測繪儀器運用辦法介紹,高程丈量是測繪地形圖的根本作業(yè)之一,另外很多的工程、建筑施工也有必要量測地上高程,運用水準儀進(jìn)行水準丈量是精細丈量高程的首要辦法。
一、濰坊測繪儀器水準儀器組合:
1.望遠鏡 2.調整手輪 3.圓水準器 4.微調手輪 5.水平制動(dòng)手輪 6.管水準器 7.水平微調手輪 8.腳架
二、操作要點(diǎn):
在不知道兩點(diǎn)間,擺開(kāi)三腳架,從儀器箱取出水準儀安放在三腳架上,運用三個(gè)機座螺絲調平,使圓氣泡居中,跟著(zhù)調平管水準器。水平制動(dòng)手輪是調平的,在水平鏡內經(jīng)過(guò)三角棱鏡反射,水平重合,就是平水。將望遠鏡對準不知道點(diǎn)(1)上的塔尺,再次調平管水平器重合,讀出塔尺的讀數(后視),把望遠鏡旋轉到不知道點(diǎn)(2)的塔尺,調整管水平器,讀出塔尺的讀數(前視),記到記載本上。
核算公式:兩點(diǎn)高差=后視-前視。
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三、校對辦法:
將儀器擺在兩固定點(diǎn)中心,標出兩點(diǎn)的水平線(xiàn),稱(chēng)為a、b線(xiàn),移動(dòng)儀器到固定點(diǎn)一端,標出兩點(diǎn)的水平線(xiàn),稱(chēng)為a’、b ’。核算假如a-b≠a’-b’時(shí),將望遠鏡橫絲對準差錯一半的數值。用校針將水準儀的上下螺釘調整,使管水平泡吻合為止。重復以上做法,直到相等為止。
四、濰坊測繪儀器水準儀的運用辦法
水準儀的運用包含:水準儀的安頓、粗平、瞄準、精平、讀數五個(gè)步驟。
1. 安頓
安頓是將儀器安裝在能夠伸縮的三腳架上并置于兩觀(guān)測點(diǎn)之間。首先翻開(kāi)三腳架并使高度適中,用目估法使架頭大致水平并查看腳架是否結實(shí),然后翻開(kāi)儀器箱,用銜接螺旋將水準儀器銜接在三腳架上。
2. 粗平
粗平是使儀器的視野大略水平,運用腳螺旋置園水準氣泡居于園指標圈之中。具體辦法用儀器練習。在整平過(guò)程中,氣泡移動(dòng)的方向與大姆指運動(dòng)的方向共同。
3. 瞄準
瞄準是用望遠鏡準確地瞄準方針。首先是把望遠鏡對向遠處亮堂的背景,滾動(dòng)目鏡調焦螺旋,使十字絲最明晰。再松開(kāi)固定螺旋,旋轉望遠鏡,使照門(mén)和準星的銜接對準水準尺,擰緊固定螺旋。最后滾動(dòng)物鏡對光螺旋,使水準尺的明晰地落在十字絲平面上,再滾動(dòng)微動(dòng)螺旋,使水準尺的像靠于十字豎絲的一側。
4. 精平
精平是使望遠鏡的視野準確水平。微傾水準儀,在水準管上部裝有一組棱鏡,可將水準管氣泡兩頭,折射到鏡管旁的符合水準觀(guān)察窗內,若氣泡居中時(shí),氣泡兩頭的象將符組成一拋物線(xiàn)型,闡明視野水平。若氣泡兩頭的象不相符合,闡明視野不水平。這時(shí)可用右手滾動(dòng)微傾螺旋使氣泡兩頭的象完全符合,儀器便可供給一條水平視野,以滿(mǎn)足水準丈量根本原理的要求。留意?氣泡左半部份的移動(dòng)方向,總與右手大拇指的方向不共同。
5. 讀數
用十字絲,截讀水準尺上的讀數,F在的水準儀多是倒象望遠鏡,讀數時(shí)應由上而下進(jìn)行。先估讀毫米級讀數,后報出悉數讀數。
留意,水準儀運用步驟必定要按上面順序進(jìn)行,不能倒置,特別是讀數前的符合水泡調整,必定要在讀數前進(jìn)行。
五、水準儀的丈量
測定地上點(diǎn)高程的作業(yè),稱(chēng)為高程丈量。高程丈量是丈量的根本作業(yè)之一。高程丈量按所運用的儀器和施測辦法的不同,能夠分為水準丈量、三角高程丈量、GPS高程丈量和氣壓高程丈量。水準丈量是目前精度最高的一種高程丈量辦法,它廣泛應用于國家高程控制丈量、工程勘察和施工丈量中。
水準丈量的原理是運用水準儀供給的水平視野,讀取豎立于兩個(gè)點(diǎn)上的水準尺上的讀數,來(lái)測定兩點(diǎn)間的高差,再依據已知點(diǎn)高程核算待定點(diǎn)高程。
如下圖所示,在地上上有A、B兩點(diǎn),已知A點(diǎn)的高程為HA、為求B點(diǎn)的高程HB,在A(yíng)、B兩點(diǎn)之間安骨水準儀,A、B兩點(diǎn)亡各豎立一把水準尺,經(jīng)過(guò)水準儀的望遠鏡讀取水平視野別離在A(yíng)、B兩點(diǎn)水準尺上截取的讀數為a和b,能夠求出A、B兩點(diǎn)問(wèn)的高差為:
設水準丈量的前進(jìn)方向為A點(diǎn)至B點(diǎn),則稱(chēng)A點(diǎn)為后角度,其水準尺讀數a為后視讀數;稱(chēng)B點(diǎn)為前角度,其水準尺讀數b為前視讀數。因而,兩點(diǎn)間的高差等于:hAB=后視讀數-前視讀數
若后視讀數大于前視讀數,則高差為正,表明B點(diǎn)比A點(diǎn)高,hAB>0;若后視讀數小于前視讀數,則高差為負,表明B點(diǎn)比A點(diǎn)低,hAB<0。
假如A、B兩點(diǎn)相距不遠,且高差不大,則安頓一次水準儀,就能夠測得高差hAB。此刻B點(diǎn)高程為:
當架設一次水準儀需求丈量多個(gè)前角度B1,B2,…,Bn的高程時(shí),選用視野高程核算這些點(diǎn)的高程就非常便利。設水準儀對豎立在B1,B2,…,Bn點(diǎn)上的水準尺讀數別離為b1,b2,…,bn時(shí),則高程核算公式為:
假如A、B兩點(diǎn)相距較遠或高差較大,安頓一次儀器無(wú)法測得其高差時(shí),就需求在兩點(diǎn)間增設若干個(gè)作為傳遞高程的臨時(shí)立尺點(diǎn),稱(chēng)為轉點(diǎn)(簡(jiǎn)稱(chēng)TP點(diǎn)),如圖中的TP1,TP 2,…點(diǎn),并依次接連設站觀(guān)測,設測得的各站高差為:
六、保養與維修
1.水準儀是精細的光學(xué)儀器,正確合理運用和保管對儀器精度和壽數有很大的效果;
2.防止陽(yáng)光直曬,不許可證隨便拆卸儀器;
3.每個(gè)微調都應悄悄滾動(dòng),不要用力過(guò)大。鏡片、光學(xué)片禁絕用手觸片;
4.儀器有毛病,由了解儀器結構者或修理部修理;
5.每次運用完后,應對儀器擦干凈,保持枯燥。
經(jīng)緯儀的運用辦法
一、經(jīng)緯儀
經(jīng)緯儀是丈量作業(yè)中的首要測角儀器。由望遠鏡、水平度盤(pán)、豎直度盤(pán)、水準器、基座等組成。
丈量時(shí),將經(jīng)緯儀安頓在三腳架上,用垂球或光學(xué)對點(diǎn)器將儀器中心對準地上測站點(diǎn)上,用水準器將儀器定平,用望遠鏡瞄準丈量方針,用水平度盤(pán)和豎直度盤(pán)測定水平角和豎直角。按精度分為精細經(jīng)緯儀和一般經(jīng)緯儀;按讀數設備可分為光學(xué)經(jīng)緯儀和游標經(jīng)緯儀;按軸系結構分為復測經(jīng)緯儀和方向經(jīng)緯儀。此外,有可主動(dòng)按編碼穿孔記載度盤(pán)讀數的編碼度盤(pán)經(jīng)緯儀;可接連主動(dòng)瞄準空中方針的主動(dòng)盯梢經(jīng)緯儀;運用陀螺定向原理敏捷獨立測定地上點(diǎn)方位的陀螺經(jīng)緯儀和激光經(jīng)緯儀;具有經(jīng)緯儀、子午儀和天頂儀三種效果的供地理觀(guān)測的萬(wàn)能經(jīng)緯儀;將開(kāi)麥拉與經(jīng)緯儀結合一同供地上攝影丈量用的攝影經(jīng)緯儀等。
DJ6經(jīng)緯儀是一種廣泛運用在地形丈量、工程及礦山丈量中的光學(xué)經(jīng)緯儀。首要由水平度盤(pán)、照準部和基座三大部分組成。
1、基座部分
用于支撐基照準部,上有三個(gè)腳螺旋,其效果是整平儀器
2、 照準部
照準部是經(jīng)緯儀的首要部件,照準部部分的部件有水準管、光學(xué)對點(diǎn)器、支架、橫軸、豎直度盤(pán)、望遠鏡、度盤(pán)讀數體系等。
3、度盤(pán)部分
DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀度盤(pán)有水平度盤(pán)和筆直度盤(pán),均由光學(xué)玻璃制成。水平度盤(pán)沿著(zhù)全圓從0°~360°順時(shí)針刻畫(huà),最小格值一般為1°或30′。
二、經(jīng)緯儀的安頓辦法
1)三腳架調成等長(cháng)并合適操作者身高,將儀器固定在三腳架上,使儀器基座面與三腳架上頂面平行。
2)將儀器舞擺放在測站上,目估大致對中后,踩穩一條架腳,調好光學(xué)對中器目鏡(看清十字絲)與物鏡(看清測站點(diǎn)),用雙手各提一條架腳前后、左右搖擺,眼觀(guān)對中器使十字絲交點(diǎn)與測站點(diǎn)重合,放穩并踩實(shí)架腳。
3)伸縮三腳架腿長(cháng)整平圓水準器
4)將水準管平行兩定平螺旋,整平水準管。
5)平轉照準部90度,用第三個(gè)螺旋整平水準管。
6)查看光學(xué)對中,若有少數差錯,可翻開(kāi)銜接螺旋平移基座,使其準確對中,旋緊銜接螺旋,再查看水準氣泡居中。
三、度盤(pán)讀數辦法
光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數體系包含水平緩筆直度盤(pán)、測微設備、讀數顯微鏡等幾個(gè)部分。水平度盤(pán)和筆直度盤(pán)上的度盤(pán)刻劃的最小格值一般為1°或30′,在讀取不足一個(gè)格值的角值時(shí),有必要借助測微設備,DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數測微器設備有測微尺和平行玻璃測微器兩種。
(1)測微尺讀數設備
目前新產(chǎn)DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀均選用這種設備。
在讀數顯微鏡的視場(chǎng)中設置一個(gè)帶分劃尺的分劃板,度盤(pán)上的分劃線(xiàn)經(jīng)顯微鏡擴大后成像于該分劃板上,度盤(pán)最小格值(60′)的成像寬度正好等于分劃板上分劃尺1°分劃間的長(cháng)度,分劃尺分60個(gè)小格,注記方向與度盤(pán)的相反,用這60個(gè)小格去量測度盤(pán)上不足一格的格值。丈量時(shí)以零零分劃線(xiàn)為指標線(xiàn)。
(2)單平行玻璃板測微器讀數設備
單平行玻璃板測微器的首要部件有:?jiǎn)纹叫邪宀A、扇形分劃尺和測微輪等。這種儀器度盤(pán)格值為30′,扇形分劃尺上有90個(gè)小格,格值為30′/90=20″。
測角時(shí),當方針瞄準后滾動(dòng)測微輪,用雙指標線(xiàn)夾住度盤(pán)分劃線(xiàn)影像后讀數。整度數依據被夾住的度盤(pán)分劃線(xiàn)讀出,不足整度數部分從測微分劃尺讀出。
(3)讀數顯微鏡
光學(xué)經(jīng)緯儀讀數顯微鏡的效果是將讀數成像擴大,便于將度盤(pán)讀數讀出。
(4)水準器
光學(xué)經(jīng)緯儀上有2~3個(gè)水準器,其效果是使處于作業(yè)狀況的經(jīng)緯儀筆直軸鉛垂、水平度盤(pán)水平,水準器分管水準器和圓水準器兩種。
管水準器
管水準器安裝在照準部上,其效果是儀器準確整平。
圓水準器
圓水準器用于大略整平儀器。它的靈敏度低,其格值為8″/ 2mm 。
四、經(jīng)緯儀的角度丈量原理
1. 水平角的丈量原理
水平角是指過(guò)空間兩條相交方向線(xiàn)所作的鉛垂面間所夾的二面角,角值為 0°~360°?臻g兩直線(xiàn)OA和OB相交于點(diǎn)O,將點(diǎn)A,O,B沿鉛垂方向投影到水平面上,得相應的投影點(diǎn)A′,O′,B′,水平線(xiàn)O′A′和O′B′的夾角β就是過(guò)兩方向線(xiàn)所作的鉛垂面間的夾角,即水平角。
水平角的大小與地上點(diǎn)的高程無(wú)關(guān)。
丈量角度的儀器在丈量水平角時(shí)有必要具備兩個(gè)根本條件:
(1)能給出一個(gè)水平放置的,且其中心能便利地與方向線(xiàn)交點(diǎn)置于同一鉛垂線(xiàn)上的刻度園盤(pán)——水平度盤(pán);
(2)要有一個(gè)能瞄準遠方方針的望遠鏡,且要能在水平面和豎直面內作全圓旋轉,以便經(jīng)過(guò)望遠鏡瞄準凹凸不同的方針A和B。圖中水平角β為A和B兩個(gè)方向讀數之差:β=b-a
2. 筆直角的丈量原理
筆直角是指在同一鉛垂面內,某方針?lè )较虻囊曇芭c水平線(xiàn)間的夾角α,也稱(chēng)豎直角或高度角;筆直角的角值為0°~±90°。
視野與鉛垂線(xiàn)的夾角稱(chēng)為天頂距,天頂距z的角值范圍為0°~180°。
當視野在水平線(xiàn)以上時(shí)筆直角稱(chēng)為仰角,角值為正;視野在水平線(xiàn)以下時(shí)為俯角,角值為負,如圖所示。
由此可知測角儀器經(jīng)緯儀還有必要裝有一個(gè)能鉛垂放置的度盤(pán)——筆直度盤(pán),或稱(chēng)豎盤(pán)。
全站儀的運用辦法
一、全站儀簡(jiǎn)介
全站儀,即全站型電子速測儀(Electronic Total Station)。是一種集光、機、電為一體的高技術(shù)丈量?jì)x器,是集水平角、筆直角、間隔(斜距、平距)、高差丈量功用于一體的測繪儀器體系。因其一次安頓儀器就可完結該測站上悉數丈量作業(yè),所以稱(chēng)之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精細工程丈量或變形監測領(lǐng)域。
全站儀是一種集光、機、電為一體的新型測角儀器,與光學(xué)經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤(pán)換為光電掃描度盤(pán),將人工光學(xué)測微讀數代之以主動(dòng)記載和顯現讀數,使測角操作簡(jiǎn)單化,且可防止讀數差錯的產(chǎn)生。電子經(jīng)緯儀的主動(dòng)記載、儲存、核算功用,以及數據通訊功用,進(jìn)一步提高了丈量作業(yè)的主動(dòng)化程度。
全站儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區別在于度盤(pán)讀數及顯現體系,電子經(jīng)緯儀的水平度盤(pán)和豎直度盤(pán)及其讀數設備是別離選用兩個(gè)相同的光柵度盤(pán)(或編碼盤(pán))和讀數傳感器進(jìn)行角度丈量的。依據測角精度可分為0.5″,1″,2″,3″,5″,10″等幾個(gè)等級。
二、全站儀的組成
全站儀幾乎能夠用在所有的丈量領(lǐng)域。電子全站儀由電源部分、測角體系、測距體系、數據處理部分、通訊接口、及顯現屏、鍵盤(pán)等組成。
同電子經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀比較,全站儀增加了許多特別部件,因而而使得全站儀具有比其它測角、測距儀器更多的功用,運用也更便利。這些特別部件構成了全站儀在結構方面別出心裁的特色。
1.同軸望遠鏡
全站儀的望遠鏡實(shí)現了視準軸、測距光波的發(fā)射、接納光軸同軸化。同軸化的根本原理是:在望遠物鏡與調焦透鏡間設置分光棱鏡體系,經(jīng)過(guò)該體系實(shí)現望遠鏡的多功用,即既可瞄準方針,使之成像于十字絲分劃板,進(jìn)行角度丈量。同時(shí)其測距部分的外光路體系又能使測距部分的光敏二極管發(fā)射的調制紅外光在經(jīng)物鏡射向反光棱鏡后,經(jīng)同一途徑反射回來(lái),再經(jīng)分光棱鏡效果使回光被光電二極管接納;為測距需求在儀器內部另設一內光路體系,經(jīng)過(guò)分光棱鏡體系中的光導纖維將由光敏二極管發(fā)射的調制紅外光傳也送給光電二極管接納 ,進(jìn)行而由內、外光路調制光的相位差間接核算光的傳達時(shí)刻,核算實(shí)測間隔。
同軸性使得望遠鏡一次瞄準即可實(shí)現同時(shí)測定水平角、筆直角和斜距等悉數根本丈量要素的測定功用。加之全站儀強壯、快捷的數據處理功用,使全站儀運用極端便利。
2.雙軸主動(dòng)補償
在儀器的查驗校對中已介紹了雙軸主動(dòng)補償原理,作業(yè)時(shí)若全站儀縱軸歪斜,會(huì )引起角度觀(guān)測的差錯,盤(pán)左、盤(pán)右觀(guān)測值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸(或單軸)歪斜主動(dòng)補償體系,可對縱軸的歪斜進(jìn)行監測,并在度盤(pán)讀數中對因縱軸歪斜形成的測角差錯主動(dòng)加以改正(某些全站儀縱軸最大歪斜可允許至±6'),也可經(jīng)過(guò)將由豎軸歪斜引起的角度差錯,由微處理器主動(dòng)按豎軸歪斜改正核算式核算,并參加度盤(pán)讀數中加以改正,使度盤(pán)顯現讀數為正確值,即所謂縱軸歪斜主動(dòng)補償。
雙軸主動(dòng)補償的所選用的結構(現有水平,包含Topcon,Trimble):運用一水泡(該水泡不是從外部能夠看到的,與查驗校對中所描述的不是一個(gè)水泡)來(lái)標定肯定水平面,該水泡是中心填充液體,兩頭是氣體。在水泡的上部?jì)蛇吀鞣胖靡话l(fā)光二極管,而在水泡的下部?jì)蛇吀鞣胖靡还怆姽,用一接納發(fā)光二極管透過(guò)水泡宣布的光。新疆測繪儀器然后,經(jīng)過(guò)運算電路比較兩二極管取得的光的強度。當在初始位置,即肯定水平時(shí),將運算值置零。當作業(yè)中全站儀器歪斜時(shí),運算電路實(shí)時(shí)核算出光強的差值,然后換算成歪斜的位移,將此信息傳達給控制體系,以決定主動(dòng)補償的值。主動(dòng)補償的方法初由微處理器核算后修正輸出外,還有一種方法即經(jīng)過(guò)步進(jìn)馬達驅動(dòng)微型絲桿,把此軸方向上的偏移進(jìn)行補正,然后使軸時(shí)刻確?隙ㄋ。
3.鍵盤(pán)
鍵盤(pán)是全站儀在丈量時(shí)輸入操作指令或數據的硬件,全站型儀器的鍵盤(pán)和顯現屏均為雙面式,便于正、倒鏡作業(yè)時(shí)操作。
4.存儲器
全站儀存儲器的效果是將實(shí)時(shí)收集的丈量數據存儲起來(lái),再依據需求傳送到其它設備如核算機等中,供進(jìn)一步的處理或運用,全站儀的存儲器有內存儲器和存儲卡兩種。
全站儀內存儲器相當于核算機的內存(RAM),存儲卡是一種外存儲媒體,又稱(chēng)PC卡,效果相當于核算機的磁盤(pán)。
5.通訊接口
全站儀能夠經(jīng)過(guò)BS—232C通訊接口和通訊電纜將內存中存儲的數據輸入核算機,或將核算機中的數據和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀,實(shí)現雙向信息傳輸。
三、全站儀的運用
全站儀具有角度丈量、間隔(斜距、平距、高差)丈量、三維坐標丈量、導線(xiàn)丈量、交會(huì )定點(diǎn)丈量和放樣丈量等多種用途。內置專(zhuān)用軟件后,功用還可進(jìn)一步拓展。
全站儀的根本操作與運用辦法 :
1、水平角丈量
(1)按角度丈量鍵,使全站儀處于角度丈量形式,照準第一個(gè)方針A。
(2)設置A方向的水平度盤(pán)讀數為0°00′00〃。
(3)照準第二個(gè)方針B,此刻顯現的水平度盤(pán)讀數即為兩方向間的水平夾角。
2、間隔丈量
(1)設置棱鏡常數
測距前須將棱鏡常數輸入儀器中,儀器會(huì )主動(dòng)對所測間隔進(jìn)行改正。
(2)設置大氣改正值或氣溫、氣壓值
光在大氣中的傳達速度會(huì )隨大氣的溫度和氣壓而改變,15℃和760mmHg是儀器設新疆測繪儀器置的一個(gè)標準值,此刻的大氣改正為0ppm。實(shí)測時(shí),可輸入溫度和氣壓值,全站儀會(huì )主動(dòng)核算大氣改正值(也可直接輸入大氣改正值),并對測距結果進(jìn)行改正。
(3)量?jì)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。
(4)間隔丈量
照準方針棱鏡中心,按測距鍵,間隔丈量開(kāi)端,測距完結時(shí)顯現斜距、平距、高差。
全站儀的測距形式有精測形式、盯梢形式、粗測形式三種。精測形式是最常用的測距形式,丈量時(shí)刻約2.5S,最小顯現單位1mm;盯梢形式,常用于盯梢移動(dòng)方針或放樣時(shí)接連測距,最小顯現一般為1cm,每次測距時(shí)刻約0.3S;粗測形式,丈量時(shí)刻約0.7S,最小顯現單位1cm或1mm。在間隔丈量或坐標丈量時(shí),可按測距形式(MODE)鍵挑選不同的測距形式。
應留意,有些型號的全站儀在新疆測繪儀器間隔丈量時(shí)不能設定儀器高和棱鏡高,顯現的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。
3、坐標丈量
(1)設定測站點(diǎn)的三維坐標。
(2)設定后角度的坐標或設定后視方向的水平度盤(pán)讀數為其方位角。當設定后角度的坐標時(shí),全站儀會(huì )主動(dòng)核算后視方向的方位角,并設定后視方向的水平度盤(pán)讀數為其方位角。
(3)設置棱鏡常數。
(4)設置大氣改正值或氣溫、氣壓值。
(5)量?jì)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。
(6)照準方針棱鏡,按坐標丈量鍵,全站儀開(kāi)端測距并核算顯現測點(diǎn)的三維坐標。
四、全站儀的數據通訊
全站儀的的數據通訊是指全站儀與電子核算機之間進(jìn)行的雙向數據交換。全站儀與核算機之間的數據通訊的方法首要有兩種,一種是運用全站儀裝備的PCMCIA(personal computer memory card internation association),個(gè)人核算機存儲卡世界協(xié)會(huì ),簡(jiǎn)稱(chēng)PC卡,也稱(chēng)存儲卡)卡進(jìn)行數字通訊,特色是通用性強,各種電子產(chǎn)品間均可交換運用;另一種是運用全站儀的通訊接口,經(jīng)過(guò)電纜進(jìn)行數據傳輸。