角度、距离测量与全站仪的使用方法.ppt

5.3 角度观测方法Methods of determining Angles,一、经纬仪的安置二、水平角观测三、竖直角观测,用垂球安置经纬仪,（1）脚架头上移动仪器进行对中。（2）旋转脚螺旋进行整平。（3）反复（1）、（2）两步,一、经纬仪的安置（对中与整平）,对中：使仪器的水平度盘中心与测站点标志中心在同一铅垂线上。整平：使仪器的竖轴竖直，并使度盘居于水平位置。,垂球对中的误差一般不应大于3mm,用光学对中器安置经纬仪光学对中器是一个小型外调焦望远镜。当照准部水平时，对中器的视线经棱镜折射后的一段成铅垂方向，且与竖轴中心重合，如下图所示。用光学对中器可使对中误差小于1mm。光学对中器圆心与测站点标志中心重合。,？,安置步骤：步骤1：利用三脚架腿,大致水平、对中 先放下三脚架的一条架腿，双手分别握住另两条架腿稍离地面前后左右摆动（注意架头要平），眼睛同时观察对中器的目镜，直至分划圈中心对准测站点标志为止，放下两架腿踩紧三个架腿。在移动架腿的同时，可采用脚螺旋对中。两手转动脚螺旋，眼睛在光学对中器目镜中观察分划板标志与地面点相对移动并重合为止。然后调节三脚架的架腿高度，使照准部大体水平，使圆水准气泡居中。步骤2：平移基座并利用脚螺旋，精平、对中 照准部大体水平前后，可旋动脚螺旋使照准部水准管气泡居中。再检查对中其是否对中，左右平行移动基座，使之精确对中。此两项操作应反复进行，直至水准管气泡居中，同时光学垂线仍对准测站标志中心为止,1、2 同向等量旋转，气泡居中,旋转3至气泡居中,脚螺旋精平左手大拇指法则,安置好经纬仪后，即可开始观测。角度测量时照准的目标通常是竖立在目标点上的测钎、花杆、觇牌等。照准目标要注意消除视差，水平角观测时应尽可能瞄准目标的下部。,瞄准目标的方法（1）松开照准部和望远镜制动螺旋（或扳手）；,（2）调节目镜将望远镜瞄准远处天空，转动目镜，使十字丝刻划清晰；,（3）粗略瞄准目标：转动照准部，用望远镜粗瞄器十字线竖线瞄准目标，固定照准部和望远镜；,（4）望远镜调焦：转动物镜调焦筒使目标成像最清晰(消除视差）。（5）精确瞄准：用照准部和望远镜微动螺旋精确用十字线竖线瞄准目标。观测水平角时用竖丝：当目标较大时用单丝平分目标；当目标较小时用目标平分双丝。,度盘变换钮配置：1)转动照准部使望远镜瞄准起始方向目标;2)打开度盘变换钮的盖子(或控制杆)（18），转动变换钮，同时观察读数窗的度盘读数使之满足规定的要求;3)关闭度盘变换钮的盖子(或控制杆)。,水平度盘的配置,？,二、水平角观测,正镜：指观测者正对目镜时，竖盘位于望远镜的左侧，也称盘左位置；倒镜：指观测者正对目镜时，竖盘位于望远镜的右侧，也称盘右位置。,盘左观测,盘右观测,竖直度盘,竖直度盘,观测方法：测回法、方向观测法。,理论上，正、倒镜瞄准同一目标时水平度盘读数相差180。正、倒镜观测取平均值，可削弱仪器误差影响,还可检核测角精度。,1、测回法,测回法适用于观测两个方向的单角。一测回观测步骤如下：1）以盘左位置精确瞄准左方目标A，配度盘至001左右，读取水平度盘读数a左；顺时针转动照准部精确瞄准右方目标B，读取度盘读数b左；计算上半测回角值：左=b左a左；,左,a左,b左,o,测站,2）以盘右位置瞄准目标B，读取度盘读数b右，逆时针转动照准部瞄准目标A，读取度盘读数a右，计算下半测回角值：右=b右a右 3）检核与计算：左右限值(40秒）时，一测回角值：=（左右）/2,右,a右,b右,o,测站,记录要求：1、分、秒用2位数字表示；2、读数中的秒值不得改动，其他错误按规定方法改动。,测回法记录格式,2、方向观测法（全圆方向观测法）,适用范围：在一个测站上，观测三个及以上方向构成数个水平角时，用方向观测法观测(三个方向可不归零)。,观测步骤：1）上半测回(盘左半测回)（1）选择距离适中的A目标为起始方向（称为零方向），瞄准A目标，配置度盘，读取水平度盘读数；,（2）由零方向A起始,按顺时针依 次精确瞄准各点读数 ABCDA(即所谓“全圆”)。,A,B,O,C,D,2）下半测回（盘右半测回）,（1）纵转望远镜180,使仪器为盘右位置；（2）按逆时针顺序依次精确瞄准各点读数。ADCBA,上、下半测回合起来为一测回,记录、计算和观测限差,方向观测法中计算工作较多，在观测及计算过程中尚需检查各项限差是否满足规范要求,三、竖直角观测,1、观测竖直角的用途:1）由斜距S化为水平距离D D=Scos；2）三角高程测量 hAB=Dtan+iv,2、竖盘构造特点,竖盘读数指标装置，主要有两种结构形式：1）带有竖盘指标水准管装置；2）带有竖盘指标自动补偿装置。,自动补偿装置,3、竖直角的计算公式的确定 竖直角的计算公式因竖盘注记方式的不同而异,以仰角为例来说明竖直角的计算方法：首先看一下视线大致水平时的竖盘读数，然后望远镜上仰看竖盘读数变化：（1）读数增大时,竖直角=瞄准目标时读数视线水平时读数；（2）读数减小时,竖直角=视线水平时读数瞄准目标时读数；=90-L=R-270,将盘左、盘右观测得到的竖直角和取平均值，即得竖角：,4、竖盘指标差,定义：理论上来说，当视线水平且竖盘指标水准管气泡居中时，其竖盘读数应为90的整倍数，但实际上这个条件有时是不满足的，这是由于竖盘指标偏离了正确位置，使视线水平时的竖盘读数大了或小了一个数值x，这个偏离值x称为竖盘指标差。,0,90,180,270,180,0,90,270,L,盘左位置,0,90,180,270,180,0,90,270,R,盘右位置,计算公式：,5、竖角观测方法 竖角观测是用十字丝横丝瞄准目标的特定位置。竖角观测方法有两种：中丝法和三丝法。,中丝法观测程序：在测站上安置好经纬仪，用小钢尺量出仪器高i。仪器高是测站点标志顶部到经纬仪横轴中心的垂直距离。盘左瞄准目标，使十字丝的中丝切目标于某一位置，旋转竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中。读取竖盘读数L。盘右位置照准目标同一部位，旋转竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中。读取竖盘读数R。,6、中丝法观测竖直角的记录、计算,注意事项：（1）竖直角观测应在目标成像清晰稳定的条件下进行。（2）观测过程中若有指标差绝对值大于30时，应予以校正。（3）观测记录的规定与水平角相仿，计算均至1。（4）在竖直角观测的同时，量取仪器高和目标高。,4、竖盘指标自动归零装置 在仪器竖盘光路中，安装一个补偿器来代替竖盘指标管水准器，当仪器竖轴偏离铅垂线的角度在一定范围内时，通过补偿器仍能读到相当于竖盘指标管水准气泡居中时的竖盘读数。,复习题,1、安置经纬仪时，为什么要进行对中和整平？2、水平角观测方法有哪些？各适用于何种条件？3、何谓竖盘指标差？其计算公式如何表示？4、角度观测为什么要用正、倒镜观测？5、试述测回法观测水平角的步骤。,