测绘仪器

简单说明：经纬仪是测量的主要仪器，可用以测量水平角、竖直角、水平距离和高差：本章将分别加以介绍。

第一节、水平角测量原理

地面上两相交直线之间的夹角在水平面上的投影，称为水平角。如图3—1，在地面上有A、O、B三点，其高程不同，倾斜线0A和OB所夹的角AOB是倾斜面上的角。如果通过倾斜线OA，OB分别作竖直面，与水平面相交，其交线。oa与ob所构成的角aob，就是水平角。

若在角顶O点（测站）的铅垂线上，水平地放置一带有顺时针刻划的圆盘，使圆盘中心在此铅垂线上，通过OA和OB的两竖直面在圆盘上截得的读数为m和n，则水平角β=n-m。

由此可知，测量水平角的经纬仪必须具有一个能置于水平位置带刻划的圆盘，圆盘的中心必须处于角顶点的铅垂线上。望远镜不仅能在水平方向带动一读数指标转动，在刻度圆盘上指示读数，而且可以在竖直面转动，瞄准不同方向不同高度的目标。

第二节、DJ6型光学经纬仪

我国对经纬仪按精度从高到低分为DJ07，DJ1，DJ2、DJ6和DJ15五个等级（各等级的技术参数参阅附录二）。在工程测量中，一般多使用DJ6和DJ2型，本节和下节将分别介绍。

一、DJ6型光学经纬仪的构造

DJ6型光学经纬仪由照准部、水平度盘和基座三大部分组成。

（一）照准部

如图3—3所示，照准部由望远镜、横轴、竖直度盘、读数显微镜、照准部水准管和竖轴等部分组成。

• 望远镜。用来照准目标，它固定在横轴上，绕横轴而俯仰，可利用望远镜制动螺旋和微动螺旋控制其俯仰转动。
• 横轴。是望远镜俯仰转动的旋转轴，由左右两支架所支承。
• 竖直度盘。用光学玻璃制成，用来测量竖直角。
• 读数显微镜。用来渎取水平度盘和竖直度盘的渎数。
• 照准部水准管。用来置平仪器，使水平度盘处于水平位置。
• 竖轴。竖轴插入水平度盘的轴套中，可使照准部在水平方向转动。

（二）水平度盘部分

• 水平度盘。它是用光学玻璃制成的圆环。在度盘上按顺时针方向刻有0。到360。的分划，用来测量水平角。在度盘的外壳附有照准部制动螺旋和微动螺旋，用来控制照准部与水平度盘的相对转动。当关紧制动螺旋，照准部与水平度盘连接，这时如转动微动螺旋，则照准部相对于水平度盘作微小的转动；若松开制动螺旋，则照准部绕水平度盘而旋转。
• 水平度盘转动的控制装置。测角时水平度盘是不动的，这样照准部转至不同位置，可以在水平度盘上凑数求得角值。但有时需要 设定水平度盘在某一位置，就要转动水平度盘。控制水平度盘转动的装置有两种：一是位置变动手轮，它又有两种形式。如图3-2中17是其中之一。使用时拨下保险手柄18，将手轮推压进去并转动，水平度盘亦随之转动，待转至需要位置后，将手松开，手轮。

1、HR—右旋（顺时针）水平角，HL—左旋（逆时针）水平角。

2、经纬仪的操作步骤（光学对中法）

1 、架设仪器：将经纬仪放置在架头上，使架头大致水平，旋紧连接螺旋。

2 、对中：目的是使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。可以移动脚架、旋转脚螺旋使对中标志准确对准测站点的中心。

3 、整平：目的是使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平。根据水平角的定义，是两条方向线的夹角在水平面上的投影，所以水平度盘一定要水平。

粗平：伸缩脚架腿，使圆水准气泡居中。

检查并精确对中：检查对中标志是否偏离地面点。如果偏离了，旋松三角架上的连接螺旋，平移仪器基座使对中标志准确对准测站点的中心，拧紧连接螺旋。

精平：旋转脚螺旋，使管水准气泡居中。

4 、瞄准与读数：

• 目镜对光：目镜调焦使十字丝清晰。
• 瞄准和物镜对光：粗瞄目标，物镜调焦使目标清晰。注意消除视差。精瞄目标。
• 读数：调整照明反光镜，使读数窗亮度适中，旋转读数显微镜的目镜使刻划线清晰，然后读数。

现在很多都是使用全站仪，全站仪的使用（以拓普康全站仪为例进行介绍）介绍：

（1）测量前的准备工作

1）电池的安装（注意：测量前电池需充足电）

①把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。

②按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。

③向下按解锁钮，取出电池。

2）仪器的安置。

①在实验场地上选择一点，作为测站，另外两点作为观测点。

②将全站仪安置于点，对中、整平。

③在两点分别安置棱镜。

3）竖直度盘和水平度盘指标的设置。

①竖直度盘指标设置。

松开竖直度盘制动钮，将望远镜纵转一周（望远镜处于盘左，当物镜穿过水平面时），竖直度盘指标即已设置。随即听见一声鸣响，并显示出竖直角。

②水平度盘指标设置。

松开水平制动螺旋，旋转照准部360，水平度盘指标即自动设置。随即一声鸣响，同时显示水平角。至此，竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。注意：每当打开仪器电源时，必须重新设置和的指标。

4）调焦与照准目标。

操作步骤与一般经纬仪相同，注意消除视差。

（2）角度测量

1）首先从显示屏上确定是否处于角度测量模式，如果不是，则按操作转换为距离模式。

2）盘左瞄准左目标A，按置零键，使水平度盘读数显示为0°00′00〃，顺时针旋转照准部，瞄准右目标B，读取显示读数。

3）同样方法可以进行盘右观测。

4）如果测竖直角，可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。

（3）距离测量

1）首先从显示屏上确定是否处于距离测量模式，如果不是，则按操作键转换为坐标模式。

2）照准棱镜中心，这时显示屏上能显示箭头前进的动画，前进结束则完成坐标测量，得出距离，HD为水平距离，VD为倾斜距离。

（4）坐标测量

1）首先从显示屏上确定是否处于坐标测量模式，如果不是，则按操作键转换为坐标模式。

2）输入本站点O点及后视点坐标，以及仪器高、棱镜高。

3）瞄准棱镜中心，这时显示屏上能显示箭头前进的动画，前进结束则完成坐标测量，得出点的坐标。

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。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。

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。

信息标题：经纬仪的使用方法

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