角测量gaijk学习教程.pptx
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1、一、水平角测量原理1、水平角定义:二条相交直线之间的夹角在水平面上的投影,或者说,二个相交竖直面的二面角。2、如何理解地面点之间的水平角?水平度盘设站观测投影方向值角度第1节 角度测量原理第1页/共156页第2页/共156页第3页/共156页1 1、竖直角(高度角):、竖直角(高度角):在同一竖直面内在同一竖直面内在同一竖直面内在同一竖直面内目标方向与水平线的夹角目标方向与水平线的夹角目标方向与水平线的夹角目标方向与水平线的夹角,称为,称为竖直角竖直角。仰角仰角:竖直面内竖直面内目标方向目标方向目标方向目标方向在水平线之上在水平线之上的竖直角。的竖直角。1 1 1 1(+)俯角俯角:竖直面内竖
2、直面内目标方向目标方向目标方向目标方向在水平线之下在水平线之下的竖直角。俯角为负值。的竖直角。俯角为负值。2 2 2 2(-)2 2 2 2、天顶距、天顶距:地面点的天顶方向至目标方地面点的天顶方向至目标方地面点的天顶方向至目标方地面点的天顶方向至目标方向的夹角向的夹角向的夹角向的夹角。设在观测的设在观测的NM NM NM NM 天顶距为天顶距为Z Z Z Z,竖直角为,竖直角为的的 1 1 1 1 ,因为,因为 Z+Z+Z+Z+1 1 1 1=90=90=90=90,故,故天顶距与竖直角的关系天顶距与竖直角的关系:=90-=90-=90-=90-Z Z Z Z 1 1 1 1 2 2 2 2
3、二、二、二、二、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 天天顶顶方方向向铅铅垂垂线线方方向向第4页/共156页竖直角竖直角 角值范围:角值范围:0 0 0 0 9090;天顶距天顶距Z Z Z Z角值范围:角值范围:0 0 0 0180180。第5页/共156页测角必须满足的几个条件:1)仪器的中心必须位于过测站点的铅垂线上。2)照准部设备(望远镜)要能上下、左右转动,上下转动时所形成的是竖直面。3)要具有能安置成水平位置和竖直位置并有刻划的度盘。4)要有能指示度盘上读数的指标。第6页/共156页第第2 2节节 DJ6DJ6、DJ2DJ2型光学经纬仪型光学经纬仪一.DJ6级光
4、学经纬仪1.经纬仪概述经纬仪分游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪。(按读数分)光学经纬仪的系列为光学经纬仪的系列为DJ2DJ2、DJ06DJ06。D D、J J分别取大地测量仪器、经纬仪的分别取大地测量仪器、经纬仪的汉语拼音字头;数字为一测回的方向观测中误差分别为汉语拼音字头;数字为一测回的方向观测中误差分别为22、66。第7页/共156页经纬仪的精度系列及用途经纬仪的精度系列及用途技术项目一测回水平方向中误差望远镜有效孔径不小于望远镜放大倍数不小于水准管分划值水平度盘垂直度盘主要用途经纬仪等级DJ1 DJ2 DJ6 1 2 6二等平面控制测量及精密工程测量60mm 40mm 40mm30倍
5、28倍 26倍 6/2mm 20/2mm 30/2mm 10/2mm 20/2mm 30/2mm 三、四等平面控制测量及一般工程测量图根控制测量 及一般工程测量技术参数第8页/共156页2 2、DJ6DJ6级光学经纬仪的基本构造级光学经纬仪的基本构造级光学经纬仪的基本构造级光学经纬仪的基本构造望远镜、度盘、基座等。望远镜、度盘、基座等。望远镜、度盘、基座等。望远镜、度盘、基座等。采用光学度盘,借助光学放大和光学测采用光学度盘,借助光学放大和光学测采用光学度盘,借助光学放大和光学测采用光学度盘,借助光学放大和光学测微器读数的仪器微器读数的仪器微器读数的仪器微器读数的仪器第9页/共156页DJ6光
6、学经纬仪第10页/共156页1)望远镜望远镜望远镜由目镜、物镜,十字丝望远镜由目镜、物镜,十字丝分划板及调焦透镜组成。与分划板及调焦透镜组成。与HHHH固连在一起置于支架上,望远固连在一起置于支架上,望远镜绕镜绕HHHH旋转。旋转。水准管水准管与圆水准器与圆水准器第11页/共156页vv 构造构造 为为为为玻玻玻玻璃璃璃璃制制制制成成成成的的的的圆圆圆圆环环环环,在在在在其其其其圆圆圆圆周周周周边边边边缘缘缘缘上上上上刻刻刻刻有等间隔的分划线。有等间隔的分划线。有等间隔的分划线。有等间隔的分划线。2)水平度盘与竖直度盘)水平度盘与竖直度盘v作作用用:在在照照准准某某方方向向时时读读取取水水平平
7、度度盘盘和和竖竖直直度盘的读数。度盘的读数。v组组成成:包包括括水水平平度度盘盘、水水平平度度盘盘配配盘盘装装置置、竖直度盘、光路系统、读数显微镜、测微器。竖直度盘、光路系统、读数显微镜、测微器。第12页/共156页vv 水平度盘水平度盘水平度盘水平度盘:在在在在其其其其圆圆圆圆周周周周上上上上刻刻刻刻有有有有精精精精密密密密的的的的分分分分划划划划由由由由00360360顺顺顺顺时时时时针注记,简称针注记,简称针注记,简称针注记,简称度盘度盘度盘度盘。水水水水平平平平度度度度盘盘盘盘套套套套在在在在竖竖竖竖轴轴轴轴中中中中可可可可以以以以自自自自由由由由转转转转动动动动,度度度度盘盘盘盘圆圆
8、圆圆心心心心与与与与竖轴轴线重合,既可转动又可固定不动。竖轴轴线重合,既可转动又可固定不动。竖轴轴线重合,既可转动又可固定不动。竖轴轴线重合,既可转动又可固定不动。度度度度盘盘盘盘格格格格值值值值(度度度度盘盘盘盘的的的的最最最最小小小小格格格格值值值值):两两两两相相相相邻邻邻邻分分分分划划划划线线线线所对的圆心角所对的圆心角所对的圆心角所对的圆心角 。DJ6DJ6型型型型:光学经纬仪的度盘最小格值为光学经纬仪的度盘最小格值为光学经纬仪的度盘最小格值为光学经纬仪的度盘最小格值为11(3030););););不足一个度盘格值的角值采用光学测微器测定。不足一个度盘格值的角值采用光学测微器测定。不
9、足一个度盘格值的角值采用光学测微器测定。不足一个度盘格值的角值采用光学测微器测定。第13页/共156页v 水平度盘配盘装置 w水平度盘变换钮(手轮)是一个带有齿轮的转动装置,通过齿轮的连接带动度盘转动,转动手轮即拨动了水平度盘,度盘转动的角度值可在读数窗中看到。w 复测钮(复测扳手)板上(关):水平度盘与照准部分离,照准部转动度盘不动;板下(开):水平度盘与照准部合在一起,度盘随照准部一起转动。第14页/共156页vv 竖直度盘竖直度盘:一一一一般般般般有有有有00360360注注注注记记记记,有有有有顺顺顺顺、逆逆逆逆时针之分,简称时针之分,简称时针之分,简称时针之分,简称竖盘竖盘竖盘竖盘。
10、竖竖竖竖直直直直度度度度盘盘盘盘固固固固定定定定在在在在横横横横轴轴轴轴的的的的一一一一端端端端与与与与望远镜一起转动。望远镜一起转动。望远镜一起转动。望远镜一起转动。竖盘注记:全圆式、部分式;竖盘注记:全圆式、部分式;竖盘注记:全圆式、部分式;竖盘注记:全圆式、部分式;顺时针、逆时针顺时针、逆时针顺时针、逆时针顺时针、逆时针第15页/共156页3)基座轴座、脚螺旋、连接板、轴座固定螺旋等。经纬仪照准部的支承装置。经纬仪照准部装在基座轴套以后必须扭紧轴座固定螺旋,一般应用不得松开。轴座固定轴座固定螺旋螺旋第16页/共156页4)其他辅助机构v光学对中器光学对中器光学对中器使用:旋转对中器对中器
11、目镜,看清分划板中心拉伸对中器对中器目镜镜管,看清地面点第17页/共156页v竖盘指标水准管微动螺旋竖盘指标水准管微动螺旋(右图(右图3 3号号螺旋)螺旋)调整竖盘指标水准管气泡居中,使读数指标线处于正确位置。竖盘指标水准管竖盘指标水准管竖盘指标水准竖盘指标水准管微动螺旋管微动螺旋第18页/共156页DJ6型经纬仪部件名称及作用第19页/共156页v 读数显微镜放大水平度盘、竖直度盘及测微器的分划影像,能清晰地读取读数。3、读数方法 右图是我国统一设计的右图是我国统一设计的J6J6光学经纬光学经纬仪的读数系统光路图。仪的读数系统光路图。v度盘读数光学系统:把水平度盘和竖直度盘的度盘刻划影像传送
12、到一个读数窗(读数显微镜)中。注意两路进光。第20页/共156页1 1)分微尺读数装置(分微尺读数装置(分微尺读数装置(分微尺读数装置(J6J6J6J6)在显微镜读数窗与场镜上设置一个带有在显微镜读数窗与场镜上设置一个带有分微尺的分划板,度盘上的分划线经放分微尺的分划板,度盘上的分划线经放大后成像与分微尺全长等长大后成像与分微尺全长等长J J6 6型光学经纬仪的度盘最小格值为11读数窗上的分微尺:11分微尺分划间长度 =度盘1 1格(11)分微尺1 1 间隔分成6060个小格,成像后度盘的最小隔值1 1 正好与分微尺6060格的全长相等。第21页/共156页水平度盘水平度盘读数读数:21507
13、.8(2150748),竖直度盘竖直度盘读数读数:7848.6(784836)。分微尺的最小读数为1 1,可估度到0.10.1格值为0.0.1 1=6=6。度的刻划线落在分微尺上为度读数,同时也是分值的读数指标线;计算以上二数之和为读数窗的读数()。vv 分微尺读数法分微尺读数法分微尺读数法分微尺读数法第22页/共156页分划为60格,格值1分,可估读到0.1分。读数时,以分微尺上的零线为指标线。度数由落在分微尺上的读盘分划的注记读出;小于1度的数值,由分微尺上读出。第23页/共156页第24页/共156页二二.DJ2.DJ2级光学经纬仪级光学经纬仪1 1、DJ2DJ2级光学经纬仪的基本构造级
14、光学经纬仪的基本构造级光学经纬仪的基本构造级光学经纬仪的基本构造水平度盘位置变换手轮第25页/共156页与J6相比,J2增加了:测微轮用于读数时,对径分划线影像符合。换像手轮用于水平读数和竖直读数间的互换。竖直读盘反光镜竖直读数时反光。光学经纬仪的度盘最小格值为光学经纬仪的度盘最小格值为2020;第26页/共156页A、双平板玻璃测微器、双平板玻璃测微器(对径符合测微对径符合测微)它将度盘上相对它将度盘上相对180180180180 的的分划线成像于读数显微镜内,分划线成像于读数显微镜内,采用对径符合与显微镜原理来读数。采用对径符合与显微镜原理来读数。基本原理:基本原理:基本原理:基本原理:转
15、动转动测微轮测微轮时,一对时,一对平板玻璃作平板玻璃作等量相反方向等量相反方向转动,可转动,可使使度盘分划线影像度盘分划线影像做相向移动而彼此接合,做相向移动而彼此接合,(上下线对齐)(上下线对齐)这个等量这个等量的相向移动量可在的相向移动量可在秒盘秒盘相应的转动量上显示出来。相应的转动量上显示出来。现在读数大都采用现在读数大都采用半数字化半数字化对径符合读数法(对径符合读数法(图图)。)。秒盘秒盘秒盘秒盘度盘分划线度盘分划线度盘分划线度盘分划线2 2、读数方法、读数方法、读数方法、读数方法第27页/共156页 读数:读数:读数:读数:1 1)转动测微轮:)转动测微轮:)转动测微轮:)转动测微
16、轮:使对径分划线符合,使对径分划线符合,使对径分划线符合,使对径分划线符合,2 2)读数)读数)读数)读数:(a a图)读数图)读数图)读数图)读数(1)(1)找出正像在左找出正像在左找出正像在左找出正像在左,倒像在右倒像在右倒像在右倒像在右,相差相差相差相差180,180,相距最近的一对相距最近的一对相距最近的一对相距最近的一对度数度数度数度数分划线。分划线。分划线。分划线。(2)(2)读取读数窗中左侧正象度数,如图中读取读数窗中左侧正象度数,如图中读取读数窗中左侧正象度数,如图中读取读数窗中左侧正象度数,如图中285285。(3)(3)读读读读整整整整十十十十分分分分。数数数数正正正正度度
17、度度数数数数分分分分划划划划与与与与倒倒倒倒象象象象度度度度数数数数(相相相相差差差差180)180)分分分分划划划划之之之之间间间间的的的的格格格格数数数数n n,得得得得整整整整1010 的的的的角角角角值值值值为为为为n10n10,图中是,图中是,图中是,图中是510=510=5050(4)(4)读取测微窗分、秒的角值,右图是读取测微窗分、秒的角值,右图是读取测微窗分、秒的角值,右图是读取测微窗分、秒的角值,右图是155.0155.0。(5)(5)计算整个读数结果,得计算整个读数结果,得计算整个读数结果,得计算整个读数结果,得2855155.02855155.0。测微窗测微窗测微窗测微窗
18、v可可读读取取不不足足10 数数,其其将将10 刻刻划划成成600格格,每每小小格格为为1,可可估估度度出出0.1,第28页/共156页vv(b(b图图图图)在读数显微镜中:在读数显微镜中:在读数显微镜中:在读数显微镜中:vv上部窗口:上部窗口:上部窗口:上部窗口:符合窗,符合窗,符合窗,符合窗,显示对径度盘刻划显示对径度盘刻划显示对径度盘刻划显示对径度盘刻划是否符合;是否符合;是否符合;是否符合;vv中间窗口:中间窗口:中间窗口:中间窗口:显示度和整显示度和整显示度和整显示度和整1010 数,数,数,数,vv 下下下下部部部部为为为为测测测测微微微微窗窗窗窗:注注注注记记记记分分分分数数数数
19、,可可可可读读读读取取取取不不不不足足足足1010 数数数数,其其其其将将将将1010 刻刻刻刻划划划划成成成成600600格格格格,每每每每小小小小格格格格为为为为1 1 ,可估度出,可估度出,可估度出,可估度出0.10.1 ,b b图图图图 读读读读 数数数数:94 94 2222 44.044.0 第29页/共156页 B B、移动、移动光楔测微器光楔测微器 实实实实际际际际读读读读数数数数设设设设备备备备中中中中应应应应用用用用了了了了双双双双移移移移动动动动光光光光楔楔楔楔测测测测微微微微器器器器,它它它它采采采采用用用用对对对对径径径径符符符符合合合合读读读读数数数数,在在在在度度
20、度度盘盘盘盘对对对对径径径径两两两两端端端端分分分分划划划划线线线线的的的的光光光光路路路路中中中中各各各各设设设设置置置置一一一一个个个个移移移移动动动动光光光光楔楔楔楔,并并并并使使使使它它它它们们们们的的的的楔楔楔楔角角角角方方方方向向向向设设设设置置置置成成成成相相相相反反反反位位位位置置置置,而而而而且且且且固固固固定定定定在在在在同同同同一一一一个个个个光光光光楔楔楔楔架架架架上上上上作作作作等等等等量量量量移移移移动动动动,以以以以使使使使度度度度盘盘盘盘分分分分划划划划线线线线影影影影像像像像作作作作等等等等距距距距而而而而方方方方向向向向相相相相反反反反的的的的移移移移动动动
21、动。这这这这时时时时,对对对对径径径径分分分分划划划划线线线线影影影影像像像像接接接接合合合合,移移移移动动动动量量量量可可可可在测微分划尺上读出。在测微分划尺上读出。在测微分划尺上读出。在测微分划尺上读出。对对对对径径径径符符符符合合合合测测测测微微微微的的的的主主主主要要要要装装装装置置置置包包包包括括括括有有有有测测测测微微微微轮轮轮轮(设设设设在在在在照照照照准准准准部部部部支支支支架架架架上上上上)、一一一一对对对对光光光光楔楔楔楔和和和和测微窗测微窗测微窗测微窗。下下下下图图图图中中中中a a及及及及a a +180+180 是是是是度度度度盘盘盘盘对对对对径径径径读读读读数数数数
22、值值值值,反反反反映映映映在在在在读读读读数数数数窗窗窗窗中中中中是是是是正正正正像像像像163163 2020 +a a,倒倒倒倒像像像像343343 2020+b+b。图图图图像像像像中中中中度度度度盘盘盘盘刻刻刻刻划划划划最最最最小小小小间间间间隔隔隔隔为为为为2020,对对对对径径径径符合测微是通过光楔的折光作用移动光路实现的,其最终结果是符合测微是通过光楔的折光作用移动光路实现的,其最终结果是符合测微是通过光楔的折光作用移动光路实现的,其最终结果是符合测微是通过光楔的折光作用移动光路实现的,其最终结果是 :vv二分之一读数原理:二分之一读数原理:二分之一读数原理:二分之一读数原理:此
23、此此此处处处处的的的的(a+ba+b)2 2,在在在在对对对对径符合测微控制中称为径符合测微控制中称为径符合测微控制中称为径符合测微控制中称为。第30页/共156页(1)(1)当当当当读读读读数数数数窗窗窗窗为为为为左左左左图图图图时时时时,转转转转动动动动测测测测微微微微轮轮轮轮控控控控制制制制二二二二个个个个光光光光楔楔楔楔同同同同时时时时偏偏偏偏转转转转,其其其其折折折折光光光光作作作作用用用用使光线相对移动,度盘对径读数分划线使光线相对移动,度盘对径读数分划线使光线相对移动,度盘对径读数分划线使光线相对移动,度盘对径读数分划线对称重合对称重合对称重合对称重合,如右图。如右图。如右图。如
24、右图。(2)(2)读取读数窗中左侧正象度数读取读数窗中左侧正象度数读取读数窗中左侧正象度数读取读数窗中左侧正象度数,如图中,如图中,如图中,如图中163163。(3)(3)读读读读整整整整十十十十分分分分。数数数数正正正正度度度度数数数数分分分分划划划划与与与与倒倒倒倒象象象象度度度度数数数数(相相相相差差差差180)180)分分分分划划划划之之之之间间间间的的的的格格格格数数数数n n,n*10n*10;如;如;如;如3*3*10=3010=30;(4)(4)读取测微窗分、秒的角值读取测微窗分、秒的角值读取测微窗分、秒的角值读取测微窗分、秒的角值,右图是,右图是,右图是,右图是816.381
25、6.3。(5)(5)计算整个读数结果计算整个读数结果计算整个读数结果计算整个读数结果,得,得,得,得1633816.31633816.3。读数口诀:读数口诀:读数口诀:读数口诀:正像在左,倒像在右,相差正像在左,倒像在右,相差正像在左,倒像在右,相差正像在左,倒像在右,相差180180,相距最近。,相距最近。,相距最近。,相距最近。vv 对径符合测微的二分之一读数原理对径符合测微的二分之一读数原理对径符合测微的二分之一读数原理对径符合测微的二分之一读数原理注注注注意意意意:水水水水平平平平、竖竖竖竖直直直直度度度度盘盘盘盘对对对对径径径径符符符符合合合合测测测测微微微微光光光光路路路路各各各各
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