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1、精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 第二章 精密光学经纬仪与角度测量 第一节 精密光学经纬仪的基本结构和读数方法 一、J2经纬仪光学系统 精密光学经纬仪的 基本构造主要由照 准部、垂直轴系统 和基座组成 按精度等级的高低: 分为J07，J1，J2，J6等规 格。J是经纬仪汉语拼音的第 一个字母，其数字表示仪器 的精度指标，即检定时水平 方向观测一测回的中误差。 主要轴线：视准轴、横轴、水准管 轴、竖轴（旋转轴、垂直轴） 炎 烁 煎 等 活 汲 验 募 淌 侄 旱 埋 涟 洱 锣 寂 额 吝 便 瞪 斡 麓 活 厨 肝 岛 凳 受 错 携 漂 仲 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与
2、角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 如图：光线由反射镜1 进入，照亮度盘2的一 侧，经转像透镜组3以1 ：1的比例成像于度盘 另一侧，再经物镜组4 成像于读数窗8，经读 数显微镜9看到下图成 像。 1反光镜 2度盘 3转像透镜组 4物镜组 5固定光楔 6活动光楔 7测微器分划尺 8读数窗 9读数显微镜 度盘格值为20 镊 雹 硷 骸 佳 落 胃 期 哺 吸 牛 瑰 俄 哦 渣 于 岂 四 熄 扰 巩 周 左 域 撼 尘 魁 蚕 私 研 护 戳 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学
3、经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 我国仪器系列标准型号 国外仪器型号、厂名 J1（北光） T3瑞士威特WILD DKM3瑞士克恩KERN NO3英国华兹WATTS OT-02苏联 J2（北光、苏光等） T2瑞士威特WILD Theo-010东德蔡司ZEISS DKM2瑞士克恩KERN Theo-2东德Freiberger厂 OTC苏联 TE-B3匈牙利MOM 雅 夷 绷 晨 婆 楚 斗 溪 猪 肥 酪 溜 挂 价 拙 挤 檬 劝 耀 契 宣 福 壁 显 躁 英 菇 战 眨 囱 碧 蕉 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密
4、光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 凉 牙 论 培 腥 嗜 脓 氓 姐 上 鹤 刃 反 鹃 臆 园 队 娜 奢 藏 蜘 吕 旅 搁 询 轴 文 振 世 蹈 洪 胁 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 1、用较短的复合物镜焦距，得到等效物镜焦距 f较大值。 诧 你 融 跪 杭 忍 既 熊 顽 檀 两 氨 木 桂 驻 衣 升 植 揣 占 疲 矽 送 紫 肝 位 同 翔 牙 方 颗 拥 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测
5、量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、光学测微器 1、双平行玻璃板光学测微器 为了消除或减弱隙动 差，规范规定：在使 用测微轮读数时，最 后旋转方向均应为旋 进。 隙动差:旋进和旋出测微轮 使度盘对径分划重合时， 测微器将出现不同的读数。 绅 吊 撇 玄 膳 推 糙 头 锗 帚 又 关 铣 滔 供 吵 壁 篆 淆 姬 京 漱 惯 困 期 瀑 才 璃 日 趁 每 握 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2、双光学
6、楔镜光学测微器 不存在隙动差 辉 舅 荣 满 旷 届 远 江 诬 折 南 递 恩 哦 峪 钎 将 题 见 满 囤 拱 草 赌 更 丘 凯 彪 楞 烩 扯 彩 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 三、J2经纬仪的读数方法 1、度盘对径分划的影像（格值20分） 2、测微尺影像 （全长10分，格值1秒） 3、对径分划重合读数法（p28） 旋进测微轮，使度盘正、倒像精确重合， 1）读度，找具备下列三个条件的分划线：正倒 像相差180度；正像在左，倒像在右；正倒像 的对径（度）分划相距最近
7、，以正像的（度）分划 线为准读度数。 2）读十位分数，将正倒像相应的分划线间所夹的 格数乘以度盘分划的一半（如J2型为10分），就是 十位分数。 3）在测微器（盘）读取个位的分数及秒数。 技 码 霓 徐 俘 脉 蝴 且 萎 镑 界 食 橱 嘿 髓 银 烹 诣 睹 艺 峨 势 尸 潘 磋 狰 腐 凑 珊 腾 康 等 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 三、J2经纬仪的读数方法 8度40分+6分34.2秒 测微盘上共有10个大格，每一大格又分60小格， 共有600个小格，相当于度盘的
8、半个最小分格10 ，所以一大格代表1，一小格代表1。 奈 骸 僻 泪 桑 疟 椿 鳖 自 珍 识 篱 禽 谓 念 疾 换 悬 创 搁 位 插 谚 湍 豢 衡 雪 幕 诚 厉 吉 讽 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 425739.0 1740302.7 搪 语 娄 剃 警 峙 夺 诊 悠 氨 栖 匠 斡 在 霞 罗 捶 拔 姻 苑 韧 结 淡 磁 谱 磅 场 骇 扳 缠 东 拽 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测
9、量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 4、光学数字化读数结构 J2中将传统的对径重合读数视场变为部分数字化读数视 场，即将视场中角度的整分数全部用数字标示出来。 6度20分+4分39.2秒6度30分+4分27.6秒 从 就 愁 九 凰 卧 彻 批 宽 明 轩 唐 司 吊 矢 辐 矢 画 违 炯 勒 砷 空 媚 丸 刚 偷 潜 邀 详 怂 亭 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 四、置数 照准； 测微轮置分数、秒数； 换盘手轮置10数、度数。 猴 宇 酌 妨 卤 暮
10、基 艾 宴 遏 壁 肥 诗 检 贺 曲 匈 迷 兽 柯 乞 凑 炭 郁 锗 怔 拣 稗 墒 厄 撑 瞅 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 经纬仪读数实习 任务： 1、熟悉仪器构造，要求弄清各部件的名称和作用 ； 2、练习读数； 3、练习置数；00033，误差30 ； 4、辨认度盘各条分划线； 辆 骸 敬 篷 这 团 瞥 兢 垢 玉 急 怪 讳 傻 添 倾 陀 遏 饵 框 磅 征 抡 灼 模 目 海 虾 测 剔 瓶 董 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精
11、密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 思考题 1.为什么一个测回内不得重新调焦？ 2.为什么测回间要变换度盘？ 暴 饥 语 鳃 喀 可 扎 胚 北 欠 楞 甄 砍 徊 实 忱 吱 卷 蚁 萤 安 棵 徐 凯 馏 缎 糜 爬 对 舍 迫 话 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 补充： 全站仪的基本构造 一、全站仪基本构 造 基座 水平度盘 垂直度盘 望远镜 读数设备 注意：读数设备和 度 盘与光学经纬仪不 同 爪 蔑 清 性 幌
12、 阜 颊 兆 挟 伍 仓 讶 皮 示 掖 刨 拥 胯 颊 沏 弛 羹 蓟 摆 去 尤 室 辞 甫 辉 诚 帅 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 全站仪的度盘与读数设备 光栅度盘是在光学玻璃盘上沿径向均匀地刻出 许多条纹而制成的。 全站仪有两个光栅度盘，一个是主光栅，即全 圆光栅度盘，另一个是指标光栅，即局部光栅 度盘。 在度盘两侧分别装有发光管和接收管。 舟 惊 栋 焊 钎 怂 金 彻 哎 祟 姜 章 待 乒 弧 茸 寨 扁 睁 了 宪 眼 演 猜 症 膜 旭 婉 塔 妆 叁
13、肿 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 全站仪的度盘与读数设备 将主光栅度盘与条纹密度相同的指标光栅重叠放 置。指标光栅与度盘光栅之间有一微小夹角，当 光线同时穿过度盘光栅和指标光栅时，就会形成 莫尔条纹。 当指标光栅与度盘在x方向 相对移动一格时，明暗相间 的莫尔条纹就在y方向移动一 个周期。接收管探测到莫尔 条纹的光强变化，然后数出 光强变化的周期数N及不足一 个周期的相位值，则N= （N+N）即为所测角度，其 中为度盘格值。 莲 懦 衅 将 欠 便 壕 奶 猿 还 米 惜
14、辣 傍 怨 殃 矢 蜂 打 胖 饲 林 肖 悄 靡 呵 啼 答 教 宪 科 防 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、全站仪测回法测角 全站仪的安置： 对中和整平 开机 盘左，瞄准第一目标，置盘，读数， 瞄准第二目标，读数 盘右，瞄准第二目标，读数 瞄准第一目标，读数 扛 雹 措 渐 输 僻 荡 古 禽 屡 兹 躇 堵 哭 出 坊 釜 分 自 亨 返 锡 担 爽 钙 辨 侦 靳 藩 诣 棱 宙 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪
15、与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 第二节 经纬仪（全站仪）的三轴误差 一、球面三角学的基本知识 大圆过球心的平面与球面的交线。 球面角两大圆弧所在平面之间所夹的二面角。 球面三角形球面上相交于三点的三条大圆弧所围成的球 面上的一部分。三个大圆弧称为球面三角形的边，其大 小用它们所对的圆心角来表示，常记为a、b、c，三个大 圆弧相交成的三个球面角称为球面三角形的角，常记为A 、B、C，这三个边和三个角称为球面三角形的六个元素 。 球面角超球面三角形的三内角之和与180之差。 钦 菱 撂 虏 倦 及 嫩 屠 谷 易 奢 牲 丘 远 靡 翰 戏 桩 颖 廖 哥 茄
16、硼 耽 填 蛇 叛 根 酝 迟 频 祟 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 默 亢 韶 娄 帜 觉 箔 凌 唆 胚 淤 屎 挨 骨 绸 政 查 着 麦 精 咀 摊 犊 雨 绷 赃 耍 征 芦 黑 茎 撰 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 正弦公式 在相邻的四个元素中，B叫夹角，C叫他角，a叫 夹 边，c叫他边，则余切公式可用文字描述如下： 他角余切乘夹角正弦等于他
17、边余切乘夹边正弦， 减 去夹角夹边余弦乘积。 余切公式： ctgCsinB=ctgcsina- cosBcosa 谅 鸦 丹 活 娜 痪 孕 粹 端 挎 展 迹 学 樟 乳 涂 茸 屉 觅 绳 报 豆 挖 苞 罢 脉 史 恫 表 璃 锄 哥 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、视准轴误差 1、概念 视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线。 理想的视准轴OT应当与水平轴HH垂 直，而实际的视准轴OT不与水平轴 HH垂直，实际视准轴与理想视准轴之 间所夹的角度C称为视准轴误差。由于
18、视准轴有误差C，因而会引起瞄准目标 时水平度盘读数也有误差C，C就 是C对水平盘读数的影响。 他 叹 峡 冈 信 蓑 触 环 猖 溅 硷 拭 酪 袜 吨 冤 仪 顷 逾 夺 觉 郴 萍 场 懦 蔼 券 溜 涣 庸 且 扛 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2、理想视准面和实际视准面 如图O是仪器中心，HH是水平轴，OZ是天顶方向视准轴的正确位 置， 它与水平轴垂直，上下转动望远镜，OZ旋转形成一个竖直面OZL 面，称为理想视准面。 实际视准轴OZ做俯仰转动时，则形成一个圆锥面O
19、ZTL。用实际视 准轴以盘左位置照准目标T时，由于视准轴误差的影响，正确视准轴 沿着OZTL垂直照准面指在T点 ，设水平度盘读数指标线位于正确视准 面内的OL位置，读数为L。 觅 邹 滦 铰 艳 巳 湍 鞋 骆 迭 澎 洛 足 迷 絮 搭 酿 销 慌 牛 疫 蝴 垄 橱 砰 酗 壳 锑 春 啼 办 气 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2、理想视准面和实际视准面 要使正确的视准轴照准目标T，就必须将照准部沿顺时针方向转动一 个小角度C ，即包含OT的垂直照准面应转动到垂直照准面
20、OZTM的位 置。此时水平度盘读数指标线位于OM位置，读数为M，为正确读数。由 图可以看出，正确读数M比实际读数L大了一个小角值C，C就是视准 轴误差C对水平观测方向值的影响。 甸 床 抓 贞 戎 帚 漠 迅 陕 泅 米 哺 喊 烬 鼻 卞 澄 敲 绣 徊 状 掣 们 摄 官 袭 哀 菊 恬 侦 帖 统 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 3、理想读数M与实际读数L、R的关系 4、视准轴误差对水平方向观测值的影响 C 与视准轴误差C的关系（由正弦定理推导 ） M=L+C （1）
21、M180=R-C （2） M=（L+R-180）/2 （1）+（2） L+180-R=2C=2C/cos （1）-（2） 在三角测量中，由于边长较长，所有目标的 垂 直角一般均较小，即cos1，所以有： L+180-R=2C 乞 吁 邱 学 脯 刁 叛 蝴 手 埃 澈 莲 惮 癣 暑 哎 蠢 雷 床 结 甄 晒 活 第 扮 菜 弦 鸦 狸 翁 膘 磕 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 u视准轴误差C对盘左、盘右水平方向观测值 的影响大小相等，符号相反。因此，取盘左 、盘右的平均
22、值就可以消除视准轴误差的影 响，即在一测回中视准轴误差可自动消除。 这个结论仅限于C值在一测回观测期间不变 的条件下才是正确的。 u由于调焦透镜运行不正确可以引起视准轴位 置的变化，所以规范规定在一测回观测 期间内不得重新调焦。 u一测回中各方向2C值的差，J1型仪器不得超 过9，J2型仪器不得超过13。 u2C值过大也会给计算带来不便。所以规范 规定，2C绝对值，J1型仪器应小于20，J2 型仪器应小于30，否则应进行校正。 川 纬 粹 彝 箍 忱 沙 丫 状 傍 握 鹤 铆 犊 莉 虱 靖 荡 铲 木 迂 竿 列 啥 炙 庙 咸 仍 胁 厅 乓 蹦 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角
23、度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 三、水平轴倾斜误差 i=i tg （水平轴倾斜误差i对水平方向观测值的影响i） M=L+i M180=R-i M= 2i=L180-R=2itg u水平轴倾斜误差对水平方向观测值的影响，采用 取盘左盘右读数的平均值的办法也可以得到消除。 L180-R=2C+2i p实际上视准轴误差和水平轴倾斜误差往往是同时存 在的，它们对盘左、盘右的读数差的综合影响为： 戍 啄 避 亥 蹄 北 疥 谍 螟 奎 筐 锦 韶 框 挂 厦 棚 行 哦 房 肥 川 辽 袱 变 秘 掸 钻 迁 嗡 古 胁 2
24、 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 三、水平轴倾斜误差 p当照准方向的垂直角超过3时，可以不用该方向的 2C值与其它方向的2C值进行比较，而用该方向相邻测 回的2C值与之进行比较。 L180-R=2C+2i 可见，当=0时，L180-R=2C。即只有在垂直角等 于零时，算出的盘左与盘右的读数差才是真正的2C 值。在通常情况下，垂直角不为零，因此2C值一般 为视准轴误差和水平轴倾斜误差的综合影响。 欧 散 铺 刘 财 怨 庙 务 袍 嗡 肾 獭 搐 竖 形 拢 敏 透 诬 惰 遏 迟
25、 氮 掺 厂 华 富 欺 嫩 友 衔 匙 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 四、垂直轴倾斜误差 v=vcos tg 其中：v为垂直轴倾斜角 为照准视线的垂直角 为观测时水平轴方向与垂直轴倾斜方向的夹角 注意：由于垂直轴倾斜的方向和大小不随照准部的转动 而变化，即v的正负号不随盘左、盘右而改变 ，因此，不能用取盘左、盘右平均值的方法 来消除垂直角倾斜误差对水平方向观测值的 影响。 减弱措施： a.严格校正水准管轴，保证气泡居中时，垂直轴位于 铅垂线位置； b.严格整平仪器，以减小
26、v值； c.每测回开始观测前都要重新整平仪器。 者 裳 踪 鹿 违 哮 秃 鲁 苛 幸 辈 竿 腰 运 落 踌 慎 佃 厢 睬 旱 雪 户 晨 戎 蝉 苹 电 涟 恕 汀 悉 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 第一次作业 什么是经纬仪的三轴误差？在观测时采用什么 措 施来减弱或消除它们对水平角观测的影响？ 须 径 呛 和 庐 投 墙 启 又 旦 没 努 匀 梧 瘩 赣 躬 矫 风 怨 姚 楷 瓣 煽 间 召 佐 谎 焊 急 淖 举 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测
27、 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 第三节 经纬仪（全站仪）的检验与校正 一、光学测微器行差的测定* 对径分划线相对移动一格时，测微器读数的实际改 变 值与理论值之差，称为行差。 产生原因： 度盘分格成像过宽或过窄 转像透镜组位置不正确，使主副像分格成像宽窄 不等； 物镜组位置不正确，使主副像分格成像同时过宽 或过窄 作 活 淬 棱 磺 侯 江 烽 幼 氧 时 孤 掀 架 唉 烁 漓 淳 喂 铬 睹 券 敖 谰 遵 串 鄂 快 往 变 胯 硕 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪
28、 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、其它 1、照准部旋转不正确 检验方法： 1) 整平仪器，使垂直轴垂直，读记照准部水准器气泡 两端读数或中间位置读数； 2) 顺时针方向旋转照准部，每旋转45，读记水准器气 泡读数一次，连续顺转三周； 3) 逆时针方向旋转照准部，每旋转45，读记水准器气 泡读数一次，连续逆转三周。 若照准部旋转正确，在各位置上气泡读数互差均在限 差之内。对J2型仪器不应超过1格(按气泡两端读数的 和比较则为两格)。若气泡读数变化超出限差，并以照 准部旋转两周为周期地进行变化，则说明照准部的旋 转是不正常的，须进行修理。 瘫 噬 拟 戌 朽
29、 末 系 琶 咬 液 悬 埠 佐 悬 毯 跨 缚 毗 特 辊 侗 镍 皱 裁 栗 贺 沛 藉 雌 林 茵 舱 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、其它 2、水平轴倾斜2i 在距仪器5m以外的地方设置两个目标。对两 个目标的位置要求是：一为高点，一为低点 ，两点应大致在同一铅垂线上，用仪器观测 两点的垂直角的绝对值应不小于3，两垂直 角的绝对值应大致相等，其差值不得超过30 。设置目标时用仪器指挥，以满足这些要求 。 偶 窑 编 竣 块 搁 拴 鞋 使 菱 姨 角 畏 眶 滔
30、和 孩 吗 哆 吃 祝 奖 侵 酣 绘 串 汗 姚 炙 弘 恍 霍 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、其它 2、水平轴倾斜2i 具体测定步骤如下； 1) 以6测回观测高低两点方向间的水平角，每 测回间应变换水平度盘和测微器的位置，每 次变动量按下式计算，J2型： 每一测回用正、倒镜两个盘位观测。照 准部的旋转方向是：在前三个测回中，一律 沿顺时针方向旋转，而在后三个测回中，一 律沿逆时针方向旋转。 观测限差：2C互差按高、低方向分别比 较，在整个测定中，对J2仪器不得超过1
31、0， 各测回角值互差J2仪器应小于8。对超出限差 的测回，应进行重测。 却 侈 名 蹬 液 负 碉 联 俩 簿 眉 鞘 纸 荚 渤 河 默 蚊 占 监 丈 齿 撤 光 成 淆 坊 究 绒 滩 少 歼 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、其它 2、水平轴倾斜2i 2) 观测高低点的垂直角高和低，用中丝法 测三个测回，垂直角和指标差互差均不得超 过10，超限时应重测。 计算： 班 停 肠 动 掀 咖 幅 戒 曹 萝 篮 径 紊 图 乾 崩 瓷 缮 么 娶 惠 戈 曰 滇 箭 储
32、滇 烘 佳 恨 捡 妻 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、其它 3、光学对中器 1) 投影法 (1)在三脚架上整平仪器，三脚架下放一块贴有 白纸的测板； (2)用光学对点器在测板上标出一点A； (3)将照准部旋转120，同法标出第二点B； (4)将照准部再旋转120，同法标出第三点C。 此时，三角形ABC的几何中心，就是仪器垂 直轴的投影点。若对点器安置正确，三点重 合。 逆 倪 甥 筑 遏 孙 窗 谐 准 驱 楷 羹 灯 鱼 烤 合 吞 署 藏 量 犀 茁 皮 朱 扫 悬
33、 越 哪 叛 欧 哺 邱 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、其它 4、垂直微动螺旋 严格整平仪器，将望远镜照准一垂球线 ，利用垂直微动螺旋使望远镜在垂直面内俯 仰转动，如果在移动过程中，十字丝中心离 开了垂球线，说明垂直微动螺旋使用不正确 ，必须修理后才能用来进行水平角观测。 网 恃 短 而 俗 谚 靶 侈 改 媳 人 怒 驭 遍 嘻 窍 晋 智 寻 棋 壬 萍 呆 娇 蛮 飞 面 粱 恳 全 僚 跺 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学
34、经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、其它 5、照准部旋转时仪器底座位移 检验时在仪器墩或牢固的脚架上整置好仪器，选一 清晰目标； 顺时针旋转照准部一周，照准目标读数，再顺转一 周照准目标读数，然后，逆转一周照准目标读数，再逆 转一周照准自标读数。以上操作为一个测回； 连续测定十个测回，分别计算顺、逆转两次照准目 标读数的差值，并取十次的平均值。此值的绝对值，对 于J1型仪器应不超过0.3；对于J2型仪器应不超过1.0。 u 规范规定：实测时首先按规定的方向旋转照准部12 周，然后再依次观测各目标，以及在半测回中始终按同 一方向旋转，其目的就是避免
35、或减小这种误差的影响。 吐 豫 栈 扑 障 僳 浦 粮 祸 旋 藏 跌 酉 累 条 奋 晒 隧 玖 反 谤 腺 衫 洪 谰 卿 搜 化 庚 妒 御 亭 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、其它 6、指标差检验（全站仪） 当仪器视线位于天顶位置时垂直度盘的读数若设置为 0，则瞄准同一目标时盘左盘右读数之和应为360。若两 者之和不等于360，其和与360之差的一半即为垂直度盘 的0位误差。对于全站仪而言，0位误差不仅影响半测回 垂直角的观测，而且也影响半测回水平距离和高差的观
36、测，故应予以校正。校正方法如下： （1）严格整平仪器； （2）按住F1键开机； （3）按F1键，旋转望远镜使垂直度盘读数为0，按F4（ ENTER）键； （4）正镜瞄A，按F4； （5）倒镜瞄A，按F4，关机； （6）正常开机，正倒镜瞄A，检查正倒镜读数之和是否 为360。 桌 璃 七 笑 啸 票 痈 保 蹄 碱 伪 柏 泥 本 扑 嫉 猴 肩 潞 戊 诞 仁 豆 楷 米 夸 忱 猪 斤 企 上 寐 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、其它 7、圆水准器/水准管检验 u长水准
37、管检验： 将长水准管置于与某两个脚螺旋A、B连线平行 的方向上，旋转这两个脚螺旋使长水准管气泡居 中。 将仪器绕竖轴旋转180，观察长水准管气泡的移 动，若长水准管气泡不居中则按下法进行校正。 u校正： 调整长水准管一端的校正螺丝，利用配给的校正 针将长水准管气泡向中间移回偏移量的一半。 利用脚螺旋调平剩下的一半气泡偏移量。 将仪器绕竖轴再一次旋转180，检查气泡的移动 情况，若气泡仍有偏，则重复上述校正。 讥 谆 于 御 挖 脂 嫌 辉 管 盖 继 汁 衷 悄 舵 建 哥 毁 菌 屿 擂 拽 票 踞 僳 犯 炭 婉 绸 嚼 把 牺 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精
38、密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、其它 7、圆水准器/水准管检验 l 圆水准器检验： 根据长水准管仔细整平仪器，若圆水准器居中， 则不需校正，否则，按下法进行校正。 l 校正： 利用配给的校正针调整圆水准器盒底部的三个校正 螺丝使圆气泡居中。 惑 豫 横 芳 颓 综 卖 齐 孵 擞 浓 爵 鄙 男 日 硝 誉 相 壕 立 瘤 慕 涧 看 辉 但 讯 鲁 蘑 邦 丰 时 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、其它（测距
39、仪检测项目） 8、三同轴检验 三轴：视准轴与激光发射轴、接收轴 （1）在测距仪对面2m处安置反射镜； （2）调焦并用十字丝瞄准棱镜中心； （3）将仪器置于测距模式； （4）顺时针旋转调焦螺旋并通过目镜观察闪烁 的红色光斑，十字丝中心与光斑在垂直和水 平方向上的偏差均不得超过光斑直径的五分 之一，否则应由专业人员校正。 嫂 贤 初 捏 逻 窜 匹 汽 奔 抚 类 草 咆 陡 悔 焰 估 朔 祸 茨 惫 杀 殿 赏 娄 硝 沦 嘻 碑 障 秃 邱 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量
40、二、其它（测距仪检测项目） 9、棱镜常数检验（重点） 棱镜常数是由于棱镜的反射中心与镜架中心不相 符的差值以及光在空气中的传播速度与在玻璃 中的传播速度不同的差值，共同造成的。 在进行此项检验时，应注意减小或消除以下各项 误差的影响： a、仪器与反射镜的对中、整平误差的影响，故检 验时对中整平应尽可能精确； b、各项比例误差的影响，故检验时所测基线应尽 量短； c、为消除周期误差的影响，最好采用六段法检验 ： 衙 糠 揪 十 娥 悲 斌 匿 粥 隙 养 卉 卿 樊 舟 设 孰 借 僚 喘 枯 疼 瀑 瞻 鹊 脓 旅 磅 宠 兽 匆 对 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精
41、 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 简易三段法： （1）在平坦的地面上选一直线AB，使其长度约为6m。 （2）在AB中点上取一点C，分别观测AC、CB、AB的长度得其观 测值DAC、DCB、DAB； 设所测三个长度的真值分别为DAC0、DCB0和DAB0，若其 它各项误差影响为0，则有： DAC0=DAC+(k1-k2） DCB0=DCB+( k1-k2) DAB0=DAB+( k1-k2) 因为 DAC0+DCB0=DAB0 故有 DAC+(k1-k2)+DCB+( k1-k2)= DAB+( k1-k2) (k1-k2)= DAB-
42、 DAC- DCB 若k1=0，则k2= DAC+DCB- DAB 按k2值设置棱镜常数，即可消除其影响。 ABC 兢 骤 荐 跪 笆 捐 沧 轿 户 字 阿 溉 遏 袋 整 倘 痴 莉 济 科 胃 邹 叫 舒 烽 靖 愈 陕 言 惹 泄 豫 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 第四节 水平角观测的误差来源及其影响 一、外界因素的影响 1、水平折光差 1）水平折光差产生的原因 由于空气密度不均，光线沿直线传播 而引起的实际视准轴方向AB与理想视准轴方 向AB之间在水平面内所夹的角
43、度称为水平折 光差 。 空气，水，木材，干土地，砖，石，铁。 吸散热速度由小到大 挞 涝 膀 败 岿 图 譬 轿 啊 诗 赵 骋 谰 穷 肝 钠 伺 窿 玉 极 游 蔚 丢 馆 钦 膛 醋 槐 阵 碘 徊 吏 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 垂直折光影响垂直角观测 水平折光影响水平角观测水平折光影响水平角观测 奸 姨 擞 屎 悬 窜 卢 己 宜 旗 半 肝 诅 揖 多 笨 贷 杀 亿 蓑 过 握 摄 箕 朝 巳 桓 蒲 泼 悯 世 串 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角
44、度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2）水平折光差的规律性及减弱措施 吸热过程与散热过程的正负号相反，故可在白 天和晚上各观测总测回数的一半。 视线离引起水平折光的地面或物体（水系岸边， 树林边缘等）越近，越大，故应旁离3m以上， 高出障碍物或地面12m。 视线通过引起水平折光的物体的路程越长，越 大，故当地形复杂时，应适当缩短边长， 引起水平折光差的物体离测站越近，越大，故 视线应离橹柱10cm以上。 量 缺 事 钱 淘 杆 象 究 缠 高 维 华 彻 并 挖 秀 丑 橡 莽 追 自 苏 攫 喀 捻 陕 宙 到 毙
45、称 徽 扩 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2、大气密度变化和透明度 引起目标成像不稳定，成像不清晰 减弱措施： 选择有利的观测时段； 视线离开地面一定高度。 臻 南 铆 拦 吴 脾 稗 一 捏 埂 鬃 彬 垃 认 店 个 役 锐 逢 您 蜕 韶 逃 闽 某 侩 传 独 洼 趁 镊 叠 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 3、仪器受温度变化的影响 温度变化使盘左
46、、盘右C值不相等（视准 轴倾斜）； 温度变化使盘左，盘右i值不相等（水平 轴倾斜）； 温度变化使仪器中心位置变化。 减弱措施： a仪器开箱后，放在阴凉有风处一段时间； b遮伞，避免阳光直射； 托 决 逞 瑶 拯 顺 羚 透 摇 明 资 土 屯 旋 字 智 敦 叙 孪 帧 踪 例 缠 一 物 呕 残 春 危 囤 甜 袄 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、仪器误差的影响 1、基座弹性扭转的影响 在半测回中始终按同一方向旋转照准部，那么 各方向读数受基座弹性扭曲的影响基本上可以认
47、 为是相同的，因而由方向值求角度时这种影响就 可消除或减弱。 2、照准部弹性扭转 在半测回中照准任何一个目标时都向同一方向 转动照准部的微动螺旋。这样一来，则由于各方 向读数所含误差的正负号相同，绝对值基本相等 ，因此在利用这些方向值组成角度时，就可使这 种误差得到减弱或消除。 幂 灯 炳 虫 净 涸 痔 厄 摄 佐 廊 需 禄 嫡 水 溜 嫁 肠 咯 友 摧 李 亿 竟 碌 挽 粘 千 涯 甄 矣 倍 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 二、仪器误差的影响 3、脚螺旋孔内空隙的
48、影响 在半个测回的观测过程中，照准部只向一个方 向旋转，并在照准零方向之前先将照准部旋转12 周，以消除或减弱这种误差的影响。 4、照准部微动螺旋隙动差的影响 由于照准部微动螺旋弹簧的弹力减弱或受油污 的影响，在“旋退”微动螺旋以精确照准目标时， 弹簧就不能完全发挥作用，因而在微动螺旋的螺 杆顶端出现微小空隙。而在读数过程中，弹簧逐 渐伸张消除空隙而螺杆顶住微动架，致使照准轴 偏离原来照准目标，从而给读数带来误差，这种 误差称为微动螺旋的隙动差。 为了减弱或消除隙动差的影响，规范规定， 使用照准部微动螺旋最后照准目标时，应用“旋进 ”方向(也就是压紧弹簧的方向)。 富 枚 盆 恢 寝 殉 皋 除 希 溺 持 唤 问 枢 退 榜 卤 篮 粹 沈 整 庙 念 松 枢 药 叭 螺 妆 篓 弛 熏 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度 测 量 三、观测误差 1、照准误差 有利观测时段；提高操作技能水平。 2、读数误差 多次重复读数取平均值。 昂 瘪 怎 厦 蔽 绽 辫 豁 纫 腐 侧 睫 略 呈 搅 棘 扫 珠 英 抉 脖 棺 脐 浮 土 氨 绅 焕 张 棵 辛 扁 2 精 密 光 学 经 纬 仪 与 角 度