经纬仪及其使用要求.doc

《经纬仪及其使用要求.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《经纬仪及其使用要求.doc（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流经纬仪及其使用要求.精品文档.经纬仪及其使用介绍光学经纬仪的种类，重点介绍J6级光学经纬仪的构造和使用方法。学习水平角，竖直角的测量原理和使用经纬仪测量的方法，经纬仪的检验与校正方法，使用经纬仪测量角时应注意的事项，学习用经纬仪进行视距测量的方法。第一节 光学经纬仪的构造光学经纬仪具有精度高、体积小、重量轻、密封性好和使用方便等优点，并采用玻璃度盘和光学测微装置，故有读数准确和使用方便等优点，已普遍取代了精度低、使用金属度盘及游标读数的游标经纬仪。光学经纬仪有很多类型，按精度系列可分为J07、J1、J2、J6、J15、J60等6个等级，“J”

2、是经纬仪的代号，下标数字为该仪器一测回方向中误差，单位为秒。下面着重介绍适用于地形测量和一般工程测量中常用的J6级经纬仪。一、J6级光学经纬仪的构造主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成，如图4-1为杭州红旗光学仪器厂生产的图4-1 CJH-1型J6级经纬仪1读数显微镜 2.瞄准架 3望远镜 4度盘离合扳钮 5脚螺旋 6、三角座 7水平度盘水准器 8反光镜 9竖盘指标水准管 10长反光镜 11望远镜制动板钮 12望远镜微动螺旋 13照准部微动螺旋 14轴座固定螺旋 15水平度盘 16竖盘指标水准管微动螺旋 17竖轴 18中轴套 19照准部制动扳钮CJH-1型J6级经纬仪。（一）照准部 为经纬仪

3、上部可转动的部分，由望远镜3、横轴、竖盘、支架、竖轴17、水平度盘水准器7以及光学读数系统等组成。望远镜在支架上可绕横轴作仰俯转动，并由望远镜制动板钮11和微动螺旋12控制。竖直度盘、横轴与望远镜连成一体，随望远镜一起转动。在竖直度盘同侧支架上设有竖盘指标水准管9，用以指示竖盘指标的标准位置，可用竖盘指标水准管微动螺旋16进行调节。照准部下端的竖轴17插入中轴套18内，中轴套下端与轴座固连，置于基座内，用轴座固定螺旋14紧固，使用仪器时切勿松动该螺旋，以防仪器分离坠落。照准部可绕竖轴在水平方向旋转，并由水平制动板钮19和微动螺旋13控制其转动。为了整平仪器，照准部上设有水平度盘水准器7。（二）

4、水平度盘 水平度盘15是用优质玻璃制成，盘上按顺时针方向刻有从0360的分划，度盘分划值为1，用来测量水平角。水平度盘与一金属的空心轴套（称外轴）结合，套在中轴套18之外。通常水平度盘15是静止的，不随照准部一起转动。若要它转动，可按下水平度盘离合板钮（也称复测板钮）4，使水平度盘与照准部结合在一起，这样，水平度盘能随照准部一起转动。如不需要度盘一起转动时，可将离合板钮4板上，使水平度盘和照准部脱离。有许多经纬仪不设水平度盘离合板钮4，而设置一个水平度盘变位手轮，转动手轮，水平度盘即随之转动。（三）基座 基座上有三个用作整平仪器的脚螺旋5。基座借助中心螺旋与三脚架头连接。二、J6级光学经纬仪的

5、读数方法J6级光学经纬仪的水平度盘和竖直度盘的分划线通过一系列的棱镜和透镜作用，就象于望远镜旁的读数显微镜内，观测者用读数显微镜读取读数。J6级光学经纬仪的读数方法可分为下列两种。（一）分微尺测微器及其读数法 图4-2为CJH-1型光学经纬仪读数系统光路图。光线经反光镜1反射进入进光窗2后光分两路：一路经照明棱镜3照亮了竖盘4的分划，经转向棱镜5和竖盘物镜组6以及转向棱镜7将竖盘分划线成象在刻有分微尺的指标镜8的平面上，再经过转向棱镜9和转象透镜10在读数显微镜目镜的焦平面上成象；另一路光线经转向棱镜12的折射，透镜13的聚光，照亮水平度盘14，经转向棱镜15，和水平度盘物镜组16，以及转向棱

6、镜17，将水平度盘的分划线也成象在指标镜8上，此后的光路与竖盘光路相平行。如图4-3所示，度盘分划值为1，图中115和116两根分划线为水平度盘的象，47和48的两根分划线为竖盘的象。分微尺为以1弧长分成60格，因此，分微尺最小分划值为1，可估读至0.1。读数时，先调节读数显微镜目镜，使度盘和分微尽分划线均很清晰，然后先读出位于分微尺中的度盘分划线的注记度数，再以度盘分划线为指标，在分微尺上读取分数，估读秒数，两者相加即得度盘读数。如图4-3中水平度盘读数为115560，竖盘读数为48090。采用上述读数方法的除我国多数厂家生产的J6级经纬仪外，还有蔡司030、020、意大利T4150等光学经

7、纬仪也都采用这种读数方法。（二）单平板玻璃测微器及其读数方法 北光DJ6-1光学经纬是采用这种读数方法，图4-4是它的读数系统光路图。从图中可以看出，与分微尺测微器在构造上不同的地方是：经过竖盘的光线先折向水平度盘，然后与水平度盘的光线一起转向指标镜1；在光路系统中增设一块可以偏转的平板玻璃2，和一块与平板玻璃构造上相连的扇形测微分划板3，转动测微手轮4，平板玻璃2和测微分划板3就绕同一轴转动一角度，使通过平板玻璃的光线平行移动一段微小的距离。其移动量可从测微分划板的摆动幅度得出。转动测微手轮时，在读数显微镜中可以看到度盘分划象和测微分划板上测微尺的象，同时相对于指标镜上的指标线移动。度盘分划

8、象移动一格，恰好是测微尺的象移动整尺段。故度盘上不足一个分划的读数可以根据测微尺读取。该仪器度盘最小分划值为30，注记至度。测微尺上最小分划值为20，估读四分之一格（5），每5一注记，整尺段为30。读数时，先转动测微手轮，使度盘上某一分划线精确地夹在双丝指标的中间并读取该分划的度盘读数，然后再加上单丝指标处的读数。如图4-5（a）中，水平度盘读数为2930+2320=295320；图4-5（b）中，竖直读数为117+0210=1170210。三、经纬仪的使用经纬仪的基本操作为：对中、整平、瞄准和读数。（一）对中对中的目的是使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。其操作步骤为：（1）张开脚架，调节脚

9、架腿，使其高度适宜，并通过目估使架头水平、架头中心大致对准测站点。（2）从箱中取出经纬仪安置于架头上，旋紧连接螺旋，并挂上锤球。如锤球尖偏离测站点较远，则需移动三脚架，使锤球尖大致对准测站点，然后将脚架尖踩实。（3）略微松开连接螺旋，在架头上移动仪器，直至锤球尖准确对准测站点，最后再旋紧连接螺旋。（二）整平整平的目的是调节脚螺旋使水准管气泡居中，从而使经纬仪的竖轴竖直，水平度盘处于水平位置。其操作步骤如下：（1）旋转照准部，使水准管平行于任一对脚螺旋（图4-6（a）。转动这二个脚螺旋，使水准管气泡居中。（2）将照准部旋转90，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中（4-6（b）。（3）按以上步骤重

10、复操作，直至水准管在这两个位置上气泡都居中为止。使用光学对中器进行对中、整平时，首先通过目估初步对中（也可利用锤球），旋转对中器目镜看清分划板上的刻划圆圈，再拉伸对中器的目镜筒，使地面标志点成象清晰。转动脚螺旋使标志点的影像移至刻划圆圈中心。然后，通过伸缩三脚架腿，调节三脚架腿的长度，使经纬仪圆水准器气泡居中，再调节脚螺旋精确整平仪器。接着通过对中器观察地面标志点，如偏刻划圆圈中心，可稍微松开连接螺旋，在架头移动仪器，使其精确对中，此时，如水准管气泡偏移，则再整平仪器，如此反复进行，直至对中、整平同时完成。（三）瞄准瞄准目标的步骤如下：（1）目镜对光将望远镜对向明亮背景，转动目镜对光螺旋，使十

11、字丝成象清晰。（2）粗略瞄准松开照准部制动螺旋与望远镜制动螺旋，转动照准部与望远镜，通过望远镜上的照门和准星对准目标，然后旋紧制动螺旋。（3）物镜对光转动位于镜筒上的物镜对光螺旋，使目标成象清晰并检查有无视差存在，如果发现有视差存在，应重新进行对光，直至消除视差。（4）精确瞄准旋转微动蚴旋，使十字丝纵丝准确对准目标。（四）读数读数前应调整反光镜的位置与开合角度，使读数显微镜视场内亮度适当，然后转动读数显微镜目镜进行对光，使读数窗成象清晰，再按上节所述方法进行读数。第二节 水平角测量一、水平角测量原理观测水平角是确定地面点位的基本工作之一。空间相交的两条直线在水平面上的投影所夹的角度叫水平角。如

12、图4-7所示，通过地面上AO、BO的垂直面投影到水面P上为A1O1、B1O1，则A1O1B1=，便是地面上OA与OB两方向间的水平角。为了测出水平角，可在过O点铅垂线上任一点O2处，放置一个有刻度的水平圆盘，使其中心与O2重合，则过OA、OB两竖直面与圆盘交线上的读数设为a和b，如圆盘上的分划为顺时针方向注记，则得水平角： =ba二、水平角测量方法水平角观测的方法常用的有测回法和全圆测回法两种。（一）测回法测回法适用于观测两个方向之间的单角，如图4-8所示为采用测回法观测水平角MON的操作步骤：在测站O点安置经纬仪，以盘左位置（竖盘在望远镜视准方向的左侧）照准目标M，读取水平度盘读数左，以顺时

13、针方向转动照准部照准目标N，读取水平度盘读数左，则盘左所测的角值为：MON左=左左以上完成了上半个测回。为了检核及消除仪器误差对测角的影响，应该以盘右位置再作下半个测回。作下半测回时，先照准左目标N，逆时针方向转动照准部照准目标M，设水水度盘读数分别为右、左，则下半测回角值：MON右=右右用J6级经纬仪观测水平角上、下两个半测回角值差（称不符值）应40。达到精度要求取平均值作为一测回的结果，即 AOM=（AOM左AOM右）表4-1是测回法水平角观测手簿。为提高角度观测的精度，往往需观测几个测回。为了减少度盘分划不均匀误差对测角的影响，要求每个测回之间将度盘变换（为测回数）。如=2时，各测回起始

14、方向的度盘读数应相差90。为了操作和计算方便，应使第一测回起始方向的度盘读数常略大于0，如表4-1为进行两个测回的观测记录，第一测回起始方向（盘左位置）度盘读数为00130，第二测回起始方向的度盘读数应为90略多，表中为900236。为此，对于设有水平度盘离合报钮或设有水平度盘变换手轮的仪器，则应使用水平度盘离合报钮或水平度盘变换手轮，使各测回起始方向的度盘读数等于所需要设置的读数。在计算角值时，如右目标度盘读数小于左目标度盘读数时，则应在右目标度盘读数中加360再减左目标度盘读数。表4-1 水平角观测手簿 （测回法）测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回去角值各测回平均角值备注0左M0

15、0130680542680545680544N680712右M1800142680548N2480730左M900236680536680542N1580812右M2700248680548N3380836（二）全圆方向观测法在一个测站上，当观测方向在三个以上时，如图4-9，一般采用全圆方向观测法（在半测回中如不归零称方向观测法），即从起始方向顺次观测各个方向后，最后要回测起始方向，即全圆的意见。最后一步称为“归零”，这种半测回归零的方法称为“全圆方向法“，如图中OA为起始方向，也称零方向。观测步骤如下：（1）安置仪器于O点，盘左位置且使水平度盘读数略大于0时照准起始方向，如图中的A点，读取水

16、平度盘读数a。（2）顺时针方向转动照准部，依次照准B、C、D各个方向，并分别读取水平度盘读数为b、c、d，继续转动再照准起始方向，得水平度盘读数为a。这步观测称为“归零”，a与a之差，称为“半测回归零差”。J6级经纬仪为24。如归零差超限，则说明在观测过程中，仪器度盘位置有变动，此半测回应该重测。以上观测过程为全圆方向法的上半个测回。（3）以盘右位置按逆时针方向依次照准A、D、C、B、A，并分别读取水平度盘读数。以上为下半个测回，合起来称为一测回。每次读数都应按规定格式记入表4-2中。全圆方向观测法的计算与限差（1）、两倍照准误差2C的计算 在同一测回内同一方向的两倍照准误差为2C=盘左读数-

17、（盘右读数180）同一测回内各方向2C值之间互差（变动范围），对J6级不应大于25（2）、一测回内各方向平均读数的计算同一方向的平均读数=1/2 盘左读数+（盘右读数180），填入表中第7栏。起始方向有两个平均读数，应再取其平均值，将算出的结果填入同一栏的括号内，如第一测回中的（00115）。（3）、归零方向值的计算 将各个方向的平均读数减去起始方向的平均读数，即得各个方向与起始方向之间的角值，称为归零方向值；显然起始方向归零后的值为00000，见表中8栏。（4）、各测回归零后方向值平均值的计算 当各测回同一方向的归零方向值之差，对于J6级如不大于24，则可取其平均数作为该方向的最后结果。相邻

18、两方向值之差即得水平角。对于上述各项限差，不同精度的仪器有不同的规定。当观测误差超限时，应进行重测。表4-2 全圆方向法观测手簿测站测回数目标读数2C=左-（右180）平均读数=左（右180）归零后之方向值各测回归零方向值之平均数略图及角值盘左盘右1234567891001ABCDA0 01 0091 54 06153 32 48214 06 120 01 24180 01 18271 54 00333 32 4834 06 06180 01 18-18+60+06+06（0 01 15）0 01 0991 54 03153 32 48214 06 090 01 210 00 0091 52

19、48153 31 33214 04 540 00 0091 52 45151 31 33214 05 00A905245BD 593848623327 CD2ABCDA90 01 12181 54 00243 32 54304 06 3690 01 36270 01 241 54 1863 33 06124 06 30270 01 36-12-18-12+60（90 01 27）90 01 18181 54 09243 33 00304 06 3390 01 360 00 0091 52 42153 31 33214 05 06第三节 竖直角测量一、竖直角的概念在同一竖直面内，倾斜视线与水平线

20、之间的夹角，称为竖直角（竖角）。如倾斜视线在水平视线之上为仰角，符号为正，如图4-10中的+741；如倾斜视线在水平视线之下为俯角，符号为负，如图中的-1232。竖直角的角值从090。在同一铅直面内，从天顶方向与倾斜视线之间的夹角，称为天顶角。从天顶到天底，角值为0180。天顶角一盘用Z表示，如图4-10中两倾斜视线的天顶角分别为8219和10232。二、 竖直度盘的构造图4-11是J6级光学经纬仪竖盘结构的示意图。主要包括竖盘、竖盘指标、竖盘指标水准管和竖盘指标水准管微动螺旋。竖盘固定在望远镜横轴的一侧，随望远镜在竖直面内同时上、下转动；竖盘读数指标不随望远镜转动，它与竖盘指标水准管连结在一

21、起微动架上，转动竖盘指标水准管微动螺旋，可使竖盘读数指标在竖直面内作微小移动。当竖直指标水准管气泡居中时，指标应处于正确位置。所谓正确位置，即当望远镜视准轴和竖盘指标水准管轴同时水平时，在读数窗上指标所指竖盘读数为一特定的度数，该数通常为0或90的整倍数，此读数即为视线水平时的竖盘读数。竖盘刻划注记形式很多，常见的光学经纬仪都为全圆式刻划，如图4-12所示。其中分顺、逆时针两种注记。盘左位置水平视线时竖盘读数均为90，盘右位置水平视线时竖盘读数均为270。多数J6级经纬仪采用的是顺时针注记竖盘。三、竖角的观测在测站安置经纬仪，盘左位置照准目标，一般是以十字丝切于目标上某一位置；转动竖盘水准管微

22、动螺旋，使竖盘水准管气泡居中，读取竖盘读数，记入观测手簿表4-3中；同法以盘右位置再作一次观测。四、 竖角的计算根据竖角的基本概念，它是在竖直面内目标方向与水平方向间的夹角。不过任何注记的竖盘形式，当视线水平时，其盘左、盘右时的读数都是个定值，所以测定竖角时只需读取照准目标时的竖盘读数即可。将两数相减便得竖角角值。至于究竟以哪个读数作为被减数、哪个读数作为减数，应根据竖盘注记形式而定。为此，对所用仪器必须把望远镜放在大致水平位置时观察读数，如当望远镜上倾时观察读数是增还是减，便可确定竖角的计算公式。1当望远镜上倾时，如竖盘读数增加，则竖角=（照准目标时的读数）-（视线水平时的读数）；2当望远镜

23、上倾时，如竖盘读数减少，则竖角=（视线水平时的读数）-（照准目标时的读数）。今以J6级经纬仪的竖盘注记形式为例，如图4-13。盘左，视线水平时的读数为90，当望远镜上倾时，读数减少；盘右，视线水平时的读数为270，当望远镜上倾时，读数增加。根据上列的竖角计算公式可得上图中竖盘的竖角计算式为：L=90LR=R270或 (4-1)例：设图4-13中，当照准一高处目标A时，试求竖角的角值。（4-1）式同样适用于俯角的计算。例如，算得表4-3中倾斜方向线的竖角为第四节 经纬仪的检验与校正为了能精确地测得水平角，要求经伟仪各主要轴线之间必须满足一定的几何条件，如图4-14图所示。经伟仪的主要轴线和相互间

24、应满足的几何条件如下：照准部水准管轴应垂直于竖轴；视准轴应垂直于横轴；十字丝纵丝应垂直于横轴；横轴应垂直于竖轴竖盘指标应处于正确的位置，即指标差等于零。 上述条件在仪器出厂时一般是能满足要求的。但由于在使用和搬运过程中的磨损和震动等影响，上述条件可能发生变动，因此，在使用仪器前，必须进行检验和校正。其方法步骤如下：一、 水准管轴应垂直于竖轴（一）检验先将仪器大致整平，转动照准部使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，即/AB，如图4-15（a），调节脚螺旋A和B，使气泡居中；转动照准部，使水准管/AC（应注意 a端与A在同一侧，旋转脚螺旋C（此时不能转动脚螺旋A），使气泡居中，见图4-15（b），

25、这时B、C两脚螺旋已等高；转动照准部使水准管/CB，见图4-15（c），若水准管气泡仍居中，则条件满足，否则应进行校正。（二）校正用拔针拔动水准管校正螺丝，使气泡精确居中。校正时，不能转动脚螺旋B、C，因经过（a）、（b）两步骤操作后，B、C脚螺旋已等高。再重复进行几次，直至照准部转到任何位置，气泡偏离零点位置不超过一格为止。二、十字丝纵丝应垂直于横轴（一）检验整平仪器，从十字丝纵丝一端照准一清晰的固定点，固定照准部和望远镜的制动螺旋，微动望远镜微动螺旋，使望远镜上下微动，如果所照准的点始终不离纵丝，则条件满足，否则应进行校正。（二）校正卸下目镜端护盖，如图4-16，为十字丝分划板校正设备，松

26、开四只十字丝分划板套筒压环固定螺丝，转动十字丝套筒，使十字丝纵丝处于正确位置后，固紧压环固定螺丝。三、视准轴应垂直于横轴（一）检验安置经纬仪，盘左照准一清晰的固定点，读水平度盘读数设为；盘右位置照准同一点，读水平度盘读数设为；如，则条件满足，如不相差，计算盘右位置照准目标的平均读数a，即（二）校正微动照准部微动螺旋，使水平度盘读数等于a，此时十字丝交点已偏离所照准的固定点。然后用拔针拔动十字丝环上的左右两只校正螺丝，见图4-16，一松一紧水平移动使十字丝交点对准所照准的固定点为止。四、横轴应垂直于竖轴（一）检验将仪器安置在离墙2030m处，盘左位置照准墙上高处一固定点P，如图4-17，选择P点

27、时应使仰角大于30，且使视线尽量正对墙面为宜，照准P点后，用水平视线在墙上定出一点P1；以盘右位置照准P点，再用水平视线在墙上定出一点P2；如P1、P2两点重合，则条件满足，否则需进行校正。（二）校正因为盘左与盘右位置的照准面是向着相反的方向各偏了一个角度，所以、两点的中点和高处的P点是在同一铅垂线上。校正时，照准中点后，仰视P点，因为横轴不垂直于竖轴，此时十字丝交点必然落到P点一侧的点。调节横轴一端的高低，使十字丝交点对准P点。横轴的校正方法因仪器构造不同而异。图4-18所示为DJ6级光学经纬仪常见的横轴校正装置。校正时，打开仪器右支架护盖，放松三个偏心支承板固定螺丝1，转动偏心支承板2，即

28、可使横轴右端升降。光学经纬仪的横轴是密封的，出厂时此条件已有保证。通过检查，如必须校正时，应由有经验的仪器检修人员进行或送厂修理。第五节 水平角度测量的误差和注意事项一、角度测量的误差水平角测量的主要误差来源有以下几个方面：（一）仪器误差（1）由于仪器检校不完善所引起的误差其中望远镜视准轴不严格垂直于横轴、横轴不严格垂直于竖轴所引起的误差，可以采用盘左、盘右观测取平均的方法来消除，而竖轴不垂直于水准管轴所引起的误差则不能通过盘左、盘右观测取平均或其它观测方法来消除，因此，必须认真做好仪器此项检验、校正。（2）由于仪器制造加工不完善所引起的误差例如照准部偏心差与水平度盘分划误差等。经纬仪照准部旋

29、转中心应与水平度盘中心重合，如果两者不重合，即存在照准部偏心差，在水平角测量中，此项误差影响也可通过盘左、盘右观测取平均的方法来消除。水平度盘分划误差的影响一般较小，当测量精度要求较高时，可采用各测回间变换水平度盘位置的方法进行观测，以减弱这一项误差影响。（二）安置仪器的误差（1）对中误差如图4-19，设O为测站点，A、B为目标点，由于仪器存在对中误差，仪器中心偏至点，的距离称为测站偏心距，以e表示。由图可知，实测角度与正确角值的之间的关系式为：（2）整平误差整平误差不能用观测方法来消除，此项误差的影响与观测目标时视线竖直角的大小有关，当观测目标与仪器视线大致同高时，影响较小；当观测目标时，视

30、线竖直角较大，则整平误差的影响明显增大，此时，应特别注意认真整平仪器，当发现水准管气泡偏离零点超过一格以上时，应重新整平仪器，重新观测。（三）目标偏心误差如图4-20，O为测站点，B为目标点，由于设置观测标存在误差，使标志中心与B点不在同一铅垂线上，而偏离至，的距离称为目标偏心距，以表示，则目标偏心误差对所测水平角的影响为： （42）式中D：OB的水平距离；：观测方向与目标偏心方向之间的夹角。为了减少目标偏心对水平角观测的影响，当用标作为观测标志时，标杆应竖直，且尽量瞄准标杆的底部。当仪器至目标的距离较短时，最好用锤球线或测钎作为观测标志。（四）观测误差（1）照准误差照准误差主要与望远镜放大倍

31、率V有关，也受到对光的视差，观测标志的形式以及大气温度、透明度等外界因素的影响。一般可用下式来计算，DJ6级经纬仪的望远镜放大倍率一般为2630倍，故照准误差约为.（2）、读数误差读数误差主要与经纬仪所采用的读数设备有关。DJ6级经纬仪上读数设备的读数中误差为。（五）外界条件的影响外界自然条件的影响比较复杂，一般难以由人力来控制，如强风、松软的土质会影响仪器的稳定；受地面辐射热的影响，物象会跳动，大气的透明度会影响照准精度，温度的变化影响仪器的整平，等等。因此，只有选择有利的观测时间和条件，尽量避开不利因素，使其对观测的影响降低到最小的程度。二、水平角观测注意事项用经纬仪测角时，往往由于疏忽大

32、意而产生错误，如测角时仪器没有对中整平，望远镜瞄准目标不正确，度盘读数读错，记录记错和拧错制动旋钮等，因此，测角时必须注意下列几点：1. 仪器安置的高度要合适，脚架要踩实。在观测时不要手扶或碰动三脚架，转动照准部和使用各种螺旋时，用力要轻。2. 如观测的两个目标高低相差较大，更须注意仪器整平。3. 对中要准确，测角精度要求越高或边长越短时，对中要求越严格。4. 尽量用十字丝交点瞄准标杆底部或木桩上的小钉。5. 一定要按观测目标的顺序记录水平度盘的读数，记录要清楚，发现错误，立即重测。6. 在一个测回的水平角观测过程中不得再调整照准部水准管。如气泡偏离中央太多时，须再次整平仪器，重新观测。第六节

33、 视距测量视距测量是根据光学原理，利用望远镜中十字丝分划板上的两条视距丝在标尺上截取的长度和倾斜角、间接测定两点间的水平距离和高差的一种方法。此法不受地形起伏限制，操作简便迅速，广泛应用于地形测量中。在任何仪器的望远镜中装上视距丝，都可进行视距测量。一、视距测量的原理（一）视线水平时的测距原理设欲测定A、B两点间的水平距离D，如图4-21所示。在A点安置仪器，从望远镜水平视线照准B点所竖立的标尺。设视距丝的上丝m和下丝n分别截于标尺上的M和N处，M和N间的长度称视距尺间隔（简称尺间隔），用表示，p为两视距丝在分划板上的距离，F为物镜焦点，为物镜焦距，为为物镜至仪器中心的距离。由图可知，因视线水

34、平并与标尺垂直，则因 设 ， 则 （4-3）式中K称为乘常数，通常为100；C为加常数，虽因是个变数，但变动范围很小，C值一般不超过0.3 m。公式（4-4）是外对光望远镜计算平距的公式。对于内对光望远镜在设计时使加常数C近于零，因此，在视线水平时计算水平距离的公式为 （4-4）从图中可知，与水准测量一样，A、B两点间的高差为为仪器高，是标志中心到仪器横轴中心的距离；为十字丝横丝（中丝）在标尺上的读数。（二）视线倾斜时计算距离和高差的公式上述视距公式是视线与标尺垂直的前提下导出的。因地形起伏及通视条件，往往必须使视线倾斜后才能读取尺间隔。由图4-22可知，为了仍使用公式（4-4）先计算A、B两

35、点间的斜距，然后根据竖角，即可求得水平距离D和高差h。因此，必须将视线与标尽斜交时的尺间距换算成垂直相交时的尺间隔。由于Q角很小，约为34，故可把GMM和GNN近似地视为直角，且因MGM=NGN=，故可得出MN（）与MN（）的下列关系：MN= MGGN=MGcosGNcos =（MGGN）cos= MNcos即 =cos对于内对光望远镜并根据公式（4-5）可得斜距L=K=Kcos式中K称为视距，L称为斜距。A、B两点间的水平距离为D= Kcoscos= Kcos2 （4-5）由图中可知，A、B两点间的高差为即 （4-6）（4-5）和（4-6）为视线倾斜时测定平距和高差的公式。实际工作中，可使照

36、准高等于仪器高，则得 （4-7）上面两式算出的高差其称号与角的符号相同。用视距法进行碎部测量时，一般都用盘左一个位置进行；又象J6级光学经纬仪在盘左时竖盘读数为天顶角，因此，应直接按天顶角计算平距和高差，这样可减少再按读数计算竖角的麻烦。根据天顶角计算平距和高差的公式如下： 因在盘左时天顶角和竖角有下列关系，即、0时，即Z90，则 =90Z （a）、0时，即Z90 -=90-Z （b）以（a）或（b）两式分别代入公式（4-5）和（4-6），都可得出下列两个公式，即 （4-8） （4-9）当Z90时，即0，算出的高差为负值。二、视距测量方法（一）视距测量的观测步骤如图4-22所示，安置仪器于A点

37、，量出仪器高，使竖盘指标水准管气泡居中（在地形测量中，气泡调节居中后，观测其他碎部点时不必每次再转动竖盘指标水准管微动螺旋）照准B点标尺，为了提高观测速度，减少估读毫米数的麻烦，可使下丝切于附近整厘米分划上。根据尺间隔和竖盘读数代入（4-8）和（4-9）即可算得水平距离D和高差。例：使用J6级经纬仪并在盘左位置测得尺间隔为1.03m，中丝读数为2.40m，= 1.54m，竖盘读数为7539，求平距D和高差。因盘左竖盘读数L等于天顶角Z，代入公式（4-9）和（4-10），则得=103sin27539=96.67m 103sin（27539）1.542.4=23.87m如根据竖盘读数算出角，并代入

38、公式（4-8）和（4-9）算出的结果相同。（二）视距常数的测定仪器经过长期使用或拆洗后，视距常数可能会发生变化，所以使用一段时期后应加以测定。因目前大部分光学仪器的望远镜都是内对光望远镜，加常数都近于零，故只需测定乘常数即可。对于乘常数K值的测定要细心，因其误差的存在，将对观测结果产生很大的影响。测定方法如下：在平坦的地面上选择一条线，如图4-24所示。在A点打一木桩（在水泥路面上可用粉笔作标志），从该点起沿直线方向依次量取20m、40m、60m、80m 等距离得B1、B2、B3、B4各点，并做上标志。安置仪器于A点，用水平视线依次照准B1、B2、B3、B4各点上的视距尺，并读得各点尺间隔为1、2、3、4。根据这些读数和所量的距离，按（4-5）式可算得：取其平均值作为所求的乘常数K，即按下式计算K值的精度，即，一般要求达到。如测出的K值不符要求，应按实际K值进行平距和高差的计算。