3.1 掌握经纬仪测量基本知识（课件）-高一《建筑工程测量》同步精品课堂（重庆大学出版社—第3版）

3.1 掌握经纬仪测量基本知识 建筑工程测量 同步精品课堂（中职专业课） 1 知识目标 掌握经纬仪测量基本知识。 能力目标 1.掌握水平角和竖直角测量原理； 2.认识经纬仪的构造； 3.掌握 DJ₆ 光学经纬仪的读数方法。 情感目标 既原则性遵循了 教育部发布的建筑工程施工专业教学标准，又结合了重庆市的实际，还充分吸纳了相关学校实 施国家中等职业教育改革发展示范学校建设计划项目的改革成果。 三维目标 任务描述与分析 情境引入 使用经纬仪进行角度测量是一项基本的测量工作。角度测量包括水平角和竖直角测量。 水平角是确定点的平面位置的基本要素之一，而竖直角可用于间接确定点的高程或将斜距化为平距。 本任务的具体要求是：理解角度的概念；掌握角度测量原理；认识经纬仪的基本构造；掌握 DJ₆ 光学经纬仪的读数方法。 新知学习 (一)角度的概念 水平角是一点到两个目标的方向线垂直投影在水平面上所成的夹角，如图中的β角。水平角的角值范围是0°~360°。 新知学习 (一)角度的概念 竖直角是同一竖直面内， 一点到目标的方向线和一特定方向之间在同一竖直面内的夹角， 又称高度角。如图3-1-2中的α角。竖直角的角值范围是-90°~+90°。 天顶距是天顶方向和目标方向间的夹角，如图3-1-2中的Z 角。 由图可知，天顶距与竖直角的关系是：Z+a=90°。 角度的度量常用60分制。60分制即一周为360°,1⁰=60',1'=60”。 新知学习 (二)角度测量原理 1.水平角测量原理 如图3-1-1所示，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。 O'A'和O'B'在水平度盘上总有相应读数a 和 b, 则水平 角β为： β=b-a b夹角右边的读数； a夹角左边的读数。 新知学习 (二)角度测量原理 2.竖直角和天顶距测量原理 目标方向高于水平方向的竖直角称为仰角，α为正值，取值范围：0°~ +90°;目标方向低于水平方向的竖直角称为俯角，α为负值，取值范围：0°~-90°。 同一竖直面内由天顶方向(即铅垂线的反方向)转向目标方向的夹角则称为天顶距，其取 值范围为0°~+180(无负值)。 经纬仪之所以能用于测量竖直角，是因为装有和望远镜一起转动的竖直度盘，能对竖直面 上的目标方向进行读数，同时在竖直度盘上刻有水平方向的读数(一般为90°或270°)。所以在竖直角测量时，只要照准目标，读取竖盘读数，就可以计算目标的竖直角。 新知学习 (三)认识经纬仪 经纬仪按构造原理的不同，分为光学经纬仪和电子经纬仪；按其精度由高到低，又分为 DJ₀、DJ₁、DJ₂、DJ₆ 等级别，其中“D” 为大地测量仪器的总代码，“J” 为经纬仪汉语拼音的第一 个字母，后面的07、1、2、6是指该经纬仪所能达到的一测回方向观测中误差(单位为秒)。 各种光学经纬仪的组成基本相同，以 DJ₆ 型光学经纬仪为例，其构造主要由照准部、水平 度盘和基座三部分组成 新知学习 (三)认识经纬仪 1.照准部 照准部是光学经纬仪的重要组成部分，主要由望远镜、照准部水准管、竖直度盘(或简称 “竖盘”)、光学对中器、读数显微镜及竖轴等各部分组成。照准部可绕竖轴在水平面内转动， 由水平制动螺旋和水平微动螺旋控制。 新知学习 (三)认识经纬仪 (1)望远镜：固定在仪器横轴(又称水平轴)上，可绕横轴俯仰转动而照准高低不同的目 标，并由望远镜制动螺旋和微动螺旋控制。 新知学习 (三)认识经纬仪 (2)照准部水准管：用来精确整平仪器。 (3)竖直度盘：用光学玻璃制成，可随望远镜一起转动，用来测量天顶距和竖直角，位于望远镜的一侧。 (4)光学对中器：用来进行仪器对中，即使仪器中心位于过测站点的铅垂线上。 (5)竖盘指标水准管：在竖直角测量中，利用竖盘指标水准管微动螺旋使气泡居中，保证竖盘读数指标线位于正确位置。 (6)读数显微镜：用来精确读取水平度盘和竖直度盘读数。 新知学习 (三)认识经纬仪 2.水平度盘 水平度盘是由光学玻璃制成的带有刻划和注记的圆盘，顺时针方向在0°~360°间每隔1°刻 划并注记度数。测角过程中，水平度盘和照准部是分离的，不随照准部一起转动，当转动照准部 照准不同方向的目标时，移动的读数指标线便可在固定不动的度盘上读得不同的度盘读数，即方 向值。如需要变换度盘位置时，可利用仪器上的度盘变换手轮，把度盘变换到需要的读数上。 新知学习 (三)认识经纬仪 3.基座 基座即仪器的底座。照准部连同水平度盘一起插入基座轴座，用中心锁紧螺旋固紧。在基 座下面，用中心连接螺旋把整个经纬仪和三脚架相连接。基座上装有三个脚螺旋，用来整平仪器。