1、河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系第三章第三章 精密測角儀器和精密測角儀器和水平角觀測水平角觀測河南城建學院測量與國土信息系河南城建學院測量與國土信息系第三章第三章 精密測角儀器和水平角觀測精密測角儀器和水平角觀測3.1 精密測角儀器精密測角儀器經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀3.2 經(jīng)緯儀三軸誤差經(jīng)緯儀三軸誤差3.3 方向觀測法方向觀測法3.4 精密測角誤差精密測角誤差3.5 偏心觀測與歸心改正偏心觀測與歸心改正河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系 在工程控制測量和精密工程測量中，角度測量主要使用精密光在工程控制測量和精密工程測量中，角度測量主要使用精密

2、光學經(jīng)緯儀、全站儀。精密光學經(jīng)緯儀按精度等級的高低，我國光學經(jīng)學經(jīng)緯儀、全站儀。精密光學經(jīng)緯儀按精度等級的高低，我國光學經(jīng)緯儀的系列分為緯儀的系列分為J07J07，J1J1，J2J2，J6J6等規(guī)格。本章主要介紹精密光學經(jīng)等規(guī)格。本章主要介紹精密光學經(jīng)緯儀、全站儀的基本構造和儀器檢驗，應用精密光學經(jīng)緯儀或全站儀緯儀、全站儀的基本構造和儀器檢驗，應用精密光學經(jīng)緯儀或全站儀完成一個測站上的水平角觀測并獲得正確觀測值的方法及測站平差。完成一個測站上的水平角觀測并獲得正確觀測值的方法及測站平差。1 1精密光學經(jīng)緯儀的基本構造；精密光學經(jīng)緯儀的基本構造；2 2經(jīng)緯儀視準軸誤差、水平軸誤差及經(jīng)緯儀視準軸誤

3、差、水平軸誤差及垂直軸傾斜誤差；垂直軸傾斜誤差；3 3一個測站上的水平角觀測方法；一個測站上的水平角觀測方法；4 4測站平差測站平差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系n一般來說，精密光學經(jīng)緯儀在結構上的主要特點是：n角度標準設備度盤及其讀數(shù)系統(tǒng)都由光學玻璃組成，水平度盤和垂直度盤(豎盤）共用同一個附著在望遠鏡筒旁邊的讀數(shù)顯微鏡和光學測微器，并實現(xiàn)雙面(對徑)讀數(shù)。n目標照準設備望遠鏡均為消色差或經(jīng)消色差校正過的，尺寸較短的內調焦望遠鏡。一般制動及微動螺旋分離設詈現(xiàn)開始向共軸方向發(fā)展；都具有精密的測微讀數(shù)系統(tǒng)。n設有強制歸心機構，精密光學對點器和快速安平機構等，有的

4、經(jīng)緯儀設有垂直度盤指標自動歸零補償器，慶而提高了儀器精度和測量效率。n經(jīng)緯儀由優(yōu)質可靠的有機材料和合金制造。1. 精密光學經(jīng)緯儀的特點精密光學經(jīng)緯儀的特點 一、精密光學經(jīng)緯儀一、精密光學經(jīng)緯儀河南城建學院測量與國土信息系河南城建學院測量與國土信息系2、精密測角儀器的基本構造、精密測角儀器的基本構造基本結構：照準部、水準管、基本結構：照準部、水準管、水平度盤、基座水平度盤、基座主要軸線：視準軸、橫軸、水主要軸線：視準軸、橫軸、水準管軸、豎軸（旋轉軸、垂直準管軸、豎軸（旋轉軸、垂直軸）軸）河南城建學院測量與國土信息系河南城建學院測量與國土信息系我國儀器系列標準型號我國儀器系列標準型號 國外儀器型號

5、、廠名國外儀器型號、廠名 J1J1（北光）（北光） T3T3瑞士威特瑞士威特WILDWILDDKM3DKM3瑞士克恩瑞士克恩KERNKERNNO3NO3英國華茲英國華茲WATTSWATTSOT-02OT-02蘇聯(lián)蘇聯(lián) J2J2（北光、蘇光等（北光、蘇光等） T2T2瑞士威特瑞士威特WILDWILDTheo-010Theo-010東德蔡司東德蔡司ZEISS ZEISS DKM2DKM2瑞士克恩瑞士克恩KERNKERNTheo-2Theo-2東德東德FreibergerFreiberger廠廠OTCOTC蘇聯(lián)蘇聯(lián)TE-B3TE-B3匈牙利匈牙利MOMMOM 2、精密測角儀器的基本構造、精密測角儀器

6、的基本構造河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系2、精密測角儀器的基本構造、精密測角儀器的基本構造1）用較短的復合物鏡焦距，得到等效物鏡焦距）用較短的復合物鏡焦距，得到等效物鏡焦距 f較大值。較大值。 2）平均邊長）平均邊長3KM以上的三角網(wǎng)，如各目標與測站的距離相差以上的三角網(wǎng)，如各目標與測站的距離相差1KM，在一測回的觀測中，各目標不重新調焦是不會影響照準精，在一測回的觀測中，各目標不重新調焦是不會影響照準精度的。度的。河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系2、精密測角儀器的基本構造、精密測角儀器的基本構造河南城建學院測繪與城市空間信息系

7、河南城建學院測繪與城市空間信息系水準器的精度主要由水準器的格值來衡量。水準器的精度主要由水準器的格值來衡量。 Rt )2(202)3(27TTmmmm2、精密測角儀器的基本構造、精密測角儀器的基本構造水準器的靈敏度：當人們的肉眼發(fā)覺氣泡有最小移動量水準器的靈敏度：當人們的肉眼發(fā)覺氣泡有最小移動量（約（約0.2mm）時水準管軸所傾斜的角度值。）時水準管軸所傾斜的角度值。（管上兩相鄰分劃線間（管上兩相鄰分劃線間的圓弧所對的圓心角）的圓弧所對的圓心角）河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系2、精密測角儀器的基本構造、精密測角儀器的基本構造3T2J河南城建學院測繪與城市空間信

8、息系河南城建學院測繪與城市空間信息系2、精密測角儀器的基本構造、精密測角儀器的基本構造蘇州光學儀器廠生產(chǎn)的蘇州光學儀器廠生產(chǎn)的JGJ2JGJ2經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀 河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系J2J2光學經(jīng)緯儀對徑讀數(shù)的規(guī)則：光學經(jīng)緯儀對徑讀數(shù)的規(guī)則：旋進旋進測微手輪，使度盤正倒像精確重合，測微手輪，使度盤正倒像精確重合， 1.1.讀度讀度，找具備下列三個條件的分劃線：找具備下列三個條件的分劃線：正倒像相差正倒像相差180180度；度；正像在左，倒像在右正像在左，倒像在右；正倒像的對徑（度）分正倒像的對徑（度）分劃相距最近，以正像的（度）分劃線為準讀度數(shù)。劃相距最近

9、，以正像的（度）分劃線為準讀度數(shù)。 2.2.讀十位分數(shù)讀十位分數(shù)，將正倒像相應的分劃線間所夾的格數(shù)乘以將正倒像相應的分劃線間所夾的格數(shù)乘以度盤分劃的一半（度盤分劃的一半（J2J2為為1010分），就是十位分數(shù)。分），就是十位分數(shù)。 3.3.在測微器（盤）在測微器（盤）讀取個位的分數(shù)及秒數(shù)讀取個位的分數(shù)及秒數(shù)。 3、精密測角儀器的讀數(shù)方法、精密測角儀器的讀數(shù)方法河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系J J2 2425739.01740302.7測微盤上共有測微盤上共有1010個大格，每一大格又分個大格，每一大格又分6060小格，共有小格，共有600600個小格，個小格，

10、相當于度盤的相當于度盤的半個半個最小分格最小分格1010，所以一大格代表，所以一大格代表1 1一小格代一小格代表表11。3、精密測角儀器的讀數(shù)方法、精密測角儀器的讀數(shù)方法河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系將正倒像相應的分劃線間所夾的格數(shù)乘以度盤分劃的一半（將正倒像相應的分劃線間所夾的格數(shù)乘以度盤分劃的一半（T3為為2分）。分）。3、精密測角儀器的讀數(shù)方法、精密測角儀器的讀數(shù)方法河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系L90左270 R右90)(21LR3、精密測角儀器的讀數(shù)方法、精密測角儀器的讀數(shù)方法河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建

11、學院測繪與城市空間信息系90)(21LR3、精密測角儀器的讀數(shù)方法、精密測角儀器的讀數(shù)方法河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系n裝有電子掃描度盤，在微處理機控制下實現(xiàn)自動化數(shù)字測角的經(jīng)緯儀稱為電子經(jīng)緯儀。n 全站儀的等級與電子經(jīng)緯儀和電子測距儀等級是一致的。二、二、 精密電子經(jīng)緯儀及其特點精密電子經(jīng)緯儀及其特點河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系n比起光學經(jīng)緯儀，電子經(jīng)緯儀具有如下特點：n(1)角度標準設備：n 采用編碼度盤及編碼測微器的絕對式，或采用計時測角度盤并實現(xiàn)光電動態(tài)掃描助絕對式 (如Wild廠的T 2000)。n 采用光柵度盤

12、并利用莫爾干涉條紋測量技術的增量式。n2)微處理器，主要功能：n控制和檢核各種測量程序；n實現(xiàn)電子測角，并計算豎軸傾斜引起的水平角及豎直角的改正。n實現(xiàn)電子測距和計算，對所測距離進行地球曲率和氣象改正，并進行相應的數(shù)據(jù)處理如水平距離、高差及坐標增量的計算等。n將觀測值及計算結果顯示在顯示器上或自動記錄在電子手簿上或存儲器內1、精密電子經(jīng)緯儀及其特點、精密電子經(jīng)緯儀及其特點河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系n(3)豎軸傾斜自動測量和改正系統(tǒng)是供儀器自動整平及整平剩余誤差對水平盤讀數(shù)和豎盤讀數(shù)的自動改正。n(4)有些電子全站儀的望遠鏡既是目標水平方向及垂直魚觀測的瞄準

13、裝置，也是測距信號的發(fā)射和接收裝置。n (5)現(xiàn)代電子經(jīng)緯儀具有自動觀測功能(帶有馬達伺服裝置和CCD攝像鏡頭，能夠自動搜索目標、精密照準、按程序進行測量和記錄)。1、精密電子經(jīng)緯儀及其特點、精密電子經(jīng)緯儀及其特點河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀日本DT-02l南方絕對編碼型電子經(jīng)緯儀DT-02 河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系電子經(jīng)緯儀測角系統(tǒng)主要有以下三種：電子經(jīng)緯儀測角系統(tǒng)主要有以下三種：編碼度盤測角系統(tǒng)編碼度盤測角系統(tǒng)是采用編碼度盤及編碼測微器的是采用編碼度盤及編碼測微器的絕絕對式對式測角系統(tǒng)；測角系統(tǒng)

14、；按照碼道的組合，每一個度盤位置均可以獲得按照碼道的組合，每一個度盤位置均可以獲得一確定的角度值。因而編碼法亦可以稱為一確定的角度值。因而編碼法亦可以稱為“絕對法絕對法”測角。測角。光柵度盤測角系統(tǒng)光柵度盤測角系統(tǒng)是采用光柵度盤及莫爾干涉條紋技是采用光柵度盤及莫爾干涉條紋技術的增量式讀數(shù)系統(tǒng)。術的增量式讀數(shù)系統(tǒng)。與編碼法相比較，增量法使用光柵度盤，與編碼法相比較，增量法使用光柵度盤，所測得角值是照準部所旋轉過的角值，因此增量法亦可稱為相所測得角值是照準部所旋轉過的角值，因此增量法亦可稱為相對法。對法。動態(tài)測角系統(tǒng)動態(tài)測角系統(tǒng)采用計時測角度盤及光電動態(tài)掃描絕對采用計時測角度盤及光電動態(tài)掃描絕對式

15、測角系統(tǒng)。式測角系統(tǒng)。按動態(tài)測角法生產(chǎn)的儀器，主要為按動態(tài)測角法生產(chǎn)的儀器，主要為WildT2000系列。這種方法的特點是每測定一方向值均利系列。這種方法的特點是每測定一方向值均利用度盤的全部分劃，這樣可以消除刻劃誤差及度盤偏心差對其用度盤的全部分劃，這樣可以消除刻劃誤差及度盤偏心差對其測量值的影響。測量值的影響。2 2、電子經(jīng)緯儀的測角系統(tǒng)、電子經(jīng)緯儀的測角系統(tǒng)河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系1）編碼度盤測角原理 用四位二進制表示角值，全圓刻成 24= 16個扇形。 河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系編碼度盤測角原理 河南城建學院

16、測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系 2）光柵度盤測角原理 光柵是用玻璃、樹脂或含屬制成的表面具有密集等寬、等距線條的光學元件。 光柵的線條是用金剛石刀或光刻法刻制在玻璃或金屬面上的、也常將已刻制好的光柵復制在樹脂或玻璃上，或采用全息照相法制造光柵。河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系光柵度盤測角原理 河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系3）動態(tài)角度掃描測角原理00 n活活動動探探測測器器固固定定探探測測器器河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系0n00TT0T0(1).粗測粗測 只能夠測定角度值

17、中的大數(shù)。式中： 動態(tài)度盤旋轉過角度 所用的時 間；T轉過 所用的時間。(2).精測河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系下圖是瑞士下圖是瑞士WILDWILD廠生產(chǎn)的廠生產(chǎn)的T2000T2000電子經(jīng)緯儀。電子經(jīng)緯儀。動態(tài)測角技術的應用動態(tài)測角技術的應用-T2000-T2000該儀器該儀器測角精度測角精度為為0.5。其豎直角。其豎直角測量采用測量采用硅油液體硅油液體補償器補償器，可實現(xiàn)豎，可實現(xiàn)豎盤盤自動歸零自動歸零。補償。補償器工作范圍為器工作范圍為10，補償精度為，補償精度為0.1。河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系測角模式有兩種：一

18、種是測角模式有兩種：一種是單次測量單次測量，精度較高。，精度較高。另一種是另一種是跟蹤測量跟蹤測量，它將隨著經(jīng)緯儀的轉動自動，它將隨著經(jīng)緯儀的轉動自動測角。這種方式精度較低，適合于放樣及跟蹤活動目測角。這種方式精度較低，適合于放樣及跟蹤活動目標。標。測角顯示可以設置到測角顯示可以設置到0.10.1、11、1010或或11。若將電子經(jīng)緯儀與光電測距儀聯(lián)機，即構成若將電子經(jīng)緯儀與光電測距儀聯(lián)機，即構成電子電子速測儀速測儀。動態(tài)測角技術的應用動態(tài)測角技術的應用-T2000-T2000河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系三、精密電子全站儀及其特點三、精密電子全站儀及其特點1

19、 1徠卡全站儀分類徠卡全站儀分類n徠卡整體型全站儀的命名：徠卡整體型全站儀的命名：n TCTC系列標準型全站儀；系列標準型全站儀；n TCMTCM系列馬達驅動型全站儀；系列馬達驅動型全站儀；n TCRTCR系列無反射梭鏡型全站儀；系列無反射梭鏡型全站儀；n TCRMTCRM系列無反射梭鏡、馬達驅動型全站儀；系列無反射梭鏡、馬達驅動型全站儀；n TCRATCRA無反射梭鏡、自動跟蹤型全站儀；無反射梭鏡、自動跟蹤型全站儀；n TCATCA系列馬達驅動自動跟蹤型全站儀；系列馬達驅動自動跟蹤型全站儀；n TDMTDM系列馬達驅動、工業(yè)測量型全站儀：系列馬達驅動、工業(yè)測量型全站儀：n TDATDA馬達驅

20、動、自動跟蹤、工業(yè)測量型全站儀。馬達驅動、自動跟蹤、工業(yè)測量型全站儀。 河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系徠卡全站儀新技術的領導先驅 （一） 度盤的電子化讀數(shù) 靜態(tài)絕對度盤掃描系統(tǒng)測角(相關法） 電子度盤讀數(shù)系統(tǒng) 把操作者從繁重的度盤人工讀數(shù)中解脫出來。 不但提高了效率，還大大降低了誤讀的機率。條碼編碼條碼編碼CCD傳感器傳感器二極管二極管棱鏡棱鏡目前該方法應用于目前該方法應用于所有徠卡所以電子經(jīng)所有徠卡所以電子經(jīng)緯儀和全站儀緯儀和全站儀河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系徠卡全站儀新技術的領導先驅 （二）三軸誤差的自動補償與改正 液體

21、補償器液體補償器 有效的軸系自動補償與改正，是實現(xiàn)高精度測角的有力保證。河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系 （三）目標的自動識別與照準 自動目標識別并驅動軸系照準目標，把測量員從全站儀測量工作中最為繁重一項操作人工照準目標中解脫出來，使測量員可以遠離測站。 從此，全站儀的“自動化”又上了一個新的臺階。徠卡全站儀新技術的領導先驅 河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系 （四）全站儀的無合作目標測距 有的時候，在目標點上要擺反射棱鏡是比較麻煩的，甚至是不可能的，此時要測距怎么辦呢？ 現(xiàn)在有同軸型的全站儀，可以無合作目標測距，即所謂的“測站”單

22、人測量系統(tǒng)。徠卡全站儀新技術的領導先驅 河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系 （五）全站儀的自動控制 遠離測站的幾種測量操作方式： （1）計算機在線控制 GeoCOM 方式 （2）機載軟件控制 GeoBASIC 方式 （3） Modem控制 鏡站方式徠卡全站儀新技術的領導先驅 河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系（六）超站儀徠卡 GLPS：精確自動定位和定向的儀器。 n 全站儀（激光測距）n 陀螺儀n GPS徠卡全站儀新技術的領導先驅 河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系全站儀的發(fā)展趨勢 測量機器人的來臨！1

23、1、度盤讀數(shù)自動化！、度盤讀數(shù)自動化！2 2、目標照準自動化！、目標照準自動化！3 3、基座安平自動化！、基座安平自動化！4 4、儀器對中自動化？、儀器對中自動化？5 5、儀高量取自動化？、儀高量取自動化？河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系常見全站儀列常見全站儀列表表河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測

24、繪與城市空間信息系一、視準軸誤差一、視準軸誤差 1）產(chǎn)生原因：望遠鏡的十字絲分劃板安裝不正確、望遠鏡調）產(chǎn)生原因：望遠鏡的十字絲分劃板安裝不正確、望遠鏡調焦鏡運行時晃動、氣溫變化引起儀器部件的脹縮，特別是儀器受焦鏡運行時晃動、氣溫變化引起儀器部件的脹縮，特別是儀器受熱不均勻使視準軸位置變化等。熱不均勻使視準軸位置變化等。coscCCx3.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系2 2）視準軸誤差對水平方向觀測影響的規(guī)律）視準軸誤差對水平方向觀測影響的規(guī)律隨目標垂直角的增大而增大，當隨目標垂直角的增大而增大，當 最小值。最小值。由盤左和

25、盤右的觀測方向值求平均值，可以消由盤左和盤右的觀測方向值求平均值，可以消除視準軸誤差對水平方向觀測的影響，而得到正除視準軸誤差對水平方向觀測的影響，而得到正確的方向值。確的方向值。CC 時0coscCCx3.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系0LLC盤左：0RRC盤右：1()2ALR計算計算2C的作用：的作用：一測回中各觀測方向一測回中各觀測方向2C互差的大小，在一定程度上反映了互差的大小，在一定程度上反映了觀測成果的質量。觀測成果的質量。2180CLR3.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南

26、城建學院測繪與城市空間信息系 當c值在盤左、盤右觀測時間段內不變時，視準軸誤差c對盤左、盤右水平方向觀測值的影響大小相等，正負號相反，因此，取盤左、盤右實際讀數(shù)的中數(shù)，就可以消除視準軸誤差的影響。 由于望遠鏡的調焦鏡運行不正確，也就是運行中有晃動可以引起視準軸位置的變化，所以規(guī)定在一測回內規(guī)定在一測回內不得重新調焦不得重新調焦。國家規(guī)范規(guī)定:一測回中各方向2c互差對于J1型儀器不得超過9；對于J2型儀器不得超過13。3.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系二、水平軸傾斜誤差二、水平軸傾斜誤差1）產(chǎn)生原因：儀器左、右兩端的支架不等高

27、、水）產(chǎn)生原因：儀器左、右兩端的支架不等高、水平軸兩端軸徑不相等等。平軸兩端軸徑不相等等。2）水平軸傾斜誤差對水平方向觀測的影響）水平軸傾斜誤差對水平方向觀測的影響OOiii tgAO iOOOAOO 13.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系 3 3）水平軸傾斜誤差對水平方向觀測影響規(guī)律）水平軸傾斜誤差對水平方向觀測影響規(guī)律不僅與不僅與i i有關，而且還與有關，而且還與有關。有關。 由盤左和盤右的觀測方向值求平均值，可以消除水平軸傾由盤左和盤右的觀測方向值求平均值，可以消除水平軸傾斜誤差對水平方向觀測的影響，而得到正確的方向值。

28、斜誤差對水平方向觀測的影響，而得到正確的方向值。OOiii tgAO 盤左，左高右低，盤左，左高右低，0LLi0RRi1()2ALR盤右，左低右高，盤右，左低右高，3.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系itgCiCRL2cos222視準軸誤差和水平軸誤差對水平方向觀測值的綜視準軸誤差和水平軸誤差對水平方向觀測值的綜合影響（反應在盤左盤右的讀數(shù)差中）：合影響（反應在盤左盤右的讀數(shù)差中）：當當=0時，時，L-R=2C，一般情況，一般情況下，隨著下，隨著角的增大，上式右端角的增大，上式右端第一項變化較慢，而第二項則變第一項變化較慢，而

29、第二項則變化較為顯著?；^為顯著。 右圖右圖C=15”，i=15 ”。0361130.0030.0430.1530.600.001.563.005.80cos12ctan2i3.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系4 4）水平軸傾斜誤差的檢驗）水平軸傾斜誤差的檢驗（高低點法）：（高低點法）：3330 高低低高低高2()2cosCLRitg高對于高點有：2()2cosCLRitg低對于低點有：兩式相加和相減分兩式相加和相減分別得別得C角和角和i角。角。1()()cos41()()4CLRLRiLRLRctg低高低高3.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)

30、緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系若測了若測了n個測回，則有：個測回，則有：1()()cos41()()4CLRLRniLRLRctgn低高低高國家規(guī)范規(guī)定，對于國家規(guī)范規(guī)定，對于J1J1型儀器，型儀器，c c、i i的絕對值都應小于的絕對值都應小于1010 對于對于J2J2型儀器，型儀器，c c、i i的絕對值都應小于的絕對值都應小于15153.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系三、垂直軸傾斜誤差三、垂直軸傾斜誤差 1）產(chǎn)生原因：儀器未嚴格整平）產(chǎn)生原因：儀器未嚴格整平 2）

31、垂直軸偏斜誤差對水平方向觀測值的影響）垂直軸偏斜誤差對水平方向觀測值的影響（1）垂直軸偏斜誤差對水平方向觀測值的影響是通過）垂直軸偏斜誤差對水平方向觀測值的影響是通過水平軸傾斜量水平軸傾斜量而表現(xiàn)出來的。而表現(xiàn)出來的。（2）由于水平軸傾斜，從而使）由于水平軸傾斜，從而使視準軸也偏離正確位置視準軸也偏離正確位置，使觀測方向產(chǎn)生了的誤差影響。使觀測方向產(chǎn)生了的誤差影響。3.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系visinsinsin(90)ViV根據(jù)直角球面三角形公式可得：根據(jù)直角球面三角形公式可得：cosViVcosVVtgvvitg

32、 因為因為V和和iv是是小角。小角。水平軸傾斜水平軸傾斜iv對水平方向觀對水平方向觀測值的影響計算公式。測值的影響計算公式。度盤傾斜的影響很小，這里只討論豎軸對水平方向觀測值的影響。度盤傾斜的影響很小，這里只討論豎軸對水平方向觀測值的影響。3.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系3 3）垂直軸偏斜誤差對水平方向觀測值影響的規(guī)律）垂直軸偏斜誤差對水平方向觀測值影響的規(guī)律 右左右左VViiiVVV4）削弱垂直軸偏斜誤差對水平方向觀測值影響的措施：）削弱垂直軸偏斜誤差對水平方向觀測值影響的措施：（）盡量減小垂直軸的傾斜角。（）盡量減小垂

33、直軸的傾斜角。（）測回間重新整平儀器。（）測回間重新整平儀器。（）對水平方向觀測值施加垂直軸傾斜改正數(shù)。（）對水平方向觀測值施加垂直軸傾斜改正數(shù)。3.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系 垂直軸傾斜改正數(shù)的計算垂直軸傾斜改正數(shù)的計算 設水準器的格值為 ，氣泡偏離中央n格時，水準軸的傾斜角為 ，也就是水平軸傾斜角 = ，得 = nvi nvantan 圖為圖為T2經(jīng)緯儀水準器管注記。經(jīng)緯儀水準器管注記?？傻每傻萌∑骄鶖?shù)得取平均數(shù)得垂直軸傾斜改正數(shù)為垂直軸傾斜改正數(shù)為 LLn)(21右左R)(21右左Rn)()(41RLn右左右左av

34、RLtan)()(41 右左右左3.2 經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀的三軸誤差三軸誤差河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系1.腳螺旋的檢視與調整松緊是否適中。2.微動螺旋的檢視與調整檢查彈簧彈力四、四、 經(jīng)緯儀的其他一般檢驗經(jīng)緯儀的其他一般檢驗河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系n3.水準管與垂直軸正交 11級儀器不應超過級儀器不應超過1010，22級儀器不應超過級儀器不應超過1515，66級級儀器不應超過儀器不應超過2020。（1 1）檢驗：）檢驗：用任意兩腳螺旋使水用任意兩腳螺旋使水準管氣泡居中，然后將照準部準管氣泡居中，然后將照準部旋轉旋轉180

35、180，若氣泡偏離，若氣泡偏離1 1格，格，則需校正。則需校正。四、四、 經(jīng)緯儀的其他一般檢驗經(jīng)緯儀的其他一般檢驗河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系(2)校正 用腳螺旋調一半； 用水準管校正螺旋調一半。 此項檢校需反復進行，直至儀器旋轉到任意方向氣泡都居中。校正螺絲四、四、 經(jīng)緯儀的其他一般檢驗經(jīng)緯儀的其他一般檢驗河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系4.4.垂直度盤指標差垂直度盤指標差 (1)(1)檢驗檢驗 儀器整平，用盤左、盤右分別瞄準大致水儀器整平，用盤左、盤右分別瞄準大致水 平方向的平方向的 P P點，讀數(shù)為點，讀數(shù)為L L，R

36、R。 計算豎直角和指標差計算豎直角和指標差 = =（R RL L180180）/2/2 X=(LX=(LR R360360)/2)/2 (2)(2)校正校正 盤右瞄準盤右瞄準P P點；點； 調節(jié)指標水準管微動螺旋，使豎盤讀數(shù)調節(jié)指標水準管微動螺旋，使豎盤讀數(shù) 為：為：R Rx x270270 調節(jié)指標水準管校正螺絲，使氣泡居中。調節(jié)指標水準管校正螺絲，使氣泡居中。5.5.光學對點器光學對點器四、四、 經(jīng)緯儀的其他一般檢驗經(jīng)緯儀的其他一般檢驗河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系五、精密電子經(jīng)緯儀或全站儀的一般檢驗項目五、精密電子經(jīng)緯儀或全站儀的一般檢驗項目河南城建學院

37、測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系 水平折光的影響還隨著大氣溫度的變化而不同水平折光的影響還隨著大氣溫度的變化而不同 白天在太陽照射下的沙石地面氣溫上升決，密度小，水面上方氣溫上白天在太陽照射下的沙石地面氣溫上升決，密度小，水面上方氣溫上升慢，密度大，升慢，密度大， 白天和晚間的水平折光影響正好相反。白天和晚間的水平折光影響正好相反。 取白天和晚間觀測成果的平均值，可以有效地減弱水平折光的影響。取白天和晚間觀測成果的平均值，可以有效地減弱水平折光的影

38、響。河流河流山地山地 選點時，應避免使視線靠近選點時，應避免使視線靠近山坡、大河或與湖泊的岸線平行山坡、大河或與湖泊的岸線平行，并應盡量，并應盡量避免視線通過高大建筑物、煙囪和電桿等實體的側方。避免視線通過高大建筑物、煙囪和電桿等實體的側方。 在造標時應在造標時應使櫓柱旁離視線至少使櫓柱旁離視線至少10cm10cm，一般在有微風的時候或在陰天進，一般在有微風的時候或在陰天進行觀測，可以減弱部分水平折光的影響。行觀測，可以減弱部分水平折光的影響。河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系 相位差的影響隨太陽的方位變化而不同，在上午和相位差的影響隨太陽的方位變化而不同，在上午

39、和下午相位差影響的正負號也相反，因此，最好半數(shù)測下午相位差影響的正負號也相反，因此，最好半數(shù)測回在上午觀測，半數(shù)測回在下午觀測?；卦谏衔缬^測，半數(shù)測回在下午觀測。 三角測量中一般采用微相位照準圓筒。三角測量中一般采用微相位照準圓筒。河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系 照準圓筒的大小，要與三角網(wǎng)的邊長相適應。經(jīng)驗表明，照準圓筒的大小，要與三角網(wǎng)的邊長相適應。經(jīng)驗表明，目標成像約占望遠鏡十字絲雙絲寬度的目標成像約占望遠鏡十字絲雙絲寬度的1/22/3左右較利于照左右較利于照準。由于一般光學經(jīng)緯儀十字絲的雙絲寬度約為準。由于一般光學經(jīng)緯儀十字絲的雙絲寬度約為0 40 ，所

40、以目標寬度宜為所以目標寬度宜為2030 左右。左右。 設三角網(wǎng)的平均邊長為設三角網(wǎng)的平均邊長為 s ，若目標成像占十字絲寬度的，若目標成像占十字絲寬度的1/2，雙絲寬度為，雙絲寬度為40 ，則照準圓筒的直徑，則照準圓筒的直徑d 應為應為 當當s=4km時，時，d=0.4m。 圓筒的高度宜為其直徑的圓筒的高度宜為其直徑的23倍。倍。 sd 02微相位差照準圓筒大小微相位差照準圓筒大小河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系普通照準設備河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院

41、測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系3 . 0 接m1 接m河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系3.3.4 精密測角的一般原則精密測角的一般原則河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系3.4.1 3.4.1 觀測方法觀測方法ABCDE方向觀測法零方向盤左盤右方向觀測法的測回方向觀測法的測回數(shù)，是根據(jù)測角網(wǎng)數(shù)，是根據(jù)測角網(wǎng)的等級和所用儀器的

42、等級和所用儀器的類型確定的。的類型確定的。儀器二等三等四等測回數(shù)J1J21591269河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系24河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系3.4.2 3.4.2 測站限差測站限差（1 1）測站限差項目：兩次重合讀數(shù)差，半測回歸零）測站限差項目：兩次重合讀數(shù)差，半測回歸零差，一測回差，一測回2c2c互差，測回互差?；ゲ?，測回互差

43、。限限 差差 項項 目目J J1 1型型J J2 2型型注：當照準點的垂直角超過注：當照準點的垂直角超過3度時，度時，該方向的該方向的2c互差應與同一觀測互差應與同一觀測時間段內的相鄰測回進行比較。時間段內的相鄰測回進行比較。如按此方法比較應在手簿中注如按此方法比較應在手簿中注明。明。兩次重合讀數(shù)差兩次重合讀數(shù)差半測回歸零差半測回歸零差一測回一測回2c2c互差互差測回互差測回互差169 96 63813139 9河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系確定系統(tǒng)誤差部份確定系統(tǒng)誤差部份 。常常根據(jù)大量作業(yè)的觀測資。常常根據(jù)大量作業(yè)的觀測資料進行分析研究，從中找出在正常情況

44、下各檢驗項可能包括料進行分析研究，從中找出在正常情況下各檢驗項可能包括的系統(tǒng)誤差的大小。的系統(tǒng)誤差的大小。m系計算差值的綜合影響計算差值的綜合影響22mm偶系最后根據(jù)最后根據(jù)“極限誤差等于兩倍中誤差極限誤差等于兩倍中誤差”求出差值的限差。求出差值的限差。（2 2）制定限差的基本步驟）制定限差的基本步驟 觀測結果的差值是表示在一定的外界條件下觀測誤差的觀測結果的差值是表示在一定的外界條件下觀測誤差的大小，其中包括偶然誤差和系統(tǒng)誤差兩部份。制定限差允許大小，其中包括偶然誤差和系統(tǒng)誤差兩部份。制定限差允許值的步驟為：值的步驟為：確定偶然誤差部份確定偶然誤差部份 。觀測結果的差值是每一個方向觀。觀測結

45、果的差值是每一個方向觀測值的函數(shù)，因此列出差值函數(shù)式，就可按誤差傳播定律，測值的函數(shù)，因此列出差值函數(shù)式，就可按誤差傳播定律，由每一方向觀測值中誤差由每一方向觀測值中誤差 ，計算出觀測方向值函數(shù)（即差，計算出觀測方向值函數(shù)（即差值）的中誤差。值）的中誤差。m偶方河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系（3 3）一方向觀測值（偶然）中誤差一方向觀測值（偶然）中誤差 測定的兩種方法：測定的兩種方法：方第一種第一種室內實驗可得到近似結果。室內實驗可得到近似結果。22mm照方讀m讀可在室內求得，例如在度盤每隔可在室內求得，例如在度盤每隔5 5度的位置度的位置， 旋進測微輪，使上

46、下分劃線重合二次，分別讀取讀數(shù)，旋進測微輪，使上下分劃線重合二次，分別讀取讀數(shù)，然后由兩次讀數(shù)的差數(shù)求出重合一次的讀數(shù)中誤差然后由兩次讀數(shù)的差數(shù)求出重合一次的讀數(shù)中誤差 。2ddmn 讀120 .150 .30( )0 .5 1 .0()jmj讀河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系Vm06 照)(30)(4021jjV )(0 .2)(5 .121jjm照 )(2 .2)(53.121jj方120 .150 .30( )0 .5 1 .0()jmj讀河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系第二種第二種從大量三角點的測站平差中求出各點的從大量三

47、角點的測站平差中求出各點的 ， 然后取然后取各點各點 的帶權平均值作為實際采用的的帶權平均值作為實際采用的目前采用目前采用 方方方121 .2( )2 .2()jj方河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系（4 4）半測回歸零差）半測回歸零差偶然誤差部份偶然誤差部份函數(shù)式函數(shù)式1111LLRR 或121 .7( )23 .1()jmj方偶系統(tǒng)誤差部份，主要系統(tǒng)誤差部份，主要儀器基座扭轉儀器基座扭轉等系統(tǒng)誤差，大量實等系統(tǒng)誤差，大量實驗表明一般為驗表明一般為222125 .26 ()27 .48 ()jmmj歸零偶系河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空

48、間信息系（5 5）一測回內）一測回內2C2C互差的限差互差的限差偶然誤差部份偶然誤差部份 1222()()2 .4( )44 .4()iikkCCLRLRjmj偶互差方系統(tǒng)誤差部份，主要包括系統(tǒng)誤差部份，主要包括視準軸誤差，水平軸傾斜視準軸誤差，水平軸傾斜誤差，基座位移以及外界因素引起的誤差，基座位移以及外界因素引起的。河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系)(04.00cos23cos221jCC )( 1 .3)( 1 .2322212jjitg1222.124 .1()3.125 .1()Cjmj系 )(31)(95 .315 .922122222jjmmmCC

49、C系偶互差視準軸部份視準軸部份橫軸部份橫軸部份基座位移部份：基座位移部份：21222 .4( )4 .4()Cjmj偶)tan(tan2tan2tan212122iii河南城建學院測繪與城市空間信息系河南城建學院測繪與城市空間信息系（6 6）同一方向各測回間互差的限差）同一方向各測回間互差的限差偶然誤差部份偶然誤差部份 111111()()()()22iiiigtLRLRLRLR測回互差121 .7( )183 .1()2jmj方偶測回互差系統(tǒng)誤差部份，主要包括系統(tǒng)誤差部份，主要包括水平度盤分劃誤差大約水平度盤分劃誤差大約12秒；測微器分劃誤差很?。煌饨鐥l件變化（旁折光），秒；測微器分劃誤差很??；外界條件變化（旁折光），不好定不好定。規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定：126 ( )9 ( )jj測回互差河南