第五讲-经纬仪检验校正、误差分析、观测值归算

现代测量技术室ModernSurvey现代测量学§4.4经纬仪的检验校正1.竖轴2.横轴3.照准轴照准轴和横轴正交，水平轴与竖轴正交。水平度盘轴竖垂直度盘轴架支准照架脚三基座准部照架支横轴读数显微镜现代测量技术室ModernSurvey现代测量学经纬仪应满足的条件4.竖轴与水平度盘正交，且过其中心5.横轴与垂直度盘正交，且过其中心6.十字丝纵丝应处于铅垂面内7.垂直度盘指标差近于零经纬仪应满足的条件1.仪器的竖轴铅垂2.照准轴和横轴正交3.横轴与竖轴正交水平度盘轴竖垂直度盘轴架支准照架脚三基座准部照架支横轴读数显微镜现代测量技术室ModernSurvey现代测量学仪器检校原则不受未检校项目的影响不破坏已检校项目的结果现代测量技术室ModernSurvey现代测量学一、管水准器检校2、检验原理若仪器满足条件，管水准器水准轴与水平度盘平行管水准轴垂直轴水平度盘1、检校目的管水准器水准轴与水平度盘平行支架等高现代测量技术室ModernSurvey现代测量学一、管水准器检校（续）e水平面垂直轴水平度盘管水准轴水平度盘水平面垂直轴e/2水平度盘垂直轴管水准轴管水准轴垂直轴水平度盘3、检校方法现代测量技术室ModernSurvey现代测量学二、十字丝检校检验方法：1.照准一点状目标A，固定照准部及望远镜；2.用望远镜微动螺旋使望远镜纵转,若目标点A离开十字丝，仪器条件不满足。检校目的：十字丝纵丝与横轴正交现代测量技术室ModernSurvey现代测量学二、十字丝检校（续）校正方法打开十字丝环护盖，松开4个螺旋E，转动十字丝环。现代测量技术室ModernSurvey现代测量学三、照准轴检校检校原理检校目的：照准轴与横轴正交存在照准轴误差时，照准面为锥面检验方法（一）现代测量技术室ModernSurvey现代测量学照准轴检校方法检验方法（二）：读数：照准与仪器大致同高的目标盘左、盘右分别读取水平度盘读数，则1802左右C校正方法（1′）：1.正确读数为右′=右-C左′=左+C2.在仪器上安置正确读数3.用改针松开上下两个螺旋的任意一个，用左右两个绞头螺旋移动十字丝板使其精确照准目标即可。4.将松开的螺旋上紧。现代测量技术室ModernSurvey现代测量学四、横轴应与竖轴正交ia2SPCBAi墙面ctgStgitgstgOCPCPCACtgiABABAC2,21校正：专业人员进行O检验：现代测量技术室ModernSurvey现代测量学五、垂直度盘指标差检校检验：中丝法观测垂直角一测回，计算出指标差。校正：1、调整指标水准器（030仪器）保持中丝照准目标，旋转指标水准器微动螺丝，安置正确垂直角读数右－i或左－i，此时气泡偏离，调整气泡校正螺丝使之居中。2、调整十字丝（020仪器）旋转垂直微动螺丝，安置正确垂直角读数右－i或左－i，此时目标偏离十字丝中心，调整十字丝校正螺丝，使之照准目标。30″J21′J6ii=(左+右-360°）/2现代测量技术室ModernSurvey现代测量学1、照准部上的光学对点器整置仪器后，旋转照准部于不同位置，并在地面纸上标定十字丝中心照准点1、2…,若各点重合，说明光学对点器正确。否则需调整转向棱镜螺丝，使之照准各点的中心位置。123六、光学对点器的检校2、基座上的光学对点器悬挂垂球，标定垂球尖位置，若十字丝中心和该点重合，说明光学对点器正确。否则需调整转向棱镜螺丝，使之照准该点。现代测量技术室ModernSurvey现代测量学§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响右右至目标左左CRε(B)(B)MeCε0-+'''T'一、照准部偏心差度盘刻划中心与照准部旋转中心不一致，对水平角的影响称为照准部偏心差。θ、e称为偏心元素。对读数的影响为：)sin(MRe特性：对盘左、盘右读数影响值，大小相等，符号相反，故一测回观测可消除其影响左=左′+ε右=右′-ε（左+右）/2=（左′+右′）/2现代测量技术室ModernSurvey现代测量学§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响二、照准轴误差照准轴与横轴不正交对角度观测产生的影响。MMHHOc11现代测量技术室ModernSurvey现代测量学§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响sinXc=ma/oa=MA/oa=(oAsinc)/(oAcosα)Xc=c/(cosα)结论：1、随垂直角增大而增大2、对于同一目标来说，盘左、盘右照准轴偏离正确位置的大小相等，方向相反，一测回可消除。ocmaAMαXc现代测量技术室ModernSurvey现代测量学§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响三、横轴误差横轴不水平对水平角的影响。xim1H′H′M1iiiHHmMOαxi=mm1/om=MM1/om=i×mM/omxi=i×tgα现代测量技术室ModernSurvey现代测量学§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响特性：（1）xi与i大小成正比，且与α有关。（2）盘左、盘右观测中数可消除其影响。xi=i×tgα现代测量技术室ModernSurvey现代测量学3、竖轴误差§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响竖轴倾斜，使横轴倾斜，对读数产生影响。随照准轴位置的不同，横轴倾斜量也不同：sinsin,iZOZKZKZZZOZZi故：而：竖轴误差对读数的影响为：tgXsin特性：（1）竖轴误差与竖轴倾斜量、照准轴位置和目标垂直角有关；（2）盘左、盘右观测，横轴倾斜不变，故不能消除其对水平角的影响。LLZVOZZLVOZLZZ'''''LZLZLVVOZZLZZ'''''Ki现代测量技术室ModernSurvey现代测量学野外测定角度参考椭球面高斯平面三差改正曲率改正野外测量的基准面、基准线水准面、铅垂线测量计算的基准面椭球面高斯平面空间概念两点定线三点定面（直线+点）定面现代测量技术室ModernSurvey现代测量学一、水平方向归算到参考椭球面上1.垂线偏差改正ctgZAA)cossin(1由于测站点的垂线方向与法线方向不一致(其夹角称为“垂线偏差”)，而施加的改正数。北极天文天顶大地天顶法线测站目标RMRZZZORZPRAAZ1111mmu11'仪器在正确条件下的照准面铅垂面铅垂面AZ1R1法截面AZR§4.6水平角地面观测值的归算现代测量技术室ModernSurvey现代测量学2.标高差改正122222222sincos2ABHMe过测站点的法线和照准点构成一个面过测站点的法线和照准点沿法线在椭球面上投影点构成一个面测站点A照准点BB1B2NSKKOSHARabbb'1222现代测量技术室ModernSurvey现代测量学对向观测的法截线方向不相重合，故需要改正到相应的大地线方向，所加改正数称为截面差改正。1212221232sincos12ABSNe3.截面差改正A到B的法截线AaBB到A的法截线BbA§4.6水平角地面观测值的归算NBSaA3b大地线：ASBA、B两点在参考椭球面上的最短距离现代测量技术室ModernSurvey现代测量学由于大地线投影到高斯平面上是曲线，虽然投影后角度没有变化，但点之间为曲线连接，给计算带来了不便，为此需将点间曲线方向化算为直线方向，此项改正称为“曲率改正”。公式为:)(212212xxRymm二、椭球面上的水平方向化算到高斯平面上§4.6水平角地面观测值的归算现代测量技术室ModernSurvey现代测量学垂线偏差改正标高差改正截面差改正曲率改正（方向改正）“三差改正”四项改正都非常微小，一般不足秒级，只有在高精度的大地测量中才予以考虑，地形测量中一般忽略不计。现代测量技术室ModernSurvey现代测量学作业P709、10现代测量技术室ModernSurvey现代测量学十字丝