经纬仪的使用方法和步骤是什么

测量时，将经纬仪安置在三脚架上，用垂球或光学对点器将仪器中心对准地面测站点上，用水准器将仪器定平，用望远镜瞄准测量目标，用水平度盘和竖直度盘测定水平角和竖直角。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。

具体步骤：

1、对中和整平

有用垂球对中及经纬仪整平的方法和用光学对中器对中及经纬仪整平的方法。

（1）用垂球对中及经纬仪整平的方法

垂球对中。先打开三脚架放在测站上，脚架长度要适当，以便于观测;三脚架架头应大致水平。把脚架上的连接螺旋放在架头中心位置，挂上垂球，移动脚架使垂球尖概略对准测站点，同时保持脚架头大致水平。

从箱中取出仪器放到三脚架上，旋紧连接螺旋使仪器与脚架连接。此时再细心观察垂球是否偏离标志中心，如偏离可略放松连接螺旋，在架头上平移仪器，使垂球尖准确对准测站点，再旋紧连接螺旋。

整平。先转动仪器照准部，使水准管平行于任意两个脚螺旋连线，转动这两个脚螺旋使气泡居中;然后将仪器照准部旋转90°，旋转第三个脚螺旋，使气泡居中。按上述方法反复进行几次，直到仪器旋到任何位置，气泡都居中时为止。

（2）用光学对中器对中及经纬仪整平的方法

目估初步对中，并使三脚架架头大致水平；

转动和推拉对中器目镜调焦，使地面标志点成像清晰，且分划板上中心圆圈也清晰可见;

转动仪器脚螺旋，使地面标志点影像位于圆圈中心;

伸缩调节三脚架架腿，使圆水准器气泡居中;

按用垂球安置仪器的整平方法进行精确整平;

检查光学对中器，此时若标志点位于圆圈中心则对中、整平完成，若仍有偏差，可稍松动连接螺旋，在架头上移动仪器，使其准确对中，然后重新进行精确整平，直到对中和整平均达到要求为止。

2、照准

（1）目镜调焦：将望远镜对向明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰。

（2）粗瞄目标：松开望远镜水平、竖直制动螺旋，通过望远镜上的粗瞄器对准目标，然后拧紧制动螺旋。

（3）物镜调焦：转动望远镜物镜调焦螺旋，使目标成像清晰。注意消除视差现象。

（4）准确瞄准目标：转动水平微动及竖直微动螺旋，使十字丝竖丝与目标成像单线平分或双丝夹准，并且使十字丝交点部分对准目标的底部。

3、读数

打开反光镜，调整其位置，使读数窗内进光明亮均匀，然后进行读数显微镜调焦，使读数窗内分划清晰，进行读数。电子经纬仪可在屏幕上直接读数。

如下：

利用经纬仪竖直度盘是在同一竖直面上的原理来进行的。将仪器架平，将望远镜转到建筑物要检的一竖直边，十字丝竖丝对到其竖直边，固定好水平度盘，然后上下转动望远镜，看十字丝是否与竖直边重合。当然，做检测时首先要保证仪器是正常的，否则结果会有误。

经纬仪作用：

测量时，将经纬仪安置在三脚架上，用垂球或光学对点器将仪器中心对准地面测站点上，用水准器将仪器定平，用望远镜瞄准测量目标，用水平度盘和竖直度盘测定水平角和竖直角。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。

通过经纬仪读取标尺上面上下丝的度数，可以得出观测点到标尺的直线距离，然后根据经纬仪测得的垂直转角，用三角函数方法就可以计算得出水平和垂直距离了。

具体如下：

竖直角是测量视线与水平线构成的夹角，仰角为正，俯角为负。当视线水平时无论盘左还是盘右，竖盘读数都是一个定数，即90°的整数倍。但是这个数到底是多少，必须在测量竖直角前搞清楚，具体方法如下：

将望远镜放在大致水平的位置，观察一个读数，然后慢慢抬起望远镜，观察读数是减少还是增加,因为仰角为正，所以当读数增加时，

竖直角=目标读数-视线水平读数

如果减少

竖直角=视线水平读数-目标读数

竖直指标差是本来当经纬仪视线水平时，竖盘读数应为90°的整数倍，但是读数却与90°或270°有一个差值，这个差值就是竖盘指标差了。

竖直指标差计算公式为：1/2（盘右观测的竖直角-盘左观测的竖直角）

竖盘指标差可以通过盘左，盘右观测竖直角取平均值来消除。

经纬仪是测量工作中的主要测角仪器。由望远镜、水平度盘、竖直度盘、水准器、基座等组成，测量时，将经纬仪安置在三脚架上，用垂球或光学对点器将仪器中心对准地面测站点上，用水准器将仪器定平，用望远镜瞄准测量目标，用水平度盘和竖直度盘测定水平角和竖直角；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。接下来我就教大家怎么使用经纬仪。

01

经纬仪的安置方法

1．初步对中整平

（1）用锤球对中，其如下。

1）将三脚架调整到合适高度，张开三脚架安置在测站点上方，在脚架的连接螺旋上挂上锤球，如果锤球尖离标志中心太远，可固定一脚移动另外两脚，或将三脚架整体平移，使锤球尖大致对准测站点标志中心，并注意使架头大致水平，然后将三脚架的脚尖踩入土中。

2）将经纬仪从箱中取出，用连接螺旋将经纬仪安装在三脚架上。调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中。

3）此时，如果锤球尖偏离测站点标志中心，可旋松连接螺旋，在架头上移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，然后旋紧连接螺旋。

（2）用光学对中器对中时，其如下。

1）使架头大致对中和水平，连接经纬仪；调节光学对中器的目镜和物镜对光螺旋，使光学对中器的分划板小圆圈和测站点标志的影像清晰。

2）转动脚螺旋，使光学对中器对准测站标志中心，此时圆水准器气泡偏离，伸缩三脚架架腿，使圆水准器气泡居中，注意脚架尖位置不得移动。

2．精确对中和整平

（1）整平 先转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，如图3-7a所示，两手同时向内或向外转动这两个脚螺旋，使气泡居中，注意气泡移动方向始终与左手大拇指移动方向一致；然后将照准部转动90°，如图3-7b所示，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。再将照准部转回原位置，检查气泡是否居中，若不居中，按上述步骤反复进行，直到水准管在任何位置，气泡偏离零点不超过一格为止。

（2）对中 先旋松连接螺旋，在架头上轻轻移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，或使对中器分划板的刻划中心与测站点标志影像重合；然后旋紧连接螺旋。锤球对中误差一般可控制在3mm以内，光学对中器对中误差一般可控制在1mm以内。

对中和整平，一般都需要经过几次“整平—对中—整平”的循环过程，直至整平和对中均符合要求。

02

经纬仪的度盘读数方法

经纬仪的读数系统包括水平和垂直度盘、测微装置、读数显微镜等几个部分，水平度盘和垂直度盘上的度盘刻划的最小格值一般为1°或30′，在读取不足一个格值的角值时，必须借助测微装置，经纬仪的读数测微器装置有测微尺和平行玻璃测微器两种。

一、测微尺读数装置

目前新产DJ6级光学经纬仪均采用这种装置。

在读数显微镜的视场中设置一个带分划尺的分划板，度盘上的分划线经显微镜放大后成像于该分划板上，度盘最小格值（60′)的成像宽度正好等于分划板上分划尺1°分划间的长度，分划尺分60个小格，注记方向与度盘的相反，用这60个小格去量测度盘上不足一格的格值，量度时以零零分划线为指标线。

二、单平行玻璃板测微器读数装置

单平行玻璃板测微器的主要部件有：单平行板玻璃、扇形分划尺和测微轮等，这种仪器度盘格值为30′，扇形分划尺上有90个小格，格值为30′/90=20″。测角时，当目标瞄准后转动测微轮，用双指标线夹住度盘分划线影像后读数，整度数根据被夹住的度盘分划线读出，不足整度数部分从测微分划尺读出。

三、读数显微镜

光学经纬仪读数显微镜的作用是将读数成像放大，便于将度盘读数读出。

四、水准器

光学经纬仪上有2～3个水准器，其作用是使处于工作状态的经纬仪垂直轴铅垂、水平度盘水平，水准器分管水准器和园水准器两种。

03

经纬仪的角度测量原理

一、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-a；

二、 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。

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