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8.A、B两点相距 60 米,水准仪置于A、B等距处时,得A点的尺读数a=1.330 米,B点的尺读数b=0.806 米,将仪器移至AB的延长线C点时,得A点的尺读数a'=1.944 米,B点的尺读数b′ =1.438 米,已知BC=30 米,试问该仪器的i角为多少?若在C点处校正其i角,问A点尺上的正确读数应为多少?
A 、B 两点的正确高差是:1.330-0.806=0.524(m)
由于 1.944-1.438=0.506,不等于 0.524,所以该仪器的视准轴和水准管轴不平行,i 角=(0.506-0.524)*206265/60=-62”
校正时视线应照准A 点的读数 a 2′应该是:1.944+62*90/206265=1.971
9.用木桩法检验水准仪的水准管轴与视准轴是否平行时,当水准仪安置在A、B两点的中间时,测得的高差hAB=-0.422 米。而仪器搬到前视点B附近时,后视读数a=1.023 米,前视读数b=1.420 米。问水准管轴是否平行于视准轴?若不平行,这时水准仪仍在B点附近不动,应怎样进行校正?
A 、B 两点的正确高差是:-0.422(m)
由于 1.023-1.420=-0.397,不等于-0.422,所以该仪器的视准轴和水准管轴不平行 校正时视线应照准A 点的读数 a 2 应该是:1.420-0.422=0.988
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第三章
1 .什么叫水平角?什么叫竖直角?测量它们时, 瞄准有什么不同?
水平角是指过空间两条相交方向线所作的铅垂面间所夹的二面角,角值为。0-360。垂直角是指在同一铅垂面内,某目标方向的视线与水平线间的夹角。,也称竖直角或高度角,垂直角的角值为0~360 。而视线与铅垂线的夹角称为天顶距,天顶距之的角值范围为。0-180。 测水平角可用竖丝瞄准,测竖直角可用横丝瞄准。
2 .经纬仪有几个主要部分组成,各部分的作用如何?
经纬仪分基座、照准部、度盘、读数系统等几个部分组成。
基座上有三个脚螺旋,其作用是整平仪器,粗略整平以基座上的圆水准器气泡居中为标志,精确整平用照准部上的水准管进行,精确整平后水准管气泡应居中;基座底板巾心有连接螺旋孔,用于仪器安置时与三脚架上的连接螺丝配合固紧仪器。 照准部是经纬仪的主要部件,照准部部分的部件有水准管、光学对点器、支架、横轴、竖直度盘、望远镜、度盘读数系统观测窗等。照准部绕纵轴水平旋转,瞄准目标时的制动、微动由水平制动螺旋和水平微动螺旋来控制。望远镜绕横轴旋转,盼准目标时,由竖直制动和微动螺旋控制。 光学经纬仪度盘有水平度盘和垂直度盘,均由光学玻璃制成。水平度盘安装在纵轴轴套外围,未与纵轴固连,故不随照准部转动,但是可通过水平度盘位置变换轮使其转动。垂直度盘与横轴固连,以横轴为中心随望远镜一起在坚直面内转动。 光学经纬仪的读数系统包括水平和垂直度盘、侧微装置、读数显微镜等几个部分。水平度盘和垂直度盘上的度盘刻划值,经反光镜导入的光线照明,和一系列棱镜、透镜作用,成像在望远镜旁的读数窗内,通过读数显微镜即可将度盘读数读出。如果指标线不是正好指在整刻划线上,则需要用眼睛估读出不足一个格值的角值,此时必须借助测微装置才能将不足一个格值的角值读出。
3 .经纬仪上有几对制、微动螺旋,它们各起什么作用,如何正确使用它们?
为了控制望远镜的俯仰程度,在照准部外壳上还设置有一套望远镜制动和微动螺旋。在照准部外壳上还设置有一套水平制动和微动螺旋,以控制水平方向的转动。当拧紧望远镜或照准部的制动螺旋后,转动微动螺旋,望远镜或照准部才能作微小的转动。
4 .竖直度盘指标水准管起什么作用,可以用什么部件代替它?
在竖直度盘的构造中还设有竖盘指标水准管,它由竖盘水准管的微动螺旋控制。每次读数前,都必须首先使竖盘水准管气泡居中,以使竖盘指标处于正确位置。 目前光学经纬仪普遍采用竖盘自动归零装置来代替竖盘指标水准管。即提高了观测速度又提高了观测精度。
5 .经纬仪各轴线间应满足哪些几何关系?在使用经纬仪时,如何减少仪器的剩余误差对测角精度的影响?
经纬仪主要部件及轴系应满足下述几何条件,即:照准部水准管轴应垂直于仪器竖轴(LL⊥VV);十字丝纵丝应垂直于横轴;视准轴应垂直于横轴(CC⊥HH);横轴应垂直于仪器竖轴(HH⊥VV);竖盘指标差应为零;光学对中器的视准轴应与仪器竖轴重合。 盘左盘右观测取平均值;精确对中和整平。
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6 .经纬仪测回法测水平角,可以削减哪些误差的影响?
视准轴不垂直于横轴;横轴不垂直于竖轴;度盘偏心误差
7 .测水平角时对中的目的是什么?整平的目的是什么?用光学对中器对中、整平的操作方法如何?
对中的目的是使仪器的中心与测站的标志中心位于同一铅垂线上。 整平的目的是使仪器的竖轴铅垂,水平度盘水平。
采用光学对中器进行对中,应与整平仪器结合进行,其操作步骤如下:
(1)将仪器置于测站点上,三个脚螺旋调至中间位置,架头大致水平。使光学对中器大致位于测站上,将三脚架踩牢。
(2)旋转光学对中器的目镜,看清分划板上的圆圈,拉或推动目镜使测站点影像清晰。
(3)旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。 (4)伸缩三脚架腿,使圆水准气泡居中。
(5)用脚螺旋精确整平管水准管转动照准部 90゜,水准管气泡均居中。
(6)如果光学对中器分划圈不在测站点上,应松开连接螺旋,在架头上平移仪器,使分划圈对准测站点。 (7)重新再整平仪器,依此反复进行直至仪器整平后,光学对中器分划圈对准测站点为止。
8 .如何检验经纬仪应满足的条件?怎样进行校正?其检验校正的次序是否可以变动?为什么?
根据水平角和竖直角观测的原理,经纬仪的设计制造有严格的要求。如:经纬仪旋转轴应铅垂,水平度盘应水平,望远镜纵向旋转时应划过一铅垂面等。它有四条主要轴线,分别是: 水准管轴(LL):通过水准管内壁圆弧中点的切线; 竖轴(VV):经纬仪在水平面内的旋转轴; 视准轴(CC):望远镜物镜中心与十字丝中心的连线; 横轴(HH):望远镜的旋转轴(又称水平轴)。 经纬仪应满足的主要条件列于下表:
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9 .经纬仪测角时,用盘左盘右两个位置观测同一角度,能消除哪些误差对水平角观测成果的影响?
度盘的偏心误差、视准轴不垂直于横轴误差、横轴不垂直于竖轴视准轴误差
10.影响水平角观测精度的因素有哪些?如何防止、消除或减小这些因素的影响?
影响水平角观测精度的因素可分为三类:仪器误差、观测误差、外界条件影响。
消减措施:盘左、盘右观测取平均值,仔细对中,仔细瞄准,并尽量瞄准目标底部,尽量选择较好的外界条件等。
11 .在检验视准轴与横轴是否垂直时,为什么要使目标与仪器大致同高?而在检验横轴与竖轴是否垂直时,为什么要使瞄准目标的仰角超过30°?
在检验视准轴与横轴是否垂直时,设置A、A′两点位于同一铅垂线,若CC不垂直于HH而存在一夹角c ,则视线水平时瞄准A′点后,当照准部不动、望远镜纵转α角时,视线并不能瞄准A点。由于有c 角的存在, 视线划过一圆弧后瞄准C 点,仪器与目标同高时,差别最大。
横轴轴误差与目标点的竖直角有关:两目标点高差越大,则误差越大。
12.如果经纬仪的照准部水准管轴与仪器的竖轴不垂直,在不进行校正的情况下,如何整平仪器?为什么?
因VV不垂直,盘左、盘右观测水平角时,HH总是向一个方向倾斜。在某方向上使水准管气泡居中,然后使照准部旋转180°,记录偏移量。用经纬仪整平的方法,使照准部在在任何位置时,气泡偏移量总是总偏移量的1/2,这时VV即处于铅垂状态。
13.如何找出竖盘读数与竖直角间的计算关系?
竖直角的计算公式,因竖盘刻划的方式不同而异,现以顺时针注记、视线水平时盘左竖盘读数为90°的仪器为例,说明其计算公式: 盘左位置且视线水平时,竖盘读数为 90°,视线向上倾斜照准高处某点 A 得读数L,因仰视竖角为正,故盘左时竖角公式:
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α左=90 °– L
盘右位置且视线水平时,竖盘读数为270 °,视线向上倾斜照准高处某点 A 得读数R,,因仰视竖角为正,故盘右时竖角公式: α右= R –270 °
16.何谓竖盘指标差?如何计算和检验竖盘指标差?
竖盘指标水准管居中(或自动归零装置打开)、且望远镜视线水平时,竖盘读数应为某一固定读数(如 90 °或270 °)。但是实际上往往由于竖盘水准管与竖盘读数位置关系不正确或自动归零装置存在误差,使视线水平时的读数与应有读数存在一个微小的角度误差x ,称为竖盘指标差。 因指标差的存在,使得竖直角的正确值应该为(设指标偏向注字增加的方向):
17.试述水平角观测中的照准误差与目标偏心误差有什么区别。
目标偏心误差是指观测标志与地面点未在同一铅垂线上,致使视线偏移。其影响类似于测站偏心。
照准误差是指照准目标时产生的误差,所以应仔细操作,用单丝切取目标中央, 或用双丝夹中目标。
18.为什么测竖直角时可只瞄准一个目标?
因为竖直角可以认为是观测方向与水平面之间的夹角,而水平面不变,所以只需瞄准一个目标即可。
19.经纬仪测角时,若照准同一竖直面内不同高度的两目标点,其水 平度盘读书是否相同?若经纬仪架设高度不同,照准同一目标点,则该点的竖直角是否相同?
根据水平角的定义,地面上某点到两目标的方向线垂直投影到水平面上所成的夹角,称为水平角。地面上任意两直线间的水平夹角,就是通过两直线所作铅垂面间的二面角。正常情况下,照准同一竖直面内不同高度的两目标点,其水平度盘读数是相同的。
当经纬仪架设高度不同,照准同一目标点,则该点的竖直角是不相同的。因为经纬仪架设高度改变,视线方向亦改变,竖直角也变化了。
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第四章
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