土木工程测量第3章.pptx

土木工程测量第3 章教案l l 为 为 了 了 测 测 量 量 竖 竖 直 直 角 角，经 经 纬 纬 仪 仪 必 必 须 须 在 在 铅 铅 垂 垂 面 面 内 内 安 安 置 置 一 一 个 个 有 有 圆 圆 盘 盘，称 称 为 为 竖 竖 直 直 度 度 盘 盘 或 或竖盘 竖盘(vertical circle)(vertical circle)。l l 竖 竖 直 直 角 角 也 也 是 是 两 两 个 个 方 方 向 向 在 在 度 度 盘 盘 上 上 的 的 读 读 数 数 之 之 差 差，与 与 水 水 平 平 角 角 不 不 同 同 的 的 是 是，其 其 中 中 有 有 一 一 个 个是水平方向。是水平方向。l l 水平方向的读数可以通过竖盘指标管水准器或竖盘指标自动补偿装置来确定；水平方向的读数可以通过竖盘指标管水准器或竖盘指标自动补偿装置来确定；l l 经 经 纬 纬 仪 仪 设 设 计 计 时 时，一 一 般 般 使 使 视 视 线 线 水 水 平 平 时 时 的 的 竖 竖 盘 盘 读 读 数 数 为 为0 0 或 或90 90 的 的 倍 倍 数 数，这 这 样 样，测 测量 量 竖 竖 直 直 角 角 时 时，只 只 要 要 瞄 瞄 准 准 目 目 标 标，读 读 出 出 竖 竖 盘 盘 读 读 数 数 并 并 减 减 去 去 仪 仪 器 器 视 视 线 线 水 水 平 平 时 时 的 的 竖 竖 盘 盘 读 读数就可以计算出视线方向的竖直角。数就可以计算出视线方向的竖直角。3.2 3.2 光学经纬仪的结构及其度盘读数 光学经纬仪的结构及其度盘读数l l 规 规 范 范 给 给 出 出 的 的 国 国 产 产 光 光 学 学 经 经 纬 纬 仪 仪(optical(optical theodolite)theodolite)按 按 其 其 精 精 度 度 划 划 分 分 的 的 型 型 号 号 有 有：DJ07 DJ07、DJ1 DJ1、DJ2 DJ2、DJ6 DJ6、DJ30 DJ30，其 其 中 中 字 字 母 母D D、J J 分 分 别 别 为 为“大 大 地 地 测 测 量 量”和 和“经 经 纬 纬 仪 仪”汉 汉 语 语 拼 拼 音 音 的 的 第 第 一 一 个 个 字 字 母 母，07 07、1 1、2 2、6 6、30 30 分 分 别 别 为 为 该 该 仪 仪 器 器 一 一 测 测 回 回 方 方 向 向 观 观 测 测 中 中误差的秒数。误差的秒数。l l 瑞 瑞 士 士Leica Leica 公 公 司 司 的 的 光 光 学 学 经 经 纬 纬 仪 仪 按 按 其 其 精 精 度 度 划 划 分 分 的 的 型 型 号 号 为 为：T4 T4、T3 T3、T2 T2、T1 T1、T16 T16，其 其 中 中 字 字 母 母T T 为 为 单 单 词 词“Theodolite”(Theodolite”(经 经 纬 纬 仪 仪)的 的 第 第 一 一 个 个 字 字 母 母，以 以 秒 秒 为 为 单 单 位 位的一测回方向观测中误差分别为 的一测回方向观测中误差分别为0.5 0.5、1 1、2 2、6 6、16 16。3.2.1 3.2.1 DJ6 DJ6 级光学经纬仪的结构 级光学经纬仪的结构l l 根 根 据 据 控 控 制 制 水 水 平 平 度 度 盘 盘 转 转 动 动 方 方 式 式 的 的 不 不 同 同，DJ6 DJ6 级 级 光 光 学 学 经 经 纬 纬 仪 仪 又 又 分 分 为 为 方 方 向 向 经 经 纬 纬 仪 仪 和 和复测经纬仪。复测经纬仪。l l 地表测量中，通常使用方向经纬仪，复测经纬仪主要应用于地下工程测量。地表测量中，通常使用方向经纬仪，复测经纬仪主要应用于地下工程测量。l l 图 图3-3 3-3 是北京光学仪器厂生产的 是北京光学仪器厂生产的DJ6 DJ6 级方向光学经纬仪。级方向光学经纬仪。l l 一 一 般 般 将 将 光 光 学 学 经 经 纬 纬 仪 仪 分 分 解 解 为 为 基 基 座 座(tribrach)(tribrach)、水 水 平 平 度 度 盘 盘(horizontal(horizontal circle)circle)和 和 照 照 准 准 部 部(alidade)(alidade)三部分。三部分。第1 页/共20 页 1-1-望 望 远 远 镜 镜 制 制 动 动 螺 螺 旋 旋 2-2-望 望 远 远 镜 镜 微 微 动 动 螺 螺 旋 旋 3-3-物 物 镜 镜 4-4-物 物 镜 镜 调 调 焦 焦 螺 螺 旋 旋 5-5-目 目 镜 镜 6-6-目 目 镜 镜 调 调 焦 焦 螺 螺旋 旋 7-7-光 光 学 学 瞄 瞄 准 准 器 器 8-8-度 度 盘 盘 读 读 数 数 显 显 微 微 镜 镜 9-9-度 度 盘 盘 读 读 数 数 显 显 微 微 镜 镜 调 调 焦 焦 螺 螺 旋 旋 10-10-照 照 准 准 部 部 管 管 水 水 准 准 器 器 11-11-光 光 学 学 对 对 中 中 器 器 12-12-度 度 盘 盘 照 照 明 明 反 反 光 光 镜 镜 13-13-竖 竖 盘 盘 指 指 标 标 管 管 水 水 准 准 器 器14-14-竖 竖 盘 盘 指 指 标 标 管 管 水 水 准 准 器 器 观 观 察 察反 反 射 射 镜 镜15-15-竖 竖 盘 盘 指 指 标 标 管 管 水 水 准 准 器 器 微 微 动 动 螺 螺 旋 旋 16-16-水 水 平 平 方 方 向 向 制 制 动 动 螺 螺 旋 旋 17-17-水 水 平 平 方 方 向 向 微 微 动 动 螺 螺 旋 旋 18-18-水 水 平 平 度 度 盘 盘 变 变 换 换 螺 螺 旋 旋 与 与 保 保 护 护 卡 卡 19-19-基 基 座 座 圆 圆 水 水 准 准 器 器 20-20-基 基 座 座 21-21-轴 轴 套 套 固 固 定 定 螺 螺 旋 旋 22-22-脚 脚 螺 螺旋 旋 第2 页/共20 页(1)(1)基座 基座 基 基 座 座 上 上 有 有 三 三 个 个 脚 脚 螺 螺 旋 旋，一 一 个 个 圆 圆 水 水 准 准 气 气 泡 泡，用 用 来 来 粗 粗 平 平仪器。仪器。水 水 平 平 度 度 盘 盘 旋 旋 转 转 轴 轴 套 套 套 套 在 在 竖 竖 轴 轴 套 套 外 外 围 围，拧 拧 紧 紧 轴 轴 套 套 固 固 定 定螺 螺 旋 旋，可 可 将 将 仪 仪 器 器 固 固 定 定 在 在 基 基 座 座 上 上；旋 旋 松 松 该 该 螺 螺 旋 旋，可 可 将 将经纬仪水平度盘连同照准部从基座中拔出。经纬仪水平度盘连同照准部从基座中拔出。(2)(2)水平度盘 水平度盘 水 水 平 平 度 度 盘 盘 是 是 一 一 个 个 圆 圆 环 环 形 形 的 的 光 光 学 学 玻 玻 璃 璃 盘 盘 片 片，盘 盘 片 片 边 边 缘 缘刻划并按顺时针注记有 刻划并按顺时针注记有0360 0360 的角度数值。的角度数值。(3)(3)照准部 照准部 照 照 准 准 部 部 是 是 指 指 水 水 平 平 度 度 盘 盘 之 之 上 上，能 能 绕 绕 其 其 旋 旋 转 转 轴 轴 旋 旋 转 转 的 的 全 全部 部 部 部 件 件 的 的 总 总 称 称，它 它 包 包 括 括 竖 竖 轴 轴、U U 形 形 支 支 架 架、望 望 远 远 镜 镜、横 横轴 轴、竖 竖 直 直 度 度 盘 盘、管 管 水 水 准 准 器 器、竖 竖 盘 盘 指 指 标 标 管 管 水 水 准 准 器 器(vertical index bubble tube)(vertical index bubble tube)和读数装置等。和读数装置等。照 照 准 准 部 部 的 的 旋 旋 转 转 轴 轴 称 称 为 为 仪 仪 器 器 竖 竖 轴 轴，竖 竖 轴 轴 插 插 入 入 基 基 座 座 内 内 的 的竖轴轴套中旋转；竖轴轴套中旋转；照 照 准 准 部 部 在 在 水 水 平 平 方 方 向 向 的 的 转 转 动 动，由 由 水 水 平 平 制 制 动 动、水 水 平 平 微 微 动 动螺旋控制；螺旋控制；望 望 远 远 镜 镜 在 在 纵 纵 向 向 的 的 转 转 动 动，由 由 望 望 远 远 镜 镜 制 制 动 动、望 望 远 远 镜 镜 微 微 动 动螺旋控制；螺旋控制；竖 竖 盘 盘 指 指 标 标 管 管 水 水 准 准 器 器 的 的 微 微 倾 倾 运 运 动 动 由 由 竖 竖 盘 盘 指 指 标 标 管 管 水 水 准 准 器 器微动螺旋控制；微动螺旋控制；照准部上的管水准器，用于精平仪器。照准部上的管水准器，用于精平仪器。第3 页/共20 页 水 水 平 平 角 角 测 测 量 量 需 需 要 要 旋 旋 转 转 照 照 准 准 部 部 和 和 望 望 远 远 镜 镜 依 依 次 次 瞄 瞄 准 准 不 不 同 同 方 方 向 向 的 的 目 目 标 标 并 并 读 读 取 取 水 水 平 平 度 度 盘 盘 的 的读数；读数；在一测回观测过程中，水平度盘是固定不动的；在一测回观测过程中，水平度盘是固定不动的；为 为 了 了 角 角 度 度 计 计 算 算 的 的 方 方 便 便，在 在 观 观 测 测 开 开 始 始 之 之 前 前，通 通 常 常 将 将 起 起 始 始 方 方 向 向(称 称 为 为 零 零 方 方 向 向)的 的 水 水 平 平 度 度 盘 盘读 读 数 数 配 配 置 置 为 为0 0 左 左 右 右，这 这 就 就 需 需 要 要 有 有 控 控 制 制 水 水 平 平 度 度 盘 盘 转 转 动 动 的 的 部 部 件 件。有 有 两 两 种 种 控 控 制 制 水 水 平 平 度 度 盘 盘 转 转动的结构：动的结构：1)1)水平度盘位置变换螺旋：方向经纬仪使用。水平度盘位置变换螺旋：方向经纬仪使用。2)2)复 复 测 测 装 装 置 置：复 复 测 测 经 经 纬 纬 仪 仪(repetition(repetition theodolite)theodolite)是 是 用 用 复 复 测 测 扳 扳 手 手 代 代 替 替 水 水 平 平 度 度 盘 盘 位 位 置 置 变 变 换 换螺旋来控制控制水平度盘的转动。螺旋来控制控制水平度盘的转动。第4 页/共20 页 3.2.2 3.2.2 DJ6 DJ6 级光学经纬仪的读数装置 级光学经纬仪的读数装置 光学经纬仪的读数设备包括度盘、光路系统和测微器。光学经纬仪的读数设备包括度盘、光路系统和测微器。水 水 平 平 度 度 盘 盘 和 和 竖 竖 直 直 度 度 盘 盘 上 上 的 的 分 分 划 划 线 线，通 通 过 过 一 一 系 系 列 列 棱 棱 镜 镜 和 和透 透 镜 镜 成 成 像 像 显 显 示 示 在 在 望 望 远 远 镜 镜 旁 旁 的 的 读 读 数 数 显 显 微 微 镜 镜 内 内。DJ6 DJ6 级 级 光 光学 学 经 经 纬 纬 仪 仪 的 的 读 读 数 数 装 装 置 置 可 可 以 以 分 分 为 为 测 测 微 微 尺 尺 读 读 数 数 和 和 单 单 平 平 板 板 玻 玻璃读数两种。璃读数两种。(1)(1)测微尺读数装置 测微尺读数装置 测微尺 测微尺(micrometer)(micrometer)读数装置的光路见图 读数装置的光路见图3-6 3-6 所示。所示。将 将 水 水 平 平 玻 玻 璃 璃 度 度 盘 盘 和 和 竖 竖 直 直 玻 玻 璃 璃 度 度 盘 盘 均 均 刻 刻 划 划 为 为360 360 格 格，每 每格的角度为 格的角度为1 1，顺时针注记。，顺时针注记。照 照 明 明 光 光 线 线 通 通 过 过 反 反 光 光 镜 镜1 1 的 的 反 反 射 射 进 进 入 入 进 进 光 光 窗 窗2 2，其 其 中 中 一 一 路 路光 光 线 线 通 通 过 过 编 编 号 号 为 为12 12、13 13、15 15、16 16 的 的 光 光 学 学 组 组 件 件 将 将 水 水 平 平 度 度盘 盘14 14 上 上 的 的 刻 刻 划 划 和 和 注 注 记 记 成 成 像 像 在 在 平 平 凸 凸 镜 镜8 8 上 上；另 另 一 一 路 路 光 光 线 线通 通 过 过 编 编 号 号 为 为3 3、5 5、6 6、7 7 的 的 光 光 学 学 组 组 件 件 将 将 竖 竖 直 直 度 度 盘 盘4 4 上 上 的 的刻划和注记成像在平凸镜 刻划和注记成像在平凸镜8 8 上；上；在平凸镜 在平凸镜8 8 上有两个测微尺，测微尺上刻划有 上有两个测微尺，测微尺上刻划有60 60 格。格。仪 仪 器 器 制 制 造 造 时 时，使 使 度 度 盘 盘 上 上 一 一 格 格 在 在 平 平 凸 凸 镜 镜8 8 上 上 成 成 像 像 的 的 宽 宽 度 度正 正 好 好 等 等 于 于 测 测 微 微 尺 尺 上 上 刻 刻 划 划 的 的60 60 格 格 的 的 宽 宽 度 度，因 因 此 此 测 测 微 微 尺 尺 上 上一小格代表 一小格代表1 1。通 通 过 过 棱 棱 镜 镜9 9 的 的 折 折 射 射，两 两 个 个 度 度 盘 盘 分 分 划 划 线 线 的 的 像 像 连 连 同 同 测 测 微 微 尺 尺上 上 的 的 刻 刻 划 划 和 和 注 注 记 记 可 可 以 以 被 被 读 读 数 数 显 显 微 微 镜 镜 观 观 察 察 到 到，其 其 中 中10 10 是 是读 读 数 数 显 显 微 微 镜 镜 的 的 物 物 镜 镜，11 11 是 是 读 读 数 数 显 显 微 微 镜 镜 的 的 目 目 镜 镜。读 读 数 数 装 装置大约将两个度盘的刻划和注记放大了 置大约将两个度盘的刻划和注记放大了65 65 倍。倍。第5 页/共20 页 图 图3-7 3-7 为读数显微镜视场，为读数显微镜视场，注 注 记 记 有 有“水 水 平 平”(有 有 些 些 仪 仪 器 器 为 为“Hz”Hz”或 或“”)字 字 样 样 窗 窗 口 口 的 的像 像 是 是 水 水 平 平 度 度 盘 盘 分 分 划 划 线 线 及 及 其 其 测 测 微 微尺的像，尺的像，注 注 记 记 有 有“竖 竖 直 直”(有 有 些 些 仪 仪 器 器 为 为“V”V”或 或“”)”)字 字 样 样 窗 窗 口 口 的 的 像 像是 是 竖 竖 直 直 度 度 盘 盘 分 分 划 划 线 线 及 及 其 其 测 测 微 微 尺 尺的像。的像。读 读 数 数 方 方 法 法 为 为：以 以 测 测 微 微 尺 尺 上 上 的 的“0”0”分 分 划 划 线 线 为 为 读 读 数 数 指 指 标 标，“度 度”数 数 由 由 落 落 在 在 测 测 微 微 器 器 上 上 的 的 度 度 盘 盘分 分 划 划 线 线 的 的 注 注 记 记 读 读 出 出，测 测 微 微 尺 尺 的 的“0”0”分 分 划 划 线 线 与 与 度 度 盘 盘 上 上 的 的“度 度”分 分 划 划 线 线 之 之 间 间 的 的、小 小 于 于1 1 的 的 角 角度在测微尺上读出；度在测微尺上读出；最 最 小 小 读 读 数 数 可 可 以 以 估 估 读 读 到 到 测 测 微 微 尺 尺 上 上1 1 格 格 的 的 十 十 分 分 之 之 一 一，即 即 为 为0.1 0.1 或 或6 6。图 图 3-7 3-7 的 的 水 水 平 平 度 度 盘 盘 读 读 数 数 为 为21454.7 21454.7，竖 竖 直 直 度 度 盘 盘 读 读 数 数 为 为7905.5 7905.5。测 测 微 微 尺 尺 读 读 数 数 装 装 置 置 的 的 读 读 数 数 误 误 差 差 为 为测 测 微 微 尺 尺 上 上 一 一 格 格 的 的 十 十 分 分 之 之 一 一，即 即0.1 0.1 或 或6 6。第6 页/共20 页(2)(2)平板玻璃测微尺 平板玻璃测微尺(parallel plate micrometer)(parallel plate micrometer)读数装置 读数装置 在图 在图3-6 3-6 中，平板玻璃安置在水平度盘反光棱镜 中，平板玻璃安置在水平度盘反光棱镜16 16 和竖直度盘反光棱镜 和竖直度盘反光棱镜7 7 之前的位置。之前的位置。读数原理是：将玻璃度盘刻划为 读数原理是：将玻璃度盘刻划为720 720 格，每格的角度为 格，每格的角度为30 30，顺时针注记。，顺时针注记。来 来 自 自 两 两 个 个 度 度 盘 盘 的 的、包 包 含 含 有 有 度 度 盘 盘 刻 刻 划 划 和 和 注 注 记 记 的 的 光 光 线 线1 1 通 通 过 过 平 平 板 板 玻 玻 璃 璃5 5，经 经 反 反 光 光 棱 棱 镜 镜9 9 转 转向 向 后 后 连 连 同 同 测 测 微 微 尺 尺7 7 上 上 的 的 分 分 划 划 一 一 起 起 成 成 像 像 在 在 读 读 数 数 指 指 标 标 面 面8 8 上 上，再 再 经 经 反 反 光 光 棱 棱 镜 镜10 10 进 进 入 入 读 读 数 数显 显 微 微 镜 镜，通 通 过 过 读 读 数 数 显 显 微 微 镜 镜11 11、12 12 就 就 可 可 以 以 观 观 察 察 到 到 读 读 数 数 指 指 标 标 面 面 上 上 的 的 度 度 盘 盘 刻 刻 划 划 和 和 注 注 记 记 及 及测微尺刻划和注记的影像。测微尺刻划和注记的影像。当 当 度 度 盘 盘 刻 刻 划 划 影 影 像 像 不 不 位 位 于 于 双 双 指 指 标 标 线 线 中 中 央 央 时 时，旋 旋 转 转 测 测 微 微 螺 螺 旋 旋2 2，带 带 动 动 齿 齿 轮 轮3 3 进 进 而 而 带 带 动 动 扇 扇形 形 齿 齿4 4 使 使 平 平 板 板 玻 玻 璃 璃5 5 和 和 测 测 微 微 尺 尺7 7 绕 绕 轴 轴6 6 旋 旋 转 转，度 度 盘 盘 刻 刻 划 划 影 影 像 像 移 移 动 动 偏 偏 距 距 位 位 于 于 双 双 指 指 标 标 线 线 中 中央位置，所移偏距则在测微尺上记录下来。央位置，所移偏距则在测微尺上记录下来。第7 页/共20 页 仪 仪 器 器 制 制 造 造 时 时，使 使 度 度 盘 盘 刻 刻 划 划 影 影 像 像 移 移 动 动1 1 格 格 也 也 即 即0.5 0.5 或 或30 30 时 时，对 对 应 应 于 于 测 测 微 微 尺 尺 上 上 移 移 动 动90 90 格 格，则 则 测 测 微 微 尺 尺 上 上1 1 格 格 所 所 代 代 表 表 的 的 角 角 度 度 值 值 为 为306090=20 306090=20，按 按 估 估 读 读 到 到 测 测 微 微 尺 尺1 1 格 格 的 的 十 十 分 分 之 之 一 一，即为 即为2 2。它比测微尺读数装置的读数误差要小。它比测微尺读数装置的读数误差要小。平板玻璃测微尺读数装置的读数窗视场见图 平板玻璃测微尺读数装置的读数窗视场见图3-9 3-9 所示。所示。它 它 有 有3 3 个 个 读 读 数 数 窗 窗 口 口，其 其 中 中 下 下 窗 窗 口 口 为 为 水 水 平 平 度 度 盘 盘 影 影 像 像 窗 窗 口 口，中 中 间 间 窗 窗 口 口 为 为 竖 竖 直 直 盘 盘 度 度 影 影 像 像 窗 窗口，上窗口为测微尺影像窗口。口，上窗口为测微尺影像窗口。读 读 数 数 时 时，先 先 旋 旋 转 转 测 测 微 微 螺 螺 旋 旋，使 使 两 两 个 个 度 度 盘 盘 分 分 划 划 线 线 中 中 的 的 某 某 一 一 个 个 分 分 划 划 线 线 精 精 确 确 地 地 位 位 于 于 双 双 指 指标 标 线 线 的 的 中 中 央 央，0.5 0.5 整 整 倍 倍 数 数 的 的 读 读 数 数 根 根 据 据 分 分 划 划 线 线 注 注 记 记 读 读 出 出，小 小 于 于0.5 0.5 的 的 读 读 数 数 从 从 测 测 微 微 尺 尺 上 上读出，两个读数相加即为度盘的读数。读出，两个读数相加即为度盘的读数。第8 页/共20 页 3.2.3 3.2.3 DJ2 DJ2 级光学经纬仪 级光学经纬仪 图 图3-10 3-10 为苏州第一光学仪器厂生产的 为苏州第一光学仪器厂生产的DJ2 DJ2 级光学经纬仪，各部件名称如下：级光学经纬仪，各部件名称如下：1-1-望远镜制动螺旋，望远镜制动螺旋，2-2-望远镜微动螺旋，望远镜微动螺旋，3-3-物镜，物镜，4-4-物镜调焦螺旋，物镜调焦螺旋，5-5-目镜，目镜，6-6-目 目镜调焦螺旋，镜调焦螺旋，7-7-光学瞄准器，光学瞄准器，8-8-度盘读数显微镜，度盘读数显微镜，9-9-度盘读数显微镜调焦螺旋，度盘读数显微镜调焦螺旋，10-10-测微轮，测微轮，11-11-水平度盘与竖直度盘换像手轮，水平度盘与竖直度盘换像手轮，12-12-照准部管水准器，照准部管水准器，13-13-光学对中器，光学对中器，14-14-水平度盘照明镜，水平度盘照明镜，15-15-垂直度盘照明镜，垂直度盘照明镜，16-16-竖盘指标管水准器进光窗口，竖盘指标管水准器进光窗口，17-17-竖 竖盘指标管水准器微动螺旋，盘指标管水准器微动螺旋，18-18-竖盘指标管水准气泡观察窗，竖盘指标管水准气泡观察窗，19-19-水平制动螺旋，水平制动螺旋，20-20-水平微动螺旋，水平微动螺旋，21-21-基座圆水准器，基座圆水准器，22-22-水平度盘位置变换手轮，水平度盘位置变换手轮，23-23-水平度盘位 水平度盘位置变换手轮护盖 置变换手轮护盖 24-24-基座 基座 25-25-脚螺旋 脚螺旋 第9 页/共20 页 DJ2 DJ2 级光学经纬仪的构造与 级光学经纬仪的构造与DJ6 DJ6 级基本相同，只在度盘读数方面存在下面的差异：级基本相同，只在度盘读数方面存在下面的差异：(1)(1)DJ2 DJ2 级 级 光 光 学 学 经 经 纬 纬 仪 仪 采 采 用 用 重 重 合 合 读 读 数 数 法 法，相 相 当 当 于 于 取 取 度 度 盘 盘 对 对 径 径(直 直 径 径 两 两 端 端)相 相 差 差180 180 处 处 的 的两个读数的平均值，由此可以消除度盘偏心误差的影响，以提高读数精度。两个读数的平均值，由此可以消除度盘偏心误差的影响，以提高读数精度。(2)(2)在 在 度 度 盘 盘 读 读 数 数 显 显 微 微 镜 镜 中 中，只 只 能 能 选 选 择 择 观 观 察 察 水 水 平 平 度 度 盘 盘 或 或 垂 垂 直 直 度 度 盘 盘 中 中 的 的 一 一 种 种 影 影 像 像，通 通 过 过旋转 旋转“水平度盘与竖直度盘换像手轮 水平度盘与竖直度盘换像手轮”来实现。来实现。(3)(3)设 设 置 置 双 双 光 光 楔 楔 测 测 微 微 器 器，分 分 为 为 固 固 定 定 光 光 楔 楔 与 与 活 活 动 动 光 光 楔 楔 两 两 组 组 楔 楔 形 形 玻 玻 璃 璃，活 活 动 动 光 光 楔 楔 与 与 测 测 微 微分 分 划 划 板 板 相 相 连 连。入 入 射 射 光 光 线 线 经 经 过 过 一 一 系 系 列 列 棱 棱 镜 镜 和 和 透 透 镜 镜 后 后，将 将 度 度 盘 盘 某 某 一 一 直 直 径 径 两 两 端 端 的 的 分 分 划 划 同 同时 时 成 成 像 像 到 到 读 读 数 数 显 显 微 微 镜 镜 内 内，并 并 被 被 横 横 线 线 分 分 隔 隔 为 为 正 正 像 像 和 和 倒 倒 像 像。图 图 3-11 3-11 为 为 德 德 国 国 蔡 蔡 司 司 公 公 司 司(Zeiss)(Zeiss)生 生 产 产 的 的Theo Theo 010 010 型 型 经 经 纬 纬 仪 仪(属 属 于 于2 2 级 级)读 读 数 数 镜 镜 中 中 的 的 度 度 盘 盘 对 对 径 径 分 分 划 划 像 像(右 右 边 边)和 和 测 测 微 微器 器 分 分 划 划 像 像(左 左 边 边)，度 度 盘 盘 的 的 数 数 字 字 注 注 记 记 为 为“度 度”数 数，测 测 微 微 分 分 划 划 尺 尺 左 左 边 边 注 注 记 记 为 为“分 分”数 数，右边注记为 右边注记为“十秒 十秒”数。数。第10 页/共20 页 为 为 使 使 读 读 数 数 方 方 便 便 和 和 不 不 易 易 出 出 错 错，现 现 在 在 生 生 产 产 的 的DJ2 DJ2 级 级 光 光 学 学 经 经 纬 纬 仪 仪，一 一 般 般 采 采 用 用 图 图3-12 3-12 所 所 示 示 的 的读 读 数 数 窗 窗。度 度 盘 盘 对 对 径 径 分 分 划 划 像 像 及 及 度 度 数 数 和 和10 10 的 的 影 影 像 像 分 分 别 别 出 出 现 现 于 于 两 两 个 个 窗 窗 口 口，另 另 一 一 窗 窗 口 口 为 为 测 测微 微 器 器 读 读 数 数。当 当 转 转 动 动 测 测 微 微 轮 轮 使 使 对 对 径 径 上 上、下 下 分 分 划 划 对 对 齐 齐 以 以 后 后，从 从 度 度 盘 盘 读 读 数 数 窗 窗 读 读 取 取 度 度 数 数 和 和10 10 数，从测微器窗口读取分数和秒数。数，从测微器窗口读取分数和秒数。第11 页/共20 页 3.3 3.3 经纬仪的安置与水平角观测 经纬仪的安置与水平角观测(1)(1)经纬仪的安置 经纬仪的安置 经 经 纬 纬 仪 仪 的 的 安 安 置 置 包 包 括 括 对 对 中 中(centering)(centering)和 和 整 整 平 平(leveling)(leveling)，其 其 目 目 的 的 是 是 使 使 仪 仪 器 器 竖 竖 轴 轴 位 位 于 于 过 过 测 测站 站 点 点 的 的 铅 铅 垂 垂 线 线 上 上，从 从 而 而 使 使 水 水 平 平 度 度 盘 盘 和 和 横 横 轴 轴 处 处 于 于 水 水 平 平 位 位 置 置，竖 竖 直 直 度 度 盘 盘 位 位 于 于 铅 铅 垂 垂 平 平 面 面内 内。对 对 中 中 的 的 方 方 式 式 有 有 垂 垂 球 球 对 对 中 中(plumb(plumb bob bob centering)centering)和 和 光 光 学 学 对 对 中 中(optical(optical centering)centering)两 两 种 种，整平分粗平和精平。整平分粗平和精平。粗 粗 平 平 是 是 通 通 过 过 伸 伸 缩 缩 脚 脚 架 架 腿 腿 或 或 旋 旋 转 转 脚 脚 螺 螺 旋 旋 使 使 圆 圆 水 水 准 准 气 气 泡 泡 居 居 中 中，其 其 规 规 律 律 是 是 圆 圆 水 水 准 准 气 气 泡 泡 向 向伸 伸 高 高 脚 脚 架 架 腿 腿 的 的 一 一 侧 侧 移 移 动 动，或 或 圆 圆 水 水 准 准 气 气 泡 泡 移 移 动 动 方 方 向 向 与 与 用 用 左 左 手 手 大 大 拇 拇 指 指 和 和 右 右 手 手 食 食 指 指 旋 旋 转 转脚螺旋的方向一致；脚螺旋的方向一致；精平是通过旋转脚螺旋使管水准气泡居中，精平是通过旋转脚螺旋使管水准气泡居中，要 要 求 求 分 分 别 别 转 转 动 动 照 照 准 准 部 部 使 使 管 管 水 水 准 准 器 器 轴 轴 旋 旋 至 至 相 相 互 互 垂 垂 直 直 的 的 两 两 个 个 方 方 向 向 上 上 使 使 气 气 泡 泡 居 居 中 中，其 其 中 中一个方向应与任意两个脚螺旋中心的连线方向平行。一个方向应与任意两个脚螺旋中心的连线方向平行。第12 页/共20 页 经纬仪安置的操作程序是：经纬仪安置的操作程序是：打开三脚架腿，调整好其长度使脚架高度适合于观测者的高度；打开三脚架腿，调整好其长度使脚架高度适合于观测者的高度；张开三角架，将其安置在测站上，使架头大致水平；张开三角架，将其安置在测站上，使架头大致水平；从 从 仪 仪 器 器 箱 箱 中 中 取 取 出 出 经 经 纬 纬 仪 仪 放 放 置 置 在 在 三 三 角 角 架 架 头 头 上 上，并 并 使 使 仪 仪 器 器 基 基 座 座 中 中 心 心 基 基 本 本 对 对 齐 齐三角架头的中心，旋紧连接螺旋后，即可进行对中整平操作。三角架头的中心，旋紧连接螺旋后，即可进行对中整平操作。可以使用垂球对中或光学对中器对中进行经纬仪安置操作。可以使用垂球对中或光学对中器对中进行经纬仪安置操作。1)1)使用垂球对中法安置经纬仪 使用垂球对中法安置经纬仪 将 将 垂 垂 球 球 挂 挂 在 在 连 连 接 接 螺 螺 旋 旋 中 中 心 心 的 的 挂 挂 钩 钩 上 上，调 调 整 整 垂 垂 球 球 线 线 长 长 度 度 使 使 垂 垂 球 球 尖 尖 略 略 高 高 于 于 测 测站点。站点。粗 粗 对 对 中 中 与 与 粗 粗 平 平：平 平 移 移 三 三 脚 脚 架 架(应 应 注 注 意 意 保 保 持 持 三 三 角 角 架 架 头 头 面 面 基 基 本 本 水 水 平 平)，使 使 垂 垂 球 球 尖 尖大致对准测站点的中心，将三脚架的脚尖踩入土中。大致对准测站点的中心，将三脚架的脚尖踩入土中。精 精 对 对 中 中：稍 稍 微 微 旋 旋 松 松 连 连 接 接 螺 螺 旋 旋，双 双 手 手 扶 扶 住 住 仪 仪 器 器 基 基 座 座，在 在 架 架 头 头 上 上 移 移 动 动 仪 仪 器 器，使 使 垂 垂 球 球 尖 尖 准 准 确 确 对 对 准 准 测 测 站 站 点 点 后 后，再 再 旋 旋 紧 紧 连 连 接 接 螺 螺 旋 旋。垂 垂 球 球 对 对 中 中 的 的 误 误 差 差 应 应 小 小 于 于3mm 3mm。精 精 平 平：旋 旋 转 转 脚 脚 螺 螺 旋 旋 使 使 圆 圆 水 水 准 准 气 气 泡 泡 居 居 中 中，转 转 动 动 照 照 准 准 部 部，旋 旋 转 转 脚 脚 螺 螺 旋 旋，使 使 管 管水 水 准 准 气 气 泡 泡 在 在 相 相 互 互 垂 垂 直 直 的 的 两 两 个 个 方 方 向 向 上 上 居 居 中 中。注 注 意 意，旋 旋 转 转 脚 脚 螺 螺 旋 旋 精 精 平 平 仪 仪 器 器 时 时，不会破坏前已完成的垂球对中关系。不会破坏前已完成的垂球对中关系。2)2)使用光学对中法安置经纬仪 使用光学对中法安置经纬仪 光学对中器也是一个小望远镜；光学对中器也是一个小望远镜；第13 页/共20 页 它 它 由 由 保 保 护 护 玻 玻 璃 璃1 1、反 反 光 光 棱 棱 镜 镜2 2、物 物 镜 镜3 3、物 物镜 镜 调 调 焦 焦 镜 镜4 4、对 对 中 中 标 标 志 志 分 分 划 划 板 板5 5 和 和 目 目 镜 镜6 6 组 组成。成。使 使 用 用 光 光 学 学 对 对 中 中 器 器 之 之 前 前，应 应 先 先 旋 旋 转 转 目 目 镜 镜 调 调焦 焦 螺 螺 旋 旋 使 使 对 对 中 中 标 标 志 志 分 分 划 划 板 板 十 十 分 分 清 清 晰 晰，再 再旋 旋 转 转 物 物 镜 镜 调 调 焦 焦 螺 螺 旋 旋(有 有 些 些 仪 仪 器 器 是 是 拉 拉 伸 伸 光 光 学 学对中器 对中器)看清地面的测点标志。看清地面的测点标志。粗 粗 对 对 中 中：双 双 手 手 握 握 紧 紧 三 三 角 角 架 架，眼 眼 睛 睛 观 观 察 察 光 光学 学 对 对 中 中 器 器，移 移 动 动 三 三 脚 脚 架 架 使 使 对 对 中 中 标 标 志 志 基 基 本 本对 对 准 准 测 测 站 站 点 点 的 的 中 中 心 心(应 应 注 注 意 意 保 保 持 持 三 三 角 角 架 架 头 头基本水平 基本水平)，将三脚架的脚尖踩入土中。，将三脚架的脚尖踩入土中。精 精 对 对 中 中：旋 旋 转 转 脚 脚 螺 螺 旋 旋 使 使 对 对 中 中 标 标 志 志 准 准 确 确 对 对准 准 测 测 站 站 点 点 的 的 中 中 心 心，光 光 学 学 对 对 中 中 的 的 误 误 差 差 应 应 小 小于 于1mm 1mm。粗平：粗平：伸缩脚架腿，使圆水准气泡居中。伸缩脚架腿，使圆水准气泡居中。精 精 平 平：转 转 动 动 照 照 准 准 部 部，旋 旋 转 转 脚 脚 螺 螺 旋 旋，使 使 管 管水 水 准 准 气 气 泡 泡 在 在 相 相 互 互 垂 垂 直 直 的 的 两 两 个 个 方 方 向 向 上 上 居 居 中 中。精 精 平 平 操 操 作 作 会 会 略 略 微 微 破 破 坏 坏 前 前 已 已 完 完 成 成 的 的 对 对 中 中 关 关系。系。再 再 次 次 精 精 对 对 中 中：旋 旋 松 松 连 连 接 接 螺 螺 旋 旋，眼 眼 睛 睛 观 观 察 察光 光 学 学 对 对 中 中 器 器，平 平 移 移 仪 仪 器 器 基 基 座 座(注 注 意 意，不 不 要 要有 有 旋 旋 转 转 运 运 动 动)，使 使 对 对 中 中 标 标 志 志 准 准 确 确 对 对 准 准 测 测 站 站点的中心，拧紧连接螺旋。点的中心，拧紧连接螺旋。第14 页/共20 页(2)(2)瞄准和读数 瞄准和读数 测 测 角 角 时 时 的 的 照 照 准 准 标 标 志 志，一 一 般 般 是 是 竖 竖 立 立 于 于 测 测 点 点 的 的 标 标 杆 杆、测 测 钎 钎、用 用 三 三 根 根 竹 竹 杆 杆 悬 悬 吊 吊 垂 垂 球 球 的 的 线 线或觇牌 或觇牌(target)(target)。测量水平角时，以望远镜的十字丝竖丝瞄准照准标志。测量水平角时，以望远镜的十字丝竖丝瞄准照准标志。望远镜瞄准目标的操作步骤如下：望远镜瞄准目标的操作步骤如下：目 目 镜 镜 对 对 光 光：松 松 开 开 望 望 远 远 镜 镜 制 制 动 动 螺 螺 旋 旋 和 和 水 水 平 平 制 制 动 动 螺 螺 旋 旋，将 将 望 望 远 远 镜 镜 对 对 向 向 明 明 亮 亮 的 的 背 背 景 景(如 如白墙、天空等，注意不要对向太阳 白墙、天空等，注意不要对向太阳)，转动目镜使十字丝清晰。，转动目镜使十字丝清晰。粗 粗 瞄 瞄 目 目 标 标：用 用 望 望 远 远 镜 镜 上 上 的 的 粗 粗 瞄 瞄 器 器 瞄 瞄 准 准 目 目 标 标，旋 旋 紧 紧 制 制 动 动 螺 螺 旋 旋，转 转 动 动 物 物 镜 镜 调 调 焦 焦 螺 螺 旋 旋使 使 目 目 标 标 清 清 晰 晰，旋 旋 转 转 水 水 平 平 微 微 动 动 螺 螺 旋 旋 和 和 望 望 远 远 镜 镜 微 微 动 动 螺 螺 旋 旋，精 精 确 确 瞄 瞄 准 准 目 目 标 标。可 可 用 用 十 十 字 字 丝 丝纵丝的单