直度盘角度是角度是7852.4(即即785224)。二、二、DJ6经纬仪读数方法经纬仪读数方法第20页/共118页利用测微手轮，用指标线读数利用测微手轮，用指标线读数。下面下面的读数窗为水平度盘的影像，中间为的读数窗为水平度盘的影像，中间为竖直度盘的影像，上面则为测微尺的竖直度盘的影像，上面则为测微尺的影像。水平及竖直度盘不足影像。水平及竖直度盘不足1的微小的微小读数，都利用测微尺的影像读取。读读数，都利用测微尺的影像读取。读数时需转动测微手轮，使度盘刻划线数时需转动测微手轮，使度盘刻划线的影像移动到读数窗中间双指标线的的影像移动到读数窗中间双指标线的中央，并根据这指标线读出度盘的读
9、中央，并根据这指标线读出度盘的读数。这时测微尺读数窗内中间单指标数。这时测微尺读数窗内中间单指标线所对的读数即为不足线所对的读数即为不足1的微小读数。的微小读数。将两者相加即为完整的读数。右图中将两者相加即为完整的读数。右图中的水平度盘读数为的水平度盘读数为4245.6。2.测微器法测微器法第21页/共118页（1）转动测微手轮，使度盘正、倒像分划线精密重合；转动测微手轮，使度盘正、倒像分划线精密重合；（2）在读数窗中读取视场左侧正象度数，如图中在读数窗中读取视场左侧正象度数，如图中30；（3）读整十分数。数正象度数分划与相应对径倒象度数读整十分数。数正象度数分划与相应对径倒象度数(相差相差1
10、80)分划之间的格数分划之间的格数n，得整得整10 的角值为的角值为n10，如图中数出正如图中数出正像像30与倒像与倒像210之间的格数再乘以之间的格数再乘以10，即，即20。（4）读取测微窗分、秒的角值，下图是读取测微窗分、秒的角值，下图是800；（5）计算整个读数结果，得计算整个读数结果，得302800。3.对径符合读法对径符合读法第22页/共118页1763825.81770335.8光学经纬仪读数练习光学经纬仪读数练习第23页/共118页光学经纬仪读数练习光学经纬仪读数练习水平度盘读数水平度盘读数 425202.0 水平度盘读数水平度盘读数 174 02 02.0第24页/共118页读
11、数练习HV0123456012345623427327223421062730242第25页/共118页HV0123456012345611211389881125430890442第26页/共118页 测杆、标杆和觇牌均为经纬仪瞄准目标时所使测杆、标杆和觇牌均为经纬仪瞄准目标时所使用的照准工具。用的照准工具。三、照准工具三、照准工具第27页/共118页 u测杆测杆：适用于距测站较近的目标。适用于距测站较近的目标。u标杆标杆：适用于距测站较远的目标。适用于距测站较远的目标。u 觇牌：固定在三脚架上使用，远近皆可适用；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
12、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。u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。第28页/共118页 四、经纬仪的使用（视频）对中对中整平整平瞄瞄准准 读读数数 交替交替第29页/共118页1.安置经纬仪把仪器安置在测站上。简易标志：混凝土路面 木桩 混凝土桩标志：强制对中观测墩：地面坐标点标志形式:第30页/共118页根 直径30的螺纹钢导线标点混凝土桩标志：坐标标定位置第31页/共118页水准点标白色瓷砖铜板强制对中底盘强制对中观测墩：坐标标定位置第32页/共118页2.对中、整平对中、整平对对中中使使度度盘盘中心
13、中心处处于于角角顶顶点点的的铅铅垂垂线线上上整平整平使使水平度水平度盘盘置于置于水平位置水平位置上上对中方法：垂球对中；光学对中器对中；激光对点器对中。第33页/共118页（1）垂球对中第34页/共118页整平123123首先用圆水准器粗平仪器，然后用长水准管精平。经过反复几次最终使长水准管气泡在任意位置处于居中 粗平方法：与水准仪粗平方法相同。精平方法：第35页/共118页 安置仪器安置仪器：高度适中高度适中，使测点在视场内使测点在视场内；强制对中强制对中：调节脚螺旋调节脚螺旋，使光学对点器中心使光学对点器中心 与测点重合；与测点重合；粗略整平粗略整平：调节三脚架，使圆水准气泡居中；调节三脚
14、架，使圆水准气泡居中；精确整平精确整平：调节脚螺旋，使长水准气泡居中；调节脚螺旋，使长水准气泡居中；精确对中精确对中：移动基座，精确对中移动基座，精确对中（只能前后、只能前后、左右移动，不能旋转左右移动，不能旋转）；重复重复 、两步两步，直到完全对中直到完全对中、整平。整平。（2）光学对中器对中整平的步骤光学对中器对中整平的步骤第36页/共118页照准标志：大花杆、小花杆和觇标第37页/共118页 目的目的：视准轴对准观测目标的中心。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
15、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。尽量瞄准目标下部，减少由于目标不垂直引起尽量瞄准目标下部，减少由于目标不垂直引起 的方向误差。的方向误差。3.瞄准瞄准 第38页/共118页测水平角测水平角 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39页/共118页经纬仪的十字丝分划板双丝单丝中丝下丝上丝第40页/共118页瞄准第41页/共118页瞄准第42页/共118页瞄准第43页/共118页瞄准第44页/共118页方法方法：打开反
16、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按不同的测微器直接 读取水平、竖直度盘读取水平、竖直度盘 读数读数（度、分、秒，秒为估读且为度、分、秒，秒为估读且为6的倍数的倍数）。水平角水平角：21506 48 竖直角竖直角：7852 00 4.读数读数 第45页/共118页第三章第三章 角度测量角度测量（二）（二）2013年8月29日第46页/共118页水平角的观测方法：1、测回法 观测两个方向之间的单角 2、方向法（全圆测回法）观测两个以上方向之间的夹角3.3 水平角测量水平角测量第47页/
17、共118页基本概念n盘左和盘右盘左/正镜:竖盘在望远镜的左边盘右/倒镜:竖盘在望远镜的右边n 测回上半测回/下半测回一个测回/多个测回n 配盘竖盘盘左盘右第48页/共118页测回法测量水平角测回法测量水平角OABu 观测方法经纬仪置于盘左位置，配盘倒镜，置于盘右位置第49页/共118页测测站站竖盘竖盘位置位置目目标标读数读数半半测测回角回角一一测测回均回均值值均均值值左左右右左左右右u 测回法观测记录O（1）ABAB0 01 0685 36 18180 01 24265 36 3090 00 36175 35 42270 00 48355 35 48ABABO（2）85 35 1285 35
18、0685 35 0685 35 0085 35 0985 35 0385 35 06上半测回下半测回一个测回第二测回要按(180/m)配盘第50页/共118页u注意及说明n 测回间要配盘n 上/下两个半测回照准部的水平旋转方向，照准目标的顺序不同：上半测回顺时针；下半测回逆时针n 各测回的角度互差应小于2424n 记录时，分、秒一般都要记两位n 计算时，取平均值的原则是“奇进偶不进”第51页/共118页全圆测回法测量水平角全圆测回法测量水平角盘左：配盘，顺时针观测盘右：逆时针观测ABCDA（归零）ABCDAABCDO零方向u 观测方法归零第52页/共118页测测站站目目标标盘盘左左L L盘盘右
19、右R R平均平均读数读数归归零后零后方向方向值值各各测测回回归归零方向零方向平均平均值值水平角水平角值值 OABCDA0 01 0671 52 06145 30 48210 12 120 01 24180 01 1830 12 06325 30 48251 52 00180 01 12OABCDA90 01 24161 52 06235 30 54300 12 2490 01 36270 01 24120 12 1855 30 48341 52 00270 01 180 01 0971 52 03145 30 48210 12 090 01 2190 01 21161 52 03235 30
20、51300 12 2190 01 30(0 01 15)0 00 0071 50 48145 29 33210 10 54(90 01 26)0 00 0071 50 37145 29 25210 10 550 00 0071 50 42145 29 29210 10 5471 50 4273 38 4764 41 25u 全圆测回法观测记录第53页/共118页u方向法的计算：n两倍照准误差2C2C（C C 视准轴误差）2C=2C=盘左读数-(-(盘右读数180 180 0 0)n 各方向的平均读数 平均读数=盘左读数+(+(盘右读数1801800 0)/2)/2n 归零后的方向值 各方向的平
21、均读数-零方向的读数n 各测回归零后的方向平均值 同一方向各测回取平均值n 各水平角值 两方向值之差（逆时针夹角）第54页/共118页n方向观测和计算同步进行，以便及时发现问题。n 区别方向值与水平角。仪仪器器半半测测回回归归零差零差一一测测回回内内2C2C互差互差同一方向同一方向值值各各测测回互差回互差J2J21212 18 18 12 12 J6J618 18 24 24 水平角方向法观测的技术要求u 注意及注意及说说明明第55页/共118页3.4 竖直角测量竖直角测量uu 竖直角（垂直角）：竖直角（垂直角）：在同一垂直面内，倾斜视线与水平视线的夹角。u 仰角：视线在水平线之上，用“+”+
22、”表示。u 俯角：视线在水平线之下，用“-”-”表示。水平视线第56页/共118页一、竖直度盘构造竖直度盘固定在望远镜的旋转轴（横轴）上。主要由竖直度盘竖直度盘、竖盘指标竖盘指标、竖盘指标水准管、竖盘指标和水准管微动螺旋组成,目前很多仪器用自动补偿器自动补偿器代替了水准管。对于对于J6级光学经纬仪竖盘指标级光学经纬仪竖盘指标及指标水准管之间应满足下列及指标水准管之间应满足下列关系关系：当视准轴水平，指标水当视准轴水平，指标水准管气泡居中时，指标所指的准管气泡居中时，指标所指的竖盘读数值盘左为竖盘读数值盘左为90，盘右，盘右为为270。第57页/共118页u竖直度盘的刻划与水平度盘基本相同，但其
23、注竖直度盘的刻划与水平度盘基本相同，但其注字随仪器构造的不同分为字随仪器构造的不同分为顺时针顺时针和和逆时针逆时针两种形两种形式。式。第58页/共118页090180270竖直度盘基本构造竖直度盘基本构造指标水准管微动螺旋指标水准管读数指标线n竖盘构造竖直度盘、竖盘指标、指标水准管及其微动螺旋n 竖盘的特点竖盘与望远镜同轴旋转；指标与指标水准管联动；垂直角测量是利用指标水准管建立的水平线，来确定竖盘指标线的基准。因此，只要读出倾斜视线的竖盘读数，即可求算出竖直角值。第59页/共118页竖直度盘基本构造竖直度盘基本构造竖盘指标水准管指标水准管微动螺旋指标水准管反光镜第60页/共118页竖盘注记形
24、式竖盘注记形式盘左盘右盘左盘右270180900900270180090180270090180270顺顺时时针针注注记记逆逆时时针针注注记记第61页/共118页 竖直角计算的通用公式：（1）当望远镜视线往上仰，竖盘读数增加时：=瞄准目标时的读数 视线水平时的常数 （）当望远镜视线往上仰，竖盘读数减小时：=视线水平时的常数瞄准目标时的读数 对不同注记形式的度盘，首先应正确判读 视线水平时的常数，且同一仪器盘左、盘右 的常数差为180。二、竖直角的计算二、竖直角的计算第62页/共118页竖直角计算公式竖直角计算公式为为：盘左盘左：L=90 L (上半测回上半测回)盘右盘右：R=R 270（下半测
25、回下半测回）一一 测回竖直角测回竖直角：=（L+R）/2 =（R L 180）/2顺时针注记竖盘顺时针注记竖盘（L、R分别为盘左、盘右竖盘读数）第63页/共118页 刻划：刻划：目镜目镜180，物镜，物镜0 盘左盘左:L=L 90（上半测回上半测回）盘右盘右:R=270R（下半测回下半测回）一测回竖直角：一测回竖直角：=（L+R）/2=（LR+180）/2 逆时针注记竖盘逆时针注记竖盘27027090901801800 0盘右盘右0 02702701801809090盘左盘左第64页/共118页当指标偏离正确位置时，当指标偏离正确位置时，指标线所指的读数就比初指标线所指的读数就比初始读数增大或
26、减少一个角始读数增大或减少一个角值值x，此值称为，此值称为竖盘指标竖盘指标差差，也就是竖盘指标位置，也就是竖盘指标位置不正确所引起的读数误差。不正确所引起的读数误差。定义定义：竖盘水准管气泡居竖盘水准管气泡居中时，读数指标与铅垂线中时，读数指标与铅垂线之间的夹角之间的夹角x。竖直角指标差的计算竖直角指标差的计算 0 0270 270 180 180 90 90 第65页/共118页RRLLx=理论值观测值-xxLL=左aa9090 xxRR=右aa27027022180左右aaa=LR22360左右aa=RLx第66页/共118页以上各公式是根据顺时针方向注记的竖盘推导的，同以上各公式是根据顺
27、时针方向注记的竖盘推导的，同理也可根据逆时针方向注记竖盘进行推导，也会得到理也可根据逆时针方向注记竖盘进行推导，也会得到同样的公式。同样的公式。可看出可看出：u 通过盘左、盘右竖直角取平均值，可以消除通过盘左、盘右竖直角取平均值，可以消除 指标差；指标差；u 对于对于DJ6经纬仪，同一测站上不同目标的指经纬仪，同一测站上不同目标的指 标差互差或同方向各测回指标差互差，不应标差互差或同方向各测回指标差互差，不应 超过超过25。第67页/共118页1.安置仪器，对中并整平；安置仪器，对中并整平；2.盘左位置盘左位置：瞄准目标后，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数瞄准目标后，使竖盘指标水准管气泡
28、居中，读取竖盘读数L，并记入，并记入竖直角观测记录表中。称为上半测回观测。竖直角观测记录表中。称为上半测回观测。3.盘右位置盘右位置：仍照准原目标，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数值仍照准原目标，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数值R，并，并记入记录表中。称为下半测回观测。记入记录表中。称为下半测回观测。（上、下半测回合称上、下半测回合称一测回观测一测回观测）4.在竖直角观测记录表中进行在竖直角观测记录表中进行竖直角竖直角和和指标差指标差的计算。的计算。记录与计算记录与计算(见表见表3-3)分别计算盘左、盘右分别计算盘左、盘右半测回竖直角半测回竖直角，计算计算盘左盘右的平均值盘左盘右
29、的平均值作为作为一测回竖直角一测回竖直角。三、竖直角的观测方法三、竖直角的观测方法第68页/共118页测站目标竖盘位置竖盘读数半测回竖直角指标差 一测回 竖直角 备注OAB左 右左 右 71 12 36 288 47 00 96 18 42 263 41 00-12-9+18 47 12-6 18 51+18 47 24+18 47 00-6 18 42-6 19 00竖直角观测手簿表3-3 L=90 L R=R270 x=（R L）/2 =（L+R）/2 第69页/共118页垂 直 角观 测 记录 270 0 90 180 盘左计算公式左=L-90 右=270 -R测站目标竖盘位置竖盘读数
30、半 测 回垂 直 角 一 测 回垂 直 角 2x 备 注O左右A112 15 00 +22 15 00247 44 38 +22 15 22-22 +22 15 11左右B118 37 36 +28 37 36241 22 02 +28 37 58-22 +28 37 47左右C 84 06 10 -5 53 50275 53 30 -5 53 30-20 -5 53 40垂直角必须带“”号。垂直角观测记录第70页/共118页经纬仪的主要轴系以及应满足的几何条件经纬仪的主要轴系以及应满足的几何条件:1、照准部水准管轴应垂直于仪器竖轴、照准部水准管轴应垂直于仪器竖轴(LLVV)；2、十字丝纵丝应
31、垂直于横轴；、十字丝纵丝应垂直于横轴；3、视准轴应垂直于横轴、视准轴应垂直于横轴(CCHH)；4、横轴应垂直于仪器竖轴、横轴应垂直于仪器竖轴(HHVV)；5、竖盘指标差应为零；、竖盘指标差应为零；6、光学对中器的视准轴应与仪器竖轴重合。、光学对中器的视准轴应与仪器竖轴重合。第71页/共118页一、经纬仪的几何轴系一、经纬仪的几何轴系1：照准部水准管轴（LL）2：望远镜视准轴（CC）3：仪器竖轴（VV）4：仪器横轴（HH）5：竖盘指标水准管水准轴（L L ）3.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正第72页/共118页二、轴系应满足的几何条件二、轴系应满足的几何条件1：照准部水准管轴垂直于竖轴
32、（LL VV）2：十字丝竖丝垂直于横轴（竖丝 HH）3：视准轴垂直于横轴（CC HH）4：横轴垂直于竖轴（HH VV）5：竖盘指标水准管水准轴垂直于指标线 （L L 指标线）第73页/共118页三、经纬仪检校三、经纬仪检校1.照准部水准管的检校照准部水准管轴LL VV竖轴？竖轴水平度盘水准管轴第74页/共118页第75页/共118页2.十字丝垂直于横轴的检校竖丝 HH？检验方法：方法一:精平仪器，在仪器前方10m处悬挂一垂球线，望远镜照准该线，若十字丝竖丝和垂球线完全重合，则满足条件；否则，应校正。第76页/共118页2.十字丝垂直于横轴的检校竖丝 HH？检验方法：方法二:精平仪器，望远镜瞄准
33、一清晰小点，垂直微动望远镜,若小点始终沿着竖丝移动,则满足条件；否则，应校正。第77页/共118页3.视准轴垂直于横轴的检校CC HH？M左左=M左左 +CM右=M右 -C CAC180270090HHCOCM左M左HCAC180270090HCOCM右M右盘左盘右第78页/共118页盘左时：M左=M左 +C可见：盘左盘右取平均值可消除视准误差的影响校正方法:盘左盘右测量一清晰的小点，求出c值后,求出盘左或盘右的正确读数,旋转照准部使水平度盘读数为正确值,此时目标偏离竖丝,这时调节十字丝左右两个校正螺丝,使竖丝对准目标。盘右时：M右=M右 -C理论上：M左=M右 1802C=M左 -M右 18
34、0 C第79页/共118页4.横轴垂直于竖轴的检校HH VV？（一般由专业人员进行校正）第80页/共118页5.竖盘指标水准管检校L L 指标线？一般指标差的绝对值超过1时，应予以校正。右左计算出盘右（或左）位置的正确读数，盘右（或左）照准目标，转动竖盘指标水准管微动螺丝，使读数为正确读数，此时竖盘指标水准管气泡不居中，调节其校正螺丝使气泡居中。校正方法：照准高处一目标，观测竖直角一个测回，计算出指标差：第81页/共118页3.6 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项&仪器误差仪器误差&观测误差观测误差&外界环境影响外界环境影响&注意事项注意事项第82页/共118页 主要包括仪
35、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。1、视准轴误差（2c值，盘左、盘右取平均可消除）2、横轴倾斜误差（i角，盘左、盘右取平均可消除）3、照准部偏心差（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）4、竖盘指标差（盘左、盘右取平均可消除）5、度盘刻划误差（度盘刻划不均匀，测回间变换 度盘可减弱）6、竖轴倾斜误差（盘左、盘右取平均不可消除，精确整平可减弱）一、仪器误差一、仪器误差第83页/共118页1、对中误差（即测站偏心误差，对中不准确造成的 仪器中心与测站点的标志中心不在同 一铅垂线上；精确对中可减弱）2、目标偏心差（与偏心距成正比，与视线边长 成反比；瞄
36、准目标底部可减弱）3、整平误差（精确整平，一测回内气泡偏离不 能超过2格，否则，测回间重新整平）4、照准误差（消除视差，精确瞄准）5、读数误差（消除视差，认真读数）二、观测误差二、观测误差第84页/共118页 外界条件的影响比较复杂，应选择有利的观测条件，尽量避免不利因素对测量的影响。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、以及周围建筑物的状况等，都会影响测角的精度。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，则有折光影响。这些在测角时，应注意尽量予以避免。1、温度的影响（打伞遮阳）2、大气折光的影响（选择良好的天气观测）三、外界环
37、境的影响三、外界环境的影响第85页/共118页1 1.仪器要稳定仪器要稳定 1 2.对中要准确对中要准确 1 3.整平要仔细整平要仔细1 4.目标要照准目标要照准 1 5.操作要规范操作要规范 1 6.估读要准确估读要准确1 7.观测要校核观测要校核四、注意事项四、注意事项第86页/共118页3.7 电子经纬仪简介电子经纬仪简介一、电子经纬仪与全站仪简介一、电子经纬仪与全站仪简介自动显示、计算、存贮、数据交换全站仪全站仪：电子经纬仪电子经纬仪可通过输出端口直接输出测量结果采用了光电技术数字显示电子测角、电子测距和微处理器全站型电子速测仪（Electronic Total StationElec
38、tronic Total Station）第87页/共118页主要的电子经纬仪与全站仪生产厂商主要的电子经纬仪与全站仪生产厂商瑞士瑞士徕卡徕卡Leica威特威特Wild德国德国蔡司蔡司Zeiss日本日本尼康尼康Nikon日本日本索佳索佳SokkishaTC系列系列TPS系列系列ETL1DT05DTM700DTMASET系列系列日本日本拓普康拓普康Topcon日本日本宾得宾得Pentax瑞典瑞典捷创力捷创力Geotronices中国中国南方南方SouthGTS系列系列PTSVGDM系列系列ET系列系列NTS系列系列第88页/共118页索佳电子经纬仪第89页/共118页南方电子经纬仪第90页/共1
39、18页徕卡卡TM5000电子子经纬仪第91页/共118页徕卡卡T3000电子子经纬仪第92页/共118页尼康尼康NE-203/10L电子子经纬仪第93页/共118页南方半站仪第94页/共118页南方全站仪第95页/共118页南方Win全站仪第96页/共118页徕卡TPS700全站仪第97页/共118页徕卡TC2003全站仪第98页/共118页宾得全站仪第99页/共118页尼康尼康DTM532C/552C全中文全站全中文全站仪第100页/共118页尼康尼康DTM352C/332C全中文全站全中文全站仪第101页/共118页拓普康GTS332全站仪第102页/共118页蔡司蔡司EltaS系列伺服型
40、全站系列伺服型全站仪第103页/共118页蔡司蔡司EltaC系列信息全站系列信息全站仪第104页/共118页全站仪的主要特点全站仪的主要特点q水平角、垂直角、斜距自动显示，自动计算镜站坐标、水平角、垂直角、斜距自动显示，自动计算镜站坐标、高程、平距等数据；高程、平距等数据；q数据记录和存储方式多样：内存、数据记录和存储方式多样：内存、PCMCIAPCMCIA卡、串口通讯；卡、串口通讯；q对水平角和垂直角自动进行补偿；对水平角和垂直角自动进行补偿；q对距离进行气象改正和仪器常数改正；对距离进行气象改正和仪器常数改正；q提供数字或图形形式的电子气泡用于整平；提供数字或图形形式的电子气泡用于整平；q
41、激光对点器；激光对点器；第105页/共118页全站仪的主要特点全站仪的主要特点q提供丰富的应用程序提供丰富的应用程序,例如：坐标放样、导线测量、例如：坐标放样、导线测量、后方交会、面积计算、悬高测量等；后方交会、面积计算、悬高测量等；q软件可升级，支持用户开发应用程序；软件可升级，支持用户开发应用程序；q自动跟踪照准棱镜；自动跟踪照准棱镜；q无合作目标测距。无合作目标测距。第106页/共118页度盘容量与码道数的关系：二、电子测角原理二、电子测角原理1、编码度盘测角原理、编码度盘测角原理分辨率与码道数的关系：码道数、分辨率有限，需采用测微装置(拓普康ET-2)第107页/共118页2 2、光栅
42、增量式测角原理、光栅增量式测角原理（1）光栅与莫尔条纹横向莫尔条纹的生成：横向莫尔条纹的放大作用：q q光栅2 2光栅1 1w wB BB节距纹距第108页/共118页莫尔条纹的位移发大作用：莫尔条纹的位移发大作用：当光栅相对移动一个节距当光栅相对移动一个节距W W时，时，条纹移动一个宽度周期条纹移动一个宽度周期B B。第109页/共118页纵向莫尔条纹的形成及放大作用：纵向莫尔条纹的形成及放大作用：两光栅平行，两光栅平行，但其节距有但其节距有 微小差异。微小差异。主光栅主光栅指示光栅指示光栅(1+)W(1+)WB BW W莫尔条纹的特性：莫尔条纹的特性：q莫尔条纹的移动量与光栅的移动量相对应
43、；莫尔条纹的移动量与光栅的移动量相对应；q莫尔条纹具有位移放大作用；莫尔条纹具有位移放大作用；q莫尔条纹具有平均光栅误差的作用；莫尔条纹具有平均光栅误差的作用；q莫尔条纹便于实现自动化和数字化测量。莫尔条纹便于实现自动化和数字化测量。第110页/共118页纵向莫尔条纹的位移放大作用：纵向莫尔条纹的位移放大作用：第111页/共118页（2 2）常见莫尔条纹模数转换装置）常见莫尔条纹模数转换装置1 光源2 透镜3 主光栅4 指示光栅5 接收物镜6 光探测器透射式透射式反射式反射式发光二极管发光二极管光栅度盘光栅度盘光电接收管光电接收管拓普康拓普康GTS-300GTS-300第112页/共118页3
44、 3、光栅动态测角原理光栅动态测角原理设单位角度为：设单位角度为：则任一个角度均可表则任一个角度均可表示为：示为：利用内外光栅探利用内外光栅探测器的信号延迟时间测器的信号延迟时间来测定。来测定。n 利用四个标志之间的利用四个标志之间的时时 间隔来确定和检核。间隔来确定和检核。徕卡徕卡TC2000TC2000固定光栅探测器活动光栅探测器第113页/共118页三、电子经纬仪的自动补偿系统三、电子经纬仪的自动补偿系统1、电子测角自动补偿系统的工作原理1211212212发光二极管接收二极管Z=PPZHHiTT21T21Titip第114页/共118页2、几种补偿系统（1 1）Kern E2Kern
45、E2电子经纬仪的补偿系统电子经纬仪的补偿系统发光二极管光电探测阵列补偿器液体盒1234光电探测阵列（2 2）SET CSET C电子速测仪的补偿系统电子速测仪的补偿系统第115页/共118页四、全站仪的数据通讯与控制四、全站仪的数据通讯与控制1 1、数据通讯的基本概念、数据通讯的基本概念并行：数据传输速度快，但线数较多，适合大数据并行：数据传输速度快，但线数较多，适合大数据量场合。量场合。串行串行同步：速度快，设备两端时钟需同步，适合大数同步：速度快，设备两端时钟需同步，适合大数据量场合。据量场合。异步：速度慢，设备简单，适合小数据量场合。异步：速度慢，设备简单，适合小数据量场合。数据通讯数据通讯异步串行通讯的过程：异步串行通讯的过程：第n个字符数据位低位高位起始位检验位停止位空闲位位始起00/1第n+1个字符0/10/10/10/10/10/10/10/10/101第116页/共118页第117页/共118页感谢您的观看。第118页/共118页