关于经纬仪角度测量误差减弱措施的论证

关于经纬仪角度测量误差减弱措施的论证

发表时间：2014-09-11T14:44:30.043Z 来源：《科学与技术》2014年第6期下供稿作者：王耀明

[导读] 仪器机械传动误差对测角误差的影响分析机械传动误差是在观测过程中操作仪器所产生的误差。

红河州南洞泵站工程管理处王耀明

一、绪论角度测量是确定地面点位三要素（角度、距高、高程）的基本测量工作之一。它广泛应用在工程建设中的定位标定中，经纬仪是主要测角的仪器，三角网、支导线推算元素的精度，除了与图形结构有关外，主要取决于测角的精度，而角度是由两个方向组成的，在测角过程中有各种各样的误差来源，这些误差来源对水平角的观测精度又有着不同的影响。欲提高测角精度，必须减弱经纬仪方向观测的各种误差来源，才能有效提高水平角精度。

二、经纬仪角度测量的误差来源影响经纬仪角度观测精度的因素很多，但是其主要来源因素有四种，如仪器误差的来源、观测误差的来源、测角方法误差的来源、外界条件引起的误差来源。

三、经纬仪角度测量误差来源分析及其减弱措施３－１仪器本身误差来源对角度测量误差影响分析由于仪器从零件制造到整体装配，都会存在一系列的误差，从而损坏仪器正确结构。其次，随着仪器使用时间年限增加的影响，仪器误差也会增大，主要使仪器误差带来两方面的测角影响，一方面是三轴几何关系不正确所产生的几何结构误差，即视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差。另一方面是仪器制造、校准不完善，传动磨损等原因所产生的机械结构误差，即度盘和测微尺分划误差、螺旋和轴与轴套的机械误差、照准部和度盘偏心的误差、光学测微器的行差、传动误差，下面将仪器误差的产生和影响测角精度分析如下：（一）三轴几何关系不正确所产生的几何结构误差１、视准轴误差对测角误差的影响分析当视准轴发生斜偏时，视准轴不垂直于水平轴，望远镜绕水平轴旋转时，视准轴扫出的面与正确时扫出的视准面发生偏移，视准面不再是平面，而是一个圆锥面，设视准轴误差为Ｃ，观测垂直角 a 目标时，所产生的测角误差为△C。根据视准轴误差球面直角三角形可知△C = C／cosα公式。当用盘左位置观测时，视准误差△C为正，盘右位置观测时，视准轴误差为负，这就是说视准轴误差 C 对观测方向的影响△C，盘左、盘右大小相等、符号相反，所以取盘左、盘右读数的平均值，就可以消除视准轴误差的影响，但是这结论必须在盘左、盘右观测期间保持不变的条件下才是正确的，即一个测回内不得重新调焦，保证视准轴位置不变。视准轴误差C 对观测方向值的影响随目标垂直角 a 的增大而增加，当观测方向为水平时△C=C。观测竖角相等的两点间视准轴误差的影响相互抵消。

在观测时，视准轴偏斜误差2C，可以用来检查仪器稳定性和观测成果的质量，只要掌握它的影响规律，就可以用测量方法来减小和消除视准轴误差影响方向观测的精度。

2、水平轴倾斜误差对测角误差的影响分析由于望远镜两侧支架不等高或水平轴两端直径不等，至使水平轴不垂直于竖直轴，发生微小倾斜，产生水平轴误差i，望远镜绕水平轴旋轴时，视准轴所形成的平面不是铅垂面，而是成为倾斜平面，设水平轴倾斜误差为i 观测垂直角a 目标时所产生的测角误差为△i，根据视准面几何关系得到球面直角三角形公式△i= i×tga，为水平轴误差影响方向观测值的误差，从公式可以知它的大小，它不仅与水平轴倾斜角i 的大小有关，而且与照准目标的垂直角a有关，a愈大，△i愈大，a=0时△i=0。

当观测水平位置的目标，横轴倾斜对方向值没有影响，但是，当个别观测方向的垂直角a 比较大时，就应该考虑到正、倒镜数值中，除视准轴偏斜影响以外，还包含水平轴倾斜影响，如果将垂直角大于3°的方向与其它垂直角水平的方向进行2C 互差比较，就不合理了，当照准点方向的垂直角超过 ± 3°时，该方向的2C 互差可按同一观测的时间段内的相邻测回进行比较。

3、垂直轴倾斜误差对测角误差的影响分析若视准轴与水平轴垂直，水平轴就与垂直竖轴垂直，只是垂直竖轴本身不竖直而偏离铅垂位置V，就产生了垂直竖轴误差影响方向观测角度的精度，实质上是由于垂直竖轴倾斜而引起水平轴倾斜所造成的，当旋转照准部对目标进行观测时，水平轴将以倾斜的垂直竖轴为轴，在倾斜面内转动，随着照准部的转动，水平轴的倾斜角不断发生变化。根据垂直轴倾斜与水平轴几何关系得知，垂直竖轴倾斜误差影响方向值公式△V=V×cosβ×tga，从公式中得知，垂直轴误差对水平角的影响△V，不仅会随观测方向的垂直角 a 增大而增大，而且与水平轴所处的位置有关。这是不同于水平轴倾斜误差的根本之点，因它产生的水平轴倾斜的方向、盘左盘右时均相同，误差正负号相同，不能用盘左、盘右观测方法改变和清除影响，所以在观测中照准部水准管气泡中心偏离不应超过一格，否则应在测回之间重新整平仪器。

由于垂直轴其倾斜误差对方向观测值的影响△V，随观测目标的垂直角和方位不同而变化，因而各方向误差并不相等，组成角度时也不能得到消除，当照准点的垂直角超过 ±3°时，各测回间应精确整平仪器，使水准气泡居中减小误差影响。

（二）仪器机械传动误差对测角误差的影响分析机械传动误差是在观测过程中操作仪器所产生的误差。

1、照准部转动时的弹性带动误差对测角误差影响分析当照准部转动时，由于照准部的轴心与基座轴套之间有磨擦致使基座部分发生弹性扭曲。因此与基座相连的水平度盘发生微小的方位变动，当照准部向右时，水平度盘也随之向右被带动一个微小角度，使读数减小，反之，使读数增大，这就给方向观测值带来系统误差。

如果要想消除这种误差的影响，在上半个测回中照准各个目标时，照准部必须沿同一方向转动，以便使各目标所产生的误差符相同，大小近于相等。这样，在各个方向相减所得的角度中将抵消这种误差的大部份，下半测回必须逆转照准部观测各方向，这样读数平均值中会有效地减弱这种误差的影响。

2、脚螺旋的空隙带动误差对角度误差影响分析由于基座螺旋杆与螺旋窝之间存在微小空隙，当转动照准部时，垂直轴的微小磨擦将带动基座，使螺旋杆逐渐靠近螺旋窝空隙的一侧，直到两者完全接触为止。在观测过程中，基座与水平度盘就产生微小的方位变动，使读数产生误差，这种误差对变更仪器旋转方向后的第一个照准目标影响最大，对以后其它目标的影响逐渐减小。

要消除减弱这种误差影响，在观测前先将照准部沿着将要旋转的方向转动1—2 周后，再按旋转方向顺序观测，不得作反向旋转，就可以减小这种误差的影响。

3、照准部水平微动螺旋的隙动误差影响分析旋进照准部水平微动螺旋时，靠螺旋杆的压力推动照准部，旋出时，靠弹簧的弹力推动照准部，由于油污阻碍或弹簧老化等原因使弹力减弱，则微动螺旋旋出扣，照准部不能及时转动，微动螺杆顶杆就出现微小空隙，这就使视准轴偏离了原来照准部方向，产生方向值误差。

要消除减小这种误差带来的影响，照准观测方向时应尽量旋进微动螺旋（与弹力作用方向相反）同时要尽量使用微动螺旋的中间部

全站仪在使用中的误差

全站仪在使用中的误差 时间:2010-05-07 10:21:08 来源:本站作者:四眼我要投稿我要收藏投稿指南 随着现代高新技术的发展与运用，促使测绘工作正从传统的测绘技术手段向现代数字测绘过渡，全站仪在现代测绘工作中的应用比例也越来越大。因此，有必要对全站仪在使用过程中的误差产生及大小做分析。 全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在城市测量中的大小进行分析，然后综合两方面的影响对地面点的点位误差进行分析与估算。最后单独分析全站仪的高程误差。 一、全站仪测图点位中误差分析 1、全站仪测角误差分析 检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有： ①仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度，即野外一测回方向中误差M 标，由误差传播定律知，野外一测回测角中误差M1测= M 标，野外半测回测角中误差M 半测= M1测=2M 标。 ②仪器对中误差对水平角精度的影响，仪器对中误差对水平角精度的影响在《测量学》教材中有很详细的分析其公式为M 中= ρ e/ ×S AB/S1S2其中e 为偏心距，熟练的仪器操作人员在工作中的对中偏心距一般不会超过3mm ，这里取e=3mm 。S1在这里取全站仪测图时的设站点（图根点）至后视方向是（另一通视图根点）之间的距离，S2取全站仪设站点至待测地面点之间的规范限制的最大距离。由公式知，对中误差对水平角精度的影响与两目标之间的距离S AB成正比，即水平角在180 时影响最大，在本文讨论中只考虑其最大影响。 ③目标偏心误差对水平角测角的影响，《测量学》教材推导出的化式为m 偏= ρ /2× √ (e1/S1)2+(e2/S2)2，S1、S2的取法与对中误差中的取法相同，e1取仪器设站时照准后视方向的误差，此项误差一般不会超过5mm ，取e1=5mm ，e2取全站仪在测图中的照准待测点的偏差。因为常规测图中棱镜中心往往不可能与地面点位重合，偏差为棱镜的半径 R=50mm ，固取e2=50mm 因为对中误差与目标偏心误差均为“对中”性质的误差，就对中本身而言，它是偶然性的误差，而仪器一旦安置完毕，测它们就会同仪器本身误差一样同时对测站上的所有测角发生影响，根据误差传播定律，则测角中误差M β= 。 下面就以上分析，根据《城市测量规范》中给出的各比例测图，图根控制测量与各比例测图

电子经纬仪的检定及误差分析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/4616371024.html, 电子经纬仪的检定及误差分析 作者：刘爽 来源：《科学与财富》2018年第07期 摘要：电子经纬仪是广泛应用于天文、大地、工程测量的精密仪器。本文主要从电子经 纬仪产生误差及其检定出发，分析了轴系误差、度盘的误差、测角读数系统的误差和水准器的误差原因，以便于更好地对电子经纬仪进行检定。 关键词：电子经纬仪；检定；误差分析 1 概述 经纬仪是一种常规的测量仪器，广泛应用于军事、建设等诸多行业。电子经纬仪是集光、机、电、计算为一体的自动化、高精度的光学仪器，是在光学经纬仪的电子化智能化基础上，采用了电子细分、控制处理技术和滤波技术，实现测量读数的智能化。电子经纬仪既可单独作为测角仪器完成导线测量等测量工作，又可与激光测距仪、电子手簿等组合成全站仪，与陀螺仪、卫星定位仪、激光测距机等组成炮兵测地系统，实现边角连测、定位、定向筹各种测量。 2 电子经纬仪的检定内容 电子经纬仪是由光学经纬仪发展起来的，为在研制中提高其精度，需要了解光学经纬仪检定时的内容。光学经纬仪检定内容有： 1、准器轴与竖轴的垂直度，2、测微器行差，3、光学测微器分划误差，4、光学测微器隙动误差，5、照准部旋转正确性，6、望远镜竖丝对横轴的垂直度，7、横轴与竖轴的垂直度，8、照准差和指标差，9、照准部偏心差和水平度盘偏心差，10、望远镜调焦时视轴变动误差，11、竖盘指标自动补偿器补偿误差，12、水平度盘直径全误差，13、一测回水平方向标准偏差，14、一测回水平角测角标准偏差。 3 电子经纬仪的误差分析 电子经纬仪有主要用途是测量角度，国家标准的仪器精度是指在一测回水平方向的中误差（即一测回水平方向标准偏差）。在测量时先对准目标点A，读取一个角度值，再对准B，读取相应的另一个角度值，则目标点之间的夹角为两读数之差。在这一观测中用到仪器的部分有：度盘，度盘读数系统，瞄准望远镜，水准器，竖轴和横轴轴系等，这些都是电子经纬仪的主要误差源。 3.1 望远镜的瞄准误差 在测量时，由于望远镜采用放大观测目标，而人眼对目标点的瞄准有一个极限，也即存在一个视觉上的瞄准误差，这个误差就是瞄准误差。它取决于人眼瞄准极限误差和望远镜的放大

全站仪测量误差分析

全站仪测量误差分析 随着新仪器新设备的不断出现，测量技术的不断提高，同时对工程质量的要求也是愈来愈高，这就对精度的要求加强了许多，随着全站仪在施工放样中的广泛应用，为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。 在我们建筑施工测量中，全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制，在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。 1、全站仪在施工放样中坐标点的误差分析 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为： 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测 角精度以及外界的影响等。 式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2、全站仪在控制三角高程上的误差分析 一般情况下，在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA±HAB得到B点的高程HB。 当A、B两点距离较短时，用上述方法较为合适。 在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响。 设仪器高为i,棱镜高度为l,测得两点间的斜距为S,竖直角α,则AB两点的高差为: 一般情况下，当两点距离大于400m时须考虑地球曲率及大气折光的影响，在高差计算时需加两差改正。 式中R为地球曲率半径,取6371km, k为大气折光差系数，k=1-2RC (C为球气差，C=0.43D2/R，D：两点间水平距离)。 从上式中可以看出，当距离较远时，影响高差精度的主要因素就是地球曲率及大气折光，如果高程传递次数较多，累计误差就会加大，在测量时，最好是一次传递高程，若有需要，往返测高程，取其平均值以减小误差。 （1）、地球曲率改正 以水平面代替椭球面时，地球曲率对高差有较大的影响，测量中，采取视距离相等，消除其影响。三角高程测量是用计算影响值加以改正。地球曲率引起的高差误差，按下式计算 P=D2 /2R （2）、大气折光改正 一般情况下，视线通过密度不同的大气层时，将发生连续折射，形成向下弯曲的曲线。视线读数与理论位值读数产生一个差值，这就是大气光引起的高差误差。按下式计算 r =D2 /14R

经纬仪测量误差分析

经纬仪测量误差分析 水平角测量误差 1.仪器误差 仪器误差的来源可分为两方面。 一是仪器制造加工不完善的误差，如度盘刻划的误差及度盘偏心差等。前者可采用度盘不同位置进行观测（按180°/n计算各测回度盘起始读数）加以削弱；后者采用盘左盘右取平均值予以消除。 其次是仪器校正不完善的误差，其视准轴不垂直于横轴及横轴不垂直于竖轴的误差，可采用盘左盘右取平均值予以消除。但照准部水准管不垂直于竖轴的误差，不能用盘左盘右的观测方法消除。因为，水准管气泡居中时，水准管轴虽水平，竖轴却与铅垂线间有一夹角θ，水平度盘不在水平位置面倾斜一个θ角，用盘左盘右来观测，水平度盘的倾角θ没有变动，俯仰望远镜产生的倾斜面也未变，而且瞄准目标的俯仰角越大，误差影响也越大，因此测量水平角时观测目标的高差较大时，更应注意整平。 2.观测误差 （1）对中误差 观测时若仪器对中不精确，致使度盘中心与测站中心O不重合而偏至O′，OO′的距离e称为测站偏心距，此时测得的角值β′与正确角值β之差△β′即为对中不良所产生的误差，由图可知: △β＝β－β′＝δ1＋δ2。 因偏心距e是一小值，故δ1和δ2应为一小角，于是把e近似地看作一段小圆弧，所以得: △β＝δ1＋δ2＝ep〞(1/d1+1/d2) 式中：d1、d2——水平角两边的边长； e——测站偏心距； p〞=206265″。 由上式可知，对中误差与偏心距e成正比，与边长d1和d2成反

比。例如，e=3mm、d1=d2=100m，则△β=12.4″；如果d1= d2 =50m，则△β=24.8″。故当边长较短时，应认真进行对中，使e值较小，减少对中误差的影响。 （2）整平误差 观测时仪器未严格整平，竖轴将处于倾斜位置，这种误差与上面分析的水准管轴不垂直于竖轴的误差性质相同。由于这种不能采用适当的观测方法加以消除，当观测目标的竖直角越大其误差影响也越大，故观测目标的高差较大时，应特别注意仪器的整平，一般每测回观测完毕，应重新整平仪器再进行下一个测回的观测。当有太阳时，必须打伞，避免阳光照射水准管，影响仪器的整平。 （3）目标偏心误差 若供瞄准的目标偏心，观测时不是瞄准A点而是瞄准A′点，偏心距AA′=e1，这时测得的角值β′与正确角值β之差δ1，即为目标偏心所产生的误差，即： δ1＝β－β′＝（e1/d1）p〞 由上式可知，这种误差与对中误差的性质相同，即与偏心距成正比，与边长成反比，故当边长较短时应特别注意减小目标的偏心，若观测目标有一定高度，应尽量瞄准目标的底部，以减小目标偏心的影响。 （4）照准误差 人眼的分辨力为60″，用放大率为V的望远镜观测，则照准目标的误差为 m V＝±60〞/v 如V=28，则照准误差m V=±2.1″。但观测时应注意消除视差，否则照准误差将增大。 （5）读数误差 在光学经纬仪按测微器读数，一般可估读至分微尺最小格值的十分之一，若最小格值为l′，则读数误差可认为是±l′/10=±6″。但读数时应注意消除读数显微镜的视差。 3.外界条件的影响 外界条件的影响是多方面的。如大气中存在温度梯度，视线通过大气中不同的密度层，传播的方向将不是一条直线而是一条曲线，这时在A点的望远镜视准轴处于曲线的切线位置即已照准B点，切线与曲线的夹角即为大气折光在水平方向所产生的误差，称为旁折光差。旁折光差的大小除与大气温度梯度有关外，还与距离d的平方成正比，故观测时对于长边应特别注意选择有利的观测时间（如阴天）。此外视线离障碍物应在1m以外，否则旁折光会迅速增大。 其次，在晴天由于受到地面辐射热的影响，瞄准目标的像会产生跳动；

经纬仪角度测量-水平角(测回法)-教学设计jx

建筑工程测量课程 --“经纬仪角度测量-水平角观测”教学设计（6课时）【授课专业】：建筑施工【授课科目】：测量放线 【授课课时】：6课时【授课教材】：高等教育出版社《测量放线》【授课对象】：11级建筑施工2班（共50人） 一、教学对象分析 教学对象为我校建筑施工专业11建筑施工（2）班学生，共50人。 （一）知识技能 1、完成测量学基础知识的学习，了解测量的基本工作 2、完成水准测量部分的学习，掌握学习思路和方法 3、完成了经纬仪结构以及经纬仪使用的学习，能熟练完成经纬仪的操作。 4、理解水平角的概念 （二）经验态度 1、部分学生在专业选择时目的明确，规划清晰 2、有个别学生在课余时间接触过测量仪器，有利于其学习，但会有自己先入为主的主观概念，有不良的操作习惯，并会影响其他学生。 3、学生能够积极思考，认真学习。 4、班级学习气氛较好，有较强的团队合作意识。 5、学生对于技能应用比较看重，不重视理论的学习。 （三）风格特点 1、大部分学生上课能够认真听讲，并能跟随教师的上课思路 2、能够主动学习，发现问题，并能通过小组讨论和请教老师等途径寻求解决方法。 3、仍有部分学生上课思想不集中，导致实际操作过程中会出现各种细节问题。 二、教学目的及要求 （一）知识目标： 1、掌握测回法测定水平角的操作过程和角度计算 2、了解水平角测量的实际应用。 （二）技能目标： 1、熟练经纬仪的操作；

2、能了解误差产生的原因并在测量过程中加以控制； 3、能评价判断测量结果。 （三）素质目标： 1、学会团队合作，能相互协作学习讨论，并在小组学习中构建自己的知识体系。 2、培养认真细致、吃苦耐劳的专业作风，严谨的工作态度。 【原由】： 对于建筑施工专业的学生而言，测量不仅仅是需要了解的技能，更可能是他们以后从事的工作，所以对于测量的基本功的要求更加严苛。 由于中职学生对于理论的轻视，使得在知识层面上的掌握浅薄，所以在理论知识上要求他们熟练记忆。 从岗位需求上看，中职学生要打破社会成见，必须有一定的技能证书，所以面向技能层面的目标是以中级测量工的基本要求为标准的。 对于学生的素质培养是所有教学的基本，先做人，后做事，所以严谨细致的作风和团队合作的精神，是贯彻教学当中的。 三、教学内容分析 （一）教学内容 根据课程要求和中职建筑施工专业学生的就业前景与职业发展，扎实完成测量的基本工作之一：水平角的测量。从基本的测回法入手，在掌握仪器使用的前提下，清晰了解水平角测量的原理和方法，清晰掌握测回法的步骤和注意事项。并通过四边形内角测回法观测这一具体测量项目考核与检查学生的概念理解能力，实际操作能力，合作组织能力以及发散思考能力。具体教学任务为: 1、熟练掌握角度的计算 2、掌握测回法测定水平角的过程 3、完成一四边形内角的观测。 4、分析项目完成过程中的不规范操作并能加以改正。 （二）教材分析 所采用的教材：《测量放线》----高等教育出版社出版 课程内容： 3.2.2 测回法测定水平角 本教材在编排上，先介绍了仪器的操作，再介绍 原理和方法，比较符合中职学生的认知顺序。通过对 教材的整理，拓展了一项综合性的小组任务：四边形内 角和的测量。从而达到理实一体化的教学效果。

全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项

全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项 目前,随着科学技术的发展,全站仪已经相当普及而且不断向智能化方向发展,全站仪以其高度自动化和准确快捷的定位功能在目前工程测量中广泛应用。许多新技术运用到全站仪的制造和使用当中,如无反射棱镜测距、目标自动识别与瞄准、动态目标自动跟踪、无线遥控、用户编程、联机控制等。为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项进行探讨。 1仪器精度的选择 为了能够满足施工中测量精度,应该严格按照有关规范和设计技术文件规定的测角和测距精度要求匹配的原则进行仪器选用: mβ/(ρ)≈mS/S或mγ/ρ≈ms/S 式中mβ、mγ为相应等级控制网的测角中误差、方向中误差,(″);ms为测距中误差,m;S为测距边长,m;ρ为常数,ρ=206265″。 例如:使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S),平均测距长度S为按 500m计,按照精度匹配原则有:mγ=ms/S×ρ=5P500000×206265=2″,因此,当 使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S)时,应选用测角精度为2″级经纬仪。 2全站仪在施工放样中坐标点的精度估算 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差 ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为: Mp=± (1) 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误

差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。 由式(1)可得S2=[(M2P-m2s)×ρ2]/m2β (2) 顾及s2=(Xi-XA)2+(Yi-YA)2 因此(Xi-XA)2+(Yi-YA)2=(M2p-m2s)/(mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对一定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站A。因此对每一个放样控制点A,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 3全站仪三角高程的精度估算 设仪器高为i,棱镜高度为l,测距仪测得两点间的斜距为 S,竖直角α,则AB两点的高差为: hAB=Ssinα+i-l (4) 式(4)是假设的水平面来起算的,实际上,高程的起算面是平均海水面。因此,在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响,在高差计算中加两差改正,即: hAB=Ssinα+i-l+h球+h气 =Ssina+i-l+s2/(2R)-k2s/(2R) (5) 式中R为地球曲率半径,取6371km,h球、h气为大气折光系数。一般来说,两差改正很小,当两点间的距离小于400m时,可以不考虑。 由式(5)可知: m2h=m2ssin2α+(s/ρ)2m2a+[s2/(2R)]2m2k+m2i+m2l (6) 由于α角一般比较大,因此,测距误差ms对测定高差的影响不是主要的,若采用对中杆,仪器和棱镜高的测量误差mi,ml大约为1mm,竖直角的观测误差mɑ

经纬仪认识与使用实验报告

姓名: 班级：地球物理1701班学号：0110170 实验一经纬仪认识与使用 一、实验名称：经纬仪认识与使用 二、实验目的与要求： 1、了解光学经纬仪的基本构造，各部件的名称和作用。 2、掌握经纬仪对中、整平、瞄准和读数的基本方法。 三、实验仪器： 经纬仪1台，三脚架1个。 四、实验内容： 1、熟悉经纬仪的构造，熟悉各部件功能及使用； 2、掌握经纬仪对中整平方法； 3、熟悉经纬仪测角的流程； 4、掌握经纬仪测水平角、垂直角的瞄准方法； 5、按物理实验报告格式，独立编写并提交一份实验报告。 五、实验原理与方法： 1、经纬仪的构造及各部件功能及使用方法 DJ6 经纬仪由三部分组成：照准部、水平度盘、基座组成。各部件名称如图1 所示。 图 1 经纬仪各部件名称 1）各部件功能及使用各种旋钮的作用与经纬仪基本一致，在实验过程中进一步加深认识。

水平制动螺旋：粗瞄后制动，照准部则不能转动；水平微动螺旋：水平 制动螺旋制动后，水平微动螺旋可以小范围微动， 用于精确照准目标；竖直制动螺旋： 粗瞄后制动，望远镜则不能转动； 竖直微动螺旋：竖直制动螺旋制动后，竖直微动螺旋可以小范围微动， 用于精确照准目标； 脚螺旋：用于对中和整平仪器； 物镜调焦螺旋：旋转该螺旋，进行物镜调焦，看清目标成像。目 镜调焦螺旋：旋转该螺旋，进行目镜调焦，看清十字丝成像。指 标水准管调节螺旋：调节该螺旋，使指标水准管气泡居中。反光 镜：360 度转动反光镜，是读数窗的亮度最大。 光学对点器：用于仪器对中。 2、经纬仪使用方法 使用经纬仪进行角度测量，按以下流程进行：安置仪器—仪器对中整平—瞄准——读数。如果是垂直角测量，在读数前应使指标水准管气泡居中。 1）对中整平 （1）安置仪器 将三脚架成正三角形打开，测站点在三角形中心，架头大致水平，拧紧固定螺旋将仪器安置在架头上。 （2）精确对中如果测站点位未出现在光学对点器视野中，可两手各握住一个脚架架腿移动脚架，使测站点位大致位于对点器标识圆圈附近，最后用脚螺旋精确对中。 （3）粗略整平 33

经纬仪原理及角度测量方法解析

经纬仪原理及角度测量方法 内容：理解水平角、竖直角测量的基本原理；掌握光学经纬仪的基本构造、操作与读数方法；水平角测量的测回法和方向观测法；掌握竖盘的基本构造及竖直角的观测、计算方法；掌握光学经纬仪的检验与校正方法；了解水平角测量误差来源及其减弱措施及电子经纬仪的测角原理及操作方法。 重点：光学经纬仪的使用方法；水平角测回法测量方法；竖直角测量方法； 难点：光学经纬仪的检验与校正。 § 3.1 角度测量原理 角度测量(angular observation) 包括水平角(horizontal angle) 测量和竖直角(vertical angle) 测量。 一、水平角定义 从一点出发的两空间直线在水平面上投影的夹角即二面角，称为水平角。其范围：顺时针0°～360°。 二、竖直角定义 在同一竖直面内，目标视线与水平线的夹角，称为竖直角。其范围在0°～±90°之间。如图当视线位于水平线之上，竖直角为正，称为仰角；反之当视线位于水平线之下，竖直角为负，称为俯角。

§ 3.2 光学经纬仪（optical theodolite ） 经纬仪是测量角度的仪器。按其精度分，有DJ6 、DJ2 两种。表示一测回方向观测中误差分别为6"、2"。 一、DJ6 光学经纬仪的构造 DJ6 光学经纬仪图 1、照准部(alidade) 2、水平度盘(horizontal circle) 3、基座(tribrach) 二、J6的读数方法 1、J6 经纬仪采用“分微尺测微器读数法”，分微尺的分划值为1ˊ，估读到获0.1ˊ( 即：6") 。如图，水平度盘读数为：73°04ˊ24"。 2、“ H ”——水平度盘读数，“ V ”——竖直度盘读数。 三、J2 光学经纬仪的构造

全站仪校正方法

全站仪校正方法 1，长气泡：首先将气泡平行于两脚螺旋，假设为0度方向，再调平。再旋转90度使气泡垂直于第三个脚螺旋再调平。然后回到0度位置看是否居中，如不居中照之前方法重来，再90度方向看是否居中，如不平如前一样。要是这两方向都平就旋转至180度方向。看气泡是否居中，是则不用校，不是则要校。其方法如下(首先看差多少，再确定差的一半距离。再通过调校正螺丝使其改正一半。在调的时候始终把握这样一个观念气泡在那边就那边高，校正螺丝是顺时针升高，逆时针降低。只把握住这点不管校正螺丝在左边还是右边都可照此做。上面做完之后回到0度位置。看是否居中，如不居中照以上方法重来。) 2，圆气泡：这项是在长气泡完好的基础上做的，首先将长气泡调平，这里是指各方向都已平了。然后看圆气泡是否居中，如不是则通过调气泡下面三颗螺丝将其调平。当然这里面有经验，总之在保证各螺丝既紧又能使其居中。一般哪边高就调哪颗。 3，对中器：这项相对以上要难点。书上说是首先要将仪器调平，但经验告诉不必这么做，因为我们这是在校对中器。将仪器架好之后，我们假设0度方向，把对中器对准地面一个目标，目标越小越好。最好是自己做个十字点。然后旋转180度，看是否对中，如不是则要校。这是只说全站及电经，光经比较难而且实用性不大。首先打对中器护盖看到四颗螺丝。再看对中器的十字丝或者小圆点在地面目标的哪边。例如在上边就松上面那颗螺丝，紧下面那颗。在这里请注意，也只是改一半，调到差距一半即可。同理左边就松左边紧右边。其它方向按此理推。然后旋转至0度位置看是否居中，如不是照止方法重做。(注意，一般几个螺丝都会动才行。但基本方法都是如此。但这只针对于对中器是正镜才这样调，倒镜反之。国产仪器及日本仪器都是这样的。) 4，2C值校正：首先将仪器整平，在20米外贴一十字丝。先在盘左照准目标再置0，再旋转180度盘右照准目标读数，正常情况是180度正负15秒。如不是就要校正，最好是这样多做几次以确定误差到底有多大，然后通过水平微动改误码差一半，这时十与目标不重合，十字丝在目标左边就松左边紧右边，反之松右边紧左边。再回到盘左按之前方法重来。反复几次看误差是否达到允许范围。(这是水平角} 5，I角校正：仪器调平，打开补偿器，这中是针对于有补偿器的全站及电子经纬仪的。这类仪器都是自动校正的，只需我们按步骤做就行。盘左照准目标读垂直角，再盘右位置读垂直角。然后盘左加盘右看是否是360正负15秒。如不是则需校正。方法如下: 关机然后电源加F1开机，(电源和F1同时按下，但电源只按将近不到1秒钟就行，F1不放)进入仪器校正模式，按F1垂直角校正，千万不要按F2。再过0盘左照准目标按回车， 盘右照准目标按回车，校正完毕。自己再按最先的方法再做几次看是否在允许范围内。 一台仪器如全站其校正指标共十项，但条件限制一般野外只能校正五项，以上方法也不一定全对，但很多是经验之谈。望共同学习。

角度测量的误差分析及注意事项

角度测量的误差分析及注意事项 一、角度测量的误差 角度测量的误差主要来源于仪器误差、人为操作误差以及外界条件的影响等几个方面。认真分析这些误差，找出消除或减小误差的方法，从而提高观测精度。 由于竖直角主要用于三角高程测量和视距测量，在测量竖直角时，只要严格按照操作规程作业，采用测回法消除竖盘指标差对竖角的影响，测得的竖直角值即能满足对高程和水平距离的求算。因此，下面只分析水平角的测量误差。 （一）仪器误差 1．仪器制造加工不完善所引起的误差 如照准部偏心误差、度盘分划误差等。经纬仪照准部旋转中心应与水平度盘中心重合，如果两者不重合，即存在照准部偏心差，在水平角测量中，此项误差影响也可通过盘左、盘右观测取平均值的方法加以消除。水平度盘分划误差的影响一般较小，当测量精度要求较高时，可采用各测回间变换水平度盘位置的方法进行观测，以减弱这一项误差影响。 2．仪器校正不完善所引起的误差 如望远镜视准轴不严格垂直于横轴、横轴不严格垂直于竖轴所引起的误差，可以采用盘左、盘右观测取平均的方法来消除，而竖轴不垂直于水准管轴所引起的误差则不能通过盘左、盘右观测取平均或其他观测方法来消除，因此，必须认真做好仪器此项检验、校正。 （二）观测误差 1．对中误差 仪器对中不准确，使仪器中心偏离测站中心的位移叫偏心距，偏心距将使所观测的水平角值不是大就是小。经研究已经知道，对中引起的水平角观测误差与偏心距成正比，并与测站到观测点的距离成反比。因此，在进行水平角观测时，仪器的对中误差不应超出相应规范规定的范围，特别对于短边的角度进行观测时，更应该精确对中。 2．整平误差 若仪器未能精确整平或在观测过程中气泡不再居中，竖轴就会偏离铅直位置。整平误差不能用观测方法来消除，此项误差的影响与观测目标时视线竖直角的大小有关，当观测目标与仪器视线大致同高时，影响较小；当观测目标时，视线竖直角较大，则整平误差的影响明显增大，此时，应特别注意认真整平仪器。当发现水准管气泡偏离零点超过一格以上时，应重新整平仪器，重新观测。 3．目标偏心误差 由于测点上的标杆倾斜而使照准目标偏离测点中心所产生的偏心差称为目标偏心误差。目标偏心是由于目标点的标志倾斜引起的。观测点上一般都是竖立标杆，当标杆倾斜而又瞄准其顶部时，标杆越长，瞄准点越高，则产生的方向值误差越大；边长短时误差的影响更大。为了减少目标偏心对水平角观测的影响，观测时，标杆要准确而竖直地立在测点上，且尽量瞄准标杆的底部。 4．瞄准误差

经纬仪测量实习指导

实验三光学及电子经纬仪的认识与使用 角度测量是测量的基本工作之一，经纬仪是测定角度的仪器。通过本实验可使同学们了解光学及电子经纬仪的组成、构造，经纬仪上各螺旋的名称、功能，以及电子经纬仪的特点。 一、实验性质 验证性实验，实验时数安排为1 2学时。 二、目的和要求 ⑴了解DJ6光学经纬仪及DT5电子经纬仪的基本构造，以及主要部件的名称与作用。 ⑵掌握经纬仪的安置方法，学会使用光学及电子经纬仪。 三、仪器和工具 1.DJ6光学经纬仪（或DT5电子经纬仪）1台、记录板1块、测伞1把。 2.自备：铅笔、计算器。 四、方法步骤 （一）光学经纬仪 ⑴仪器讲解。指导教师现场讲解DJ6光学经纬仪的构造，各螺旋的名称、功能及操作方法，仪器的安置及使用方法。 ⑵安置仪器。各小组在给定的测站点上架设仪器（从箱中取经纬仪时，应注意仪器的装箱位置，以便用后装箱）。在测站点上撑开三脚架，高度应适中，架头应大致水平；然后把经纬仪安放到三脚架的架头上。安放仪器时，一手扶住仪器，一手旋转位于架头底部的连接螺旋，使连接螺旋穿入经纬仪基座压板螺孔，并旋紧螺旋。 ⑶认识仪器。对照实物正确说出仪器的组成部分、各螺旋的名称及作用。 ⑷对中。对中有垂球对中和光学对中器对中两种方法。 方法一：垂球对中 ①在架头底部的连接螺旋的小挂钩上挂上垂球。 ②平移三脚架，使垂球尖大致对准地面上的测站点，并注意使架头大致水平，踩紧三脚架。 ③稍松底座下的连接螺旋，在架头上平移仪器，使垂球尖精确对准测站点(对中误差应小于等于3 mm)，最后旋紧连接螺旋。 方法二：光学对中器对中 ①将仪器中心大致对准地面测站点。

②通过旋转光学对中器的目镜调焦螺旋，使分划板对中圈清晰；通过推、拉光学对中器的镜管进行对光，使对中圈和地面测站点标志都清晰显示。 ③移动脚架或在架头上平移仪器，使地面测站点标志位于对中圈内。 ④逐一松开三脚架架腿制动螺旋并利用伸缩架腿（架脚点不得移位）使圆水准器气泡居中，大致整平仪器。 ⑤用脚螺旋使照准部水准管气泡居中，整平仪器。 ⑥检查对中器中地面测站点是否偏离分划板对中圈。若发生偏离，则松开底座下的连接螺旋，在架头上轻轻平移仪器，使地面测站点回到对中器分划板刻对中圈内。 ⑦检查照准部水准管气泡是否居中。若气泡发生偏离，需再次整平，即重复前面过程，最后旋紧连接螺旋。（按方法二对中仪器后，可直接进入步骤6） ⑸整平。转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋，同时相对（或相反）旋转这两只脚螺旋（气泡移动的方向与左手大拇指行进方向一致），使水准管气泡居中；然后将照准部绕竖轴转动90o，再转动第三只脚螺旋，使气泡居中。如此反复进行，直到照准部转到任何方向，气泡在水准管内的偏移都不超过刻划线的一格为止。 ⑹瞄准。取下望远镜的镜盖，将望远镜对准天空（或远处明亮背景），转动望远镜的目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰；然后用望远镜上的照门和准星瞄准远处一线状目标（如：远处的避雷针、天线等），旋紧望远镜和照准部的制动螺旋，转动对光螺旋（物镜调焦螺旋），使目标影像清晰；再转动望远镜和照准部的微动螺旋，使目标被十字丝的纵向单丝平分，或被纵向双丝夹在中央。 DJ6光学经纬仪读数窗 图1-3-1 ⑺读数：瞄准目标后，调节反光镜的位置，使读数显微镜读数窗亮度适当，旋转显微

实验二J经纬仪认识及角度测量

实验二J6 经纬仪认识及角度测量（G1214202）学时：4 学时实验性质：验证性实验 一、目的与要求 1）了解J6级光学经纬仪的基本构造和各部件名称及其作用； 2）掌握经纬仪对中、整平、照准、读数的方法； 3）掌握水平角度、竖直角度观测计算方法 二、仪器与工具 每组的仪器有：J6级经纬仪一台，测钎两根，记录板一块。 三、实验内容与步骤 （一）J6 经纬仪认识与使用 1、在指定点上安置经纬仪，并熟悉仪器各部件的名称和作用。 2、经纬仪的操作。 （1）对中：对中的目的是使仪器中心与测站点在一条垂直线上。 1）粗对中（移动三角架的架腿）松开蝶形螺旋，根据身高调整好三角架的高度，旋紧螺旋使架腿固定。张开三角 架、使架头中心对准测站点并大致水平（关键）。将经纬仪安置在架头上，通过拉伸、旋转光学对点器使标志圈清晰和视野清晰。两手轻轻移动两脚架，使目标标志点大致对准标志圈中心。 2）精对中（旋转脚螺旋）按照水准仪的粗平方法调节脚螺旋使目标严格在光学对中器的中心。 （2）整平。整平分为粗略整平（粗平）和精确整平（精平）。 1 ）粗平（升降三角架的架腿） 升降一架腿A使圆水准气泡在另一架腿B的方向线上，然后再升降B架腿使圆水准气泡居中。检查气泡居中情况，若气泡还没有居中，再次升降架腿A使圆水准气泡在架腿B的方向线上，然后再升降B架腿使圆水准气泡居中。此过程反复操作直至气泡居中即可。 2）精平（旋转脚螺旋）调节脚螺旋使水准管气泡严格居中。 操作步骤如下： 旋转照准部，使照准部水准管平行任两个脚螺旋，调节两个脚螺旋使气泡严格居中；旋转照准部90°，调第三个脚螺旋使气泡居中。再反方向旋转照准部90°使其回到初始方向，检查水准管居中情况，这样反复操作一二次即可。 3）检查对中的情况。如果偏得太多，重复以上操作。如果只有小量偏移，则松开中心螺旋，双手捏住基座的底板移动基座，眼睛观察对中窗口，直至严格对中 4）检查照准部水准管气泡是否居中。若气泡发生偏离，需再次整平，即重复前面过程，最后旋紧连接螺旋。

经纬仪角度测量

第六讲角度测量 第一节水平角测量原理 一、水平角的概念 相交于一点的两方向线在水平面上的垂直投影所形成的夹角，称为水平角。水平角一般用β表示，角值范围为0?～360?。

如图3-1所示，A 、O 、B 是地面上任意三个点，OA 和OB 两条方向线所夹的水平角，即为OA 和OB 垂直投影在水平面H 上的投影O 1A 1和O 1B 1所构成的夹角β。 二、水平角测角原理 如图3-1所示，可在O 点的上方任意高度处，水平安置一个带有刻度的圆盘，并使圆盘中心在过O 点的铅垂线上；通过OA 和OB 各作一铅垂面，设这两个铅垂面在刻度盘上截取的读数分别为a 和b ，则水平角β的角值为： a b -=β （3-1） 用于测量水平角的仪器，必须具备一个能置于水平位置水平度盘，且水平度盘的中心位于水平角顶点的铅垂线上。仪器上的望远镜不仅可以在水平面内转动，而且还能在竖直面内转动。经纬仪就是根据上述基本要求设计制造的测角仪器。 第二节 光学经纬仪的构造 O 图3-1 水平角测量原理

光学经纬仪按测角精度，分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ15等不同级别。其中“DJ”分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉字拼音第一个字母，下标数字07、1、2、6、15表示仪器的精度等级，即“一测回方向观测中误差的秒数”。 一、DJ6型光学经纬仪的构造 DJ6型光学经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成。 1．照准部 照准部是指经纬仪水平度盘之上，能绕其旋转轴旋转部分的总称。照准部主要由竖轴、望远镜、竖直度盘、读数设备、照准部水准管和光学对中器等组成。 （1）竖轴照准部的旋转轴称为仪器的竖轴。通过调节照准部制动螺旋和微动螺旋，可以控制照准部在水平方向上的转动。 （2）望远镜望远镜用于瞄准目标。另外为了便于精确瞄准目标，经纬仪的十字丝分划板与水准仪的稍有不同，如图3-3所示。 图3-3 经纬仪的十字丝分划板 望远镜的旋转轴称为横轴。通过调节望远镜制动螺旋和微动螺旋，可以控制望远镜的上下转动。 望远镜的视准轴垂直于横轴，横轴垂直于仪器竖轴。因此，在仪器竖轴铅直时，望远镜绕横轴转动扫出一个铅垂面。 （3）竖直度盘竖直度盘用于测量垂直角，竖直度盘固定在横轴的一端，随望远镜一起转动。 （4）读数设备读数设备用于读取水平度盘和竖直度盘的读数。

经纬仪测角实验报告

一、实验目的与要求 1、认识DJ6、DJ2光学经纬仪的基本结构及主要部件的名称和作用。 2、掌握DJ6、DJ2光学经纬仪的基本操作和读数方法。 3、掌握用DJ6、DJ2光学经纬仪按方向观测法（全圆方向观测法）测水角的方法及记录、计算方法，了解各项限差要求及检核。 4、掌握用DJ6光学经纬仪观测垂直角的方法（中丝法）。 二、实验原理与方案 1、人员组织: 第10实验小组由7人组成，每轮实验设置：观测员1人、记录员1人，机动人员5人。 2、仪器设备: DJ6、苏一光DJ2经纬仪各l台、记录板1块、测伞1把、记录手簿1本（附记录板）、木桩1根、水泥钉1枚、2B铅笔2、粉笔1支。 3、实验原理： （1）水平角观测原理如图3-1所示。空间两直线OA和OB相交于点O，将点A、O、B沿铅垂线方向投影到水平面上，得相应投影点A′O′B′，水平线O′A′和O′B′夹角β即是过两方向线所做铅垂面夹角—水平角。经纬仪水平度盘上的读数a和b，则水平角β为两读数之差： β=b-a 图3-1 （2）全圆方向观测法原理如图3-2所示。方向观测法是在一测回内把测站上所有观测方向，先盘左位置依次观测，再盘右位置依次观测，取盘左盘右平均值作为各方向的观测值。如图测站点O周围有待测目标A、B、C，选A作为起始方向。用盘左顺时针旋转照准部，依次照准A、B、C、A，读取观测值，称为上半测回；然后纵转望远镜，改用右盘逆时针旋转照准部，依次照准A、C、B、A并读数，称为下半测回。上、下半测回合起来称为一个测回。

图3-2 （3）垂直角观测原理如图3-3所示。垂直角是在同一铅垂面内某目标方向的视线与水平线的夹角a，其范围为0°～±90°，图中Z A、Z A为A、B方向的天顶距读数。用经纬仪望远镜找准目标A、B，由垂直度盘读数减去水平线在度盘上的度数，即可得到垂直角。 如图3-3 三、实验内容与步骤 （一）安置仪器 1、对中整平（锤球对中） （1）将三脚架调整到合适高度，张开三脚架安置在测站点O上方，在脚架的连接螺旋上挂上锤球，如果锤球尖离标志中心太远，可固定一脚移动另外两脚，或将三脚架整体平移，使锤球尖大致对准测站点标志中心，并注意使架头大致水平，然后将三脚架的脚尖踩入土中。 （2）将经纬仪从箱中取出，用连接螺旋将经纬仪安装在三脚架上。调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中。 （3）若锤球尖偏离测站点标志中心，可旋松连接螺旋，在架头上移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，然后旋紧连接螺旋。 2、精确整平对中 （1）转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手同时向内或向外转动这两个脚螺旋，使气泡居中，注意气泡移动方向始终与左手大拇指移动方向一致； （2）将照准部转动90°，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。

经纬仪三轴误差

§3.4 精密光学经纬仪的仪器误差及其检验和校正 前面几节具体介绍了光学经纬仪的主要部件及其相互关系。仪器的制造和安装不论如何精细，也不可能完全满足理论上对仪器各部件及其相互几何关系的要求，加之在仪器使用过程中产生的磨损、变形，以及外界条件对仪器的影响，必然给角度测定结果带来误差影响。这种因仪器结构不能完全满足理论上对各部件及其相互关系的要求而造成的测角误差称为仪器误差。 仪器误差包括三轴误差(视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差)，照准部旋转误差，分划误差(水平度盘分划误差、测微盘分划误差)以及光学测微器行差等。本节将介绍这些误差的产生原因，消除或减弱其影响的措施及检验方法。 3.4.1 三轴误差 由§3.1知，经纬仪的三轴（视准轴、水平轴、垂直轴）之问在测角时应满足一定的几何关系，即视准轴与水平轴正交，水平轴与垂直轴正交，垂直轴与测站铅垂线一致。当这些关系不能满足时，将分别引起视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差。 1．视准轴误差 （1）视准轴误差及其产生原因 望远镜的物镜光心与十字丝中心的连线称为视准轴。假设仪器已整置水平(即垂直轴与测站铅垂线一致)，且水平轴与垂直轴正交，仅由于视准轴与水平轴不正交——即实际的视准轴与正确的视准轴存在夹角C ，称为视准轴误差。如图3—26。当实际的视准轴偏向垂直度盘一侧时，C 为正值，反之C 为负值。 产生视准轴误差的原因是由于安装和调整不正确，使望远镜的十字丝中心偏离了正确的位置，造成视准轴与水平轴不正交，从而产生了视准轴误差。此外，外界温度的变化也会引起视准轴的位置变化，产生视准轴误差。 （2）视准轴误差对观测方向值的影响及消除影响的方法 视准轴误差C 对观测方向值的影响C ?为 α cos C C =? （3-10） 式中：α为观测目标的垂直角。 由C ?的表达式可知： 1）C ?的大小不仅与C 的大小成正比，而且与观测目标的垂直角α有关。当α越大时，△C 也越大，反之就越小；当α=0时，C ?=C 。 2）盘左观测时，实际视准轴位于正确视准轴的左侧，使正确的方向值L 0比含有视准轴误差的实际方向值L 小C ?，即 C L L ?-=0 纵转望远镜，以盘右观测同一目标时，实际视准轴在正确视准轴的右侧，显然此时对方向值的影响恰好和盘左时的数值相同，符号相反，即正确的方向值较有误差的方向值R 大，故 图3-26 视准轴误差

实验二 J6经纬仪认识及角度测量

实验二J6经纬仪认识及角度测量（G1214202）学时：4学时实验性质：验证性实验 一、目的与要求 １）了解Ｊ６级光学经纬仪的基本构造和各部件名称及其作用； ２）掌握经纬仪对中、整平、照准、读数的方法； ３）掌握水平角度、竖直角度观测计算方法 二、仪器与工具 每组的仪器有：Ｊ６级经纬仪一台，测钎两根，记录板一块。 三、实验内容与步骤 （一）J6经纬仪认识与使用 1、在指定点上安置经纬仪，并熟悉仪器各部件的名称和作用。 2、经纬仪的操作。 （1）对中：对中的目的是使仪器中心与测站点在一条垂直线上。 1）粗对中（移动三角架的架腿） 松开蝶形螺旋，根据身高调整好三角架的高度，旋紧螺旋使架腿固定。张开三角架、使架头中心对准测站点并大致水平（关键）。将经纬仪安置在架头上，通过拉伸、旋转光学对点器使标志圈清晰和视野清晰。两手轻轻移动两脚架，使目标标志点大致对准标志圈中心。 2）精对中（旋转脚螺旋） 按照水准仪的粗平方法调节脚螺旋使目标严格在光学对中器的中心。 （2）整平。整平分为粗略整平（粗平）和精确整平（精平）。 1）粗平（升降三角架的架腿） 升降一架腿A使圆水准气泡在另一架腿B的方向线上，然后再升降B架腿使圆水准气泡居中。检查气泡居中情况，若气泡还没有居中，再次升降架腿A使圆水准气泡在架腿B的方向线上，然后再升降B架腿使圆水准气泡居中。此过程反复操作直至气泡居中即可。 2）精平（旋转脚螺旋） 调节脚螺旋使水准管气泡严格居中。 操作步骤如下： 旋转照准部，使照准部水准管平行任两个脚螺旋，调节两个脚螺旋使气泡严格居中；旋转照准部90°，调第三个脚螺旋使气泡居中。再反方向旋转照准部90°使其回到初始方向，检查水准管居中情况，这样反复操作一二次即可。 3）检查对中的情况。如果偏得太多，重复以上操作。如果只有小量偏移，则松开中心螺旋，双手捏住基座的底板移动基座，眼睛观察对中窗口，直至严格对中。

全站仪在测量中的误差分析

全站仪在测量中的误差分析 刘松----------兰渝铁路LY12标 摘要:随着社会经济和科学技术不断发展,测绘技术水平也相应地得到了迅速提高。测量放样仪器的更新大幅度的提高了放样精度，根据全站仪的工作原理，分析全站仪坐标放样误差产生的原因及其改正方法，以此提高测量精度，保证工程质量。 关键词：全站仪、精度、放样、误差 伴着十二五时期经济发展的指导思想，铁路、高速公路建设在我国迅速发展，同时对工程质量的要求也是愈来愈高，这就对精度的要求加强了许多，随着全站仪在施工放样中的广泛应用，为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。 在我们分部桥梁施工测量中，全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制，在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。 1、全站仪在施工放样中坐标点的误差分析 全站仪极坐标法放样点点位中误差M P由测距边边长S(m)、测距中误差m s(m)、水平角中误差m β(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为： M P =±√m s 2 +（Smβ/ρ）2 （1） 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。 由式(1)可得S2 =[(M P2-m s 2)×ρ2]/mβ2 (2) 又有s2=(X O-X A)2+(Y O-Y A)2 所以有 (X O-X A)2+(Y O-Y A)2 = (M p2-m s 2)/(mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2、全站仪在控制三角高程上的误差分析 一般情况下，在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程H A,只要知道A点对B点的高差H AB即可由H B=H A±H AB得到B点的高程H B。