1、第四章 工程测量的仪器和方法本章内容u角度测量u距离测量u高程测量u准直测量u坐标测量u其他测量4.1 角度测量u 角度是几何测量的基本元素,包括水平角和竖直角。u 水平角是一点到两目标点的方向线垂直投影在水平面上所构成的角度;u 竖直角是一点到目标点的视线与水平面的夹角,若方向线在水平面之上,竖直角为正,为仰角,否则竖直角为负,为俯角。竖直角也称垂直角、俯仰角或高度角,而方向线与铅垂线的夹角称为天顶距。u 当已知或直接测出真北方向,通过角度测量还可得到方位角。u 角度测量的仪器主要是经纬仪,分为光学经纬仪和电子经纬仪二大类。4.1.1 光学经纬仪的基本结构u 主要包括照准部、基座和三脚架部分
2、,核心是照准部。u 照准部又可分为照准、读数、轴系和安平几部分。照准部主要是带十字丝的望远镜,十字丝与物镜组中心的连线称为视准轴。读数部分包括水平度盘、竖直度盘,以及为精确读数服务的光路系统和测微装置。u 轴系包括竖直轴(简称竖轴)、水平轴(简称横轴)和视准轴,竖轴是照准部水平旋转的中心轴,横轴是望远镜在竖直方向旋转的中心轴。u 经纬仪观测要求竖轴铅垂、横轴正交于竖轴、视准轴正交于横轴,其不正交误差称为三轴误差。u 安平设备主要指水准管,其主要用途是将竖轴铅垂,另外还要使竖直度盘的指标线位置正确。 u经纬仪的测角精度主要取决于轴系误差和读数误差。u我国光学经纬仪系列分为 J07、 J1、 J2
3、、 J6等型号, J为经纬仪汉语拼音的第一个字母,下标表示仪器的精度指标。 4.1.2 水平角观测u测回法u全圆测回法(方向观测法)u全组合测角法在工程测量实际应用中,相邻边长有时相差悬殊,很难做到 “ 一测回中不调焦 ”的规定。这时,可按下列程序进行测角: 盘左,粗略瞄准一个目标; 仔细对光,消除视差; 精确瞄准目标,取水平度盘读数; 不动调焦镜,盘右,精确瞄准目标,取水平度盘读数; 对于下一个目标,重复上述操作。4.1.3 垂直角观测竖直角观测的具体操作程序如下: 盘左,按上、中、下三根水平丝的顺序依次照准同一目标各一次,并分别读竖盘读数; 盘右,同 一样的观测; 分别计算三根水平丝所测得的指标差和竖直角,并取竖直角的平均值作为一个目标的一测回之值。该观测方法称为 “ 三丝法 ” ,若仅使用中间水平丝进行观测,则称为 “ 中丝法 ” 。