1、5.3 角度观测方法角度观测方法Methods of determining Angles 一、经纬仪的安置一、经纬仪的安置二、水平角观测二、水平角观测三、竖直角观测三、竖直角观测用垂球安置经纬仪用垂球安置经纬仪（1）脚架头上移动仪器进）脚架头上移动仪器进行对中。行对中。（2）旋转脚螺旋进行整平。）旋转脚螺旋进行整平。（3）反复（）反复（1）、（）、（2）两）两步步一、经纬仪的安置（对中与整平）一、经纬仪的安置（对中与整平）对中：对中：使仪器的水平度盘中心与测站点使仪器的水平度盘中心与测站点标志中心在同一铅垂线上。标志中心在同一铅垂线上。整平：整平：使仪器的竖轴竖直，并使度盘居使仪器的竖轴竖直
2、，并使度盘居于水平位置于水平位置。垂球对中的误差一般不应垂球对中的误差一般不应大于大于3mm3mm光学对中器光学对中器 用光学对中器安置经纬仪用光学对中器安置经纬仪光学对中器是一个小型外调焦望远镜。当照准部水平时，对中器的视光学对中器是一个小型外调焦望远镜。当照准部水平时，对中器的视线经棱镜折射后的一段成铅垂方向，且与竖轴中心重合，如下图所示。线经棱镜折射后的一段成铅垂方向，且与竖轴中心重合，如下图所示。用光学对中器可使对中误差小于用光学对中器可使对中误差小于1mm。 光学对中器圆心与测站点标光学对中器圆心与测站点标志中心重合。志中心重合。？安置步骤：安置步骤：步骤步骤1 ：利用三脚架腿利用三
3、脚架腿, ,大致水平、对中大致水平、对中 先放下三脚架的一条架腿，双手分别握住另两条架腿稍离地面前后先放下三脚架的一条架腿，双手分别握住另两条架腿稍离地面前后左右摆动（注意架头要平），眼睛同时观察对中器的目镜，直至分划左右摆动（注意架头要平），眼睛同时观察对中器的目镜，直至分划圈中心对准测站点标志为止，放下两架腿踩紧三个架腿。圈中心对准测站点标志为止，放下两架腿踩紧三个架腿。 在移动架腿的同时，可采用脚螺旋对中。两手转动脚螺旋，眼睛在移动架腿的同时，可采用脚螺旋对中。两手转动脚螺旋，眼睛在光学对中器目镜中观察分划板标志与地面点相对移动并重合为止。在光学对中器目镜中观察分划板标志与地面点相对移动
4、并重合为止。然后调节三脚架的架腿高度，使照准部大体水平，然后调节三脚架的架腿高度，使照准部大体水平，使圆水准气泡居中使圆水准气泡居中。步骤步骤2：平移基座并利用脚螺旋，：平移基座并利用脚螺旋，精平、对中精平、对中 照准部大体水平前后，可旋动脚螺旋使照准部水准管气泡居中。再照准部大体水平前后，可旋动脚螺旋使照准部水准管气泡居中。再检查对中其是否对中，左右平行移动基座，使之精确对中。检查对中其是否对中，左右平行移动基座，使之精确对中。 此两项操作应反复进行，直至水准管气泡居中，同时光此两项操作应反复进行，直至水准管气泡居中，同时光学垂线仍对准测站标志中心为止学垂线仍对准测站标志中心为止1、2 同向
5、等量旋转，气泡居中同向等量旋转，气泡居中123旋转旋转3至气泡居中至气泡居中123脚螺旋精平脚螺旋精平左手大拇指法则左手大拇指法则 安置好经纬仪后，即可开始观安置好经纬仪后，即可开始观测。角度测量时照准的目标通常是测。角度测量时照准的目标通常是竖立在目标点上的竖立在目标点上的测钎、花杆、觇测钎、花杆、觇牌牌等。照准目标要注意消除视差，等。照准目标要注意消除视差，水平角观测时应尽可能瞄准目标的水平角观测时应尽可能瞄准目标的下部下部。v瞄准目标的方法瞄准目标的方法 （1）松开照准部和望远镜制动螺旋（或扳手）；（2）调节目镜将望远镜瞄准远处天空，转动目镜，使十字丝刻划清晰；（3）粗略瞄准目标：转动照
6、准部，用望远镜粗瞄器十字线竖线瞄准目标，固定照准部和望远镜；（4）望远镜调焦：转动物镜调焦筒使目标成像最清晰 (消除视消除视差差）。（5）精确瞄准：用照准部和望远镜微动螺旋精确用十字线竖线瞄准目标。 观测水平角时用竖丝：当目标较大时用单丝平分目标；当目标较小时用目标平分双丝。度盘变换钮配置：度盘变换钮配置：1)转动照准部使望远镜瞄准起始方向目标;2)打开度盘变换钮的盖子(或控制杆)（18），转动变换钮，同时观察读数窗的度盘读数使之满足规定的要求;3)关闭度盘变换钮的盖子(或控制杆)。v水平度盘的配置水平度盘的配置？二、水平角观测二、水平角观测u 正镜正镜 ：指观测者正对目镜时，竖盘位于望远镜的
7、左侧，指观测者正对目镜时，竖盘位于望远镜的左侧，也称也称盘左位置盘左位置u 倒镜：倒镜：指观测者正对目镜时，竖盘位于望远镜的右侧，指观测者正对目镜时，竖盘位于望远镜的右侧，也称也称盘右位置盘右位置盘左观测盘左观测盘右观测盘右观测竖直度盘竖直度盘竖直度盘竖直度盘 测回法、方向观测法测回法、方向观测法1 1、测回法、测回法 测回法适用于观测两个方向的单角。测回法适用于观测两个方向的单角。 一测回观测步骤如下一测回观测步骤如下： 1）以）以盘左盘左位置精确瞄准左方目标位置精确瞄准左方目标A，配配度盘至度盘至0 00101 左右左右，读取水平度盘读，读取水平度盘读数数a左左 ； 顺时针顺时针转动照准部
8、精确瞄准右方目标转动照准部精确瞄准右方目标B，读取度盘读数，读取度盘读数b左左； 计算计算上半测回上半测回角值：角值： 左左= b左左a左左 ； 左左a左左b左左o测站测站 2）以）以盘右盘右位置瞄准目标位置瞄准目标B，读取度盘，读取度盘读数读数b右右， 逆时针逆时针转动照准部瞄准目标转动照准部瞄准目标A，读取度盘读数，读取度盘读数a右右，计算，计算下半测回下半测回角角值：值： 右右= b右右a右右 3）检核与计算：）检核与计算： 左左右右限值限值(40秒）时，秒）时， 一测回角值一测回角值： =（左左右右）/2 右右a右右b右右o测站测站测测 站站目目标标竖盘竖盘位置位置水平度盘水平度盘读数
9、读数半测回角值半测回角值一测回一测回角值角值平均角值平均角值备注备注 OA左左 0 20 42（a左左）125 14 18（左左）125 14 21多测回多测回 B125 35 00（b左左）A右右180 21 12（a右右）125 14 24（右右）B305 35 36（b右右）ABO 记录要求：记录要求：1、分、秒用、分、秒用2位数字表示；位数字表示；2、读数中的秒值不得改动，其他错误按规定方法改动、读数中的秒值不得改动，其他错误按规定方法改动。测回法记录格式测回法记录格式2 2、方向观测法（全圆方向观测法）、方向观测法（全圆方向观测法）v 适用范围：适用范围： 在一个测站上，观测三个及以
10、在一个测站上，观测三个及以上方向构成数个水平角时，用上方向构成数个水平角时，用方向观测法观测方向观测法观测(三个方向可不三个方向可不归零归零)。 v 观测步骤观测步骤： 1 ）上半测回上半测回(盘左半测回盘左半测回) （1）选择距离适中的）选择距离适中的A目标为起始目标为起始方向（称为方向（称为零方向零方向），瞄准），瞄准A目标，目标，配置度盘，读取水平度盘读数；配置度盘，读取水平度盘读数；（2）由零方向）由零方向A起始起始,按顺时按顺时针依针依 次精确瞄准各点读数次精确瞄准各点读数 ABCDA(即所谓即所谓“全全圆圆”)。ABOCD盘盘左左零方向零方向 2 2）下半测回（盘右）下半测回（盘右
11、半测回半测回） ABOCD盘盘右右零方向零方向v记录、计算和记录、计算和观测限差观测限差方向盘左读数盘右读数半测回方向一测回平均方向各测回平均归零方向第一测回 12 18A0 01 00180 01 1800 00 0000 00 0000 00 00B91 54 06271 54 0091 52 5491 52 4891 52 45-（0 01 12）-（180 01 18） 42C153 32 48333 32 48153 31 36153 31 33153 31 33 30D214 06 1234 06 06214 05 00214 04 54214 04 57 04 48A0 01 2
12、4180 01 1818305-3仪器仪器型号型号光学测微两次光学测微两次重合读数之差重合读数之差半测回归零差半测回归零差一测回内一测回内 2c值互差值互差同一方向值各同一方向值各测回互差测回互差DJ11696DJ238139DJ6 18 24以现行规范为准以现行规范为准三、竖直角观测三、竖直角观测1 1、观、观测竖直角的用途测竖直角的用途: : 1）由斜距S化为水平距离D D=Scos； 2）三角高程测量 hAB=Dtan+iv 2 2、 竖盘构造特点竖盘构造特点 竖盘读数指标装置，竖盘读数指标装置，主要有两种结构形式主要有两种结构形式： 1）带有竖盘指标水准管装置；）带有竖盘指标水准管装置
13、； 2）带有竖盘指标自动补偿装置。）带有竖盘指标自动补偿装置。自动补自动补偿装置偿装置 3 3、竖直角的计算公式的确定、竖直角的计算公式的确定 竖直角的计算公式因竖盘注记方式的不同而异竖直角的计算公式因竖盘注记方式的不同而异, , 以以仰仰角角为例来说明竖直角的计算方法：为例来说明竖直角的计算方法： 首先看一下视线大致水平时的竖盘读数，首先看一下视线大致水平时的竖盘读数， 然后望远镜上仰看竖盘读数变化：然后望远镜上仰看竖盘读数变化： （1）读数增大时）读数增大时, 竖直角竖直角 =瞄准目标时读数视线水平时读数；瞄准目标时读数视线水平时读数； （2）读数减小时）读数减小时, 竖直角竖直角 =视线
14、水平时读数瞄准目标时读数；视线水平时读数瞄准目标时读数； =90-L =R-270 左右 将盘左、盘右观测得到的竖直角和取平均值，即得竖角：180)21210LR（）（右左4 4、竖盘指标差、竖盘指标差定义：定义：理论上来说，当视线水平且竖盘指标水准管气泡理论上来说，当视线水平且竖盘指标水准管气泡居中时，其竖盘读数应为居中时，其竖盘读数应为9090的整倍数，但实际上这个的整倍数，但实际上这个条件有时是不满足的，这是由于竖盘指标偏离了正确位条件有时是不满足的，这是由于竖盘指标偏离了正确位置，使视线水平时的竖盘读数大了或小了一个数值置，使视线水平时的竖盘读数大了或小了一个数值x，这个偏离值这个偏离
15、值x称为竖盘指标差。称为竖盘指标差。090180270180090270L盘左位置盘左位置090180270180090270R盘右位置盘右位置2360)(LR计算公式：计算公式： 5 5、竖角观测方法、竖角观测方法 竖角观测是用十字丝横丝瞄准目标的特定位置。竖角观测是用十字丝横丝瞄准目标的特定位置。 竖角观测方法有两种：竖角观测方法有两种：中丝法中丝法和和三丝法三丝法。中丝法中丝法观测程序：观测程序： 在测站上安置好经纬仪，用小钢尺量出仪器高在测站上安置好经纬仪，用小钢尺量出仪器高i。仪器高。仪器高是测站点标志顶部到经纬仪横轴中心的垂直距离。是测站点标志顶部到经纬仪横轴中心的垂直距离。 盘左
16、瞄准目标，使十字丝的中丝切目标于某一位置，旋盘左瞄准目标，使十字丝的中丝切目标于某一位置，旋转竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中。读转竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中。读取竖盘读数取竖盘读数L。 盘右位置照准目标同一部位，旋转竖盘指标水准管微动盘右位置照准目标同一部位，旋转竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中。读取竖盘读数螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中。读取竖盘读数R。0 0 0 6 6、中丝法观测竖直角的记录、计算、中丝法观测竖直角的记录、计算注意事项：注意事项：（1 1）竖直角观测应在目标成像清晰稳定的条件下进行。）竖直角观测应在目标成像清晰稳定的
17、条件下进行。（2 2）观测过程中若有指标差绝对值大于）观测过程中若有指标差绝对值大于3030时，应予以校正。时，应予以校正。（3 3）观测记录的规定与水平角相仿，计算均至）观测记录的规定与水平角相仿，计算均至11。（4 4）在竖直角观测的同时，量取仪器高和目标高。）在竖直角观测的同时，量取仪器高和目标高。测站点仪器高(m)觇点觇标高(m)竖盘位置竖盘读数指标差半测回竖角一测回竖角照准觇标位置图 No41.43九峰山4.10左59 20 301530 39 3030 39 45觇标顶右300 40 0030 40 00葛岭4.40左71 44 121218 15 4818 16 00觇标顶右28
18、8 16 1218 16 12王家湾3.82左124 03 4218-34 03 42-34 03 24觇标顶右235 56 54-34 03 064、竖盘指标自动归零装置、竖盘指标自动归零装置 在仪器竖盘光路中，安装一个补偿器来代替竖盘指标管水在仪器竖盘光路中，安装一个补偿器来代替竖盘指标管水准器，当仪器竖轴偏离铅垂线的角度在一定范围内时，通过准器，当仪器竖轴偏离铅垂线的角度在一定范围内时，通过补偿器仍能读到相当于竖盘指标管水准气泡居中时的竖盘读补偿器仍能读到相当于竖盘指标管水准气泡居中时的竖盘读数。数。复习题复习题1、安置经纬仪时，为什么要进行对中和整平？、安置经纬仪时，为什么要进行对中和整平？2、水平角观测方法有哪些？各适用于何种条件？、水平角观测方法有哪些？各适用于何种条件？3、何谓竖盘指标差？其计算公式如何表示？、何谓竖盘指标差？其计算公式如何表示？4、角度观测为什么要用正、倒镜观测？、角度观测为什么要用正、倒镜观测？5、试述测回法观测水平角的步骤。、试述测回法观测水平角的步骤。
