1、1 1第四章 角度测量2022年1月24日星期一1测量工作的基本内容测量工作的基本内容 测量工作的主要目的：确定地面点的平面坐标和高程 地面点位的确定：一般采用间接测量的方法投影平面投影平面CABabcD1D2hAChBC 基本内容： 角度测量（、） 距离测量（D1、D2） 高差测量（h）（X0 Y0 H0）（X0 Y0 H0）与（）与（X Y H） 几何关系几何关系（X Y H）2 2第四章 角度测量2022年1月24日星期一2u 角度测量是三大基本工作之一角度测量是三大基本工作之一u 角度测量包括角度测量包括水平角测量水平角测量和和竖直角测量竖直角测量。u 水平角测量用于确定点的水平角测量
2、用于确定点的平面位置平面位置（计算坐标）。（计算坐标）。u 竖直角测量用于竖直角测量用于测定高差测定高差或或将倾斜距离改化成水平距离。将倾斜距离改化成水平距离。u 常用仪器常用仪器经纬仪经纬仪3 3第四章 角度测量2022年1月24日星期一34.1 4.1 角度测量原理角度测量原理4.2 4.2 经纬仪经纬仪及其使用及其使用4.3 4.3 角度观测角度观测4.4 4.4 电子经纬仪电子经纬仪4.5 4.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正4.6 4.6 角度测量误差分析及注角度测量误差分析及注意事项意事项经纬仪的使用及水平经纬仪的使用及水平角的观测角的观测角度测量原理与经纬角度测量原理与经
3、纬仪的结构仪的结构 知知 识识 点点 一一竖直角的观测与角度竖直角的观测与角度测量误差分析测量误差分析4 4第四章 角度测量2022年1月24日星期一4角度测量原理与经纬仪的结构角度测量原理与经纬仪的结构一、角度测量的一、角度测量的原理原理水平角测量原理水平角测量原理竖直角测量原理竖直角测量原理二、经纬仪的结构二、经纬仪的结构概述概述DJ6DJ6型光学经纬仪的组成型光学经纬仪的组成DJ6DJ6经纬仪的主要轴线经纬仪的主要轴线其他类型经纬仪简介其他类型经纬仪简介5 5第四章 角度测量2022年1月24日星期一5一、水平角测量原理一、水平角测量原理1. 1. 水平角：相交的两条直线在同一水水平角：
4、相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度。平面上的投影所夹的角度。2. 2. 原理：原理： OAOA投影在水平度盘上读数为投影在水平度盘上读数为a a，OBOB投影在水平度盘上读数为投影在水平度盘上读数为b b。则：。则：ab角值范围：角值范围：0360水平度盘水平度盘4.1 4.1 角度测量原理角度测量原理 ABOA1B1O1O2ab水平面0A2B26 6第四章 角度测量2022年1月24日星期一6仪器中心与角顶点在一条铅垂线上；仪器中心与角顶点在一条铅垂线上；度盘要水平，其中心与角顶点在一条铅垂线上；度盘要水平，其中心与角顶点在一条铅垂线上；望远镜可全方位转动，便于照准目标；望远镜可全
5、方位转动，便于照准目标；望远镜瞄准不同的方向，可在水平度盘上读取不同的望远镜瞄准不同的方向，可在水平度盘上读取不同的读数，其差值即为这两个方向的水平角。读数，其差值即为这两个方向的水平角。AB经纬仪测水平角要求经纬仪测水平角要求7 7第四章 角度测量2022年1月24日星期一7角值范围：角值范围：-90 +90仰角：仰角：俯角：俯角：天顶天顶铅铅垂垂线线水平线水平线ACAZCZACB090 1802701. 1. 定义定义 ：竖直角是同一竖直面内倾斜视线与水平线所夹的锐角。：竖直角是同一竖直面内倾斜视线与水平线所夹的锐角。2. 2. 原理：原理： = =目标视线读数目标视线读数水平视水平视线读
6、数（常数）线读数（常数）900090 0视线水平：视线水平：通常为通常为 9090 或是其倍数或是其倍数竖直度盘竖直度盘 竖直角测量原理竖直角测量原理图中图中Z 天顶距天顶距3. 经纬仪测角要求经纬仪测角要求与水平角一致，只是利用竖盘的指标读数，与水平角一致，只是利用竖盘的指标读数，即可求得该方向与水平方向线的夹角。即可求得该方向与水平方向线的夹角。8 8第四章 角度测量2022年1月24日星期一8天顶铅垂线水平线0180AAB1 1）下图的目标线）下图的目标线OAOA、OCOC的竖直角的符号怎样？的竖直角的符号怎样？OCD2 2）而）而OAOA与与ODOD构成的水平角和构成的水平角和OBOB
7、与与ODOD构成的水平角有何关构成的水平角有何关系？系？3 3）OAOA与与OBOB构成的水平角是构成的水平角是多少？多少？思考：思考：9 9第四章 角度测量2022年1月24日星期一9 按构造原理和读数系统分为：按构造原理和读数系统分为：游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪。游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪。 概述概述二二 经纬仪的结构经纬仪的结构1010第四章 角度测量2022年1月24日星期一10按精度分为按精度分为DJ1DJ1、DJ2DJ2、DJ6DJ6、DJ15DJ15等。等。DD大地测量仪器大地测量仪器 JJ经纬仪经纬仪数字数字测角精度（一测回方向观测中误差，单位为秒）测角精度（一
8、测回方向观测中误差，单位为秒） 前建筑测量中使用较多的是前建筑测量中使用较多的是66光学经纬仪、电子经纬仪（光学经纬仪、电子经纬仪（66）或全）或全站仪，站仪， 精度要求较高时用精度要求较高时用DJ2DJ2。1111第四章 角度测量2022年1月24日星期一111 1）基座）基座 由轴座、脚螺旋、底板、三角压板、圆由轴座、脚螺旋、底板、三角压板、圆水准气泡等组成。水准气泡等组成。作用：用于连接和整平。（作用：用于连接和整平。（有固定螺旋，有固定螺旋，不能动不能动）圆水准气泡圆水准气泡粗平仪器。粗平仪器。1. DJ61. DJ6光学经纬仪的组成：光学经纬仪的组成：基座、水平度盘、照准部基座、水平
9、度盘、照准部照准部照准部基座基座固定螺旋固定螺旋DJ6DJ6型光学经纬仪的结构型光学经纬仪的结构1212第四章 角度测量2022年1月24日星期一122 2）水平度盘）水平度盘 顺时针注记顺时针注记0360；分划：分划：20 20 、30 30 、1 1 三种；三种；与竖轴不固定，不随望远镜转动。与竖轴不固定，不随望远镜转动。仪器整平，水平度盘水平；仪器整平，水平度盘水平；水平度盘水平度盘0901802700901802701313第四章 角度测量2022年1月24日星期一13 主要由望远镜、支架、竖轴、横轴、竖盘制动主要由望远镜、支架、竖轴、横轴、竖盘制动微动螺旋、竖盘装置（竖盘、读数装置、
10、竖盘指微动螺旋、竖盘装置（竖盘、读数装置、竖盘指标水准管及竖盘指标水准管微动螺旋）、照准部标水准管及竖盘指标水准管微动螺旋）、照准部水准管、光学对点器等组成。水准管、光学对点器等组成。3 3）照准部）照准部 望远镜望远镜用于瞄准目标用于瞄准目标 管水准器管水准器用于精确整平仪器用于精确整平仪器 光学对点器光学对点器用于使度盘中心和用于使度盘中心和测点在同一铅垂线上测点在同一铅垂线上 读数装置读数装置用于读数用于读数1414第四章 角度测量2022年1月24日星期一14竖盘制动螺旋竖盘制动螺旋望远镜望远镜读数目镜读数目镜目镜目镜平面镜平面镜竖盘指标水准管调节螺旋竖盘指标水准管调节螺旋竖盘微动螺旋
11、竖盘微动螺旋水平盘制动水平盘制动水平盘微动水平盘微动圆水准器圆水准器拨盘机构拨盘机构反光镜反光镜光学对中器光学对中器脚螺旋脚螺旋物镜调焦螺旋物镜调焦螺旋2. DJ62. DJ6光学经纬仪部件名称：光学经纬仪部件名称：1515第四章 角度测量2022年1月24日星期一15DJ6DJ6型光学经纬仪各螺旋的作用型光学经纬仪各螺旋的作用1)1)望远镜目镜螺旋：望远镜目镜螺旋：2)2)望远镜调焦螺旋：望远镜调焦螺旋：3)3)望远镜制动螺旋：望远镜制动螺旋：4)4)望远镜微动螺旋：望远镜微动螺旋：5)5)读数显微目镜螺旋：读数显微目镜螺旋：6)6)照准部制动螺旋：照准部制动螺旋：7)7)照准部微动螺旋：照
12、准部微动螺旋：8)8)脚螺旋：脚螺旋：9)9)竖盘指标水准管微动螺旋：竖盘指标水准管微动螺旋：10)10)光学对中器目镜螺旋：光学对中器目镜螺旋：11)11)轴套固定螺旋：轴套固定螺旋：旋转可使十字丝清晰；旋转可使十字丝清晰；旋转可使物像清晰；旋转可使物像清晰；用于竖直方向粗略瞄准目标；用于竖直方向粗略瞄准目标；用于精确瞄准目标；用于精确瞄准目标；旋转使读数窗口更清晰；旋转使读数窗口更清晰；用于水平方向上粗略瞄准目标；用于水平方向上粗略瞄准目标；用于水平方向上精确瞄准目标；用于水平方向上精确瞄准目标；用整平仪器；用整平仪器；可使竖盘指标水准管气泡居中；可使竖盘指标水准管气泡居中；调节可使光圈和
13、地面清晰；调节可使光圈和地面清晰；固定基座与照准部的部分连接起来。固定基座与照准部的部分连接起来。1616第四章 角度测量2022年1月24日星期一16小结小结DJ6DJ6的结构：的结构：u两套两套止、微动螺旋：水平度盘、望远镜。止、微动螺旋：水平度盘、望远镜。u三个三个水准器：圆水准气泡、水平度盘的水准管、竖直度水准器：圆水准气泡、水平度盘的水准管、竖直度盘的指标水准管。盘的指标水准管。u三个三个观察窗口：目镜、读数窗口、光学对中器窗口。观察窗口：目镜、读数窗口、光学对中器窗口。u一个一个竖盘的指标水准管微动螺旋。竖盘的指标水准管微动螺旋。竖直度盘竖直度盘水平度盘水平度盘3. 3. DJ6D
14、J6经纬仪光路图经纬仪光路图1818第四章 角度测量2022年1月24日星期一18分微尺测微器：分微尺测微器： 分划为分划为6060格，格值格，格值11，可估读，可估读到到0.10.1。读数时，。读数时，以分微尺上的零以分微尺上的零线为指标线。度数由落在分微尺上的线为指标线。度数由落在分微尺上的度盘分划的注记读出，小于度盘分划的注记读出，小于1 10 0的数值，的数值，由分微尺上读出由分微尺上读出。 651261261265430108282820654顺时针刻划度盘顺时针刻划度盘4.J64.J6级光学经纬仪的读数方法级光学经纬仪的读数方法 1919第四章 角度测量2022年1月24日星期一1
15、91、调节读数显微镜调焦螺旋与反光镜使读数清晰亮度合适；、调节读数显微镜调焦螺旋与反光镜使读数清晰亮度合适；2、读度盘上的读数，度盘分划线在分微尺间的读数即为度数。、读度盘上的读数，度盘分划线在分微尺间的读数即为度数。3、读分微尺上的读数，读出分、秒；根据该度盘分划线在分微、读分微尺上的读数，读出分、秒；根据该度盘分划线在分微尺上的位置读出分和秒，尺上的位置读出分和秒，注意，秒的估读最好是先读出零点注意，秒的估读最好是先读出零点几分几分，再将其换算成秒，避免学生在读数时出错再将其换算成秒，避免学生在读数时出错。4、度盘上的读数与分微尺上的读数加起来，即为最终的读数。、度盘上的读数与分微尺上的读
16、数加起来，即为最终的读数。具体的读数方法：具体的读数方法：2020第四章 角度测量2022年1月24日星期一20水平盘读数为：水平盘读数为：21121156245624212212461320546132052112118181HV竖直盘读数为：竖直盘读数为：818109000900逆时针刻划度盘逆时针刻划度盘2121第四章 角度测量2022年1月24日星期一21如何区分水平盘、竖如何区分水平盘、竖盘？盘？水平、一、横、水平、一、横、H H；垂直、垂直、竖、竖、V V？如果没有标记，？如果没有标记，该如何区分。该如何区分。2222第四章 角度测量2022年1月24日星期一22 照准部竖轴照准部
17、竖轴(VV)(VV) 水准管轴（水准管轴（LL)LL) 横轴（横轴（HH)HH) 视准轴（视准轴（CC)CC)主要轴线的几何关系：主要轴线的几何关系：竖轴竖轴(VV)(VV)水准管轴（水准管轴（LL)LL)；横轴（横轴（HH)HH)竖轴竖轴(VV)(VV)；视准轴（视准轴（CC)CC)横轴（横轴（HH)HH)；十字丝竖丝十字丝竖丝HHHH；水准管轴水平，水准管轴水平，竖轴铅垂、横轴水平。竖轴铅垂、横轴水平。 经纬仪的主要轴线经纬仪的主要轴线2323第四章 角度测量2022年1月24日星期一231. DJ21. DJ2光学经纬仪光学经纬仪主要用于三、四等三角测量和精密工程测量。主要用于三、四等三
18、角测量和精密工程测量。特点：（与特点：（与J6J6相比）相比）1 1）测角精度高）测角精度高: :测微器可直接读到秒；测微器可直接读到秒；2 2）采用对径符合读数，）采用对径符合读数，目的是消除读目的是消除读盘偏心的影响；（测微轮）盘偏心的影响；（测微轮）3 3）一次只能读取一个度盘读数。（）一次只能读取一个度盘读数。（换换像手轮、竖直读盘反光镜像手轮、竖直读盘反光镜）测微轮测微轮换像轮换像轮 其他类型经纬仪其他类型经纬仪2424第四章 角度测量2022年1月24日星期一242525第四章 角度测量2022年1月24日星期一252. 2. 电子经纬仪电子经纬仪 是一种采用光电元件实现测是一种采
19、用光电元件实现测角自动化、数字化的电子测角仪角自动化、数字化的电子测角仪器。内装有自动补偿器，无竖盘器。内装有自动补偿器，无竖盘指标微动螺旋，有些还有激光对指标微动螺旋，有些还有激光对中等。中等。特点：特点：1 1）采用电子测角系统，自动显）采用电子测角系统，自动显示测量结果；示测量结果；2 2）可与测距仪组成全站仪；）可与测距仪组成全站仪；3 3）测量数据处理自动化。）测量数据处理自动化。2626第四章 角度测量2022年1月24日星期一26特点：特点：自动读数、记录、计算。自动读数、记录、计算。 电子经纬仪显示屏及操作键盘电子经纬仪显示屏及操作键盘2727第四章 角度测量2022年1月24
20、日星期一273. 3. 激光经纬仪激光经纬仪在经纬仪上安装激光装置，使视在经纬仪上安装激光装置，使视准轴射出一条可见光。准轴射出一条可见光。主要用于各种施工工程中。主要用于各种施工工程中。2828第四章 角度测量2022年1月24日星期一28激光器激光束弯管目镜返回2929第四章 角度测量2022年1月24日星期一29小小 结结阐述了角度测量的原理阐述了角度测量的原理 介绍了介绍了DJ6DJ6型经纬仪的组成、部件名称型经纬仪的组成、部件名称及功能、主要轴线及关系、微分尺读数及功能、主要轴线及关系、微分尺读数系统。系统。简要介绍了其他类型经纬仪简要介绍了其他类型经纬仪ab3030第四章 角度测量
21、2022年1月24日星期一304.1 4.1 角度测量原理角度测量原理4.2 4.2 经纬仪及其经纬仪及其使用使用4.3 4.3 角度观测角度观测4.4 4.4 电子经纬仪电子经纬仪4.5 4.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正4.6 4.6 角度测量误差分析及注角度测量误差分析及注意事项意事项经纬仪的使用及水平经纬仪的使用及水平角的观测角的观测角度测量原理与经纬角度测量原理与经纬仪的结构仪的结构 知知 识识 点点 二二竖直角的观测与角度竖直角的观测与角度测量误差分析测量误差分析3131第四章 角度测量2022年1月24日星期一31经纬仪的使用及水平角的观测经纬仪的使用及水平角的观测一、
22、经纬仪的一、经纬仪的使用使用二、水平角的观测二、水平角的观测测回法测水平角测回法测水平角方向法测水平角方向法测水平角3232第四章 角度测量2022年1月24日星期一32安置仪器安置仪器对中对中整平整平瞄准瞄准读数读数经纬仪操作步骤：经纬仪操作步骤： 安置仪器安置仪器l根据身高调整三脚架的高度，根据身高调整三脚架的高度，安置在测站上；安置在测站上；l使架头中心对准测站点并大使架头中心对准测站点并大致水平，致水平，适当踩实脚架；适当踩实脚架；l将仪器安装在架头上，并旋将仪器安装在架头上，并旋紧中心螺旋；紧中心螺旋；l调节三个脚螺旋使其处于中调节三个脚螺旋使其处于中间位置。间位置。 3333第四章
23、 角度测量2022年1月24日星期一33对对中中目的使竖轴与地面标志点在同一铅垂线上。目的使竖轴与地面标志点在同一铅垂线上。粗略对中：粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测站中移动三脚架，使垂球尖离测站中心心1 1 2cm2cm内；内；精确对中：精确对中：稍松开中心螺丝，移动稍松开中心螺丝，移动( (不能旋不能旋转转) )仪器，使垂球尖对准测站标志中心，旋仪器，使垂球尖对准测站标志中心，旋紧中心螺丝。紧中心螺丝。注意注意脚架头首先大致水平，三个脚螺旋基本等高；脚架头首先大致水平，三个脚螺旋基本等高；脚架适当踩实；脚架适当踩实；垂球尖尽量接近标志，便于判断。垂球尖尽量接近标志，便于判断。垂球对中垂球
24、对中误差：误差：3mm3mm3434第四章 角度测量2022年1月24日星期一34：1mm1mm（普遍采用）（普遍采用） 操作步骤：操作步骤：调整三角架的高度、张开、使架头中调整三角架的高度、张开、使架头中心对准测站点并心对准测站点并大致水平大致水平。（。（关键关键）安置经纬仪于架头上，调节光学对点安置经纬仪于架头上，调节光学对点器使标志圈器使标志圈清晰清晰。动脚架动脚架，使标志点，使标志点大致大致对准中心。对准中心。（定一脚，动二脚定一脚，动二脚）然后调节然后调节脚螺旋脚螺旋使目标使目标严格严格在光学对在光学对中器的中心。中器的中心。注意：是仪器对目标，而不是目标对注意：是仪器对目标，而不是
25、目标对仪器仪器光学对中光学对中3535第四章 角度测量2022年1月24日星期一35经纬仪光学对中器的目镜对光与物镜对光经纬仪光学对中器的目镜对光与物镜对光旋转旋转推拉推拉3636第四章 角度测量2022年1月24日星期一361. 1. 伸缩脚架调节圆气泡或水准管气泡大致居中伸缩脚架调节圆气泡或水准管气泡大致居中（粗平）（粗平）2. 再调节脚螺旋使水准管气泡严格居中再调节脚螺旋使水准管气泡严格居中（精平）（精平） 整平整平使竖轴铅垂，水平度盘水平。使竖轴铅垂，水平度盘水平。n 若若有圆气泡有圆气泡则则升降架腿升降架腿使其居中。使其居中。n 若若无圆气泡无圆气泡则按如下操作：则按如下操作：u 使
26、水准管与任两个脚螺旋方向平行，升降一个使水准管与任两个脚螺旋方向平行，升降一个架腿架腿使水准管气泡使水准管气泡大致大致居中；居中；u 旋转旋转照准部照准部90度度，升降另一个，升降另一个架腿架腿使水准管气泡大使水准管气泡大致致居中居中 ；u 这样反复操作一二次。这样反复操作一二次。n 使水准管平行任两个使水准管平行任两个脚螺旋脚螺旋，调节两个脚螺旋使气泡，调节两个脚螺旋使气泡严格居中严格居中； n 旋转旋转90，调第三个脚螺旋使气泡居中。反复调节。，调第三个脚螺旋使气泡居中。反复调节。3737第四章 角度测量2022年1月24日星期一37123气泡居中，气泡居中，3与与1、2等高等高左手大拇指
27、法则：气泡的运动方向与左手左手大拇指法则：气泡的运动方向与左手大拇指的运动方向一致。大拇指的运动方向一致。气泡居中，气泡居中，1、2等高等高1233. 3. 检查对中情况检查对中情况 ： 检查是否对中，若相差不多，则平移仪器基座检查是否对中，若相差不多，则平移仪器基座( (注意，注意，不要不要有有旋转旋转动作动作) )，使其再次对中。旋转照准部，在，使其再次对中。旋转照准部，在相互垂直相互垂直两方向检查两方向检查管水准气泡居中情况。管水准气泡居中情况。 否则重复上述操作。否则重复上述操作。操作技巧操作技巧3838第四章 角度测量2022年1月24日星期一38 目镜对光目镜对光 粗瞄粗瞄 调焦：
28、注意消除视差；调焦：注意消除视差； 精瞄精瞄方法：方法：测水平角时使用测水平角时使用竖丝竖丝尽量尽量对准对准目标目标底部底部。 测竖直角时使用测竖直角时使用中丝切准中丝切准目标目标顶部顶部。 照准目标照准目标3939第四章 角度测量2022年1月24日星期一39 调节反光镜，使读数显微镜窗口亮度适中，旋转目镜使度调节反光镜，使读数显微镜窗口亮度适中，旋转目镜使度盘及分微尺的成像清晰，读出正确读数。盘及分微尺的成像清晰，读出正确读数。 竖直角读数之前，应调竖直角读数之前，应调节竖盘指标水准管微动螺节竖盘指标水准管微动螺旋使指标水准管居中。旋使指标水准管居中。注意：注意： 消除视差消除视差 读数读
29、数4141第四章 角度测量2022年1月24日星期一41 盘左盘左（又称正镜又称正镜）：观测：观测者面对望远镜的目镜时，竖盘者面对望远镜的目镜时，竖盘在望远镜的左边。在望远镜的左边。 盘右盘右（又称倒镜又称倒镜）：观测：观测者对着目镜时，竖盘在右边。者对着目镜时，竖盘在右边。 水平角测量水平角测量测回法测回法（适合适合2 2个方向的夹角个方向的夹角）方向观测法方向观测法（适合适合3 3个及以上方向的夹角个及以上方向的夹角）二、水平角二、水平角观测观测4242第四章 角度测量2022年1月24日星期一42OAB3 3）顺时针转动照准部，瞄准目标）顺时针转动照准部，瞄准目标B B，读，读取水平度盘
30、读数取水平度盘读数B B左。（称上半测左。（称上半测回）回）,上上=B=B左左-A-A左。左。 4 4）盘右瞄准目标）盘右瞄准目标B B，读取水平度盘读数，读取水平度盘读数B B右。右。2 2）盘左瞄准目标）盘左瞄准目标A A，调整水平度盘为，调整水平度盘为略大于零度，读数略大于零度，读数A A左。左。 1 1）在测站）在测站O O安置经纬仪，对中整平安置经纬仪，对中整平注意：盘左盘注意：盘左盘右瞄准同一目右瞄准同一目标同一部位。标同一部位。 测回法测回法5 5）逆时针转动仪器，再瞄准目标）逆时针转动仪器，再瞄准目标 A A右（称下半右（称下半测回），测回），下下= B= B右右- A- A右
31、。右。4343第四章 角度测量2022年1月24日星期一43上、下半测回合称一测回。上、下半测回合称一测回。6）记录与计算（见下表）记录与计算（见下表) )u 当测角精度要求较高时，需观测多个测回：当测角精度要求较高时，需观测多个测回： 为了减少度盘分划误差的影响，各测回间应按为了减少度盘分划误差的影响，各测回间应按 （i-1i-1）（i=1i=1、2 2n n，n n为测回数）为测回数）变换水平度盘位置；变换水平度盘位置； 各测回角值之差不得超过各测回角值之差不得超过4040； 取各测回平均值作为最后结果。取各测回平均值作为最后结果。 一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘位置。一测回
32、过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘位置。n180测站 竖盘目标水平度盘读数半测回角值一测回角值各测回角值备注 第一测回O第二测回O左左右右ABABABAB0 01 3668 43 48 68 42 1268 42 12180 01 24 248 43 3668 42 1268 42 1790 10 18158 52 36270 10 12338 52 3668 42 1868 42 2468 42 21测回法观测手簿表4.1对同一目标，盘左 盘右的读数有何关系？4545第四章 角度测量2022年1月24日星期一451. 1. 操作步骤操作步骤 安置仪器于测站点安置仪器于测站点O O，对中、
33、整平；，对中、整平； 正镜（正镜（盘左盘左），选择零方向），选择零方向A A ，顺，顺时针依次照准目标时针依次照准目标B B、C C、D D、A A（归零），（归零），读数；读数； 倒镜（倒镜（盘右盘右），瞄准零方向），瞄准零方向A A，逆时，逆时针依次照准目标针依次照准目标D D、C C、B B、A A（归零），（归零），读数；读数； OBCDA零方向盘左盘右 方向观测法方向观测法（目标多于两个目标多于两个） 4646第四章 角度测量2022年1月24日星期一462180 ）（盘右读数盘左读数平均读数 归零后方向值归零后方向值的计算：的计算： 各方向平均读数分别减起始方向平均读数。各方向平均
34、读数分别减起始方向平均读数。2. 2. 记录与计算记录与计算（观测记录见下表）（观测记录见下表） 归零差归零差的计算：分别计算盘左、盘右两次瞄准起始方向读数之差的计算：分别计算盘左、盘右两次瞄准起始方向读数之差；（若（若超限，应及时重测）超限，应及时重测） 计算计算2c2c值值（两倍视准误差）：（两倍视准误差）： 2c = 2c = 盘左读数盘左读数- -（盘右读数（盘右读数180180） 若若2c2c超限，应及时重测。超限，应及时重测。 各方向各方向平均读数平均读数的计算：的计算： 4747第四章 角度测量2022年1月24日星期一47 各测回归零后平均方向值各测回归零后平均方向值的计算：的
35、计算： 各测回归零后方向值的平均值各测回归零后方向值的平均值。 水平角水平角的计算：的计算： 相邻方向值之差相邻方向值之差，即为相邻方向所夹的水平角。，即为相邻方向所夹的水平角。方向观测法限差的要求同一方向各测回互差同一方向各测回互差 经纬仪型号经纬仪型号半测回归零差半测回归零差一测回内一测回内2c2c互差互差DJ2DJ61218181224角值角值1 2 3 4 5 6 7 8 9 方向观测法观测手簿方向观测法观测手簿测测站站觇觇点点水平度盘读数水平度盘读数盘左盘左盘右盘右2c平均读数平均读数一测回归一测回归零方向值零方向值各测回平各测回平均方向值均方向值 OO第1测回第2测回ABDCAAC
36、DBA0 00 5480 27 48140 31 18289 46 30 0 00 42180 00 24260 27 30320 31 00109 46 06180 00 18-12-6+30+18+18+24+24+18+18+30+12+24 0 00 3980 27 39140 31 09289 46 18 0 00 30 （0 00 34） 0 00 00 80 27 05140 30 35289 45 44 0 00 00 80 26 59140 30 29289 45 47 90 01 06 170 27 54 230 31 30 19 46 48 90 01 00 270 00
37、 48 350 27 36 40 31 00 199 46 36 270 00 36 90 00 57 170 27 45 230 31 15 19 46 42 90 00 48 0 00 00 80 26 53140 30 23289 45 50 （90 00 52）80 26 59 60 03 30149 15 18 71 14 13-6-12表表3.23.2注意：注意：观测角度时，盘左观测角度时，盘左顺时针方向顺时针方向照准目标，盘右照准目标，盘右逆时针逆时针依次瞄准方向。依次瞄准方向。记录时，记录时，盘左盘左位置位置从上到下从上到下，盘右盘右则则从下到上从下到上记录。记录。当表中两方向
38、读数之差当表中两方向读数之差为负数时为负数时，应加应加360360 后再减后再减。如：。如：B左左12 0 10 30 214 33 42 右右12180 11 18 34 34 18 214 23 12 214 23 00 214 23 06 测站测站竖盘竖盘位置位置目标目标水平度盘水平度盘 读读 数数半测回角半测回角一测回一测回平均角平均角分、秒数写足二分、秒数写足二位，不足填零。位，不足填零。5050第四章 角度测量2022年1月24日星期一50小结经纬仪的操作步骤经纬仪的操作步骤测回法：适合测回法：适合2 2个方向的夹角个方向的夹角先左位，顺时针转照准部先左位，顺时针转照准部盘右位，逆
39、时针转照准部盘右位，逆时针转照准部对同一点的盘左盘右读数差对同一点的盘左盘右读数差180180度度每观测完一个盘位，应现场计算角值每观测完一个盘位，应现场计算角值方向法：适合方向法：适合3 3个或以上方向的夹角个或以上方向的夹角注意记录顺序注意记录顺序学会每个参数项如学会每个参数项如2C2C的计算的计算安置仪器安置仪器对中对中整平整平瞄准瞄准读数读数5151第四章 角度测量2022年1月24日星期一514.1 4.1 角度测量原理角度测量原理4.2 4.2 经纬仪及其使用经纬仪及其使用4.3 4.3 角度观测角度观测4.4 4.4 电子经纬仪电子经纬仪4.5 4.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的
40、检验与校正4.6 4.6 角度测量误差分析及注角度测量误差分析及注意事项意事项经纬仪的使用及水平经纬仪的使用及水平角的观测角的观测角度测量原理与经纬角度测量原理与经纬仪的结构仪的结构 知知 识识 点点 三三竖直角的观测与角度竖直角的观测与角度测量误差分析测量误差分析5252第四章 角度测量2022年1月24日星期一52竖直角的观测与角度测量误差分析竖直角的观测与角度测量误差分析一、竖直角的观测一、竖直角的观测竖直角的作用竖直角的作用竖盘构造特点竖盘构造特点竖直角的观测与计算公式竖直角的观测与计算公式竖盘指标差竖盘指标差竖直角观测记录与计算竖直角观测记录与计算竖盘指标的自动归零补偿原理竖盘指标的
41、自动归零补偿原理二、角度测量误差分析二、角度测量误差分析仪器误差仪器误差观测误差观测误差外界条件的影响外界条件的影响5353第四章 角度测量2022年1月24日星期一53垂直角的主垂直角的主要用途要用途 竖直角的主要用途竖直角的主要用途D=Scos将斜距化为平距将斜距化为平距 已知斜距已知斜距S S、竖直角、竖直角 ， 计算平距计算平距D D：斜距化为平距lihhDhABtan三角高程测量三角高程测量 已知平距已知平距D D、竖直角、竖直角 ， 计算计算A A、B B高差高差h h：三角高程测量ABhl5454第四章 角度测量2022年1月24日星期一54竖盘随望远镜一起转动；竖盘随望远镜一起
42、转动；竖盘与读数指标相互脱离；竖盘与读数指标相互脱离； 竖盘指标水准管微动螺旋调节竖盘竖盘指标水准管微动螺旋调节竖盘指标水准管；指标水准管； 读数指标与竖盘指标水准管连在一读数指标与竖盘指标水准管连在一起，当视线水平、气泡居中时，竖盘起，当视线水平、气泡居中时，竖盘读数为读数为90的倍数的倍数。 竖盘构造特点竖盘构造特点u 根据度盘的刻划顺序不同，分为根据度盘的刻划顺序不同，分为顺时针顺时针注记和注记和逆时针逆时针注记两种。注记两种。顺时针注记顺时针注记逆时针注记逆时针注记270900180盘右盘右180270 090盘左盘左270901800盘右盘右0270 18090盘左盘左注意：切准同一
43、目标同注意：切准同一目标同一部位一部位竖直角观测竖直角观测（以顺时针注记为例）（以顺时针注记为例） 安置仪器，对中、整平；安置仪器，对中、整平； 盘左瞄准目标某一位置；盘左瞄准目标某一位置； 转动转动竖盘指标水准管微动螺旋，竖盘指标水准管微动螺旋，使使竖盘竖盘水准管气泡居中水准管气泡居中; ; 读取竖盘读取竖盘读数读数L L； 同样操作同样操作盘右瞄准原目标位置，读取竖盘右瞄准原目标位置，读取竖盘盘读数读数R R; ; 盘左盘右取平均得一测回竖直角。盘左盘右取平均得一测回竖直角。 竖直角的观测与计算公式竖直角的观测与计算公式 竖直角计算竖直角计算 LL90270RR)180(212LRRL一测
44、回竖角：一测回竖角：下半测回竖角（盘右）下半测回竖角（盘右）: :上半测回竖角（盘左）：上半测回竖角（盘左）：逆时针注记竖直角的计算逆时针注记竖直角的计算2/ )180(RL盘左盘左盘右盘右u 竖直角计算的通用公式：竖直角计算的通用公式： =（左+右）/2（1）当望远镜视线上仰，竖盘读数减小时： =视线水平时的常数瞄准目标时的读数（2）当望远镜视线上仰，竖盘读数增加时： =瞄准目标时的读数 视线水平时的常数 对不同注记形式的度盘 ，首先应正确判读视线水平时的常数， 0 180， 90 270。）（左L90 )270R(右u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竖盘水准管气
45、泡居中时，读数指标线与铅垂线的夹角的夹角x x（以顺时针注记为例）（以顺时针注记为例） xx盘左盘左 竖盘指标差竖盘指标差u 两式相加即两式相加即盘左盘右观测竖直角取平均，可消除指标差的影响。盘左盘右观测竖直角取平均，可消除指标差的影响。u 指标差计算公式（两式相减）：指标差计算公式（两式相减）：23602RLxLR-x盘右盘右6262第四章 角度测量2022年1月24日星期一62同理，可推出逆同理，可推出逆时针注记的竖盘，其时针注记的竖盘，其指标差计算公式：指标差计算公式：1(360 )21(2xLRx左右或）0 02702701801809090 x垂直角垂直角观测记观测记录录 27018
46、0900盘左计算公式 左左=90-L 右右=R-270测测站站目目标标竖竖盘盘位位置置竖盘读数竖盘读数 半半 测测 回回竖竖 直直 角角 一一 测测 回回竖竖 直直 角角 xx备备 注注I I左左右右J J110 15 00249 44 38-11左左右右K K115 37 36244 22 02-11左左右右H H 85 06 10274 53 30-10 竖直角观测记录与计算竖直角观测记录与计算-20 15 00-20 15 22 -25 37 36-25 37 58+4 53 50+ 4 53 30+ 4 53 40-25 37 47-20 15 11 L=90 L R=R270 x =
47、（ R L ）/2 =（L+R）/2一测回内，盘左一测回内，盘左盘右的读数有何盘右的读数有何关系关系？6464第四章 角度测量2022年1月24日星期一64 竖盘指标的自动归零补偿原理竖盘指标的自动归零补偿原理 自动安平经纬仪、电子经纬仪、全站仪等仪器有竖盘指标自动自动安平经纬仪、电子经纬仪、全站仪等仪器有竖盘指标自动归零补偿器归零补偿器。补偿范围一般小于补偿范围一般小于22自动归零误差自动归零误差226565第四章 角度测量2022年1月24日星期一65要注意竖直度盘刻划的注记方式。要注意竖直度盘刻划的注记方式。DJ6DJ6经纬仪：经纬仪： |X|60|X|60，且同一测站上不同目标的指标差
48、互差，且同一测站上不同目标的指标差互差不应超过不应超过2525。注意：注意：盘左盘右观测竖直角取平均，可消除竖盘指标差的影响。盘左盘右观测竖直角取平均，可消除竖盘指标差的影响。竖直角必须带竖直角必须带“”号。号。读竖盘读数前，一定要使竖盘指标水准管气泡居中（光学经纬读竖盘读数前，一定要使竖盘指标水准管气泡居中（光学经纬仪），若为自动安平或电子经纬仪等则省略。仪），若为自动安平或电子经纬仪等则省略。6666第四章 角度测量2022年1月24日星期一66仪器误差：仪器校正的残余误差仪器误差：仪器校正的残余误差视准轴误差：视准轴误差：（CCCCHHHH）。对水平方向观测值的影响值为对水平方向观测值的
49、影响值为2c2c，可用，可用盘左、盘右观测取盘左、盘右观测取平均平均消除其影响。消除其影响。横轴误差：横轴误差：（HHHHVVVV）。可用可用盘左、盘右观测取平均盘左、盘右观测取平均消除。消除。竖轴误差竖轴误差（LLLLVVVV）。）。 使得水准管气泡不居中，竖轴倾斜误差使得水准管气泡不居中，竖轴倾斜误差无法采用观测方法无法采用观测方法减弱或消除减弱或消除，应严格检校水准管和仔细整平，气泡偏离不超过一格。，应严格检校水准管和仔细整平，气泡偏离不超过一格。二、角度测量的误差及消除办法二、角度测量的误差及消除办法6767第四章 角度测量2022年1月24日星期一67对中误差对中误差 与偏心距成正比
50、，与视线边长成反比与偏心距成正比，与视线边长成反比，当水平角接近，当水平角接近180180时影响时影响最大，精确对中可减弱。所以对于钝角、短边要特别注意对中，通常采最大，精确对中可减弱。所以对于钝角、短边要特别注意对中，通常采用光学对中。用光学对中。度盘偏心差度盘偏心差 照准部旋转中心与水平度盘分划中心不重合，可用盘左、盘右观测照准部旋转中心与水平度盘分划中心不重合，可用盘左、盘右观测取平均来消除其影响取平均来消除其影响。度盘刻划误差度盘刻划误差 度盘刻划不均匀，在各测回间度盘刻划不均匀，在各测回间配置度盘配置度盘来减少其影响来减少其影响。竖盘指标差竖盘指标差 可用可用盘左、盘右观测取平均盘左
