第三章 经纬仪及其使用

实验三经纬仪的认识与使用一、目的和要求（1）了解DJ6经纬仪的基本构造及各操作部件的名称和作用（2）练习DJ6经纬仪的对中、整平、瞄准与读数的方法，并掌握基本操作要领。

（3）要求对中误差小于3mm，整平误差小于一格。

二、仪器和工具每组借用：DJ6经纬仪1台，铁钉1根，斧1把，伞1把。

三、实验内容（1）认识DJ6经纬仪的构造和各操作部件的名称、作用和操作方法。

（2）练习经纬仪的安置、对中、调平。

（3）练习用望远镜来瞄准目标和用十字丝交点来精确照准目标。

（4）练习水平读盘的读数方法。

（5）初步练习水平角的计算方法。

四、实验方法与步骤1．安置经纬仪（1）在选定位置安置仪器前，认清、牢记经纬仪在仪器箱内安放的位置，以便实习完后仪器能按原样装箱。

（2）在地面上打木桩，桩顶钉一小钉或画十字作为测站点。

（3）松开三脚架，安置于测站上，高度应适中，架头大致水平，三脚架中心大致处于测站点正上方。

（4）取出经纬仪，置于架头上，一手紧握经纬仪支架，一只手将三脚架连接螺旋旋入经纬仪基座底部中心螺孔并拧紧。

2．认识经纬仪各操作部件的名称和作用（图1）1—望远镜制动螺旋；2—望远镜物镜；3—望远镜微动螺旋；4—水平制动螺旋；5—水平微动螺旋；6—脚螺旋；7—竖盘水准观察镜；8—竖盘水准管；9—瞄准器；10—物镜调焦环；11—望远镜目镜；12—度盘读数镜；13—竖盘水准管微动螺旋；14—光学对中器；15—圆水准器；16—基座；17—竖直度盘；18—度盘照明镜；19—管水准器；20—水平度盘位置变换轮；21—基座底板图1 DJ6光学经纬仪（1）照准部：由望远镜、竖盘、制动和微动螺旋、管水准器、读数显微镜与横轴等部分组成。

（2）度盘：由水平度盘、竖直度盘、度盘变换手轮或复测手柄组成。

（3）基座：由连接板、圆水准器和三个脚螺旋组成。

3．认识经纬仪的几个主要轴线及其相互关系（1）视准轴：望远镜的物镜光心与十字丝交点的连线。

视准轴应垂直于横轴。

经纬仪及水准仪的使用方法及图示经纬仪的用法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：①目镜对光：目镜调焦使十字丝清晰。

②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。

③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。

经纬仪的使用步骤及流程1. 简介经纬仪是一种用于测量地球表面上各点经度和纬度的仪器。

它常用于地理测量、地图制作、航海和航空等领域。

本文将介绍使用经纬仪的详细步骤及流程。

2. 准备工作在使用经纬仪之前，需要进行一些准备工作，确保测量的准确性。

•检查仪器的功能和使用状态：确保经纬仪的各项功能正常，并且没有损坏或故障。

•选择合适的测量地点：根据需要测量的地理位置，选择一个合适的测量点，尽量在开阔的地方，避免有遮挡物。

•防止干扰：避免在有强磁场或其他干扰物的地方进行测量，以免影响仪器的准确性。

3. 步骤及流程使用经纬仪进行测量的步骤如下：步骤一：调整仪器位置在测量前，需要调整经纬仪的位置，将其放置在水平的地面上，并确保它稳定。

步骤二：校准经度仪在校准经度仪之前，需要先将纬度仪调整到测量地点的纬度。

1.将经度刻度调至0度，也就是将标尺对齐于基准线。

2.移动纬度刻度，将其对齐于当地的纬度。

步骤三：校准纬度仪在校准纬度仪之前，需要先将经度仪调整到测量地点的经度。

1.将纬度刻度调至0度，也就是将标尺对齐于基准线。

2.移动经度刻度，将其对齐于当地的经度。

步骤四：测量经度测量经度的步骤如下：1.将仪器的平行指针对准一条经线。

2.通过目镜观测水平线，使其与两侧的竖丝平行，并记录下经度值。

步骤五：测量纬度测量纬度的步骤如下：1.将仪器的指针对准一条纬度线。

2.通过目镜观测水平线，使其与两侧的竖丝平行，并记录下纬度值。

步骤六：记录数据在完成测量后，需要将测得的经度和纬度数值记录下来。

可以使用纸笔记录或者电子设备进行记录。

步骤七：整理数据根据测量的数据，可以进行进一步的分析和整理，如绘制地图、描绘航线等。

4. 注意事项在使用经纬仪进行测量时，需要注意以下事项：•在测量过程中，尽量保持仪器的稳定，避免人为的摇晃或干扰。

•在使用目镜观测水平线时，要注意眼睛与目标物的距离，以保证观察到清晰的图像。

•在记录数据时，要准确记录经度和纬度的数值，并尽量避免误差的出现。

第三章经纬仪及其使用3.1 水平角测量原理3.1.1．水平角的测量原理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°。

空间两直线OA和OB相交于点O，将点A，O，B沿铅垂方向投影到水平面上，得相应的投影点A′，O′，B′，水平线O′A′和O′B′的夹角β就是过两方向线所作的铅垂面间的夹角，即水平角。

水平角的大小与地面点的高程无关。

测量角度的仪器在测量水平角时必须具备两个基本条件：（1）能给出一个水平放置的，且其中心能方便地与方向线交点置于同一铅垂线上的刻度园盘——水平度盘；（2）要有一个能瞄准远方目标的望远镜，且要能在水平面和竖直面内作全圆旋转，以便通过望远镜瞄准高低不同的目标A和B。

图中水平角β为A和B两个方向读数之差：β=b-a3.1.2垂直角的测量原理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α，也称竖直角或高度角；垂直角的角值为0°～±90°。

视线与铅垂线的夹角称为天顶距，天顶距z的角值范围为0°～180°。

当视线在水平线以上时垂直角称为仰角，角值为正；视线在水平线以下时为俯角，角值为负，如图所示。

由此可知测角仪器经纬仪还必须装有一个能铅垂放置的度盘——垂直度盘，或称竖盘。

3.2 经纬仪的结构与使用3.2.1光学经纬仪的分类按物理特性分：游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪。

按测角精度分：DJ07——一测回水平方向中误差0.7″:用于一等三角;DJ1——一测回水平方向中误差1.0″:用于一、二等三角;DJ2——一测回水平方向中误差2.0″:用于三、四等三角;DJ6——一测回水平方向中误差6.0″:用于地形测图、一般工程。

DJ为“大地”、“经纬仪”的汉语拼音缩写。

3.2.2DJ6光学经纬仪DJ6经纬仪是一种广泛使用在地形测量、工程及矿山测量中的光学经纬仪。

主要由水平度盘、照准部和基座三大部分组成。

经纬仪的原理与使用一．角度测量的原理及相关基本概念角度测量包括水平角测量和竖直角测量，其中水平角测量是用于测量地面点的位置，竖直角测量是用于间接测定地面点的高程。

（一）水平角的测量原理水平角概念：从一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上所成的角，β。

如书图3－1。

为了测定水平角β，那么可设想在过角顶B点上方安置一个水平度盘，水平度盘上面带有顺时针刻划、注记。

我们可以在BA方向读一个数n，在BC方向读一个数m，那水平角β就等于m减n，用公式表示为β＝右目标读数m－左目标读数n水平角值为0～360°。

（二）竖直角的测量原理竖直角概念：测站点到目标点的视线与水平线间的夹角，用α表示。

如书图3－2：α为AB方向线的竖直角。

其值从水平线算起，向上为正，称为仰角，范围是0°～90°；向下为负，称为俯角，范围为0°～－90°。

天顶距概念：视线与测站点天顶方向之间的夹角，图3－2中以Z表示，其数值为0°～180°，均为正值。

与竖直角的关系：α＝90°－Z为了测定天顶角或竖直角，那我们同测水平角类似，在A点安置一个竖直度盘，同样是带有刻划和注记。

这个竖直度盘随着望远镜上下转动，瞄准目标后则有一个读数，那此读数就为竖直角。

根据上述角度测量原理，研制出的能同时完成水平角和竖直角测量的仪器称为经纬仪。

经纬仪按不同测角精度又分成多种等级，如DJ1、DJ2、DJ6、DJ10等。

D、J 为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母，数字表示该仪器测量精度。

DJ6表示一测回方向观测中误差不超过±6″。

工程中常用的精度有2″、6″和10″。

二．DJ6型光学经纬仪（一）基本构造：照准部，水平度盘，基座（二）读数方法：最常见的读数方法有分微尺法、单平板玻璃测微器法和对径符合读法。

下面分别说明其构造原理及读数方法。

1．分微尺法分微尺法也称带尺显微镜法，多用于DJ6级仪器。

经纬仪用途和使用方法
一、经纬仪的用途
经纬仪是一种大型仪器，主要用于测量地球表面的地理位置和方位。

它可以测量地表方位、经度、纬度、地面平均海拔和高程等信息，可以用来建立基准点、测量分界线、绘制图形、测量坡度和坡向等，也可以用来测量地形、地表、植被等特征，进行地表分析等。

二、经纬仪的使用方法
1、熟悉经纬仪的构造和性能
在使用经纬仪之前，必须先熟悉经纬仪的构造和性能，了解其安装、操作等方面要求，以确保正确操作并取得准确的测量结果。

2、合理布设经纬仪
要想获得准确的结果，就必须在测量前根据实际情况，合理布置经纬仪，避免仪器被遮挡、受到太阳的直射等影响，保证经纬仪的正确安装与调整，令其处于最佳状态。

3、操作经纬仪
要使用经纬仪，首先要准备好操作手册，熟悉经纬仪的操作步骤，在实际操作时要认真按照要求，以保证测量结果的准确性。

4、测量和分析
在测量过程中，要综合分析多种信息，以确保测量结果的准确性，在测量完成后，还要检查所测量的数据是否符合要求，比较测量结果，确保测量的准确性。