广东交通职业技术学院：《测量学》课程教学资源（电子教案）第三章 角度测量（3.4）竖直角测量

广东交通职业技术学院教案用纸 课程 测量学 授班级 周次 课次 课|日期 课题竖直角测量方法及经纬仪的检校。 教学 目的使学生掌握竖直角观测的方法、熟悉经纬仪的几项基本检校项目 重点 难点重点:竖直角观测、计算的方法。难点:经纬仪的几项基本检校项目 教具n2经纬仪、多媒体设备、常规教具 作业《道路工程测量》P54的14、16、19题。 课后注意将“竖盘读数”与“竖直角”两个概念加以区分。 小结经纬仪的几项基本检校项目,内容较多,课后要复习。 教学内容(含理论联系实际)、时间分配与教学方法设计 时间分配 90min 5min 经纬仪 的几项 基本检「角 45min 教学方法: 以演示法为主。注意讲清竖盘读数(天顶距)、竖直角、竖盘指标 差这几个概念的含义。它们的区别、联系及计算方法 经纬仪几项基本项目的检校方法,要从其原因入手来进行讲解

1 广东交通职业技术学院教案用纸 课程 测 量 学 授 课 班级 周次 课次 日期 课题 竖直角测量方法及经纬仪的检校。 教学 目的 使学生掌握竖直角观测的方法、熟悉经纬仪的几项基本检校项目。 重点 难点 重点：竖直角观测、计算的方法。难点：经纬仪的几项基本检校项目。 教具 J2 经纬仪、多媒体设备、常规教具 作业 《道路工程测量》P54 的 14、16、19 题。 课后 小结 注意将“竖盘读数”与“竖直角”两个概念加以区分。 经纬仪的几项基本检校项目，内容较多，课后要复习。 教学内容（含理论联系实际）、时间分配与教学方法设计 时间分配： 教学方法： 以演示法为主。注意讲清竖盘读数（天顶距）、竖直角、竖盘指标 差这几个概念的含义。它们的区别、联系及计算方法。 经纬仪几项基本项目的检校方法，要从其原因入手来进行讲解

复习:测回法、方向观测法的观测步骤 §3.4竖直角测量 竖直度盘 vertical circle的构造 1.包括:(1)竖盘( vertical circle)、竖盘指标水准管( vertical index bubble tube)和(3)竖盘指标水准管微动螺旋。后两部分可采用竖盘指标自动归零补偿器 ( vertical index compensator)来替代。 2.指标线固定不动,而整个竖盘随望远镜一起转动 竖盘的注记形式有顺时针与逆时针两种。 竖直角( vertical angle)的计算公式 顺时针注记形式 180° 指标线 故有 a左=90°-L 同理: a右=R-270° 测回竖直角 2.逆时针注记形式 有 a右=270°-R 测回的竖直角为:a=(a左+a右)/2 竖盘指标差( index error of vertical circle) 定义

2 复习：测回法、方向观测法的观测步骤。 §3.4 竖直角测量 一． 竖直度盘(vertical circle)的构造 1．包括:(1)竖盘(vertical circle)、竖盘指标水准管(vertical index bubble tube)和(3)竖盘指标水准管微动螺旋。后两部分可采用竖盘指标自动归零补偿器 (vertical index compensator)来替代。 2．指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。 3．竖盘的注记形式有顺时针与逆时针两种。 二．竖直角(vertical angle)的计算公式 1．顺时针注记形式 故有： α左=90°-L 同理： α右=R-270° 一测回竖直角 α=（α左+α右）/2 2．逆时针注记形式 有：α左=L-90° α右=270°-R 一测回的竖直角为：α=（α左+α右）/2 三．竖盘指标差(index error of vertical circle) 1、定义

由于指标线偏移,当视线水平时,竖盘读数不是恰好等于90°或270°上, 而是与90°或270°相差一个ⅹ角,称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增 加方向一致时,x为正,反之为负 2、计算公式 (1)指标差:x=(L+R-360°)/2 对于顺时针注记的: 正确的竖直角a=(90°+x)-L=a左+x a=R-(270°+x)=a右-x (2)结论:取盘左盘右的平均值,可消除指标差的影响 四.竖直角的观测及记录(格式见表) 般规范规定,指标差变动范围,J。≤25″、J2≤15″ §3.5光学经纬仪的检验与校正 经纬仪的主要轴线: 竖轴 V(vertical axis) 2、水准管轴LL( bubble tube axis) 3、横轴HH( horizontal axis) 4、视准轴CC( collimation axis) 5、圆水准器轴LL( circle bubble axis 经纬仪轴线应满足的条件 1.Vⅴ⊥LL—一照准部水准管轴的检校, 视准轴CC 2.HH⊥十字丝竖丝一一十字丝竖丝的检校 横轴H 3.HH⊥CC一一视准轴的检校 HH⊥VV一一横轴的检校 水管轴LL 5.竖盘指标差应为零一一指标差的检校 竖轴∨∨

3 由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不是恰好等于 90°或 270°上， 而是与 90°或 270°相差一个 x 角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增 加方向一致时，x 为正，反之为负。 2、计算公式 （1）指标差：x=（L+R-360°）/2 对于顺时针注记的： 正确的竖直角α=(90°+x) -L=α左+x α=R-(270°+x)=α右-x （2）结论：取盘左盘右的平均值，可消除指标差的影响。 四． 竖直角的观测及记录（格式见表） 一般规范规定，指标差变动范围，J6≤ 25、J2≤ 15。 §3.5 光学经纬仪的检验与校正 经纬仪的主要轴线: 1、竖轴 VV(vertical axis) 2、水准管轴 LL(bubble tube axis) 3、横轴 HH(horizontal axis) 4、视准轴 CC(collimation axis) 5 、圆水准器轴 L’L’(circle bubble axis) 一． 经纬仪轴线应满足的条件 1．VV⊥LL ——照准部水准管轴的检校。 2．HH⊥十字丝竖丝——十字丝竖丝的检校 3．HH⊥CC ——视准轴的检校 4．HH⊥VV ——横轴的检校 5．竖盘指标差应为零 ——指标差的检校

6.光学垂线与W重合一一光学对中器的检校 7.圆水准轴L’L’∥W——圆水准器的检验与校正(次要) 二.经纬仪的检验与校正 照准部水准管轴的检校 (1)检验:用任意两脚螺旋使水准管气泡居中,然后将照准部旋转180°,若气 泡偏离1格,则需校正。 (2)校正:用脚螺旋使气泡向中央移动一半后,再拨动水准管校正螺丝,使气 泡居中。此时若圆水准器气泡不居中,则拨动圆水准器校正螺丝。 2.十字丝竖丝的检校 (1)检验:用十字丝交点对准一目标点,再转动望远镜微动螺旋,看目标点是 否始终在竖丝上移动 (2)校正:微松十字丝的四个压环螺丝,转动十字丝环,使目标点始终在竖丝 上移动。 3.视准轴的检校 (1)检验:在平坦地面上选择一直线AB,约60m~100m,在AB中点0架仪, 并在B点垂直横置一小尺。盘左瞄准A, 倒镜在B点小尺上读取B;再用盘右瞄 B 准A,倒镜在B点小尺上读取B2。 B, B2 J6:2c>60″;J2: 4-OB 2c>30°时,则需校正。 (2)校正:拨动十字丝左右两个校正螺丝,使十字丝交点由B2点移至BB2中点 B3 4.横轴的检验与校正 (1)检验:在2030m处的墙上选一仰角大于30°的目标点P,先用盘左瞄

4 6．光学垂线与 VV 重合 ——光学对中器的检校 7．圆水准轴 L’L’∥VV ——圆水准器的检验与校正(次 要) 二． 经纬仪的检验与校正 1．照准部水准管轴的检校 （1）检验：用任意两脚螺旋使水准管气泡居中，然后将照准部旋转 180°，若气 泡偏离 1 格，则需校正。 （2）校正：用脚螺旋使气泡向中央移动一半后，再拨动水准管校正螺丝，使气 泡居中。此时若圆水准器气泡不居中，则拨动圆水准器校正螺丝。 2．十字丝竖丝的检校 （1）检验：用十字丝交点对准一目标点，再转动望远镜微动螺旋，看目标点是 否始终在竖丝上移动。 （2）校正：微松十字丝的四个压环螺丝，转动十字丝环，使目标点始终在竖丝 上移动。 3．视准轴的检校 （1） 检验：在平坦地面上选择一直线 AB，约 60m～100m，在 AB 中点 O 架仪， 并在 B 点垂直横置一小尺。盘左瞄准 A， 倒镜在 B 点小尺上读取 B1；再用盘右瞄 准 A，倒镜在 B 点小尺上读取 B2。     = OB B B c 4 1 2 J6 ：2c> 60 ；J2 ： 2c> 30 时，则需校正。 （2）校正：拨动十字丝左右两个校正螺丝，使十字丝交点由 B2点移至 BB2中点 B3。 4．横轴的检验与校正 （1） 检验：在 20~30m 处的墙上选一仰角大于 30°的目标点 P，先用盘左瞄

准P点,放平望远镜,在墙上定出P1点;再用盘右瞄准P点,放平望 远镜,在墙上定出P2点。 P PP J6:i>20″ 2D·ga 时,则需校正。 (2)校正:用十字丝交点瞄准P1P的中点M,抬高望远镜,并打开横轴一端的 护盖,调整支承横轴的偏心轴环,抬髙或降低横轴一端,直至交点瞄准P点。此 项校正一般由仪器检修人员进行。 5.指标差的检校 (1)检验:用盘左、盘右先后瞄准同一目标,计算指标差ⅹ=(L+R-360°)2。 J6:x>1;J2:x>30″时,要进行校正。 (2)校正:用指标水准管微动螺旋,使中丝对准(R-ⅹ)位置,再有拨针使指标 气泡居中。 6.光学对中器的检校 (1)检验:精密安置仪器后,将刻划中心在地面上投下一点,再旋转照准部, 每隔120°投下一点,若三点不重合,则需校正 (2)校正:用拨针使刻划中心向三点的外接圆心移动一半 7.圆水准器的检校(次要) (1)检验:精平(水准管气泡居中)后,若圆水准气泡不居中,则需校正。 (2)校正:用圆水准气泡校正螺丝使其居中。 §36水平角观测的误差分析 、物的误差 人的误差 三、环境的误差

5 准 P 点，放平望远镜，在墙上定出 P1 点；再用盘右瞄准 P 点，放平望 远镜，在墙上定出 P2 点。       = D tg P P i 2 1 2 J6：i> 20 时，则需校正。 （2）校正：用十字丝交点瞄准 P1 P2 的中点 M，抬高望远镜，并打开横轴一端的 护盖，调整支承横轴的偏心轴环，抬高或降低横轴一端，直至交点瞄准 P 点。此 项校正一般由仪器检修人员进行。 5．指标差的检校 （1） 检验：用盘左、盘右先后瞄准同一目标，计算指标差 x=(L+R-360°)/2。 J6： x> 1 ；J2： x> 30 时，要进行校正。 （2）校正：用指标水准管微动螺旋，使中丝对准（R- x）位置，再有拨针使指标 气泡居中。 6．光学对中器的检校 （1）检验：精密安置仪器后，将刻划中心在地面上投下一点，再旋转照准部， 每隔 120°投下一点，若三点不重合，则需校正。 （2）校正：用拨针使刻划中心向三点的外接圆心移动一半。 7．圆水准器的检校 (次 要) （1）检验：精平（水准管气泡居中）后，若圆水准气泡不居中，则需校正。 （2）校正：用圆水准气泡校正螺丝使其居中。 §3.6 水平角观测的误差分析 一、物的误差 二、人的误差 三、环境的误差