[理学]第3章 角度测量.ppt

内容提要第 三章第三章 角 度 测 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Date测量学提要一水平 角与垂直角 观测原理 §3-1 §3-1 水平角与垂直角观测原理◆水平角观测原理◆垂直角观测原理两种角度水平角 用于确定点的平面位置（计算坐标）竖直角 用于两点间高差计算、斜距改正成平距 测角仪器 经纬仪、电子全站仪Date测量学1.水平 角观测 原理1.水平角观测原理 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0360水 平 面a b cABC 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=c-aDate测量学2.垂直角观测原 理2.垂直角观测原理天顶铅 垂 线水平线ACB0°90 °180°270°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)=090 ，仰角为正，俯角为负Date测量学提要二光学经 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§3-2 §3-2 光学经纬仪的构造 及度盘读数Date测量学一.经纬仪的技术 参数一.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3-1Date测量学二.DJ6经纬仪的构造二. 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Date测量学1.基座1.基座脚螺旋用于整平仪器基座水平度盘照准部Date测量学2.照准部 2.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，2630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Date测量学3.水平度盘3.水平度盘水平度盘由光学玻璃制成顺时针0360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。

0 90 180270090180270Date测量学4.J6经纬仪的读数装置4.J6经纬仪的读数装置图3-5 J6经纬仪度盘读数光路水平度盘垂直度盘读数光路Date测量学J6光学经纬仪 读数J6光学经纬仪读数 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1=60 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：730424a).分微尺测微——利用度盘刻度线，在分微尺上读数0173Date测量学b).平行玻璃板 测微b).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：921728Date测量学水平角观测§3-3 §3-3 水平角观测 一.经纬仪的操作步骤对中——整平——瞄准——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.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 Date测量学对中BCA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：粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测站中心12cm内；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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 Date测量学光学对中步骤图3-14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 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 Date测量学整平123气泡居中，3与1、2等高整平——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123Date测量学瞄准 瞄准—用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心操作步骤：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Date测量学测回法观测水平角 测回法观测水平角观测程序：盘左 瞄准J，读数j左瞄准K，读数k左盘右 瞄准K，读数k右瞄准J，读数j右第1方向第2方向测站JKB左=k左-j左右=k右-j右精度要求： 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Date测量学水平角观测 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） 第1方向第2方向测站JKB右KJ25424061800500741906B左JK00418742342741924741915测站竖盘 位置目标水平度盘读 数半测回角一测回 平均角Date测量学水平角观测记 录大角第2方向ACB第1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AC010302143342右CA3434121801118214231221422542142303测站竖盘 位置目标水平度盘读 数半测回角一测回 平均角Date测量学方向观测法 方向观测法一个测站观测3个或3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Date测量学垂直角观测§3-4 §3-4 垂直角观测◆垂直角观测原理◆竖盘构造特点◆垂直角计算公式◆竖盘指标差Date测量学垂直角观测原理垂直角观测原理天顶铅 垂 线水平线ACB0°90 °180°270°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)。

=090 ，仰角为正，俯角为负Date测量学垂直角的主 要用途垂直角的主要用途D=Scos (2-4-1)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(2-4-2)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Date测量学竖盘构造特点竖盘构造特点构造特点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° 270901800盘右027018090盘左垂直度盘与读数指标Date测量学确定垂直角 的计算公式确定垂直角的计算公式图3-24 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 正、俯角为负Date测量学竖盘指标差027018090◆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◆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：Date测量学垂直角 观测记 录270°0 °90 °180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J112 15 00 +22 15 00247 44 38 +22 15 22－ 22 +22 15 11左右K118 37 36 +28 37 36241 22 02 +28 37 58－22 +28 37 47左右H84 06 10  5 53 50275 53 30  5 53 30－20  5 53 40垂直角必须带“﹢ 和－”号。

垂直角观测记录Date测量学经纬仪的检验与校 正 §3-5§3-5经纬仪的检验与校正◆经纬仪的轴线及其应满足的条件◆经纬仪的检验与校正目的：使经纬仪各轴线间保持正确的几何关系Date测量学经纬仪的轴线横轴 HH视准轴 CC水准管轴 LL竖轴 VV圆水准轴 L’ L’LLHHCC VVL’L’经纬仪的轴线Date测量学轴线间应满足的条件◆水准管轴垂直于竖轴 LL⊥VV◆视准轴垂直于横轴 CC⊥HH◆横轴垂直于竖轴 HH⊥VV◆十字竖丝垂直于横轴 竖丝⊥HH◆圆水准轴平行于竖轴 L’ L’ ∥VV轴线间应满足的条件LLHHCC VTL’L’Date测量学二、经纬 仪的检验 和校正 （－）水准管 的检验和校正目的：使水 准管轴垂直于 纵轴（L ⊥ V ） Date测量学（二）圆水准器的检验和校正目的：使圆水准轴平行于纵轴（L′// V）检验：根据校正后的平盘水准管，将经纬 仪整平，此时，圆水准器气泡如不居中，则 需要校正校正：用校正针拨动圆水准器下面的校正螺 丝，使圆水准器气泡居中Date测量学（三）十字丝的检验和校正1．十字丝位置的检验和校正目的：仪器整平后，十字丝的纵丝在铅垂面内，横丝水平 。

Date测量学2．视准轴的检验和校正目的: 视准轴垂直于横轴(C⊥H) 检验:在大致水平方向选择远处一目标P ,盘左,在十字丝 交点附近用纵丝瞄准 ,水平度盘读数为L ;盘右,再瞄准P 点,水平度盘读数为R如果│L-(R±180o)│>20” ,则认 为视准轴垂直于横轴的条件没有得到满足,需要进行校 正校正:计。