矿山测量学第四章角度测量.ppt
第四章 角度测量,41 水平角和垂直角观测原理42 经纬仪的构造43 水平角观测44 垂直角观测45 经纬仪的检验与校正,41 水平角和垂直角观测原理,角度测量(angle observation)包括：水平角(horizontal angle)测量竖直角(vertical angle)测量,一、水平角(horizontal angle)定义,从空间一点出发的两条空间直线在水平投影面上的夹角。范围：顺时针0360,二.竖直角(vertical angle)定义,在同一竖直面内，瞄准目标的视线与水平视线的夹角。其范围：=-90+90，仰角为正，俯角为负。,42 经纬仪(Theodolite)的构造,经纬仪是测角的仪器，按精度，有：DJ6、DJ2。一、DJ6经纬仪的构造1、照准部(alidade)2、水平度盘(horizontal circle)3、基座(tribrach),1.照准部(alidade),照准部(水平)制动、微动望远镜(竖直)制动、微动圆水准器水准管望远镜 目镜调焦，物镜调焦，粗瞄准器，十字丝 读数显微镜 竖直度盘 光学对点器 复测扳手或度盘变换器,2.水平度盘(horizontal circle),水平度盘由光学玻璃制成 顺时针0360刻度；水平度盘与照准部可相互脱离；改变度盘位置，要使用度盘变换手轮或复测 扳手。,3.基座(tribrach),脚螺旋用于整平仪器,二、J6经纬仪读数方法,（1）分微尺的分划值为1，估读到 0.1(6)。（2）“H”水平度盘读数，“V”竖直度盘读数。,水平度盘读数：730424,一、经纬仪的安置 内容及要求：对中(centering)3mm 整平(leveling)1格,1、垂球(plumb bob)法（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。,43水平角(horizontal angle)观测,（1）大致对中眼睛看着对中器，拖动三脚架两个脚,使仪器大致对中,并保持“架头”大致水平。（2）精确对中脚螺旋精确对中（3）伸缩脚架粗平 根据气泡位置，伸缩三脚架两个脚，使圆水准气泡居中。,2、光学对中器法,（4）脚螺旋精平左手大拇指法则,气泡居中，1、2等高,气泡居中，3与1、2等高,1）转动仪器，使水准管与脚螺旋1、2连线平行。2）根据气泡位置运用法则，对向旋转脚螺旋1、2。3）转动仪器90，运用法则，旋转脚螺旋3。,(5)移动仪器，精确对中(6)脚螺旋精平(7)反复（5）（6）两步。,二、经纬仪的瞄准,步骤：粗瞄制动调焦微动精瞄。注意：瞄准时，尽量瞄准目标下部。,=右(终)边c-左(始)边a当ca时=c a 当ca时=c+360 a,二、水平角测量,1、计算公式,2、常用方法,测回法(method of observation set)方向观测法(method of direction observation),三、测回法1、适用：2个方向的单角（AOB）,2、步骤：（1）盘左瞄准左边A，配度盘至00X，读取a1。（2）顺时针旋转瞄准右边B，读取b1。则上半测回角值:1=b1-a1,1,测站,A,B,O,a1,b1,（3）倒镜成盘右，瞄准右边B，读取b2。,（4）逆时针旋转瞄准左边A，读取a2。则下半测回角值:2=b2-a2,（5）计算角值 若：1-240（图根级）则有：=（1+2）/2,2,a2,b2,3、测回法记录格式,254 24 06,180 05 00,74 19 06,00 04 18,74 23 42,74 19 24,74 19 15,度盘配置方法:若观测N个测回，各测回间按180/N的差值来配置度盘。,测回法小结:,盘左：左目标A右目标B(顺时针)倒镜 盘右：右目标B左目标A(逆时针),四、方向观测法,1适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。2步骤：（有四个观测方向）,（1）上半测回选择一明显目标A作为起始方向（零方向），用盘左瞄准A，配置度盘，顺时针依次观测A、B，C，D，A。,A,B,O,C,D,倒镜成盘右，逆时针依次观测A，D，C，B，A。同理各测回间按1800/N的差值，来配置水平度盘。,（2）下半测回,3计算、记录,（1）半测回归零差（2）2C值（两倍照准误差）（3）各方向盘左、盘右读数 的平均值（4）归零方向值（5）各测回归零方向值的平均值,44 垂直角(vertical angle)观测,一、竖直度盘(vertical circle)的构造,1包括:竖盘(vertical circle)、竖盘指标水准管(vertical index bubble tube)、及其微动螺旋。,后两部分，多采用竖盘指标自动归零补偿器(vertical index compensator)来替代。,2特点：读数指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。,3、竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。,（1）顺时针注记,（2）逆时针注记,指标线,二、竖直角(vertical angle)的计算公式,1、顺时针注记左=90-L 右=R-270 故一测回竖直角=（左+右）/2,2、逆时针注记,有:左=L-90 右=270-R一测回竖直角:=（左+右）/2,三、竖盘指标差(index error of vertical circle),1、定义由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不是恰好等于90或270上，而是与90或270相差一个x角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增加方向一致时，x为正，反之为负。,2、计算公式,（1）指标差:,对于顺时针注记的：正确的竖直角=(90+x)-L=左+x=R-(270+x)=右-x,（2）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。一般规范规定，指标差变动范围，J630、J220。,四、竖直角的观测及记录,45 经纬仪的检验与校正,经纬仪的主要轴线:1、竖轴VV(vertical axis)2、水准管轴LL(bubble tube axis)3、横轴HH(horizontal axis)4、视准轴CC(collimation axis)5、圆水准器轴LL(circle bubble axis),一、经纬仪轴线应满足的条件1、VVLL 照准部水准管轴的检校。2、HH十字丝竖丝十字丝竖丝的检校3、HHCC 视准轴的检校4HHVV横轴的检校5竖盘指标差应为零 指标差的检校6光学垂线与VV重合 光学对中器的检校7.LLVV圆水准器的检验与校正,二、经纬仪的检验与校正,1照准部水准管轴的检校（1）检验：用任意两脚螺旋使水准管气泡居中，然后将照准部旋转180，若气泡偏离1格，则需校正。（2）校正：用脚螺旋使气泡向中央移动一半后，再拨动水准管校正螺丝，使气泡居中。此时若圆水准器气泡不居中，则拨动圆水准器校正螺丝。,2十字丝竖丝的检校,（1）检验：用十字丝交点对准一目标点，再转动望远镜微动螺旋，看目标点是否始终在竖丝上移动。（2）校正：微松十字丝的四个压环螺丝，转动十字丝环，使目标点始终在竖丝上移动。,3视准轴的检校,（1）检验：在平坦地面上选择一直线AB，约60m100m，在AB中点O架仪，并在B点垂直横置一小尺。盘左瞄准A，倒镜在B点小尺上读取B1；再用盘右瞄准A，倒镜在B点小尺上读取B2。,（2）校正：,方法：拨动十字丝左右两个校正螺丝，使十字丝交点由B2点移至B1B2中点B3。,4横轴的检验与校正,（1）检验：在2030m处的墙上选一仰角大于30的目标点P，先用盘左瞄准P点，放平望远镜，在墙上定出P1点；再用盘右瞄准P点，放平望远镜，在墙上定出P2点。,（2）校正：,方法：用十字丝交点瞄准P1 P2的中点M，抬高望远镜，并打开横轴一端的护盖，调整支承横轴的偏心轴环，抬高或降低横轴一端，直至交点瞄准P点。此项校正一般由仪器检修人员进行。,5指标差的检校,(1)检验：用盘左、盘右先后瞄准同一目标，计算指标差x=(L+R-360)/2。J6：x1；J2：x30时，要进行校正。(2)校正：用指标水准管微动螺旋，使中丝对准（R-x）位置，再有拨针使指标气泡居中。,
