经纬仪操作步骤

发布时间:2021-03-04 04:22:15   来源:文档文库   
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经纬仪的基本操作为:对中、整平、瞄准和读数。

(一)对中

对中的目的是使仪器度盘中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上。操作步骤为:

张开脚架,调节脚架腿,使其高度适宜,并通过目估使架头水平、架头中心大致对准测站点。

从箱中取出经纬仪安置于架头上,旋紧连接螺旋,并挂上锤球。如锤球尖偏离测站点较远,则需移动三脚架,使锤球尖大致对准测站点,然后将脚架尖踩实。

略微松开连接螺旋,在架头上移动仪器,直至锤球尖准确对准测站点,最后再旋紧连接螺旋。

(二)整平

整平的目的是调节脚螺旋使水准管气泡居中,从而使经纬仪的竖轴竖直,水平度盘处于水平位置。其操作步骤如下:

1.旋转照准部,使水准管平行于任一对脚螺旋[如图 3-7A ]。转动这两个脚螺旋,使水准管气泡居中。

2.将照准部旋转90°,转动第三个脚螺旋,使水准管气泡居中[如图3-7B]

图3-7 整平

3.按以上步骤重复操作,直至水准管在这两个位置上气泡都居中为止。使用光学对中器进行对中、整平时,首先通过目估初步对中(也可利用锤球),旋转对中器目镜看清分划板上的刻划圆圈,再拉伸对中器的目镜筒,使地面标志点成像清晰。转动脚螺旋使标志点的影像移至刻划圆圈中心。然后,通过伸缩三脚架腿,调节三脚架的长度,使经纬仪圆水准器气泡居中,再调节脚螺旋精确整平仪器。接着通过对中器观察地面标志点,如偏刻划圆圈中心,可稍微松开连接螺旋,在架头移动仪器,使其精确对中,此时,如水准管气泡偏移,则再整平仪器,如此反复进行,直至对中、整平同时完成。

瞄准

瞄准目标的步骤如下:

1.目镜对光:将望远镜对向明亮背景,转动目镜对光螺旋,使十字丝成像清晰。

2.粗略瞄准:松开照准部制动螺旋与望远镜制动螺旋,转动照准部与望远镜,通过望远镜上的瞄准器对准目标,然后旋紧制动螺旋。

3.物镜对光:转动位于镜筒上的物镜对光螺旋,使目标成像清晰并检查有无视差存在,如果发现有视差存在,应重新进行对光,直至消除视差。

4.精确瞄准:旋转微动螺旋,使十字丝准确对准目标。观测水平角时,应尽量瞄准目标的基部,当目标宽于十字丝双丝距时,宜用单丝平分;目标窄于双丝距时,宜用双丝夹住;观测竖直角时,用十字丝横丝的中心部分对准目标位,

读数

读数前应调整反光镜的位置与开合角度,使读数显微镜视场内亮度适当,然后转动读数显微镜目镜进行对光,使读数窗成像清晰,再按上节所述方法进行读数。

经纬仪的应用很多

1、测量角度,包括水平角和竖直角

2、在已知一点和一条直线的情况下,放出已知角度的另一条直线

3、方便的时候也可以代替水准仪使用

4、实际使用最所的是极坐标法和交汇法

下面是几种基本方法,不过遗憾,贴不上图表,努力理解下吧

放出一点的平面位置的方法很多,要根据控制网的形式及分布、放线的精度要求及施工现场的条件来选用。

4-1-4-1 直角坐标法

当建筑场地的施工控制网为方格网或轴线网形式时,采用直角坐标法放线最为方便。如图4-5所示,G1、G2、G3、G4为方格网点,现在要在地面上测出一点A。为此,沿G2-G3边量取G2A',使G2A'等于A与G2横坐标之差Δx,然后在A'设置经纬仪测设G2-G3边的垂线,在垂线上量取A'A,使A'A等于A与G2纵坐标之差Δy,则A点即为所求。

图4-5 直角坐标放线图

从上述可见,用直角坐标法测定一已知点的位置时,只须要按其坐标差数量取距离和测设直角,用加减法计算即可,工作方便,并便于检查,测量精度亦较高。

4-1-4-2 极坐标法

极坐标法适用于测设点靠近控制点,便于量距的地方。用极坐标法测定一点的平面位置时,系在一个控制点上进行,但该点必须与另一控制点通视。根据测定点与控制点的坐标,计算出它们之间的夹角(极角β)与距离(极距S),按β与S之值即可将给定的点位定出。如图4-6中,M、N为控制点,即已知M、N之坐标和MN边的坐标方位角αMN。现在要求根据控制点M测定尸点。首先进行内业计算,按坐标反算方法,求出M到P的坐标方位角αMP和距离S。计算公式如下:

β=αMN-αMP (4-20)

图4-6 极坐标放线图

在实地测定P点的步骤:将经纬仪安置于M点上,以MN为起始边,测设极角β,定出MP之方向,然后在MP上量取S,即得所求点P。

当不计控制点M的误差,用极坐标法测定P之点位中误差mP,可按下式进行计算:

(4-21)

式中 mβ——测设β角度的中误差;

S——控制点至测定点的距离;

ms——测定距离S的中误差。

【例4】在图4-6中,已知控制点M、N的坐标值和MN边的坐标方位角为:xM=107566.60,yM=96395.09:xN=107734.26,yN=96396.90;αMN=0°37'07"。待测点P的坐标为:xP=107620.12,yP=96242.57。计算αMP及β、S之值。

为了使计算过程条理清楚,采用表4-9、表4-10进行计算。表4-9是使用计算机和三角函数表进行计算的表格形式;表4-10是用对数计算的表格。表中(1)、(2)、(3)……表示计算次序。

从表中可以看出,两种计算方法其结果完全相同:S=161.638m,αMP=289°20'10"。而β=αMN-αMP=0°37'07"+3600-289°20'10"=71°16'57"。

应用三角函数计算 表4-9

应用对数计算 表4-10

注:(n)表示其真数为负值。

4-1-4-3 角度前方交会法

角度前方交会法,适用于不便量距或测设点远离控制点的地方。对于一般小型建筑物或管线的定位,亦可采用此法。

如图4-7所示,用前方交会法测定点P时,先要根据P点的坐标与控制点M、N的坐标,按式(4-18)求出控制点至测定点的坐标方位角αMP、αNP,然后再按式(4-20)求出夹角β及γ。

实地测设P点的步骤:在控制点M、N设站,分别测设β及γ两角,方向线MP和NP的交点即为所求的P点。

当不计控制点本身的误差,测设点P的精度可按下式计算:

(4-22)

式中 MP——P点位置的测定中误差;

β、γ——交会角;

m——测设β、γ的测角中误差;

SMP、SNP——交会边的长度。

图4-7 角度前方交会法

[例5] 设图4-7中,控制点M、N及待测定点P之坐标值仍同前例,计算交会角β、γ和点P的中误差MP。

αMP、SMP和β之值在前例中已经求出,现按表4-9的形式计算αNP、SNP得:αNP=233°30'50",SNP=191.952m。而γ=αNP-αNM=αNP-(αMN+180°)=233°30'50"-(0°37'07"+180°)=52°53'43"。

设测定β、γ的测角中误差m=10",将m、β、γ及SMP、SNP之值代入(4-22)式,则得 表4-9

4-1-4-4 方向线交会法

这种方法的特点是:测定点由相对应的两已知点或两定向点的方向线交会而得。方向线的设立可以用经纬仪,也可以用细线绳。

如图4-8所示,根据厂房矩形控制网上相对应的柱中心线端点,以经纬仪定向,用方向线交会法测设柱基中心或柱基定位桩。在施工过程中,各柱基中心线则可以随时将相应的定位桩拉上线绳,恢复其位置。此外,在施工放线时,定向点往往投设在龙门板上(图4-9),在龙门板上标出墙、柱的中心线,可以将龙门板上相对应的方向点拉上白线绳,用以表示墙、柱的中心线。

图4-8 方向线交会图

1-柱中心线端点;2-柱基定位桩;3-厂房控制网

图4-9 龙门板定点法

1-龙门板;2-龙门桩;3-细线绳

4-1-4-5 距离交会法

从控制点至测设点的距离,若不超过测距尺的长度时,可用距离交会法来测定。如图4-10所示,A、B为控制点,P为待测点。为了在实地测定P,先应按式(4-19)计算出a、b的长度。a、b之值也可以直接从图上量取。测设时分别以A、B为中心,a、b为半径,在场地上作弧线,两弧的交点即为P。

用距离交会法来测定点位,不需使用仪器,但精度较低。

图4-10 距离交会法

4-1-4-6 正倒镜投点法

1.适用条件及优点

在进行直线投点时,一般是把仪器安置在直线的一端,照准相应的另一端点,进行放线投点。若直线两端点之间不能直接通视时,则可将仪器置于两端点之间的高处位置,运用正倒镜法进行投点。此外,在远距离投点时,亦可将仪器置于直线两端点的中间,进行投点。

正倒镜投点法不受地形地物的限制,能解决通视的困难;同时由于使视线缩短,减少了照准误差和可以不考虑对中误差的影响,因而使投点精度得到提高。

2.测设方法

在图4-11中,设A、C两点不通视,在A、C两点之间任意选定一点B',使能与A、C通视。B'应尽量靠近AC线。然后在B'安置经纬仪,分别以正倒镜照准A,倒转望远镜前视C。由于仪器误差的影响,十字丝之交点不落于O点,而分别落于O'、O"。为了将仪器移置于AC线上,取合½O'O"定出O点,若O在C之左,则将仪器自B'向右移动B'B距离,反之亦然。B'B按下式计算。 (4-23)

如此重复操作,直到O'和O"点落于C点的两侧,且CO'=CO"的时候,仪器就恰好位于AC直线上了。

图4-11 正倒镜投点法

3.注意事项

(1)按式(4-23)计算B'B时,式中各距离值可用目估,经逐次移动,多次观测,使仪器逐渐趋近AC线而最后正好位于AC线上;

(2)在B'点初次安置仪器时应先试看,使A、C点均落在望远镜十字丝的左右,这样在逐次趋近移动时,只需在脚架上移动仪器即可;

(3)所使用的经纬仪必须经过检验校正,以尽量减小或消除正倒镜的误差。但仪器一般很难校正完善,因此投点时一定要用正倒镜取中定点,以消除仪器误差的影响。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/2e297beddf36a32d7375a417866fb84ae55cc332.html

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