工学第四章经纬仪测量Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量4.1 4.1 水平角测量的原理水平角测量的原理4.2 DJ64.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪4.3 4.3 水平角观测水平角观测4.4 4.4 竖直角观测竖直角观测4.5 4.5 三角高程测量三角高程测量4.6 4.6 视距测量视距测量4.7 4.7 全站仪简介全站仪简介第四章第四章 经纬仪测量经纬仪测量测角测角量距量距测高差测高差三项基本工作三项基本工作钢尺量距钢尺量距水准测量水准测量水平角测量：水平角测量：垂直角测量：垂直角测量：角角度度测测量量用于求算点的平面坐标用于求算点的平面坐标用于测定点的高程或将用于测定点的高程或将斜距化平距斜距化平距经纬仪经纬仪全站仪全站仪4.1 水平角测量的原理水平角测量的原理水平角水平角水平角水平角：空间两直线的夹角在空间两直线的夹角在空间两直线的夹角在空间两直线的夹角在水平面上的垂直投影。水平面上的垂直投影。水平面上的垂直投影。水平面上的垂直投影。角值范围角值范围角值范围角值范围：0 0 +360 +360 。实质实质实质实质：过两方向线所作两竖过两方向线所作两竖过两方向线所作两竖过两方向线所作两竖直面间的二面角。直面间的二面角。直面间的二面角。直面间的二面角。原理原理原理原理：C C C C点铅垂线上任意点放置一个点铅垂线上任意点放置一个点铅垂线上任意点放置一个点铅垂线上任意点放置一个有刻度的有刻度的有刻度的有刻度的水平度盘水平度盘水平度盘水平度盘，中心位于过，中心位于过，中心位于过，中心位于过C C C C点铅垂线上。点铅垂线上。点铅垂线上。点铅垂线上。过过过过CACACACA和和和和CBCBCBCB各作一个各作一个各作一个各作一个铅垂面铅垂面铅垂面铅垂面，与水平度，与水平度，与水平度，与水平度盘交线读数盘交线读数盘交线读数盘交线读数a a a a、b b b b，则：，则：，则：，则：水平度盘水平度盘水平度盘水平度盘望远镜望远镜望远镜望远镜4.1 水平角测量的原理水平角测量的原理A AB BC CA A1 1B B1 1C C1 1OO ab b水平面水平面水平面水平面4.2 DJ6 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪三级精密度三级精密度三级精密度三级精密度：11级、级、级、级、2 2 级、级、级、级、66级级级级按按按按精度精度精度精度分类：分类：分类：分类：DJ07DJ07DJ07DJ07、DJ1DJ1DJ1DJ1、DJ2DJ2DJ2DJ2、DJ6DJ6DJ6DJ6、DJ15DJ15DJ15DJ15、DJ60DJ60DJ60DJ60D D D D大地测量大地测量大地测量大地测量J J J J经纬仪经纬仪经纬仪经纬仪数字数字数字数字测角精度（一测回方向观测中误差，单位为秒测角精度（一测回方向观测中误差，单位为秒测角精度（一测回方向观测中误差，单位为秒测角精度（一测回方向观测中误差，单位为秒）依据依据依据依据度盘刻度度盘刻度度盘刻度度盘刻度和和和和读数方式读数方式读数方式读数方式分：分：分：分：游标经纬仪游标经纬仪游标经纬仪游标经纬仪光学经纬仪光学经纬仪光学经纬仪光学经纬仪电子经纬仪电子经纬仪电子经纬仪电子经纬仪1、竖直制动竖直制动； 2、竖直微动竖直微动； 3、物镜；、物镜； 4、物镜调焦物镜调焦；5、目镜；、目镜； 6、目镜调焦目镜调焦； 7、光学瞄准器；、光学瞄准器； 8、读数显微镜；、读数显微镜； 9、读数调焦读数调焦；10、水准管；、水准管； 11、光学对中器；、光学对中器； 12、反光镜；、反光镜； 13、竖盘水准管；、竖盘水准管；14、反射镜；、反射镜； 15、竖盘水准管微动、竖盘水准管微动；16、水平制动水平制动； 17、水平微动水平微动；18、水平度盘变换螺旋与保护卡；、水平度盘变换螺旋与保护卡； 19、基座圆水准器；、基座圆水准器；20、基座；、基座； 21、轴套固定螺旋；、轴套固定螺旋； 22、脚螺旋、脚螺旋4.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪一、光学经纬仪的构造一、光学经纬仪的构造一、光学经纬仪的构造一、光学经纬仪的构造（一）照准部：（一）照准部：（一）照准部：（一）照准部：水平制动水平制动水平制动水平制动、水平微动水平微动水平微动水平微动（1 1 1 1）望远镜望远镜望远镜望远镜：望远镜的望远镜的望远镜的望远镜的视准轴视准轴视准轴视准轴应与应与应与应与横轴横轴横轴横轴正交，正交，正交，正交，横轴应通过竖盘的刻划中心横轴应通过竖盘的刻划中心横轴应通过竖盘的刻划中心横轴应通过竖盘的刻划中心竖直制动竖直制动竖直制动竖直制动、竖直微动竖直微动竖直微动竖直微动（2 2 2 2）竖直度盘竖直度盘竖直度盘竖直度盘：竖盘水准和微动竖盘水准和微动竖盘水准和微动竖盘水准和微动（3 3 3 3）水准器水准器水准器水准器：水准管、圆水准器。水准管、圆水准器。水准管、圆水准器。水准管、圆水准器。水准轴水准轴水准轴水准轴与与与与竖轴竖轴竖轴竖轴正交，与正交，与正交，与正交，与横轴横轴横轴横轴平行平行平行平行4.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪一、光学经纬仪的构造一、光学经纬仪的构造一、光学经纬仪的构造一、光学经纬仪的构造（二）水平度盘（二）水平度盘（二）水平度盘（二）水平度盘水平度盘分划水平度盘分划水平度盘分划水平度盘分划和和和和竖直度盘分划竖直度盘分划竖直度盘分划竖直度盘分划经经经经读数光学系统，成像在读数显微镜读数光学系统，成像在读数显微镜读数光学系统，成像在读数显微镜读数光学系统，成像在读数显微镜中。中。中。中。由光学玻璃制成，按由光学玻璃制成，按由光学玻璃制成，按由光学玻璃制成，按0 0 0 0 360 360 360 360 刻度刻度刻度刻度顺时针注记顺时针注记顺时针注记顺时针注记；仪器整平，水平度盘水平；仪器整平，水平度盘水平；仪器整平，水平度盘水平；仪器整平，水平度盘水平； 按下按下按下按下复测扳钮复测扳钮复测扳钮复测扳钮时，时，时，时，水平度盘与照水平度盘与照水平度盘与照水平度盘与照准部相互脱离；准部相互脱离；准部相互脱离；准部相互脱离； 改变度盘位置，要使用复测扳钮改变度盘位置，要使用复测扳钮改变度盘位置，要使用复测扳钮改变度盘位置，要使用复测扳钮或。或。或。或。0 090901801802702704.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪一、光学经纬仪的构造一、光学经纬仪的构造一、光学经纬仪的构造一、光学经纬仪的构造（三）基座（三）基座（三）基座（三）基座脚螺旋脚螺旋脚螺旋脚螺旋：用以整平。：用以整平。：用以整平。：用以整平。中心固定螺旋中心固定螺旋中心固定螺旋中心固定螺旋：连接仪器和三脚架。：连接仪器和三脚架。：连接仪器和三脚架。：连接仪器和三脚架。轴座固定螺旋轴座固定螺旋轴座固定螺旋轴座固定螺旋：连接照准部和基座。：连接照准部和基座。：连接照准部和基座。：连接照准部和基座。二、光学经纬仪的读数装置和读数方法二、光学经纬仪的读数装置和读数方法分分测微尺测微尺和和测微器测微器两种方法。两种方法。测微尺测微尺测微尺测微尺测微器测微器测微器测微器4.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪测微尺分划间长度等于测微尺分划间长度等于度盘一格，即度盘一格，即11宽度。宽度。水水平平度度盘盘读读数数窗窗注注有有“水水平平”( (或或H)H)，竖竖盘盘读读数数窗注有窗注有“竖直竖直”( (或或V)V)。测测微微尺尺分分6060小小格格，每每小小格格代代表表11，每每1010小小格格注注有有数数字字，表表示示1010的的倍倍数数，从从测测微微尺尺上上可可直直接接读读到到11，估估读读到到0.10.1，即即66。4.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪二、光学经纬仪读数装置和读数方法二、光学经纬仪读数装置和读数方法二、光学经纬仪读数装置和读数方法二、光学经纬仪读数装置和读数方法 （2 2）测微尺测微尺测微尺测微尺读数装置及其读数方法读数装置及其读数方法读数装置及其读数方法读数装置及其读数方法214544221454427905304.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪读数练习读数练习4.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪读数练习读数练习读数练习读数练习4.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪4.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪读数练习读数练习读数练习读数练习4.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪读数练习读数练习4.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪4.2 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪三、光学经纬仪应满足的几何条件三、光学经纬仪应满足的几何条件三、光学经纬仪应满足的几何条件三、光学经纬仪应满足的几何条件 水准管轴水准管轴水准管轴水准管轴应垂直于应垂直于应垂直于应垂直于竖轴竖轴竖轴竖轴(LLVV)(LLVV)(LLVV)(LLVV)； 视准轴视准轴视准轴视准轴应垂直于应垂直于应垂直于应垂直于横轴横轴横轴横轴(CCHH)(CCHH)(CCHH)(CCHH) ；横轴横轴横轴横轴应垂直于应垂直于应垂直于应垂直于竖轴竖轴竖轴竖轴(HHVV)(HHVV)(HHVV)(HHVV)； 竖丝竖丝竖丝竖丝应垂直于应垂直于应垂直于应垂直于横轴横轴横轴横轴( ( ( (竖丝竖丝竖丝竖丝HH)HH)HH)HH)；竖角观测时，必须满足竖角观测时，必须满足竖角观测时，必须满足竖角观测时，必须满足竖盘指标差竖盘指标差竖盘指标差竖盘指标差在限差范围内。在限差范围内。在限差范围内。在限差范围内。一一一一 、 经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置1 1、对中、对中、对中、对中目的：目的：目的：目的：把把把把仪器中心仪器中心仪器中心仪器中心安置在安置在安置在安置在测站点测站点测站点测站点OOOO的铅垂线的铅垂线的铅垂线的铅垂线上。上。上。上。方法：方法：方法：方法： 1 1 1 1）垂球对中垂球对中垂球对中垂球对中：2 2 2 2）光学对中器对中光学对中器对中光学对中器对中光学对中器对中：4.3 水平角观测水平角观测一一一一 、 经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置1 1、对中、对中、对中、对中光学对中器对中：光学对中器对中：光学对中器对中：光学对中器对中：固定固定固定固定一只架腿一只架腿一只架腿一只架腿于适当位置；于适当位置；于适当位置；于适当位置；两手分别两手分别两手分别两手分别握住握住握住握住另两条架腿另两条架腿另两条架腿另两条架腿前、后、左、右前、后、左、右前、后、左、右前、后、左、右移动移动移动移动；从光学对中器中观察，使对中器从光学对中器中观察，使对中器从光学对中器中观察，使对中器从光学对中器中观察，使对中器分划板中心分划板中心分划板中心分划板中心对中对中对中对中地面标志中心地面标志中心地面标志中心地面标志中心；调节调节调节调节三脚架的高度，使照准部大致水平，为整平三脚架的高度，使照准部大致水平，为整平三脚架的高度，使照准部大致水平，为整平三脚架的高度，使照准部大致水平，为整平做准备。做准备。做准备。做准备。也可用也可用也可用也可用脚螺旋脚螺旋脚螺旋脚螺旋调整，但要与整平反复进行。调整，但要与整平反复进行。调整，但要与整平反复进行。调整，但要与整平反复进行。4.3 水平角观测水平角观测一一一一 、 经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置2 2、整平、整平、整平、整平目的：目的：目的：目的：使仪器竖轴竖直、使仪器竖轴竖直、使仪器竖轴竖直、使仪器竖轴竖直、水平度盘水平。水平度盘水平。水平度盘水平。水平度盘水平。分以下几步：分以下几步：分以下几步：分以下几步：先先先先粗平粗平粗平粗平：通过通过通过通过升降、升降、升降、升降、伸缩伸缩伸缩伸缩三脚架腿三脚架腿三脚架腿三脚架腿使使使使圆水准气泡居中圆水准气泡居中圆水准气泡居中圆水准气泡居中。后后后后精平精平精平精平：将水准管将水准管将水准管将水准管平行于平行于平行于平行于任意任意任意任意两个脚螺旋连线两个脚螺旋连线两个脚螺旋连线两个脚螺旋连线，转动，转动，转动，转动两脚螺旋使气泡居中；再转至两脚螺旋使气泡居中；再转至两脚螺旋使气泡居中；再转至两脚螺旋使气泡居中；再转至垂直方向垂直方向垂直方向垂直方向，转动，转动，转动，转动第三个脚第三个脚第三个脚第三个脚螺旋螺旋螺旋螺旋使气泡居中。使气泡居中。使气泡居中。使气泡居中。再再再再平移平移平移平移：对中偏了，可稍微：对中偏了，可稍微：对中偏了，可稍微：对中偏了，可稍微松动松动松动松动中心螺旋中心螺旋中心螺旋中心螺旋，在架头上，在架头上，在架头上，在架头上平平平平移移移移仪器仪器仪器仪器，使仪器对中。，使仪器对中。，使仪器对中。，使仪器对中。4.3 水平角观测水平角观测一一一一 、 经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置总结：对中整平步骤总结：对中整平步骤总结：对中整平步骤总结：对中整平步骤：1. 1. 1. 1.对中对中对中对中：固定三脚架一脚，：固定三脚架一脚，：固定三脚架一脚，：固定三脚架一脚，双手双手双手双手持另两脚架不断持另两脚架不断持另两脚架不断持另两脚架不断调整调整调整调整其位置其位置其位置其位置，同时观察光学对点器十字分划，使其对准，同时观察光学对点器十字分划，使其对准，同时观察光学对点器十字分划，使其对准，同时观察光学对点器十字分划，使其对准地面点标志中心；地面点标志中心；地面点标志中心；地面点标志中心；2.2.2.2.粗平粗平粗平粗平：伸缩三脚架伸缩三脚架伸缩三脚架伸缩三脚架( ( ( (二脚二脚二脚二脚) ) ) )，使圆气泡居中，粗略整平，使圆气泡居中，粗略整平，使圆气泡居中，粗略整平，使圆气泡居中，粗略整平仪器；仪器；仪器；仪器；3.3.3.3.精平精平精平精平：调节三个脚螺旋调节三个脚螺旋调节三个脚螺旋调节三个脚螺旋（左手拇指法则），精确整（左手拇指法则），精确整（左手拇指法则），精确整（左手拇指法则），精确整平仪器；平仪器；平仪器；平仪器；4.4.4.4.再对中再对中再对中再对中：检查光学对点器，若偏离测站标志，：检查光学对点器，若偏离测站标志，：检查光学对点器，若偏离测站标志，：检查光学对点器，若偏离测站标志，平移平移平移平移仪器仪器仪器仪器，精确对中。，精确对中。，精确对中。，精确对中。上述操作反复进行，至对中整平都达最佳状态。上述操作反复进行，至对中整平都达最佳状态。上述操作反复进行，至对中整平都达最佳状态。上述操作反复进行，至对中整平都达最佳状态。4.3 水平角观测水平角观测一一一一 、 经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置3 3、瞄准、瞄准、瞄准、瞄准目镜对光：目镜对光：目镜对光：目镜对光：先先先先将将将将望望望望远远远远镜镜镜镜对对对对向向向向明明明明亮亮亮亮背背背背景景景景( ( ( (如如如如白白白白墙墙墙墙、天天天天空空空空等等等等，注注注注意意意意不不不不要要要要对向太阳对向太阳对向太阳对向太阳) ) ) )，转动，转动，转动，转动目镜目镜目镜目镜使十字丝清晰，消除视差。使十字丝清晰，消除视差。使十字丝清晰，消除视差。使十字丝清晰，消除视差。粗瞄粗瞄粗瞄粗瞄：用用用用粗粗粗粗瞄瞄瞄瞄器器器器粗粗粗粗略略略略瞄瞄瞄瞄准准准准目目目目标标标标，通通通通过过过过水水水水平平平平和和和和竖竖竖竖直直直直制制制制动动动动螺螺螺螺旋旋旋旋将将将将望远镜大致瞄准目标，使目标固定在望远镜视窗内；望远镜大致瞄准目标，使目标固定在望远镜视窗内；望远镜大致瞄准目标，使目标固定在望远镜视窗内；望远镜大致瞄准目标，使目标固定在望远镜视窗内；精瞄精瞄精瞄精瞄：转转转转动动动动物物物物镜镜镜镜调调调调焦焦焦焦螺螺螺螺旋旋旋旋使使使使目目目目标标标标清清清清晰晰晰晰，旋旋旋旋转转转转水水水水平平平平和和和和竖竖竖竖直直直直微微微微动动动动螺旋螺旋螺旋螺旋，精确瞄准目标。，精确瞄准目标。，精确瞄准目标。，精确瞄准目标。注意注意注意注意：用十字丝纵丝的：用十字丝纵丝的：用十字丝纵丝的：用十字丝纵丝的单线平分目标单线平分目标单线平分目标单线平分目标，或用，或用，或用，或用双线夹住目标双线夹住目标双线夹住目标双线夹住目标。4.3 水平角观测水平角观测测水平角用双丝夹住目标测竖直角用横丝切目标顶部4.3 水平角观测水平角观测一一一一 、 经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置3 3、瞄准、瞄准、瞄准、瞄准一一一一 、 经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置照准工具：照准工具：照准工具：照准工具：测钎测钎测钎测钎、标杆标杆标杆标杆和和和和觇牌觇牌觇牌觇牌4.3 水平角观测水平角观测一一一一 、 经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置经纬仪的安置4 4、读数、读数、读数、读数：先先先先打打打打开开开开度度度度盘盘盘盘照照照照明明明明反反反反光光光光镜镜镜镜，调调调调整整整整反反反反光光光光镜镜镜镜开开开开度度度度和和和和方方方方向向向向，使使使使读读读读数数数数窗窗窗窗亮亮亮亮度度度度适适适适中；中；中；中；旋旋旋旋转转转转读读读读数数数数显显显显微微微微镜镜镜镜目目目目镜镜镜镜使使使使刻刻刻刻划划划划线线线线清清清清晰，然后读数。晰，然后读数。晰，然后读数。晰，然后读数。 4.3 水平角观测水平角观测二二二二 、 测回法测水平角测回法测水平角测回法测水平角测回法测水平角四种方法：四种方法：四种方法：四种方法：测回法、测回法、测回法、测回法、复测法、全圆测回法、方向观测法复测法、全圆测回法、方向观测法复测法、全圆测回法、方向观测法复测法、全圆测回法、方向观测法盘左、盘右（正倒镜）盘左、盘右（正倒镜）盘左、盘右（正倒镜）盘左、盘右（正倒镜）观测观测观测观测目的目的目的目的：为了校核测量成果，消除仪器误差，以便得到更为了校核测量成果，消除仪器误差，以便得到更为了校核测量成果，消除仪器误差，以便得到更为了校核测量成果，消除仪器误差，以便得到更精确的角值精确的角值精确的角值精确的角值。盘左（正镜）盘左（正镜）盘左（正镜）盘左（正镜）：观测者对着望远镜目镜时，观测者对着望远镜目镜时，观测者对着望远镜目镜时，观测者对着望远镜目镜时，竖盘在望远镜左边。竖盘在望远镜左边。竖盘在望远镜左边。竖盘在望远镜左边。盘右（倒镜）盘右（倒镜）盘右（倒镜）盘右（倒镜）：观测者对着望远镜目镜时，观测者对着望远镜目镜时，观测者对着望远镜目镜时，观测者对着望远镜目镜时，竖盘在望远镜右边。竖盘在望远镜右边。竖盘在望远镜右边。竖盘在望远镜右边。4.3 水平角观测水平角观测下半测回下半测回下半测回下半测回1. 1. 1. 1.倒转望远镜，倒转望远镜，倒转望远镜，倒转望远镜，盘右盘右盘右盘右，逆时针逆时针逆时针逆时针旋转，旋转，旋转，旋转，瞄准瞄准瞄准瞄准B B B B点，读数点，读数点，读数点，读数b b b b2 2 2 2。2.2.2.2.逆时针逆时针逆时针逆时针转动，瞄准转动，瞄准转动，瞄准转动，瞄准A A A A点，读数点，读数点，读数点，读数a a a a2 2 2 2：上、下两个半测回合称上、下两个半测回合称上、下两个半测回合称上、下两个半测回合称一个测回一个测回一个测回一个测回。二二二二 、 测回法测水平角测回法测水平角测回法测水平角测回法测水平角上半测回上半测回上半测回上半测回1. 1. 1. 1.盘左盘左盘左盘左，顺时针顺时针顺时针顺时针旋转，旋转，旋转，旋转，粗略瞄准粗略瞄准粗略瞄准粗略瞄准A A A A点上标杆。点上标杆。点上标杆。点上标杆。2.2.2.2.水平、竖直制动，水平、竖直水平、竖直制动，水平、竖直水平、竖直制动，水平、竖直水平、竖直制动，水平、竖直微动，微动，微动，微动，精确瞄准精确瞄准精确瞄准精确瞄准，读数，读数，读数，读数a a a a1 1 1 1。3.3.3.3.顺时针顺时针顺时针顺时针旋转，同法瞄准旋转，同法瞄准旋转，同法瞄准旋转，同法瞄准B B B B点读点读点读点读数数数数b b b b1 1 1 1 ：4.3 水平角观测水平角观测OOA AB B二二二二 、 测回法测水平角测回法测水平角测回法测水平角测回法测水平角对对对对J6J6J6J6，上下，上下，上下，上下半测回间角值互差半测回间角值互差半测回间角值互差半测回间角值互差不大于不大于不大于不大于40404040；多个测回观测时多个测回观测时多个测回观测时多个测回观测时各各各各测回间角度互差测回间角度互差测回间角度互差测回间角度互差不大于不大于不大于不大于24242424；各测回各测回各测回各测回度盘起始读数度盘起始读数度盘起始读数度盘起始读数要变更要变更要变更要变更180180180180 /n/n/n/n。如，如，如，如，3 3 3 3个测回时，个测回时，个测回时，个测回时，度盘起始读数度盘起始读数度盘起始读数度盘起始读数分别为分别为分别为分别为0 0 0 0 、60606060 、120120120120 。4.3 水平角观测水平角观测4.3 水平角观测水平角观测测站测站 竖盘竖盘目目标标水平度盘读数水平度盘读数 半测回角值半测回角值一测回角值一测回角值各测回角值各测回角值备备注注 第一第一测回测回 O第二第二测回测回 O左左左左右右右右ABABABAB0 00 3668 42 48 68 42 1268 42 09180 00 24 248 42 3068 42 0668 42 1590 10 12158 52 30270 10 18338 52 4268 42 1868 42 2468 42 21测回法观测手簿测回法观测手簿OOA AB B小结小结习题习题一、一、水平角测量原理水平角测量原理二、二、经纬仪应满足的条件经纬仪应满足的条件三、三、对中、整平的目的对中、整平的目的四、测回法水平角观测四、测回法水平角观测五、角度测量为何要用正、倒镜观测？五、角度测量为何要用正、倒镜观测？实习三：认识经纬仪实习三：认识经纬仪一、认识水准仪：一、认识水准仪：一、认识水准仪：一、认识水准仪：1 1、每人每人每人每人都学会都学会都学会都学会操作操作操作操作经纬仪。经纬仪。经纬仪。经纬仪。2 2、每人每人每人每人都会都会都会都会读一组读一组读一组读一组数据。数据。数据。数据。3 3、每人每人每人每人都能都能都能都能测出一个测出一个测出一个测出一个角度。角度。角度。角度。二、二、二、二、 仪器仪器仪器仪器J6J6经纬仪一台，三脚架腿一个；经纬仪一台，三脚架腿一个；经纬仪一台，三脚架腿一个；经纬仪一台，三脚架腿一个；夹子两个、铅笔两支、纸若干（自备）夹子两个、铅笔两支、纸若干（自备）夹子两个、铅笔两支、纸若干（自备）夹子两个、铅笔两支、纸若干（自备）三、记录表格：三、记录表格：三、记录表格：三、记录表格：表表表表4-14-1一一一一 、 竖直角测量原理竖直角测量原理竖直角测量原理竖直角测量原理竖直角竖直角竖直角竖直角：同一竖直面内视线与水平线间的夹角。其角值为同一竖直面内视线与水平线间的夹角。其角值为同一竖直面内视线与水平线间的夹角。其角值为同一竖直面内视线与水平线间的夹角。其角值为0 0 0 0 90 90 90 90 视线上仰形成的视线上仰形成的视线上仰形成的视线上仰形成的仰角为正仰角为正仰角为正仰角为正，视线下俯所成的，视线下俯所成的，视线下俯所成的，视线下俯所成的俯角为负俯角为负俯角为负俯角为负。4.4 竖直角观测竖直角观测天顶距天顶距天顶距天顶距：目标方向与天：目标方向与天：目标方向与天：目标方向与天顶方向所构成的角，顶方向所构成的角，顶方向所构成的角，顶方向所构成的角，角角角角值值值值0 0 0 0 180 180 180 180 ，无负值，无负值，无负值，无负值。竖直角两方向中竖直角两方向中竖直角两方向中竖直角两方向中必须有必须有必须有必须有一个水平方向一个水平方向一个水平方向一个水平方向。只读取视线指向目标点只读取视线指向目标点只读取视线指向目标点只读取视线指向目标点的竖盘读数，即算得竖的竖盘读数，即算得竖的竖盘读数，即算得竖的竖盘读数，即算得竖直角。直角。直角。直角。4.4 竖直角观测竖直角观测二二二二 、 竖盘装置的构造竖盘装置的构造竖盘装置的构造竖盘装置的构造竖盘注记顺序竖盘注记顺序竖盘注记顺序竖盘注记顺序： 盘左盘左盘左盘左 盘右盘右盘右盘右顺时针顺时针顺时针顺时针注记：注记：注记：注记：逆时针逆时针逆时针逆时针注记：注记：注记：注记：4.4 竖直角观测竖直角观测三三三三 、 竖直角的观测和计算竖直角的观测和计算竖直角的观测和计算竖直角的观测和计算计算：计算：计算：计算：视线大致水平读数，望远镜上仰：视线大致水平读数，望远镜上仰：视线大致水平读数，望远镜上仰：视线大致水平读数，望远镜上仰：若若若若读数减小，读数减小，读数减小，读数减小，则则则则视线水平读数视线水平读数视线水平读数视线水平读数减去减去减去减去目标读数目标读数目标读数目标读数（顺）（顺）（顺）（顺）。若若若若读数增大，读数增大，读数增大，读数增大，则则则则目标读数目标读数目标读数目标读数减去减去减去减去视线水平读数视线水平读数视线水平读数视线水平读数（逆）（逆）（逆）（逆）。顺时针注记顺时针注记顺时针注记顺时针注记：盘左盘左盘左盘左： L L=90=90 L L4.4 竖直角观测竖直角观测三三三三 、 竖直角的观测和计算竖直角的观测和计算竖直角的观测和计算竖直角的观测和计算计算：计算：计算：计算：视线大致水平读数，望远镜上仰：视线大致水平读数，望远镜上仰：视线大致水平读数，望远镜上仰：视线大致水平读数，望远镜上仰：若若若若读数减小，读数减小，读数减小，读数减小，则则则则视线水平读数视线水平读数视线水平读数视线水平读数减去减去减去减去目标读数目标读数目标读数目标读数（顺）（顺）（顺）（顺）。若若若若读数增大，读数增大，读数增大，读数增大，则则则则目标读数目标读数目标读数目标读数减去减去减去减去视线水平读数视线水平读数视线水平读数视线水平读数（逆）（逆）（逆）（逆）。顺时针注记顺时针注记顺时针注记顺时针注记：盘右盘右盘右盘右： R R=R=R2702704.4 竖直角观测竖直角观测三三三三 、 竖直角的观测和计算竖直角的观测和计算竖直角的观测和计算竖直角的观测和计算观测：观测：观测：观测：安置仪器，对中、整平；安置仪器，对中、整平；安置仪器，对中、整平；安置仪器，对中、整平；盘左瞄准目标，使盘左瞄准目标，使盘左瞄准目标，使盘左瞄准目标，使十字丝横丝十字丝横丝十字丝横丝十字丝横丝切于切于切于切于目标顶端目标顶端目标顶端目标顶端，竖盘微动，竖盘微动，竖盘微动，竖盘微动使气泡居中，读取竖盘使气泡居中，读取竖盘使气泡居中，读取竖盘使气泡居中，读取竖盘读数读数读数读数L L；倒转望远镜，同法盘右瞄准，读取竖盘倒转望远镜，同法盘右瞄准，读取竖盘倒转望远镜，同法盘右瞄准，读取竖盘倒转望远镜，同法盘右瞄准，读取竖盘读数读数读数读数R R。记录与计算：记录与计算：记录与计算：记录与计算：分别计算盘左、盘右分别计算盘左、盘右分别计算盘左、盘右分别计算盘左、盘右半测回竖直角半测回竖直角半测回竖直角半测回竖直角： L L=90-L=90-L R R=R-270=R-270取其取其取其取其均值均值均值均值作为作为作为作为一测回竖直角一测回竖直角一测回竖直角一测回竖直角。=（ L L+ + R R）/2/24.4 竖直角观测竖直角观测四、四、四、四、 竖盘指标差竖盘指标差竖盘指标差竖盘指标差定义：定义：定义：定义：竖盘指标水准管气泡居中时，指标并不恰好指向竖盘指标水准管气泡居中时，指标并不恰好指向竖盘指标水准管气泡居中时，指标并不恰好指向竖盘指标水准管气泡居中时，指标并不恰好指向90 90 或或或或270 270 ，而是与正确位置相差一个小角度，而是与正确位置相差一个小角度，而是与正确位置相差一个小角度，而是与正确位置相差一个小角度x x。4.4 竖直角观测竖直角观测四、四、四、四、 竖盘指标差竖盘指标差竖盘指标差竖盘指标差计算：计算：计算：计算：盘左、盘右时正确的竖直角：盘左、盘右时正确的竖直角：盘左、盘右时正确的竖直角：盘左、盘右时正确的竖直角：=（90 90 +x)+x) -L= -L= L L+ x+ x=R-=R-（ 270 270 +x)+x) -L= -L= R R-x-x两式相加除以两式相加除以两式相加除以两式相加除以2 2得：得：得：得：=（ L L+ + R R）/2/2两式相减并整理得：两式相减并整理得：两式相减并整理得：两式相减并整理得：x x = =（R R+ +L - 360 L - 360 ）/2 =/2 =（ R R- - L L)/2)/2同理，盘右：同理，盘右：同理，盘右：同理，盘右：x x = =（L L+ +R - 360 R - 360 ）/2 =/2 =（ L L- - R R)/2)/2对对对对J6J6，同一测站上观测不同目标时，指标差，同一测站上观测不同目标时，指标差，同一测站上观测不同目标时，指标差，同一测站上观测不同目标时，指标差变动范围不应变动范围不应变动范围不应变动范围不应超过超过超过超过2525。4.4 竖直角观测竖直角观测测测测测站站站站目标目标目标目标竖盘竖盘竖盘竖盘位置位置位置位置竖盘读数竖盘读数竖盘读数竖盘读数半测回竖直角半测回竖直角半测回竖直角半测回竖直角指标差指标差指标差指标差 一测回一测回一测回一测回竖直角竖直角竖直角竖直角 备备备备注注注注OOP PP P 左左左左右右右右左左左左右右右右 71 12 36 71 12 36288 47 00288 47 00 96 18 42 96 18 42 263 41 00 263 41 00-12-12-9-9+18 47 12+18 47 12-6 18 51-6 18 51+18 47 24+18 47 24+18 47 00+18 47 00-6 18 42-6 18 42-6 19 00-6 19 00竖直角观测手簿竖直角观测手簿竖直角观测手簿竖直角观测手簿 L L=90=90L L = =（ L L+ + R R）/2/2 R R=R=R270 x =270 x =（ R R L L）/2/24.4 竖直角观测竖直角观测四、四、四、四、 竖盘指标差竖盘指标差竖盘指标差竖盘指标差4.5 三角高程测量三角高程测量水准测量水准测量水准测量水准测量：精精精精度度度度较较较较高高高高，在在在在山山山山区区区区、煤煤煤煤矿矿矿矿井井井井下下下下主主主主要要要要斜斜斜斜巷巷巷巷中中中中等等等等地地地地面面面面高高高高低低低低起起起起伏伏伏伏较较较较大大大大或或或或不不不不便便便便地地地地区区区区进进进进行行行行较较较较困困困困难难难难，多多多多用用用用于于于于建建建建立立立立国国国国家家家家高高高高程控制点、测定高级地形控制点高程。程控制点、测定高级地形控制点高程。程控制点、测定高级地形控制点高程。程控制点、测定高级地形控制点高程。三角高程测量三角高程测量三角高程测量三角高程测量：根据两点间的根据两点间的根据两点间的根据两点间的水平水平水平水平或或或或倾斜距离倾斜距离倾斜距离倾斜距离和和和和竖直角竖直角竖直角竖直角计算计算计算计算两点间两点间两点间两点间高高高高差差差差。简便迅速，保证生产所需精度。简便迅速，保证生产所需精度。简便迅速，保证生产所需精度。简便迅速，保证生产所需精度。 水准测量：水准测量： 三角高程测量：三角高程测量：气压水准测量：气压水准测量：高高程程测测量量利用经纬仪测量倾角，再按三利用经纬仪测量倾角，再按三角函数解算测点高程。角函数解算测点高程。4.5 三角高程测量三角高程测量|对对对对向向向向观观观观测测测测：由由由由A A A A向向向向B B B B观观观观测测测测称称称称为为为为直直直直觇觇觇觇；反之，由反之，由反之，由反之，由B B B B向向向向A A A A观测称为观测称为观测称为观测称为反觇反觇反觇反觇。A A A A、B B B B间距大于间距大于间距大于间距大于300m300m300m300m时，应考虑时，应考虑时，应考虑时，应考虑地球曲率地球曲率地球曲率地球曲率和和和和大气折光大气折光大气折光大气折光的影响：的影响：的影响：的影响：4.6 视距测量视距测量视距测量视距测量视距测量视距测量：利利利利用用用用望望望望远远远远镜镜镜镜内内内内的的的的视视视视距距距距丝丝丝丝和和和和视视视视距距距距尺尺尺尺，同同同同时时时时测测测测定两点间水平距离和高差。定两点间水平距离和高差。定两点间水平距离和高差。定两点间水平距离和高差。工具工具工具工具：经纬仪、视距尺或水准尺。经纬仪、视距尺或水准尺。经纬仪、视距尺或水准尺。经纬仪、视距尺或水准尺。精度精度精度精度：1/3001/3001/3001/300光电测距光电测距视距测量视距测量距离测量距离测量钢尺量距钢尺量距望远镜十字丝环望远镜十字丝环视距丝视距丝4.6 视距测量视距测量一、视距测量原理一、视距测量原理一、视距测量原理一、视距测量原理1 1 1 1、视线水平时的视距公式、视线水平时的视距公式、视线水平时的视距公式、视线水平时的视距公式mFnmFn MNFMNF4.6 视距测量视距测量一、视距测量原理一、视距测量原理一、视距测量原理一、视距测量原理2 2 2 2、视线倾斜时的视距公式、视线倾斜时的视距公式、视线倾斜时的视距公式、视线倾斜时的视距公式NMNM=NO+MO=(NO+MO)cos=NO+MO=(NO+MO)cos = NMcos = NMcos=Scos=Scos4.6 视距测量视距测量一、视距测量原理一、视距测量原理一、视距测量原理一、视距测量原理2 2 2 2、视线倾斜时的视距公式、视线倾斜时的视距公式、视线倾斜时的视距公式、视线倾斜时的视距公式以视距表示的三角高差：以视距表示的三角高差：以视距表示的三角高差：以视距表示的三角高差：即：即：即：即：实际中尽量使实际中尽量使实际中尽量使实际中尽量使i=vi=v以简化计算。以简化计算。以简化计算。以简化计算。4.6 视距测量视距测量二、视距测量方法二、视距测量方法二、视距测量方法二、视距测量方法（1 1 1 1） A A A A点安置经纬仪，对中、整平，量取点安置经纬仪，对中、整平，量取点安置经纬仪，对中、整平，量取点安置经纬仪，对中、整平，量取仪器高仪器高仪器高仪器高i i i i; ; ; ;（2 2 2 2） 瞄准瞄准瞄准瞄准B B B B点视距尺，读取点视距尺，读取点视距尺，读取点视距尺，读取上丝上丝上丝上丝、中丝中丝中丝中丝( ( ( (即即即即v)v)v)v)和和和和下丝下丝下丝下丝读数；读数；读数；读数；（3 3 3 3）用微动螺旋使指标水准管气泡居中，读取）用微动螺旋使指标水准管气泡居中，读取）用微动螺旋使指标水准管气泡居中，读取）用微动螺旋使指标水准管气泡居中，读取竖盘读数竖盘读数竖盘读数竖盘读数。（4 4 4 4） 计算尺间隔计算尺间隔计算尺间隔计算尺间隔S S S S、竖直角、竖直角、竖直角、竖直角，计算水平距离，计算水平距离，计算水平距离，计算水平距离l l l l、高差、高差、高差、高差h h h h。4.6 4.6 视距测量视距测量