数字测图原理与方法课程总结.ppt
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1、第五章 角度、距离测量5-1角度测量原理角度测量原理5-2经纬仪经纬仪5-3角度观测方法角度观测方法5-4水平角观测的误差水平角观测的误差5-5经纬仪的检验经纬仪的检验5-6钢尺量距和视距法观测钢尺量距和视距法观测5-7三角高程测量三角高程测量5-1角度测量原理角度测量原理角度测量是确定地面点为的基本测量工作之一,包括水平角度测量是确定地面点为的基本测量工作之一,包括水平角测量和竖直角用于角度测量的仪器是经纬仪。角测量和竖直角用于角度测量的仪器是经纬仪。水平角观测原理水平角观测原理所谓水平角就是相交的两直线之间的所谓水平角就是相交的两直线之间的夹角在水平面夹角在水平面上的投影,角值为上的投影,
2、角值为0360,测量中所要观测的水平角为其在水平面上的测量中所要观测的水平角为其在水平面上的投影,如图所示投影,如图所示=b右右-a右右竖直角测量原理竖直角测量原理 竖直角是同一数值面内目标方向与一特定方向之间竖直角是同一数值面内目标方向与一特定方向之间竖直角是同一数值面内目标方向与一特定方向之间竖直角是同一数值面内目标方向与一特定方向之间的夹角。测定竖直角也与测水平角一样,其角值也是度的夹角。测定竖直角也与测水平角一样,其角值也是度的夹角。测定竖直角也与测水平角一样,其角值也是度的夹角。测定竖直角也与测水平角一样,其角值也是度盘上两个方向读数之差,所不同的是两方向中必须一个盘上两个方向读数之
3、差,所不同的是两方向中必须一个盘上两个方向读数之差,所不同的是两方向中必须一个盘上两个方向读数之差,所不同的是两方向中必须一个是水平方向,所以在测定竖直角值时只需对视线所指向是水平方向,所以在测定竖直角值时只需对视线所指向是水平方向,所以在测定竖直角值时只需对视线所指向是水平方向,所以在测定竖直角值时只需对视线所指向的目标读取竖盘读数,即可计算出竖直角。的目标读取竖盘读数,即可计算出竖直角。的目标读取竖盘读数,即可计算出竖直角。的目标读取竖盘读数,即可计算出竖直角。ABCab5-2经纬仪经纬仪经纬仪的基本结构及分类经纬仪的基本结构及分类经纬仪主要由照准部、水平度盘、基座三部分构成,经纬仪主要由
4、照准部、水平度盘、基座三部分构成,望远镜与竖盘固连,安装在仪器的支架上。这一望远镜与竖盘固连,安装在仪器的支架上。这一部分仪器的照准部。照准部的竖轴插入仪器的轴部分仪器的照准部。照准部的竖轴插入仪器的轴套内,照准部可做水平旋转;水平度盘安装在水套内,照准部可做水平旋转;水平度盘安装在水平度盘的轴套外围,水平读盘不与照准部旋转轴平度盘的轴套外围,水平读盘不与照准部旋转轴接触。接触。经纬仪有光学经纬仪和电子经纬仪经纬仪有光学经纬仪和电子经纬仪经纬仪的安装经纬仪的安装 经纬仪的安装包括对中和整平。对中的目的是使仪器的水平度盘中心与观测站标志中心在同一铅垂线上;整平的目的是使仪器的竖轴竖直,并使水平度
5、盘居于水平位置。水平角观测水平角观测 常用的水平角观测方法有测绘法和方向测绘法两种。测回法仅适用于观测两个方向的形成的单角。一个测站上需观测方向数位2个以上的要用方向观测法。1.测回法上半测回上半测回安置仪器安置仪器盘左瞄准盘左瞄准C读取读取C左左顺时针转动照准部顺时针转动照准部瞄准瞄准A读取读取左,则盘左位置所得半测回角值左,则盘左位置所得半测回角值为为左左=左左-C左左下半测回下半测回倒转望远镜成盘右位置,瞄准倒转望远镜成盘右位置,瞄准A A,读取,读取右右逆转,瞄准逆转,瞄准C C,读取,读取C C右,则盘右半测回角值为右,则盘右半测回角值为右右=右右-C-C右右用盘左盘右两个位置观测水
6、平角,可以抵消部分仪器误差对测角的用盘左盘右两个位置观测水平角,可以抵消部分仪器误差对测角的影响,同时可作为测量过程中有无错误的检核。影响,同时可作为测量过程中有无错误的检核。=1/2=1/2(左左+右)右)5-3角度观测方法角度观测方法B2方向观测法方向观测法如图观测如图观测O到到A、B、C、D各方向之间的水平角,用方向观测法操作如下:各方向之间的水平角,用方向观测法操作如下:安置仪器,盘左,瞄准安置仪器,盘左,瞄准A,读,读顺转,分别瞄准顺转,分别瞄准B、C、D、A,读,读b左、左、c左、左、d左左、左左,计算归零差,计算归零差盘右,瞄准盘右,瞄准A,读,读右右逆转,瞄准逆转,瞄准D、C、
7、B、A,读,读d右、右、c右、右、b右、右、右右,及时计算两倍视准轴误差及时计算两倍视准轴误差2C和归零差;和归零差;若若2C互差和归零差在限差范围内,则计算各方向平均读数互差和归零差在限差范围内,则计算各方向平均读数1/2(左左+右右180)、一测回方向值一测回方向值各测回同一方向值互差小于规定限差时,计算各测回平均方向;各测回同一方向值互差小于规定限差时,计算各测回平均方向;由于半测绘中零方向有前后两次读数。两次读数之差称为半测回归零差。由于半测绘中零方向有前后两次读数。两次读数之差称为半测回归零差。2C=L-(R180)L为盘左读数为盘左读数R为盘右读数为盘右读数O ABCD竖直角观测竖
8、直角观测1竖角计算竖角计算视线上倾时竖盘读数增加,则竖角视线上倾时竖盘读数增加,则竖角=瞄准目标时读数瞄准目标时读数-线水平视时读数线水平视时读数视线上倾时竖盘读数减少,则竖角视线上倾时竖盘读数减少,则竖角=线水平视时读数线水平视时读数-瞄准目标时读数瞄准目标时读数2竖盘指标差竖盘指标差由于竖盘指标偏离了正确位置,使视线水平时度盘读数增加了或减少了一个数由于竖盘指标偏离了正确位置,使视线水平时度盘读数增加了或减少了一个数值值X,这个,这个X为竖盘指标差。为竖盘指标差。X=1/2(L+R)-360用盘左、盘右观测去平均值可消除竖盘指标差的影响。用盘左、盘右观测去平均值可消除竖盘指标差的影响。5-
9、4水平观测的误差水平观测的误差水平观测的误差有水平度盘偏心差、视准轴误差、横轴和竖轴倾斜误差。仪器对水平观测的误差有水平度盘偏心差、视准轴误差、横轴和竖轴倾斜误差。仪器对中误差。目标偏心误差。中误差。目标偏心误差。5-5 5-5 经纬仪的检验经纬仪的检验一、经纬仪主要轴线之间应满足的条件一、经纬仪主要轴线之间应满足的条件照准部水准管垂直于竖轴照准部水准管垂直于竖轴视准轴垂直于横轴视准轴垂直于横轴横轴垂直于竖轴横轴垂直于竖轴十字丝竖丝垂直于横轴十字丝竖丝垂直于横轴二、检验二、检验1照准部水准管垂直于竖轴的检验:先大致整平仪器,转动照准部水准管与任意照准部水准管垂直于竖轴的检验:先大致整平仪器,转
10、动照准部水准管与任意两个脚螺旋转线平行,转动这个脚螺旋使气泡居中,将照准部旋转两个脚螺旋转线平行,转动这个脚螺旋使气泡居中,将照准部旋转180,如,如气泡居中,说明满足条件气泡居中,说明满足条件2十字丝竖丝垂直于横轴的检验:整平仪器用十字丝瞄准一清晰点,固定照准部,十字丝竖丝垂直于横轴的检验:整平仪器用十字丝瞄准一清晰点,固定照准部,使望远镜上下微动,则说明十字丝垂直横轴使望远镜上下微动,则说明十字丝垂直横轴3视准轴垂直横轴的检验:整平仪器,选择一个与仪器同高的点视准轴垂直横轴的检验:整平仪器,选择一个与仪器同高的点A,用盘左盘右,用盘左盘右观测,盘左为观测,盘左为L,盘右为,盘右为R,若,若
11、R=L180则视准轴垂直横轴。则视准轴垂直横轴。4横轴垂直数轴的检验在离墙横轴垂直数轴的检验在离墙20-30M处安置仪器,盘左照准墙上高处一点处安置仪器,盘左照准墙上高处一点P(仰角仰角30左右),放平望远镜,在墙上标出十字丝交点的位置左右),放平望远镜,在墙上标出十字丝交点的位置m1;盘右在瞄准盘右在瞄准P后,平后,平放望远镜,在墙上标出十字丝交点位置放望远镜,在墙上标出十字丝交点位置m2,若,若m1m2重合,则表明横轴垂直重合,则表明横轴垂直竖轴,否则计算竖轴,否则计算i角:角:i=d/2DtanD为仪器至为仪器至d点的水平距离,点的水平距离,d为为m1m2距离,距离,为竖角为竖角=206
12、265。5-6刚尺量距和视距法测距刚尺量距和视距法测距一一钢尺量距钢尺量距钢尺量距一般包括:钢尺量距一般包括:定线定线量距量距测量定向桩之间的高差测量定向桩之间的高差成果整理。成果整理。二二视距法测距视距法测距1视距法测距是一种根据几何先学原理,用简单操作方法即能迅速测出两点间距视距法测距是一种根据几何先学原理,用简单操作方法即能迅速测出两点间距的方法,视距测量是一种间接测距方法,普通视距测量所用的视距装置是测的方法,视距测量是一种间接测距方法,普通视距测量所用的视距装置是测量仪器望远镜内十字丝分划板上的视距丝,视距丝是与十字丝横丝平行且间量仪器望远镜内十字丝分划板上的视距丝,视距丝是与十字丝
13、横丝平行且间距相等的上下两根短丝,普通水准测量是利用十字丝分划板上的十字丝和刻距相等的上下两根短丝,普通水准测量是利用十字丝分划板上的十字丝和刻有原来分划的视距尺有几何光学原理,测定两点间的距离。有原来分划的视距尺有几何光学原理,测定两点间的距离。2普通视距测量视距公式。普通视距测量视距公式。视准轴水平的视距公式视准轴水平的视距公式S=KL=100L视准轴倾斜的视距公式视准轴倾斜的视距公式S=KLCOS 5.75.7三角高程测量三角高程测量原理原理hab=Staniv若已知若已知HA,则则HB=HA+hAB=HA=Stan iviMvhabs第七章第七章 控制测量控制测量7.1控制测量概述控制
14、测量概述7.2导线测量导线测量7.3交会测量交会测量7.4高程控制测量高程控制测量由于任何一种测量工作都会产生误差,必须采取一定的测量原则,由于任何一种测量工作都会产生误差,必须采取一定的测量原则,因此,为了防止误差的积累,提高测量精度,必须遵循由整体到局部因此,为了防止误差的积累,提高测量精度,必须遵循由整体到局部,先控制后碎部,由低级到高级,步步有检核的原则,在测量工作中,先控制后碎部,由低级到高级,步步有检核的原则,在测量工作中有控制一样的点称为控制点,有控制点组成的几何图形为控制网,对有控制一样的点称为控制点,有控制点组成的几何图形为控制网,对控制网进行布局,观测,计算,确定控制点位置
15、的工程称为控制测量控制网进行布局,观测,计算,确定控制点位置的工程称为控制测量 7.27.2导线测量导线测量一、导线的布设形式一、导线的布设形式导线可布设成单一导线和导线网,单一导线可布设为附和导线,闭合导线可布设成单一导线和导线网,单一导线可布设为附和导线,闭合导线和支导线,导线网可布设程自由,附和导线网。导线和支导线,导线网可布设程自由,附和导线网。二、导线的观测二、导线的观测1 1具有两个连接角的附和导线的计算。具有两个连接角的附和导线的计算。.角度的闭合差的计算与调整角度的闭合差的计算与调整f f=BN-BN=n180BNMABN=MAn180vi=f f/n(左角取左角取-号,右角取
16、号,右角取+号号)7.17.1控制测量概述控制测量概述推算各边的方位角推算各边的方位角AMAP BNAMAP BN计算各边的坐标增量计算各边的坐标增量x ij=S ij cos aijx ij=S ij cos aijy ij=S ij sin aijy ij=S ij sin aij坐标闭合差的计算与调整坐标闭合差的计算与调整fx=xij-fx=xij-(XB-XAXB-XA)v x ij=-fxS ij v x ij=-fxS ij SSfy=yij-fy=yij-(yB-yAyB-yA)v y ij=-fyS ij v y ij=-fyS ij SS检核检核K=fsK=fsSijSij2
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