第四讲角度测量

第四讲角度测量作者：本站来源：本站原创发布时间：2009-6-123:20:20发布人：gyl减小字体增大字体第4次课首页本课主题角度测量授课日期目的通过本次课的学习，使学员了解水平角、垂直角的定义与测量原理，理解并掌握J6级光学经纬仪的基本结构。深刻理解并掌握水平角方向观测法和垂直角中丝观测法的观测步骤、记录方法、限差和注意事项。讲授内容与时间分配序号讲授内容时间1相关知识的回顾5分2水平角2分3垂直角3分4J6级光学经纬仪30分5J2经纬仪的使用2分6经纬仪的整置8分7水平角方向观测法20分8垂直角中丝观测法17分9小结3分10重点难点重点：J6级光学经纬仪水平角方向观测法垂直角中丝观测法难点：水平角方向观测法垂直角中丝观测法方法手段1.采用启发式教学方法2.利用多媒体Powerpoint模片，采用讲授+自学方式上课。3.实物演示教学。实习实验安排二次课经纬仪观测实习教案正文上次课回顾（约5分钟）地图、地形图和比例尺地图地形图地形图比例尺地形图分幅与编号备注重点复习比例尺最大精度地形图分幅与编号梯形分幅与编号新梯形分幅与编号方法大比例尺矩形分幅与编号方法§4.1角度测量的概念一、水平角（约2分钟）两条空间相交直线在某一水平面上投影之间的夹角。β＝m－n二、垂直角（约3分钟）垂直角是空间直线与水平面之间的夹角。由水平面起，向上量为正，称仰角；向下量为负，称俯角。垂直指标读数与垂直角关系：α＝90－δ垂直角与天顶距的关系：α＝90－Z从测量的基本要素引出角度测量的概念强调:读数与角度的区别教案正文§4.2光学经纬仪一、J6级光学经纬仪（约30分钟）1、基本结构2、J6经纬仪的照准装置（望远镜）主要组成：物镜、目镜、十字丝板和调焦装置（1）成像原理：物镜组和调焦透镜构成一个焦距可变的等效透镜。调整两者间距（即改变焦距），可使目标影响落于十字丝板上，而十字丝板安装在目镜的前焦点之内，通过目镜便可观测到放大的目标虚像。望远镜的放大倍率为直接观察目标的视角与由目镜观察目标的视角之比，一般为20－30。（2）十字丝分划板：用于精确照准目标和视距的装置备注提问：三部分靠什么连接？强调:三轴的重要性提问：照准装置的作用？教案正文3、J6经纬仪的读数系统（1）度盘：直径60－90mm，最小分划1°（2）光路：水平度盘光路、垂直度盘光路和对点器光路。行差：度盘分划格距与相应测微尺分划格距不一致。（调整透镜6与11）视差：度盘影像和测微尺影像不能同时清晰。（调整透镜7与12）3）测微装置与使用度、分－直接读出秒、值－估读例：水平角读数213°01′24″垂直角读数95°55′30″备注思考：小于1°如何测呢？课堂进行读数练习教案正文4、J6经纬仪的安平装置（1）水准器有管水准器和圆水准器两种。管水准器：水准器的分划值：相邻两分划间弧长所对应的圆心角。t=(2mm/R)p″t=30″－60″圆水准器：t=8′－60′水准器的灵敏度与其分划值的大小成反比。（2）竖盘自动归零装置有手动和自动两种二、J2经纬仪的使用（约2分钟）旋转测微螺旋，使度盘对径分划影像重合，在读数窗中读出度和十分值，在测微窗中读出不足十分值和秒值（秒值不足一格四舍五入）。如图读数：5°25′00″提问：为什么需要两种水准器播放关于管水准器和圆水准器以及水准器的分划值的图象播放关于有手动和自动两种竖盘自动归零装置的图象§4.3水平角和垂直角观测与记录一、经纬仪的整置（约8分钟）1、对中：使水平度盘中心与地面点标志中心在同一铅垂线上。（1）垂球法（2）光学对点器法2、整平：使经纬仪竖轴处于铅垂线方向。强调:对中、整平的相互影响与操作步骤教案正文3、调焦：包括物镜调焦和目镜调焦。物镜调焦：使目标成像于十字丝分划板上。目镜调焦：使目标影像连同十字丝分划所成虚像一起成像于人眼明视距离处。调焦方法：望远镜对向背景明亮处，旋转目镜调焦螺丝，使十字丝最黑；照准目标后，旋转物镜调焦螺丝，使目标影像最为清晰。调焦的检验：眼睛在目镜处微微晃动，若十字丝与目标相对移动，则调焦不正确，此现备注强调:消除视差的重要性象称为十字丝视差。若存在十字丝视差，将对角度测量产生影响,应重新调焦。十字丝视差：目标影像与十字丝不重合，当观察位置发生变化时，两者之间产生的相对移动现象。观测准备工作：（1）寻找目标（2）选定零方向（3）准备手簿，填写相关项目（4）量取仪器高和觇标高，并记录二、水平角方向观测法（约20分钟）1、目标的照准方法水平角观测时目标的照准方法单丝照准双丝照准提问：准备工作谁来做？引出观测者与记录者相互配合的重要性教案正文2、安置度盘：消除或减弱度盘分划误差对角度观测的影响。J6型：G＝180°/m×(k-1)+60′/m×(k-1)J2型：G＝180°/m×(k-1)+10′×(k-1)+600″/m×(k-1/2)其中：m为总测回数，k为测回序号3、观测步骤备注本节重点内容之一强调：精确照准目标的重要性一测回（1）上半测回：1、2、3、4、1（2）下半测回：1、4、3、2、14、记录与计算5、观测限差项目J2J6两次重合读数3半测回归零差824一测回各方向2C互差13各测回方向值互差924强调：观测步骤与记录步骤的一致性提问：为什么要制定限差教案正文6、作业中的若干问题（1）观测数据不许转抄，秒值不许改动，不许连环涂改；（2）字迹清楚，不许就字改字、不许一改再改；（3）项目填写齐全，不许空页、撕页；（4）方向数小于4个时(2、3)，可不归零；（5）个别方向超限时，应重新与原零方向进行联测，重测方向数不许超过总方向数的1/3；（6）一测回中间，不许整平。三、垂直角中丝观测法（约17分钟）1、观测与计算（1）观测：盘左横丝切准目标，指标水准器居中，读数L；盘右横丝切准目标，指标水准器居中，读数R；以上即为垂直角一测回观测。（2）计算备注强调：这些规定的原因和重要性，举例说明之2、公式的推证指标差i：读数指标偏离正确位置（铅垂线）的角值提问：垂直角有三个公式，用哪一个简单呢？引出这些公式使用的场合此处公式推导较抽象，要用幻灯和实物配合演示教案正文特性:（1）指标差对垂直角观测的影响，可在一测回观测中消除；（2）短时间内指标差大小为常数，故可利用指标差互差检验垂直角观测质量。规范规定指标差互差限差为：J624″J215″备注本节课小结：（约3分钟）角度测量的概念•水平角•垂直角光学经纬仪•J6级光学经纬仪•J2经纬仪的使用水平角和垂直角观测与记录经纬仪的整置水平角方向观测法垂直角中丝观测法第4次课尾页内容小结本次课首先讲述了水平角、垂直角的概念和测量原理。然后介绍了J6级光学经纬仪的基本结构和使用方法。最后讲述了水平角方向观测法和垂直角中丝观测法的观测步骤、记录方法、限差和注意事项。作业思考题作业题：P701、2、3预习思考题：如何提高水平角测量精度和速度？参考资料翟翊等，《现代测量学》解放军出版社2003.4徐育康等，《测量学》解放军出版社1999.1检查情况教研室主任：年月日