《测量学》第3章教学课件.ppt

第三章第四章第三章第四章第三章 角 度 测 量内容提要第内容提要第内容提要第内容提要第三章三章三章三章内容提要： 第三章第三章 角角 度度 测测 量量 学习要点 水平角与垂直角观测原理 光学经纬仪的构造及度盘读数 水平角观测 垂直角观测 经纬仪的检验与校正 水平角观测的误差分析提要一提要一提要一提要一水平角与垂直角观测原理水平角与垂直角观测原理水平角观测原理水平角观测原理垂直角观测原理垂直角观测原理两种角度两种角度 水平角水平角 用于确定点的平面位置（计算坐标） 竖直角竖直角 用于两点间高差计算、斜距改正成平距测角仪器测角仪器 经纬仪、电子全站仪经纬仪、电子全站仪1.水平水平角观测角观测原理原理1.水平角观测原理水平角观测原理水平角水平角过一点到两个目标的方向线垂直投影 到水平面上所成的夹角0360水平面abcABC也可看成是包含BA、BC视线 的两个铅垂面之间的两面角0ca水平度盘水平度盘 =c-a=c-a2.2.垂直角观测原理2.垂直角观测原理垂直角观测原理天顶铅垂线水平线ACB090180270垂直角垂直角在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与 水平视线的夹角(也叫竖直角) =090 ，仰角为正，俯角为负。

提要二提要二提要二提要二光学经纬仪的构造及度盘读数经纬仪的技术参数 DJ6经纬仪的构造 DJ2经纬仪光学经纬仪的构造及度盘读数一.经纬仪的技术参数一一. .经纬仪的技术参数经纬仪的技术参数技术项目一测回水平方向中误差望远镜有效孔径不小于望远镜放大倍数不小于水准管分划值水平度盘垂直度盘主要用途经纬仪等级DJ1 DJ2 DJ6 1 2 6二等平面控制测量及精密工程测量60mm 40mm 40mm30倍 28倍 26倍 6/2mm 20/2mm 30/2mm 10/2mm 20/2mm 30/2mm 三、四等平面控制测量及一般工程测量图根控制测量 及一般工程测量技术参数 表3-1二二.DJ6DJ6经纬仪的构造经纬仪的构造二二. . DJ6经纬仪的构造基座、照准部、水平度盘、读数装置基座、照准部、水平度盘、读数装置基座基座照准部照准部1. 1.基座基座1.1.基座基座脚螺旋用于整平仪器基座基座水平度盘水平度盘照准部照准部2.照准部2.2.照准部照准部照准部(水平)制动、微动望远镜(竖直)制动、微动圆水准器 8/2mm； 管水准器30/2mm望远镜：倒像，2630倍， 目镜调焦，物镜调焦， 粗瞄准器，十字丝读数显微镜竖盘部分光学对点器复测扳手或度盘变换器 望远镜十字丝3.水平度盘3.3.水平度盘水平度盘水平度盘由光学玻璃制成水平度盘由光学玻璃制成 顺时针0360刻度； 仪器整平，水平度盘水平； 水平度盘与照准部相互脱离； 改变度盘位置，要使用复测 扳手或度盘变换手轮。

0901802700901802704.J6经纬仪的 读数装置4.J64.J6经纬仪的经纬仪的 读数装置读数装置图3-5 J6经纬仪度盘读数光路水平度盘垂直度盘读数光路J6光学经纬仪读数J6J6光学经纬仪读数光学经纬仪读数两种读数测微装置两种读数测微装置：分微尺测微和平行玻璃板测微度盘上1度分划的间隔 经放大后，与分微尺全 长相等分微尺全长分60格，因 此其最小格值为最小格值为1 1 = =6060 读数时，秒数必须估读 估读至0.1格，因此， 估读的秒数都应是6的 倍数水平度盘读数： 730424a).a).分微尺测微分微尺测微利用度盘刻度线，在分微尺上读数017373b).平行玻璃板测微b).b).平行玻璃板测微平行玻璃板测微利用测微手轮，用指标线读数平行玻璃板与分微尺由测微手 轮控制转动测微手轮，使度 盘像移动，则移动量可在 分微尺上读出平行玻璃板最大调节范围为30分， 分微尺全长刻度也等于30分操作时，调节测微手轮，使度盘 某度(或某30分)的刻度线居中于 双线读数指标，双指标线所夹刻 度的度数 (或30分)加上分微尺 读数，即为该方向的读数图3-8 平行玻璃板测微器水平度盘读数： 921728DJ2光学经纬仪的读数主要特点主要特点（1）采用度盘对径重合读数法，以消除度盘偏心 误差影响。

2）通过转动测微手轮，操纵测微装置，使度盘上 相差180度的刻度线一一对应重合，而对应刻 度线相对移动过的量，可在分微尺上读取3）水平度盘读数和竖直度盘读数由换像手轮控 制，分别单独显示DJ2DJ2光学经纬仪的读数光学经纬仪的读数水平度盘读数： 425202.0图3-11水平度盘读数： 1740202.0水平角观测水平角观测一一. .经纬仪的操作步骤经纬仪的操作步骤 对中对中整平整平瞄准瞄准读数读数掌握对中、整平的目的、方法与要求瞄准方法：用竖丝对准竖立于测点的标志中心 操作：粗瞄，制动，然后用微动螺旋完成 精确瞄准二二. .水平角观测水平角观测掌握测回法观测水平角的仪器操作方法、观测 程序和记录了解“方向观测法”的使用场合、作业程序与 记录对中BCA对中对中将仪器中心安置在过测 站点的铅垂线上对中 误差3mm垂球对中步骤：垂球对中步骤： 粗略对中：粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测 站中心12cm内； 精确对中：精确对中：稍微松开中心螺丝，在脚架 头上移动(不能旋转)仪器，使垂球尖精 确对中测站标志中心，旋紧中心螺丝 注意注意脚架头首先要放平，三个脚螺旋 基本等高； 脚架适当踩实； 垂球尖尽量接近标志，便于判断。

光学对中步骤图3-14光学对中步骤：光学对中步骤：对准、调平、整平、对中打开三脚架，装上经纬仪；打开三脚架，装上经纬仪；固定三脚架一脚，双手持脚架另固定三脚架一脚，双手持脚架另 二脚并不断调整其位置，同时观二脚并不断调整其位置，同时观 测光学对点器十字分划，使其基测光学对点器十字分划，使其基 本本对准对准对准对准测站标志，踩实脚架；调测站标志，踩实脚架；调 节脚螺旋，使光学对点器精确节脚螺旋，使光学对点器精确对对对对 准准准准测站标志；测站标志；伸缩三脚架伸缩三脚架( (二脚二脚) )，调平调平调平调平仪器，仪器， 使圆气泡居中；使圆气泡居中； 调脚螺旋，精确调脚螺旋，精确整平整平整平整平仪器，并通仪器，并通 过在脚架头上移动仪器，精确过在脚架头上移动仪器，精确对对对对 中中中中 有时必须反复上述三步的操作有时必须反复上述三步的操作整平123气泡居中，3与1、2等高整平整平使仪器纵轴铅垂，水平度盘与横轴水平， 竖盘位于铅垂面内整平误差1格用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准 管气泡居中(反复)一测回观测过程中，不得再调气泡气泡居中，1、2等高123瞄准瞄准瞄准用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。

操作步骤操作步骤： 粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准 用水平微动完成瞄准 尽量瞄准目标下部，减少由于目标不垂直引起的 方向误差测回法观测水平角测回法观测水平角测回法观测水平角 观测程序： 盘左盘左 瞄准J，读数j左 瞄准K，读数k左 盘右盘右 瞄准K，读数k右 瞄准J，读数j右第1方向第2方向测站测站JKB 左左= =k k左左-j-j左左 右右= =k k右右-j-j右右精度要求精度要求： 左-右40 取: =(左+右)2角是从起始方向(即第1方向)顺时针转到第2 方向所成的角度，观测时，必须首先确定起始 方向，然后按照“测回法”的次序观测水平角总是第2方向读数减去第1方向读数而得水平角观测记录起始方向第一个读数应调成0（或180/N，N为测回数）；分、秒数写足二位；改数时按有关规则一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘 位置水平角观测记录（测回法）右KJ25424061800500741906第1方向第2方向测站测站JKBB左JK00418742342741924741915测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角一测回平均角水平角观测记录大角第第2方向方向ACB第第1方向方向水平角观测记录（测回法）表中盘右C读数小于A读数，不够减时，应 加360后再减。

B左AC010302143342右CA3434121801118214231221422542142303测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角一测回平均角方向观测法方向观测法方向观测法 一个测站观测4个或4个以上方向时，采用方向观测法，也称“全圆测回法”ABCDE方向观测法零方向盘左盘右垂直角观测垂直角观测垂直角观测原理垂直角观测原理竖盘构造特点竖盘构造特点垂直角计算公式垂直角计算公式竖盘指标差竖盘指标差垂直角观测原理垂直角观测原理垂直角观测原理天顶天顶铅垂线水平线ACB090180270垂直角垂直角在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视 线与水平视线的夹角(也叫竖直角) =090 ，仰角为正，俯角为负垂直角的主要用途垂直角的主要用途垂直角的主要用途D=Scos将斜距化为平距将斜距化为平距 已知斜距S、竖直角， 计算平距D：图3-20 斜距化为平距三角高程测量三角高程测量 已知平距D、竖直角 ， 计算A、B高差h：图3-21 三角高程测量竖盘构造特点竖盘构造特点竖盘构造特点构造特点构造特点 竖盘随望远镜一起转动 竖盘与读数指标相互脱离 竖盘气泡居中，指标铅垂 视线水平、指标铅垂时，竖盘读数为常数： 盘左时一般 L0=90 ，盘右时一般 R0=270 。

27027090901801800 0盘右盘右0 02702701801809090盘左盘左垂直度盘与读数指标确定垂直角的计算公式确定垂直角的计算公式确定垂直角的计算公式图3-28 竖盘读数与垂直角计算根据度盘刻度形式，确定竖直角计算公式，保证仰角为保证仰角为 正、俯角为负正、俯角为负竖盘指标差0 02702701801809090竖盘指标差竖盘指标差竖盘水准管气泡居中时，读数指 标线与铅垂线的夹角竖盘指标差竖盘指标差盘左盘右观测竖直角取平均，可消除指标差的影响指标差计算公式：指标差计算公式：垂直角观测记录270090180盘左计算公式左=L-90右=270-R测站目标竖盘位置竖盘读数半测回垂直角一测回垂直角2x备注I左右J1121500+2215002474438+22152222+221511左右K1183736+2837362412202+28375822+283747左右H840610553502755330553302055340垂直角必须带“”号垂直角观测记录垂直角观测记录经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的轴线及其应满足的条件经纬仪的轴线及其应满足的条件经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正目的：使经纬仪各轴线间保持正确的目的：使经纬仪各轴线间保持正确的 几何关系几何关系经纬仪的轴线 横轴 HH 视准轴 CC 水准管轴 LL 竖轴 VV 圆水准轴 LLLLHHCCVVLL经纬仪的轴线经纬仪的轴线轴线间应满足的条件 水准管轴垂直于竖轴 LLVV 视准轴垂直于横轴 CCHH 横轴垂直于竖轴 HHVV 十字竖丝垂直于横轴 竖丝HH 圆水准轴平行于竖轴 LLVV轴线间应满足的条件轴线间应满足的条件LLHHCCVVLL经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 校正项目 校正目的 1.1.平盘水准管的检验与校正 LLVV 2.2.圆水准器的检验与校正 LLVV(次要) 3.3.视准轴的检验与校正 CCHH 4.4.横轴的检验与校正 HHVV 5.5.竖盘指标差的检验与校正掌握各项目的校正原理与方法经纬仪的检验与校经纬仪的检验与校经纬仪的检验与校经纬仪的检验与校正正正正7436二、 经纬仪的检验和校正 1.1.平盘水准管的检验和校正 检验：初步整平仪器，转检验：初步整平仪器，转动照准部使水准管平行于一动照准部使水准管平行于一对脚螺旋，相对转动这对脚对脚螺旋，相对转动这对脚螺旋，使水准管气泡居中。

螺旋，使水准管气泡居中目的：使平盘水准管轴垂直于纵轴目的：使平盘水准管轴垂直于纵轴LLLLVVVV然后将照准部旋转然后将照准部旋转180180，如果气泡仍居中，说明水，如果气泡仍居中，说明水准管轴垂直于纵轴准管轴垂直于纵轴经纬仪的检验。