文档介绍：第三章经纬仪及其使用水平角测量原理 .水平角的测量原理水平角是指过空间两条相交方向线所作的铅垂面间所夹的二面角, 角值为 0°~ 360 °。空间两直线 OA和 OB 相交于点 O,将点 A,O,B 沿铅垂方向投影到水平面上,得相应的投影点 A′,O′,B ′,水平线 O′A′和O′B′的夹角β就是过两方向线所作的铅垂面间的夹角,即水平角。水平角的大小与地面点的高程无关。测量角度的仪器在测量水平角时必须具备两个基本条件: (1) 能给出一个水平放置的, 且其中心能方便地与方向线交点置于同一铅垂线上的刻度园盘——水平度盘; (2) 要有一个能瞄准远方目标的望远镜, 且要能在水平面和竖直面内作全圆旋转,以便通过望远镜瞄准高低不同的目标 A和B。图中水平角β为A和B 两个方向读数之差: β=b-a 垂直角的测量原理垂直角是指在同一铅垂面内,某目标方向的视线与水平线间的夹角α,也称竖直角或高度角;垂直角的角值为 0°~± 90°。视线与铅垂线的夹角称为天顶距,天顶距 z 的角值范围为 0°~ 180 °。当视线在水平线以上时垂直角称为仰角,角值为正;视线在水平线以下时为俯角,角值为负,如图所示。由此可知测角仪器经纬仪还必须装有一个能铅垂放置的度盘——垂直度盘,或称竖盘。经纬仪的结构与使用光学经纬仪的分类按物理特性分:游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪。按测角精度分: DJ 07 ——一测回水平方向中误差 ″: 用于一等三角; DJ 1 ——一测回水平方向中误差 ″: 用于一、二等三角; DJ 2 ——一测回水平方向中误差 ″: 用于三、四等三角; DJ 6 ——一测回水平方向中误差 ″: 用于地形测图、一般工程。 DJ为“大地”、“经纬仪”的汉语拼音缩写。 DJ6 光学经纬仪 DJ 6 经纬仪是一种广泛使用在地形测量、工程及矿山测量中的光学经纬仪。主要由水平度盘、照准部和基座三大部分组成。 1 )基座部分用于支撑基照准部,上有三个脚螺旋,其作用是整平仪器 2) 照准部照准部是经纬仪的主要部件, 照准部部分的部件有水准管、光学对点器、支架、横轴、竖直度盘、望远镜、度盘读数系统等。 3 )度盘部分 DJ 6 光学经纬仪度盘有水平度盘和垂直度盘,均由光学玻璃制成。水平度盘沿着全圆从 0°~ 360 ° 顺时针刻画, 最小格值一般为 1°或 30′。 4) 度盘读数装置及读数方法光学经纬仪的读数系统包括水平和垂直度盘、测微装置、读数显微镜等几个部分。水平度盘和垂直度盘上的度盘刻划的最小格值一般为 1°或 30′, 在读取不足一个格值的角值时, 必须借助测微装置, DJ 6 级光学经纬仪的读数测微器装置有测微尺和平行玻璃测微器两种。(1 )测微尺读数装置目前新产 DJ 6 级光学经纬仪均采用这种装置。在读数显微镜的视场中设置一个带分划尺的分划板,度盘上的分划线经显微镜放大后成像于该分划板上,度盘最小格值( 60′) 的成像宽度正好等于分划板上分划尺 1° 分划间的长度, 分划尺分 60 个小格,注记方向与度盘的相反,用这 60 个小格去量测度盘上不足一格的格值。量度时以零零分划线为指标线。如图所示: 水平度盘读数为 100 ° 04′.5 垂直度盘读数为 89° 06′.3 (2 )单平行玻璃板测微器读数装置单平行玻璃板测微器的主要部件有:单平行板玻璃、扇形分划尺和测微轮等。这种仪器度盘格值为 30′, 扇形分划尺上有 90 个小格, 格值为 30′/90=20 ″。测角时,当目标瞄准后转动测微轮,用双指标线夹住度盘分划线影像后读数。整度数根据被夹住的度盘分划线读出, 不足整度数部分从测微分划尺读出。如图水平度盘的读数为 8° 42′ 08″垂直度盘读数为 88° 47′ 24″。(3 )读数显微镜光学经纬仪读数显微镜的作用是将读数成像放大,便于将度盘读数读出。 5 )水准器光学经纬仪上有 2~3 个水准器,其作用是使处于工作状态的经纬仪垂直轴铅垂、水平度盘水平, 水准器分管水准器和园水准器两种。(1 )管水准器管水准器安装在照准部上,其作用是仪器精确整平。(2 )圆水准器圆水准器用于粗略整平仪器。它的灵敏度低,其格值为 8″/ 2mm 。测回法及方向法测水平角水平角观测的工作环节包括: 安置经纬仪、照准目标、读数、记录。经纬仪安置将经纬仪正确安置在测站点上,包括对中和整平二个步骤。 1 )对中指将仪器的纵轴安置到与过测站的铅垂线重合的位置。首先据观测者的身高调整好三脚架腿的长度, 张开脚架并踩实, 并使三脚架头大致水平。将经纬仪从仪器箱中取出, 用三脚架上的中心螺旋旋入经纬仪基座底板的螺旋孔。对中可利用垂球或光学对中器