实验三  光学经纬仪的认识与使用

一、实验性质

验证性实验，实验时数安排为1~2学时。

二、目的和要求

⑴了解DJ6光学经纬仪的基本构造，以及主要部件的名称与作用。

⑵掌握经纬仪的安置方法，学会使用光学经纬仪。

三、仪器和工具

1.DJ6光学经纬仪（或DT5电子经纬仪）1台、记录板1块、测伞1把。

2.自备：铅笔、计算器。

四、方法步骤

（一）光学经纬仪

⑴仪器讲解。

⑵安置仪器。各小组在给定的测站点上架设仪器（从箱中取经纬仪时，应注意仪器的装箱位置，以便用后装箱）。在测站点上撑开三脚架，高度应适中，架头应大致水平；然后把经纬仪安放到三脚架的架头上。安放仪器时，一手扶住仪器，一手旋转位于架头底部的连接螺旋，使连接螺旋穿入经纬仪基座压板螺孔，并旋紧螺旋。

⑶认识仪器。对照实物正确说出仪器的组成部分、各螺旋的名称及作用。

⑷对中。对中有垂球对中和光学对中器对中两种方法。

方法一：垂球对中

①在架头底部的连接螺旋的小挂钩上挂上垂球。

②平移三脚架，使垂球尖大致对准地面上的测站点，并注意使架头大致水平，踩紧三脚架。

③稍松底座下的连接螺旋，在架头上平移仪器，使垂球尖精确对准测站点(对中误差应小于等于3 mm)，最后旋紧连接螺旋。

方法二：光学对中器对中

①将仪器中心大致对准地面测站点。

②通过旋转光学对中器的目镜调焦螺旋，使分划板对中圈清晰；通过推、拉光学对中器的镜管进行对光，使对中圈和地面测站点标志都清晰显示。

③移动脚架或在架头上平移仪器，使地面测站点标志位于对中圈内。

④逐一松开三脚架架腿制动螺旋并利用伸缩架腿（架脚点不得移位）使圆水准器气泡居中，大致整平仪器。

⑤用脚螺旋使照准部水准管气泡居中，整平仪器。

⑥检查对中器中地面测站点是否偏离分划板对中圈。若发生偏离，则松开底座下的连接螺旋，在架头上轻轻平移仪器，使地面测站点回到对中器分划板刻对中圈内。

⑦检查照准部水准管气泡是否居中。若气泡发生偏离，需再次整平，即重复前面过程，最后旋紧连接螺旋。（按方法二对中仪器后，可直接进入步骤6）

⑸整平。转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋，同时相对（或相反）旋转这两只脚螺旋（气泡移动的方向与左手大拇指行进方向一致），使水准管气泡居中；然后将照准部绕竖轴转动90º，再转动第三只脚螺旋，使气泡居中。如此反复进行，直到照准部转到任何方向，气泡在水准管内的偏移都不超过刻划线的一格为止。

⑹瞄准。取下望远镜的镜盖，将望远镜对准天空（或远处明亮背景），转动望远镜的目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰；然后用望远镜上的照门和准星瞄准远处一线状目标（如：远处的避雷针、天线等），旋紧望远镜和照准部的制动螺旋，转动对光螺旋（物镜调焦螺旋），使目标影像清晰；再转动望远镜和照准部的微动螺旋，使目标被十字丝的纵向单丝平分，或被纵向双丝夹在中央。

DJ6光学经纬仪读数窗

图1-3-1

⑺读数：瞄准目标后，调节反光镜的位置，使读数显微镜读数窗亮度适当，旋转显微镜的目镜调焦螺旋，使度盘及分微尺的刻划线清晰，读取落在分微尺上的度盘刻划线所示的度数，然后读出分微尺上0刻划线到这条度盘刻划线之间的分数，最后估读至1′的0.1位。

⑻设置度盘读数。可利用光学经纬仪的水平度盘读数变换手轮，改变水平度盘读数。作法是打开基座上的水平度盘读数变换手轮的护盖，拨动水平度盘读数变换手轮，观察水平度盘读数的变化，使水平度盘读数为一定值，关上护盖。

有些仪器配置的是复测扳手，要改变水平度盘读数，首先要旋转照准部，观察水平度盘读数的变化，使水平度盘读数为一定值，按下复测扳手将照准部和水平度盘卡住；再将照准部（带着水平度盘）转到需瞄准的方向上，打开复测扳手，使其复位。

⑼记录。用2H或3H铅笔将观测的水平方向读数记录在表格中，用不同的方向值计算水平角。

五、注意事项

⑴尽量使用光学对中器进行对中，对中误差应小于3 mm。

⑵测量水平角瞄准目标时，应尽可能瞄准其底部，以减少目标倾斜所引起的误差。

⑶观测过程中，注意避免碰动光学经纬仪的复测扳手或度盘变换手轮，以免发生读数错误。

⑷日光下测量时应避免将物镜直接瞄准太阳。

⑸仪器安放到三脚架上或取下时，要一手先握住仪器，以防仪器摔落。

⑹电子经纬仪在装、卸电池时，必须先关掉仪器的电源开关（关机）。

⑺勿用有机溶液擦试镜头、显示窗和键盘等。

经  纬  仪  观  测  记  录 

实验四   测回法观测水平角

水平角测量是角度测量工作之一，测回法是测定由两个方向所构成的单个水平角的主要方法，也是在测量工作中使用最为广泛的一种方法。通过本实验可使同学们了解测回法测量水平角的步骤和过程，掌握用光学或电子经纬仪按测回法测量水平角的方法。

一、实验性质

验证性实验，实验时数安排为1~2学时。

二、目的和要求

⑴进一步熟悉DJ6光学经纬仪与DT5电子经纬仪的使用方法。

⑵掌握测回法观测水平角的观测、记录和计算方法。

⑶了解用DJ6光学经纬仪与DT5电子经纬仪按测回法观测水平角的各项技术指标。

三、仪器和工具

⑴DJ6型光学经纬仪（或DT5电子经纬仪）1台、记录板1块、测伞1把、木桩3个、小钉3个、线垂2个、斧头1把、小竹杆6根。

⑵自备：铅笔、计算器。

四、方法步骤

（一）光学经纬仪

⑴在指定的场地内，选择边长大致相等的3个点打桩，在桩顶钉上小钉作为点的标志，分别以A，B，C命名。

⑵在A，C两点插标杆。

⑶将B点作为测站点，安置经纬仪进行对中、整平。

⑷使望远镜位于盘左位置（即观测员用望远镜瞄准目标时，竖盘在望远镜的左边，也称正镜位置），瞄准左边第一个目标A，即瞄准A点垂线，用光学经纬仪的度盘变换手轮将水平度盘读数拨到0º或略大于0º的位置上，读数并做好记录。

⑸按顺时针方向，转动望远镜瞄准右边第二个目标C，读取水平度盘读数，记录，并在观测记录表格中计算盘左上半测回水平角值（C_目标读数-A_目标读数）。

⑹将望远镜盘左位置换为盘右位置（即观测员用望远镜瞄准目标时，竖盘在望远镜的右边，也称倒镜位置），先瞄准右边第二个目标C，读取水平度盘读数，记录。

⑺按逆时针方向，转动望远镜瞄准左边第一个目标A，读取水平度盘读数，记录，并在观测记录表格中计算出盘右下半测回角值（C_目标读数-A_目标读数）。

⑻比较计算的两个上、下半测回角值，若限差≤40″，则满足要求，取平均求出一测回平均水平角值。

⑼如果需要对一个水平角测量n个测回，则在每测回盘左位置瞄准第一个目标A时，都需要配置度盘。每个测回度盘读数需变化（n为测回数）。（如：要对一个水平角测量3个测回，则每个测回度盘读数需变化，则3个测回盘左位置瞄准左边第一个目标A时，配置度盘的读数分别为：0º、60º、120º或略大于这些读数。）

采用复测结构的经纬仪在配置度盘时，可先转动照准部，在读数显微镜中观测读数变化，当需配置的水平度盘读数确定后，扳下复测扳手，在瞄准起始目标后，扳上复测扳手即可。

⑽除需要配置度盘读数外，各测回观测方法与第一测回水平角的观测过程相同。比较各测回所测角值，若限差≤25″，则满足要求，取平均求出各测回平均角值。

五、注意事项

⑴观测过程中，若发现气泡偏移超过一格时，应重新整平仪器并重新观测该测回。

⑵光学经纬仪在一测回观测过程中，注意避免碰动复测扳手或度盘变换手轮，以免发生读数错误。

⑶计算半测回角值时，当第一目标读数a大于第二目标读数b时，则应在第一目标读数a上加上360º。

⑷上、下半测回角值互差不应超过±40"，超限须重新观测该测回。

⑸各测回互差不应超过±25"，超限须重新观测。

⑹仪器迁站时，必须装箱搬运，严禁装在三脚架上迁站。

⑺使用中，若发现仪器功能异常，不可擅自拆卸仪器，应及时报告实验指导教师或实验室工作人员。

测  回  法  观  测  记  录 

 

第二篇：实验二 经纬仪的认识与使用

实验二 经纬仪的认识与使用

1．目的

（1）了解DJ₆光学经纬仪的基本结构及主要部件的名称和作用。

（2）掌握经纬仪基本操作和读数方法。

2．组织

每组8一10人。每组每位同学完成经纬仪的整平、对中、瞄准、读数工作各一次。

3．学时

课内2学时

4．仪器及用具

每组DJ₆光学经纬仪1台、花杆2个。

5．实验步骤提要

整平、对中经纬仪——瞄准测钎——读水平度盘。

5）学会DJ6光学经纬仪的读数方法。读数记录于“读数记录表”中。

6）练习配置水平度盘的方法。

7．实验记录及上交资料:

 每人交1份实验报告。

实验三测回观测法测水平角

1．目的

1）掌握水平角观测原理，经纬仪的构造及度盘读数。

2）掌握测回法测水平角的方法。

2．组织

每组4－5人，每人用测回法完成一个水平角的观测任务。

3．学时

课内2学时

4．仪器及用具：

每组DJ6光学经纬仪1台、花杆2个、记录板1个。

5．实验步骤提要

1）度盘配置：设共测n（n＝4或5）个测回，则第i个测回的度盘位置为略大于（i-1）×180°/n。

2）一测回观测：

（1）盘左：瞄准左目标A，进行读数记a₁；顺时针方向转动照准部，瞄准右目标B，进行读数记b1；计算上半测回角值β_左= b₁- a₁。

（2）盘右：瞄准右目标B，进行读数记b₂；逆时针方向转动照准部，瞄准左目标A，进行读数记a₂；计算下半测回角值β_右= b₂- a₂。

（3）检查上、下半测回角值互差是否超限。计算一测回角值β=（β_左-β_右）/2。

3)测站观测完毕后，当即检查各测回角值互差是否超限，计算平均角值。

6.注意事项

1) 瞄准目标时，尽可能瞄准其底部，以减少目标倾斜引起的误差。

2) 同一测回观测时，切勿转动度盘变换手轮，以免发生错误。

3）观测过程中若发现气泡偏移超过一格时，应重新整平重测该测回。

4）计算半测回角值时，当左目标读数a大于右目标读数b时，则应加360°。

5）限差要求为：对中误差小于3㎜；上、下半测回角值互差不超过±40"，超限重测该测回；各测回角值互差不超过±24"，超限重测该测站。

7．上交实验记录

                 水平角测回法记录表                   表2

日期：_____年___月___日     天气：_____    仪器型号：____________组号：________

观测者：_______________记录者：_______________   立测杆者：_____________________

实验四  竖直角测量

1.目的

1)了解经纬仪竖盘注记形式、构造和原理。

2）理解竖盘与指标、指标差与指标水准管之间的关系。

3）掌握竖直角观测、记录、计算及指标差的计算。

2．组织

每组8－10人，每人对2个目标用中丝法观测竖角一测回完成2个竖直角的观测任务。

3．学时

课内2学时

4．仪器及用具：

每组DJ6光学经纬仪1台、花杆2个、记录板1个。

5．实验步骤提要

1）在指定地点安置经纬仪，并进行对中、整平。转动望远镜，观察竖盘读数的变化规律。写出竖直角及竖盘指标差的计算公式。

2）盘左：瞄准目标，用十字丝中横丝切于目标某一部位（如花杆顶端）；转动竖盘指标水准管微动螺旋，使指标水准管气泡居中；读取竖盘读数，计算竖直角值。

3）盘右：同法观测、记录。

4）计算一测回竖盘指标差及上、下半测回竖直角的平均值。检查各测回指标差互差及竖直角值的互差是否超限，计算同一目标各测回竖直角的平均值。

6．注意事项

1）观测过程中，对同一目标应用十字丝横丝切准同一部位。每次读数前应使竖盘指标水准管气泡居中。计算竖直角和指标差时，注意正、负号。

2）限差要求为：指标差互差在±25"之内；同一目标各测回竖直角互差在±25"之内。超限应重测。

7．记录与思考题

                    

             竖直角记录表                     表3

日期：_____年___月___日     天气：_____    仪器型号：____________组号：________

观测者：_______________记录者：_______________   立测杆者：_____________________