第五讲经纬仪检验校正误差分析观测值归算

经纬仪的检验和校正本次检验经J光学经纬仪1台，需用花杆2根、三角板1个、皮尺1把、2 记录板1个。

一、仪器各部件的检验仪器的表面洁净无灰尘、锈蚀，望远镜成像清晰，光学零件表面无油迹、霉点等缺陷。

仪器各运动机构转动灵活，制动螺旋没有松动、卡滞和影响操作的现象。

基座的3个脚螺旋及三角架均无松紧不适、晃动或卡死的现象。

二、照准部水准管轴的检验和校正检验方法:1、调节脚螺旋，使水准管气泡居中;2、将照准部旋转180?看气泡是否居中，如果仍然居中，说明满足条件，无需校正，否则需要进行校正。

校正方法:1、在检验的基础上调节脚螺旋，使气泡向中心移动偏移量的一半。

、用拨针拨动水准管一端的校正螺旋，使气泡居中。

2此项检验和校正需反复进行，直到气泡在任何方向偏离值在1/2格以内。

另外，经纬仪上若有圆水准器，也应对其进行检校，当管水准器校正完善并对仪器精确整平后，圆水准器的气泡也应该居中，如果不居中，应拨动其校正螺丝使其居中。

3(水准管轴垂直于仪器竖轴的检验与校正,1,检验初步整平仪器～转动照准部使水准管平行于一对脚螺旋连线～转动这对脚螺旋使气泡严格居中,然后将照准部旋转180?～如果气泡仍居中～则说明条件满足～如果气泡中点偏离水准管零点超过一格～则需要校正。

,2,校正先转动脚螺旋～使气泡返回偏移值的一半～再用校正针拨动水准管校正螺钉～使水准管气泡居中。

如此反复检校～直至水准管旋转至任何位臵时水准管气泡偏移值都在一格以内。

4、十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正,1,检验用十字丝交点瞄准一清晰的点状目标P～转动望远镜微动螺旋～使竖丝上、下移动～如果P点始终不离开竖丝～则说明该条件满足～否则需要校正。

accident occurs, the direct punishment 500-1000, who is directly responsible for the accident responsibility, give notice of criticism and 50-100 economic sanctions against them. (4) to conceal the accident, reported without undue delay or false, to inform the administrative leadership of the criticism, resulting in serious consequences, the pursuit of leadership, along with 500-1000 punishment. (5) significant near miss should be attempted as the case of responsible for the accident and construction team injuries accident penalty provisions, mutatis mutandis. Eight, should perform in the construction standards and specifications, serial number a 1 GB3323-2005 steel fusion welded butt joints, welding engineering-Ray lighting and quality rating of 2 GB11345-89 steel welds manual methods of ultrasonic inspection and testing results for grade 3 GB50236-2002 industrial pipe welding engineering code for construction and acceptance of field equipment 4 HGJ222-92 technical specification for welding of aluminium and itsalloys 5 low temperature steel welding procedure 6 SH3525-2004 petrochemical JB/ T4708-2000 of welding procedure qualification forsteel pressure vessels 7 JB/4709-2000 8 JB4730-2005 pressure vesselwelding procedures of steel pressure vessel NDT 9 JB/T4744-2000 steel pressure vessel products mechanical properties test of welded plate II, mechanical equipment installation engineering 1 GB150-98 2 GB50128-2005 vertical cylindrical steel pressure vessel steel welding specification for construction and acceptance of oil tank 3 JB/ T4735-1997 steel welded atmospheric pressure vessel 4 GB50231-2009 mechanical equipment installationP P图9-1 十字丝竖丝垂直于横轴的检验,2,校正旋下十字丝环护罩～用小螺丝旋具松开十字丝外环的4个固定螺钉～转动十字丝环～使望远镜上、下微动时～P点始终在竖丝上移动为止～最后旋紧十字丝外环固定螺钉。

第四步（80分钟）实训：练习，巩固知识。

在规定时间内完成测量作业。

巡堂，帮助有疑问的同学解决相应问题。

实训通过实操训练巩固练习并掌握绘图工具使用及操作技巧内容讲解第一步（ 10 分钟）情境引入新授内容：回顾上一节课的主要内容。

歌唱“我和我的祖国”。

引入新课“竖直角测量的原理和实施”第二步（60分钟）讲授新课内容：经纬仪是由英国机械师西森(Sisson)约于1730年首先研制的，后经改进成型，正式用于英国大地测量中。

1904年，德国开始生产玻璃度盘经纬仪。

随着电子技术的发展，60年代出现了电子经纬仪。

在此基础上，70年代制成电子速测仪。

经纬仪根据度盘刻度和读数方式的不同，分为电子经纬仪和光学经纬仪。

目前我国主要使用光学经纬仪和电子经纬仪，游标经纬仪早已淘汰。

按精度分为精密经纬仪和普通经纬仪;按读数设备可分为光学经纬仪和游标经纬仪;按轴系构造分为复测经纬仪和方向经纬仪。

此外，有可自动按编码穿孔记录度盘读数的编码度盘经纬仪;可连续自动瞄准空中目标的自动跟踪经纬仪;利用陀螺定向原理迅速独立测定地面点方位的陀螺经纬仪和激光经纬仪;具有经纬仪、子午仪和天顶仪三种作用的供天文观测的全能经纬仪;将摄影机与经纬仪结合一起供地面摄影测量用的摄影经纬仪等。

第三步（10分钟）思考与讨论：我们已经知道经纬仪可以测量水平角和竖直角，但是实际工作怎么测竖直角测量的原理和实施？具体有什么限制和要求呢？这个就是我们今天要学习的内容。

第四步（80分钟）实训：课程总结：这节课程主要学习了竖直角测量的原理和实施的基本知识。

练习：巩固知识。

在规定时间内完成测量作业。

效果分析与改进措施一、单项选择题(在每小题的多个选项中，只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母写在题后的括号内。

每小题1分,共20分)1.在进行沟通时,影响沟通并使双方产生不信任感的行为是（）。

A. 双眼注视对方B. 全神贯注倾听C. 倾听中特别注意对方的弦外音D. 言语简单明确E. 及时评论对方所谈内容2.阻塞性肺气肿患者胸廓呈（）。

经纬仪的检验校正周晓林为了测得正确可靠的水平角和竖角，使之达到规定的精度标准，作业开始前必须对经纬仪进展检验校正。

一、经纬仪应满足的几何条件由经纬仪的测角原理可知，要保证观测精度，经纬仪的主要部件之间，即主要轴线和平面之间，必须满足一定的几何条件。

由图1可以看出，这些条件是：1.照准部管水准轴应与坚轴正交。

2.十字丝纵丝应与水平轴正交。

3.照准轴应与水平轴正交。

4. 水平轴应与坚轴正交。

5.竖盘指标差应近于零。

6.竖轴应与水平度盘面正交，且过度盘中心。

7.水平轴应与竖盘面正交，且过度盘中心。

以上条件在仪器出厂时，除6、7 两项已得到严格保证外，其它五项只是得到一定程度的满足。

再者，由于长期使用与搬运等因素，某些条件还会或多或少地被破坏。

因此，在作业前应查明仪器是否满足上述条件，如不满足那么应调整其所设置的调整装置，使之恢复应有的几何条件，以减少其对角度测量的影响。

前一项工作在测量中称为检验，后一项工作称为校正。

在地形测量中，应对前五项条件依次进展检验，如不符合要求要与时校正。

其检校原那么与水准仪一样。

二、经纬仪的检验与校正在对仪器进展五项检验校正之前，应先对仪器进展一般检视，即检查一下度盘和照准部旋转是否平滑自如；各种螺旋和望远镜运转是否灵活有效；望远镜视场中有无灰尘或斑点；度盘和测微尺的分划线是否清晰；仪器附件是否齐全。

然后再对仪器进展逐项检验和校正。

〔一〕照准部管水准轴应与竖轴正交1.检校目的整置仪器后，保证竖轴与铅垂线方向一致，即置水平度盘于水平位置。

2.检验方法先概略整平仪器，使管水准器与任意两个脚螺旋的联线平行，旋转脚螺旋使气泡居中，然后将照准部旋转，假设气泡仍居中，那么表示条件满足，否那么应校正。

图1它的原理如图1所示，当气泡居中时，说明水准轴已水平，此时，如果水准轴与竖轴是正交的，那么竖轴应处于铅垂方向，水平度盘应处于水平位置；假设水准轴与竖轴不正交，如图1－a所示，坚轴与铅垂线将有夹角，那么水平度盘与水准轴的交角也为。

经纬仪指标差是指经纬仪测定结果与真实地理位置之间的差异。

经纬仪指标差的大小和精确度直接影响到地理测量的准确性和可靠性，因此对于经纬仪指标差的计算和评估是非常重要的。

下面将介绍经纬仪指标差的计算公式和相关参考内容。

经纬仪指标差计算公式基于观测值的精度和精确性以及仪器的稳定性和校准情况。

对于经纬仪的使用，常见的指标差有方位角差、水平角差和垂直角差等。

方位角差是指经纬仪测量的方位角与真实方位角之间的差异。

方位角差的计算公式如下：方位角差 = 观测方位角 - 真实方位角在计算方位角差时，需要考虑方位角的测量误差、仪器误差、指南针误差等因素。

水平角差是指经纬仪测量的水平角与真实水平角之间的差异。

水平角差的计算公式如下：水平角差 = 观测水平角 - 真实水平角在计算水平角差时，需要考虑水平角的测量误差、仪器误差、水平仪的准确性等因素。

垂直角差是指经纬仪测量的垂直角与真实垂直角之间的差异。

垂直角差的计算公式如下：垂直角差 = 观测垂直角 - 真实垂直角在计算垂直角差时，需要考虑垂直角的测量误差、仪器误差、垂直仪的准确性等因素。

经纬仪指标差计算公式的具体形式可能会根据经纬仪的型号和规格而有所不同，因此，在具体进行经纬仪指标差计算时，需要参考仪器操作手册或相关技术文献，以确定适合当前仪器的指标差计算公式。

另外，在进行经纬仪指标差计算时，还需要注意以下几个方面：1.仪器校准：经纬仪需要定期进行校准，以确保其测量结果的准确性和可靠性。

仪器校准可以通过与参考仪器进行比对或参照已知位置的点进行实地校准等方法进行。

2.观测环境：观测环境的条件对经纬仪指标差的计算和评估也有影响。

例如，观测过程中的大气湿度、温度、风速和光照等因素都可能会对测量结果产生影响。

3.观测时间：经纬仪的使用时间也会对指标差的计算和评估产生影响。

长时间的使用可能会导致仪器磨损和漂移，从而影响测量的准确性。

最后，进行经纬仪指标差计算时，需要综合考虑上述因素，以确定适合当前测量情况的计算公式和方法。

经纬仪的检验和校正经纬仪应满足的条件根据观测水平角的原理，要测出水平角的准确数值，经纬仪的水平度盘必须处于水平位置；望远镜上下转动时，其视准轴所旋转的视准面应为一垂直平面。

为了保证上述要求，经纬仪各轴线之间要满足下列三项几何条件（图4-228）：图4-228 经纬仪各轴线间几何条件1．上盘上的水准管轴垂直于竖轴（仪器旋转轴）；2．视准轴垂直于水平轴（即望远镜旋转轴或横轴）；3．水平轴垂直于竖轴。

在测量工作中，常需要用十字丝的竖丝来瞄准标杆。

因此还要满足竖丝应垂直于望远镜的旋转轴这项条件。

但此项检验与校正应在二、三两项之间进行，以免影响主要条件的满足。

经纬仪的检验与校正1．上盘水准管轴应垂直于竖轴检验：将仪器大致置平，使上盘水准管和任意两脚螺旋平行，调整脚螺旋，使气泡居中。

然后将上盘旋转180°（可利用度盘读数），若气泡仍然居中，则表示条件满足，否则应进行校正。

校正：用校正针拨动水准管校正螺丝，使水准管的一端抬高或降低，让气泡退回偏离中点的一半，另一半调整脚螺旋使其居中。

此项检验须反复进行，直至水准管不论轮到任何方向，气泡偏离中央不超过半格为止。

为了便于仪器整平，有的仪器上装有圆水准器。

圆水准器的校正可根据已校正好的水准管进行，即利用水准管将仪器置平，拨动圆水准器校正螺丝（一松一紧），使气泡居中。

圆水准器亦可单独进行校正，其方法见水准仪的检验与校正。

2．十字丝的竖丝应垂直于横轴检验：将仪器安平，使望远镜十字丝交点对准远方一点目标，旋紧度盘制动螺旋（如为游标经纬仪，则旋紧游标盘及度盘制动螺旋），然后旋转望远镜微动螺旋，使其上下微动，若该点始终都在竖丝上移动，则表示条件满足。

如果偏离竖丝（图4-229），说明竖丝不垂直于横轴。

图4-229 十字丝检验校正：松开十字丝的两相邻校正螺丝，并转动十字丝环使满足条件。

校正好以后，将松动的螺丝旋紧。

由于各种仪器望远镜目镜整套的结构各不相同，故校正方法亦稍有差异。

经纬仪测量误差分析水平角测量误差1.仪器误差仪器误差的来源可分为两方面。

一是仪器制造加工不完善的误差，如度盘刻划的误差及度盘偏心差等。

前者可采用度盘不同位置进行观测（按180°/n计算各测回度盘起始读数）加以削弱；后者采用盘左盘右取平均值予以消除。

其次是仪器校正不完善的误差，其视准轴不垂直于横轴及横轴不垂直于竖轴的误差，可采用盘左盘右取平均值予以消除。

但照准部水准管不垂直于竖轴的误差，不能用盘左盘右的观测方法消除。

因为，水准管气泡居中时，水准管轴虽水平，竖轴却与铅垂线间有一夹角θ，水平度盘不在水平位置面倾斜一个θ角，用盘左盘右来观测，水平度盘的倾角θ没有变动，俯仰望远镜产生的倾斜面也未变，而且瞄准目标的俯仰角越大，误差影响也越大，因此测量水平角时观测目标的高差较大时，更应注意整平。

2.观测误差（1）对中误差观测时若仪器对中不精确，致使度盘中心与测站中心O不重合而偏至O′，OO′的距离e称为测站偏心距，此时测得的角值β′与正确角值β之差△β′即为对中不良所产生的误差，由图可知:△β＝β－β′＝δ1＋δ2。

因偏心距e是一小值，故δ1和δ2应为一小角，于是把e近似地看作一段小圆弧，所以得:△β＝δ1＋δ2＝ep〞(1/d1+1/d2)式中：d1、d2——水平角两边的边长；e——测站偏心距；p〞=206265″。

由上式可知，对中误差与偏心距e成正比，与边长d1和d2成反比。

例如，e=3mm、d1=d2=100m，则△β″；如果d1= d2 =50m，则△β″。

故当边长较短时，应认真进行对中，使e值较小，减少对中误差的影响。

（2）整平误差观测时仪器未严格整平，竖轴将处于倾斜位置，这种误差与上面分析的水准管轴不垂直于竖轴的误差性质相同。

由于这种不能采用适当的观测方法加以消除，当观测目标的竖直角越大其误差影响也越大，故观测目标的高差较大时，应特别注意仪器的整平，一般每测回观测完毕，应重新整平仪器再进行下一个测回的观测。

经纬仪的检验与校正一、照准部水准管的检校1、目的：使照准部水准管轴垂直于竖轴（LLVV）当照准部水准管气泡居中时，仪器的竖轴处于铅垂状态。

2、检验：初平经纬仪，旋转照准部使水准管平行于一对脚螺旋，调脚螺旋使气泡严格居中，然后将照准部旋转1800，如果气泡不再居中，说明LL不垂直于VV。

3、校正：相对旋转这一对脚螺旋使气泡向中间退回偏移格数的一半，然后用校正针拨动水准管一端的校正螺丝，使气泡*居中，反复几次，直到在任何位置气泡偏离中心小于半格为止。

二、十字丝的检校1、目的：使十字丝纵丝垂直于横轴HH观测角度时，可用纵丝或横丝的任意部位代替十字丝交点照准目标。

2、检验：整平经纬仪，用十字丝交点照准一固定目标，旋转望远镜的微动螺旋，观察目标是否一直在十字丝纵丝上移动。

3、校正：卸下十字丝的保护盖，松开四个固定螺丝，微微转动十字丝环，使条件满足，旋紧固定螺丝，装上十字丝的保护盖。

三、视准轴的检校1、目的：使望远镜视准轴CC垂直于横轴HH使视准面成为平面，否则视准面成为锥面。

2、原因：十字丝交点处于不正确的位置。

视准轴是物镜光心与十字丝交点的连线。

仪器的物镜光心固定的，十字丝交点的位置可以变动的。

3、视准轴误差：视准轴不垂直于横轴所偏离的角度C，视准轴与横轴的交角与90度的差值。

2C差：同一目标盘左、盘右读数差为2倍视准轴误差。

4、检验：整平经纬仪，选择一个与望远镜的视准轴大致水平的点为目标。

盘左照准此目标，得水平度盘的读数，盘右照准此目标，得水平度盘的读数,。

5、校正：此时，仪器仍为盘右位置，计算，转动照准部微动螺旋，使水平度盘的读数为，此时目标偏离十字丝交点，卸下十字丝的保护盖，松开四个固定螺丝，调节十字丝环左右两个校正螺丝，使条件满足，旋紧固定螺丝，装上十字丝的保护盖。

四、横轴的检验1、目的：横轴HH垂直于竖轴VV整平仪器，横轴水平，竖轴铅直，视准面为铅垂面，否则视准面为倾斜面。

2、检验方法：B1与B2重合，横轴HH垂直于竖轴VVB1与B2不重合，横轴HH不垂直于竖轴VV横轴HH与水平线的夹角i为横轴误差。

经纬仪的检验和校正经纬仪是一种测量地表上各点位置和高程的仪器，具有高精度和高度的测量精度，广泛应用于建筑、测量、地理、地质等领域。

然而，经纬仪随着使用时间的增加，会出现误差和漂移，在保证测量精度的前提下，需要进行检验和校正。

一、经纬仪的检验经纬仪的检验是指通过一系列的检测和测试，对经纬仪的性能进行评估，以确定其是否符合设计要求和测量精度要求的程序。

具体的检验过程如下：1、仪器外观检验：首先需要检查仪器外观是否完好无损。

包括仪器表面有无划痕、变形、裂纹等；望远镜是否清晰、畸变、不正。

2、目镜准直检验：将目镜朝向参照点，在参照点上按照一定的顺序打点，并记录位置，重复3次，记录和计算偏差值。

3、平面度检验：将仪器放在10m以上的水平台面上，检测仪器水平度误差，方法是在不同位置放置参比物，一旦误差过大，就需要进行重新校正。

4、仪器尺度检验：仪器的尺度主要包括水平位移尺度和竖直位移尺度，用专门的长度校准器进行校准。

5、操作手感检验：检测仪器的调节手感应平稳，容易调节，并且不会有抖动等现象。

6、误差分析：通过以上的检验过程，需要对检验结果进行统计和分析，分析误差来源，查找问题，提出改进和修正措施。

通过以上的检验过程，可以确定经纬仪的性能是否正常，是否满足测量要求。

二、经纬仪的校正经纬仪的校正是指在检验的基础上，通过一系列的校正方法，消除误差和偏差，提高仪器的精度和灵敏度的过程。

具体的校正过程如下：1、水平气泡校正：在水平放置的经纬仪上，水平气泡应当位于表中心，如果气泡偏离中心，就要进行气泡调整，使其回到中心位置。

2、望远镜准直校正：将望远镜对准目标点，通过调节垂直圆锥镜的位置，使目标点经过十字线的中心，从而实现准直。

3、平面度校正：将仪器放在水平平台上，打在不同位置取平均值，调节平压螺丝和水平仪，使仪器水平。

4、激光校正：现代经纬仪通常带有红色或绿色激光器，通过激光器的平行光线，可以校正仪器的准直和垂直度。

§3.5经纬仪的检验与校正经纬仪有四条主要轴线：照准部水准管轴LL,照准部的旋转轴（即竖轴）VV,望远镜视准轴CC，望远镜的旋转轴（即横轴，也叫水平轴）HH。

为确保测量成果的精度，这些轴线直接按应满足以下几何条件：（1）照准部水准管轴应垂直于竖轴，即⊥。

LL VV（2）十字丝竖丝应垂直于横轴HH。

（3）望远镜视准轴应垂直于横轴，即⊥。

CC HH（4）横轴应垂直于竖轴，即HH VV⊥。

（5）竖盘指标差x应为0。

（6）光学对中器的视准轴应与竖轴重合。

一、照准部水准管轴垂直于竖轴的检验与校正1.检验：整平使照准部水准管气泡居中→将照准部旋转180°→①若气泡仍居中，则条件满足；（一格以内）②若气泡不居中，则需校正。

2.校正：用照准部水准管校正螺丝使气泡退回偏离零点距离的一半，其余一半，用脚螺旋使之居中。

这一过程需要反复多次。

二、十字丝的竖丝垂直于横轴检验与校正检验与校正的方法类似于水准仪三、视准轴垂直于横轴检验与校正2C＝a左－(a右±180°)(︱2C︱≤1′) 1.检验：①整平仪器②以盘左、盘右观测一大致水平的目标A,得读数：a左、a右若a左＝a右±180°，则条件满足，否则要校正。

2.校正：①在盘右位置，转动照准部微动螺旋，使水平度盘读数为：a＝〔a右＋(a左±180°)〕／2②这时十字丝交点偏离了A点，用十字丝校正螺丝使十字丝交点对准A点。

四、横轴垂直于竖轴检验与校正1.检验：①盘左瞄准一高点P，制紧照准部,将望远镜大致放置水平，标得一点P1 ②盘右再瞄准P点，将望远镜大致放置水平，标得一点P 2若P 1与P 2重合，则条件满足，否则要校正。

tg α＝M PP ／D,M PP ＝D tg α,tgi ＝2M P P ／M PP ＝12PP ／2D tg α (J6:i ≤20″)(α＞30°)2.校正：(一般由仪器检修人员进行) ①盘右位置，用望远镜瞄准p 1、p 2之中点p M ②使望远镜上仰至P 点附近③用校正针调整支架上横轴的校正螺丝，使 十字丝对准P 点(使横轴一端升高或降低)。

§3.4 精密光学经纬仪的仪器误差及其检验和校正前面几节具体介绍了光学经纬仪的主要部件及其相互关系。

仪器的制造和安装不论如何精细，也不可能完全满足理论上对仪器各部件及其相互几何关系的要求，加之在仪器使用过程中产生的磨损、变形，以及外界条件对仪器的影响，必然给角度测定结果带来误差影响。

这种因仪器结构不能完全满足理论上对各部件及其相互关系的要求而造成的测角误差称为仪器误差。

仪器误差包括三轴误差(视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差)，照准部旋转误差，分划误差(水平度盘分划误差、测微盘分划误差)以及光学测微器行差等。

本节将介绍这些误差的产生原因，消除或减弱其影响的措施及检验方法。

3.4.1 三轴误差由§3.1知，经纬仪的三轴（视准轴、水平轴、垂直轴）之问在测角时应满足一定的几何关系，即视准轴与水平轴正交，水平轴与垂直轴正交，垂直轴与测站铅垂线一致。

当这些关系不能满足时，将分别引起视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差。

1．视准轴误差（1）视准轴误差及其产生原因望远镜的物镜光心与十字丝中心的连线称为视准轴。

假设仪器已整置水平(即垂直轴与测站铅垂线一致)，且水平轴与垂直轴正交，仅由于视准轴与水平轴不正交——即实际的视准轴与正确的视准轴存在夹角C ，称为视准轴误差。

如图3—26。

当实际的视准轴偏向垂直度盘一侧时，C 为正值，反之C 为负值。

产生视准轴误差的原因是由于安装和调整不正确，使望远镜的十字丝中心偏离了正确的位置，造成视准轴与水平轴不正交，从而产生了视准轴误差。

此外，外界温度的变化也会引起视准轴的位置变化，产生视准轴误差。

（2）视准轴误差对观测方向值的影响及消除影响的方法视准轴误差C 对观测方向值的影响C ∆为αcos C C =∆ （3-10） 式中：α为观测目标的垂直角。

由C ∆的表达式可知：1）C ∆的大小不仅与C 的大小成正比，而且与观测目标的垂直角α有关。

当α越大时，△C 也越大，反之就越小；当α=0时，C ∆=C 。