角度测量—竖直角测量方法及应用(水利水电工程测量课件).pptx
角度测量—竖直角测量方法及应用(水利水电工程测量课件)
汇报人：AA
2024-01-14
目录
contents
竖直角测量基本概念与原理
光学经纬仪竖直角测量技术
电子经纬仪竖直角测量技术
全站仪竖直角测量技术及应用
误差分析与精度评定方法
水利工程中竖直角测量应用实例
总结与展望
01
竖直角测量基本概念与原理
竖直角指在同一竖直平面内，一点到目标的方向线与水平线之间的夹角。
竖直角定义
在水利水电工程中，竖直角测量用于确定地面点的高程、建筑物的高度以及坡度等。
竖直角作用
测量原理
竖直角测量通常采用光学或电子经纬仪，通过测量目标点与仪器中心之间的水平距离和天顶距，利用三角函数关系计算得出竖直角。
方法分类
根据测量方式的不同，竖直角测量方法可分为直接测量法和间接测量法。直接测量法包括中丝法、三丝法和四丝法等；间接测量法包括测回法和全圆法等。
在竖直角测量过程中，误差主要来源于仪器误差、观测误差和外界条件影响。
误差来源
影响竖直角测量精度的主要因素包括仪器精度、观测者技能水平、大气折光、地球曲率和温度变化等。为了提高测量精度，需要选择高精度仪器、熟练掌握观测技巧并考虑各种影响因素的改正方法。
影响因素
02
光学经纬仪竖直角测量技术
在测量竖直角时，分别进行盘左和盘右观测，然后取两次观测的平均值作为最终结果，以消除竖盘指标差的影响。
通过特定的公式计算竖盘指标差，并在观测结果中进行相应的改正。
指标差计算公式
盘左盘右观测取平均值
安置仪器
瞄准目标
读取竖盘读数
记录格式
选择合适的测站点，安置光学经纬仪，并对其进行整平和对中。
记录盘左和盘右的竖盘读数，并计算竖直角。
通过望远镜瞄准目标点，使目标点清晰地成像在十字丝平面上。
采用特定的记录表格或电子记录方式，详细记录测站点、目标点、观测时间、竖盘读数等信息。
03
电子经纬仪竖直角测量技术
通过光电转换装置将角度测量转换为电信号，经过放大、整形、计数等处理，最终显示为数字角度值。
原理
高精度测量
自动化程度高
便于数据处理
电子测角技术具有极高的测量精度，能够满足高精度测量的需求。
实现角度的自动读取、记录和显示，大大提高了工作效率。
数字角度值便于计算机处理和分析，可实现测量数据的自动化管理和分析。
1.安置仪器
选择稳固的地面，将电子经纬仪安置在三脚架上，并调整至水平状态。
2.对中整平
通过调整三脚架的高度和仪器的位置，使仪器中心与测站点对中，并整平仪器。
读取并记录数据：按下测量键，仪器自动读取并记录角度数据。
注意事项
在进行测量前，应对仪器进行全面的检查和校准，确保其处于良好的工作状态。
在安置仪器时，应选择稳固的地面，避免仪器在测量过程中发生晃动或倾斜。
01
02
在读取数据时，应注意检查数据的准确性和完整性，避免出现误差或遗漏。
在瞄准目标时，应确保目标清晰成像在十字丝中心，以提高测量精度。
04
全站仪竖直角测量技术及应用
将全站仪安置在测站点上，对中整平后瞄准目标点。
瞄准目标
竖直角测量
数据记录
启动全站仪的竖直角测量功能，通过望远镜瞄准目标点，读取竖直角数据。
将测量数据记录在全站仪内部存储器或外部数据采集器中。
03
02
01
工程概况
01
某水利工程需要进行大坝变形监测，采用全站仪进行自动化监测。
监测方案
02
在大坝上设置多个监测点，使用全站仪进行定期观测，获取各监测点的三维坐标变化数据。
数据分析
03
通过对监测数据的处理和分析，可以及时发现大坝的变形情况，为工程安全提供有力保障。同时，全站仪的高精度测量能力也为工程的精准施工提供了重要支持。
05
误差分析与精度评定方法
由于仪器制造、装配、校正等不完善所引起的误差，如望远镜视准轴不严格水平、横轴不严格垂直于竖轴等。
仪器误差
由于观测者感官鉴别能力有限、技术水平不高或工作态度不严谨等引起的误差，如照准目标偏心、读数不准确等。
观测误差
由于温度、湿度、大气折光、风力等因素变化所引起的误差，如温度变化导致仪器变形、风力导致仪器晃动等。
外界条件影响
衡量观测结果精度的标准，通过计算观测值与其算术平均值之差的平方和的平均数，再开方得到。
中误差
观测值与其真值之差的绝对值与真值之比，用于衡量观测结果的相对精度。
相对误差
在一定观测条件下，对某一量进行多次观测时，其误差的绝对值不会超过的界限值。
极限误差
避免在不利的外界条件下进行观测，如风力较大、温度变化剧烈等。
选择合适的观测时间和地点
确保仪器安置稳定，对中准确，以减少仪器误差对观测结果的影响。
严格对中整平仪器
通过培训和实践提高观测者的技能水平和工作态度，减少观测误差。
提高观测者技能水平
采用自动化、数字化等先进测量技术和高精度仪器，提高测量效率和精度。
采用先进的测量技术和仪器
06
水利工程中竖直