竖直角测量及仪器检验.ppt
垂直角观测,§3.4竖直角测量 §3.5光学经纬仪的检验与校正 §3.6 水平角测量误差分析,讲题：竖直角测量方法及经纬仪检校,§3.4 竖直角(vertical angle)测量,竖直角在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视 线与水平视线的夹角(也叫垂直角)。 =090 ，仰角为正，俯角为负。,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,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,问题：左= ？ 右=？,故有: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）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，J625“、J215 “。,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,四、竖直角的观测及记录,§3.5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),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,二、经纬仪的检验与校正,1照准部水准管轴垂直于竖轴的检校 （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。,2十字丝竖丝垂直于横轴的检校,（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。,3视准轴垂直于横轴的检校,（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。,4横轴垂直于竖轴的检验与校正,（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。,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。,§3.6水平角观测的误差分析,一、仪器误差： 1、仪器加工不完善所产生的误差-可以采用适当的观测方法来消减其影响 1）照准部偏心差-照准部旋转轴中心与水平度盘中心不重合 方法：盘左、盘右观测取平均值 2）度盘刻划不均匀 方法：采用度盘不同的位置观测取平均值,2、仪器校正不完善所引起的误差 1）视准轴不垂直于横轴的误差 2）横轴不垂直于竖轴的误差 3）竖盘指标差 都可以通过盘左、盘右观测取平均值的方法进行消除。,二、观测误差,1、对中误差 对中点B偏离测点标志B距离e 对水平角观测的影响为=1+2 =180°，=90°，取得最大值 e =3mm，D=100m， =12.4,2、整平误差,由于整平的误差，使得水平度盘不水平 对测量角度的影响还取决于度盘的倾斜度和所观测目标的高度，当观测目标与仪器大致等高时，其影响较小，但在山区或丘陵区观测水平角时，该项误差随着两观测目标的高差增大而增大，所以在山区测角时应特别注意整平。,3、目标偏心误差,O为测站，A为地面目标点， AA为标杆，杆长d，杆倾角 目标偏心差为： e=dsin 目标偏斜对观测方向影响为： 从上式可见，目标偏心误差对水平方向影响与e成正比，与边长成反比。为减少这项误差，测角时标杆应竖直，并尽可能瞄准底部。,(3-22),4、照准误差,人眼可分辨的两个点最小视角为60 使用放大倍数为V的望远镜观测时 最小分辨视角可减小V倍 mV=60/V DJ6经纬仪V =26， mV=60/26= ± 2.3,5、读数误差,使用测微尺的DJ6级光学经纬仪 读数误差为测微尺最小分划1的1/10±6,三、外界条件的影响,松软土壤和风力影响仪器稳定 日晒和环境温度变化引起管水准气泡运动 和视准轴变化 太阳照射地面产生热辐射引起大气层密度变化 目标影像跳动 大气透明度低时目标成像不清晰 视线太靠近建、构筑物时引起旁折光 削弱方法：选择有利的观测时间 布设测量点位时，注意避开松软的土壤和建、构筑物,
