1、第三章第三章 角度测量角度测量煤矿测量煤矿测量教学课件2在确定地面点的位置时，常常要进行角度测量。角度测量最常在确定地面点的位置时，常常要进行角度测量。角度测量最常用的仪器是经纬仪。用的仪器是经纬仪。角度测量的基本原理角度测量的基本原理光学经纬仪的构造及测角方法光学经纬仪的构造及测角方法经纬仪的检验校正经纬仪的检验校正经纬仪测角误差分析和经纬仪测角注意事项经纬仪测角误差分析和经纬仪测角注意事项电子经纬仪的构造。电子经纬仪的构造。33.1 角度测量原理角度测量原理水平角水平角是指地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平是指地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上的夹角，面上的夹角，或
2、者是过两条方向线的竖直面所夹的或者是过两条方向线的竖直面所夹的两面角两面角。如图。如图3-3-1 1所示。所示。3.1.1 3.1.1 水平角测量原理水平角测量原理在过在过A A点的铅垂线上，水平地安置点的铅垂线上，水平地安置一个有刻度的圆盘一个有刻度的圆盘(称为称为水平度盘水平度盘)，度，度盘中心在盘中心在o o点，过点，过ABAB、ACAC竖直面与水平竖直面与水平度盘交线为度盘交线为onon、omom，在水平度盘上读数，在水平度盘上读数为为n n、m m。则。则nomnom为所测得的水平角。为所测得的水平角。一般水平度盘是一般水平度盘是顺时针刻划顺时针刻划，则：，则：nom=m-n=(3-
3、1)nom=m-n=(3-1)nom=m-n=(3-1)nom=m-n=(3-1)43.1 角度测量原理角度测量原理竖直角竖直角是指在同一竖直面内，某一方向线与水平线的夹角。测是指在同一竖直面内，某一方向线与水平线的夹角。测量上又称为量上又称为倾斜角倾斜角或或竖角竖角，用，用表示。竖角有表示。竖角有仰仰角和角和俯俯角之分。夹角之分。夹角在水平线之上为角在水平线之上为“正正”，称为，称为仰角仰角；在水平线之下为；在水平线之下为“负负”，称，称为为“俯角俯角”。3.1.2 3.1.2 竖直角测量原理竖直角测量原理若在竖直面内，竖直方向与某一方若在竖直面内，竖直方向与某一方向线的夹角，称为向线的夹角
4、，称为“天顶距天顶距”用用Z Z表示表示。天顶距与竖直角的关系为：。天顶距与竖直角的关系为：=90=90-Z-Z(3-2)(3-2)=90=90-Z-Z(3-2)(3-2)竖直度盘竖直度盘视线水平时，竖盘读数为固定值视线水平时，竖盘读数为固定值9090或或270270。在竖直角测量时，只需。在竖直角测量时，只需读目标点一个方向值，便可算得竖直角读目标点一个方向值，便可算得竖直角。53.1 角度测量原理角度测量原理根据以上分析，经纬仪须有一根据以上分析，经纬仪须有一刻度盘刻度盘和在刻度盘上读数的和在刻度盘上读数的指标指标。观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能。观测水平角时，刻
5、度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能使之使之水平水平。为了瞄准不同方向，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转。为了瞄准不同方向，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转动，也能高低动，也能高低俯仰俯仰。当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一。当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直竖直面面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。盘读数。3.1.2 3.1.2 竖直角测量原理竖直角测量原理63.2 DJ6型光学经纬仪型光学经纬仪1 1、经纬仪概述、经纬仪概述经纬仪的种类繁多，如按读数系统区分，可以分成经纬仪的种类繁多，如按读数系统
6、区分，可以分成光学光学、游标游标和和电子经纬仪电子经纬仪等。现在使用的大多是光学经纬仪，它较之游标经纬等。现在使用的大多是光学经纬仪，它较之游标经纬仪有精度高、体积小、重量轻、密封性能良好等优点。电子经纬仪仪有精度高、体积小、重量轻、密封性能良好等优点。电子经纬仪将在本章最后一节作简要介绍。将在本章最后一节作简要介绍。我国对经纬仪编制了系列标准，分别为我国对经纬仪编制了系列标准，分别为DJ07DJ07、DJ1DJ1、DJ2DJ2、DJ6DJ6、DJ15DJ15及及DJ60DJ60等级别。其中等级别。其中0707、1 1、2 2、6 6、1515等数字，表示该仪器等数字，表示该仪器所能达到的精度
7、指标。如所能达到的精度指标。如DJ07DJ07和和DJ6DJ6分别表示水平方向测量一测回分别表示水平方向测量一测回的方向的方向中误差中误差不超过不超过0.70.7和和66的大地测量经纬仪。的大地测量经纬仪。光学光学游标游标电子经纬仪电子经纬仪73.2 DJ6型光学经纬仪型光学经纬仪2 2、DJ6DJ6级光学经纬仪的构造级光学经纬仪的构造各种型号的各种型号的DJ6DJ6级光学经纬仪的构造大致相同。级光学经纬仪的构造大致相同。物镜物镜粗瞄器粗瞄器对光螺旋对光螺旋读数目镜读数目镜望远镜目镜望远镜目镜转盘手轮转盘手轮基座基座导向板导向板堵盖堵盖水准器水准器反光镜反光镜自动归零钮自动归零钮83.2 DJ
8、6型光学经纬仪型光学经纬仪DJ6DJ6型光学经纬仪主要由基座、水平度盘和照准部三部分组成型光学经纬仪主要由基座、水平度盘和照准部三部分组成。基座基座水平度盘水平度盘照准部照准部变换手轮、复测器变换手轮、复测器2 2、DJ6DJ6级光学经纬仪的构造级光学经纬仪的构造93.3 DJ6型光学经纬仪读数装置和操作使用型光学经纬仪读数装置和操作使用2 2、读数方法、读数方法1 1、DJ6DJ6级光学经纬仪分微尺测微器光路图级光学经纬仪分微尺测微器光路图3.3.1 3.3.1 分微尺测微器及读数方法分微尺测微器及读数方法13453.18758.1103.3 DJ6型光学经纬仪读数装置和操作使用型光学经纬仪
9、读数装置和操作使用2 2、读数方法、读数方法1 1、原理原理3.3.2 3.3.2 单平板玻璃测微器及读数方法单平板玻璃测微器及读数方法量程量程30，分为，分为90格，格，分划值分划值20。92+d113.3 DJ6型光学经纬仪读数装置和操作使用型光学经纬仪读数装置和操作使用经纬仪的使用包括对中、整平、瞄准、读数四个步骤经纬仪的使用包括对中、整平、瞄准、读数四个步骤3.3.3 3.3.3 经纬仪的使用经纬仪的使用 对中对中对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一铅对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一铅垂线上。对中可用垂线上。对中可用垂球垂球或或光学对点器光学对点器对中。垂球对中精度一般在对
10、中。垂球对中精度一般在3mm3mm之内，光学对点器对中可达之内，光学对点器对中可达1mm1mm。整平整平整平的目的是使仪器竖轴在铅直位置，而水平度整平的目的是使仪器竖轴在铅直位置，而水平度盘在水平位置。图盘在水平位置。图3-123-12。123.3 DJ6型光学经纬仪读数装置和操作使用型光学经纬仪读数装置和操作使用3.3.3 3.3.3 经纬仪的使用经纬仪的使用 瞄准瞄准瞄准方法同水准仪操作，只是测量水平角时应使瞄准方法同水准仪操作，只是测量水平角时应使十字丝纵丝平分或夹准目标，并尽量对准目标底部。图十字丝纵丝平分或夹准目标，并尽量对准目标底部。图3-133-13。读数读数读数时要先读数时要先
11、调节反光镜，使读数窗明亮，调节反光镜，使读数窗明亮，旋转显微镜调焦螺旋，使刻划旋转显微镜调焦螺旋，使刻划数字清晰，然后读数。测竖直数字清晰，然后读数。测竖直角时注意调节竖盘水准气泡微角时注意调节竖盘水准气泡微动螺旋，使动螺旋，使气泡居中后再读数气泡居中后再读数。133.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.1 3.4.1 水平角测量水平角测量水平角测量有测回法和方向观测法两种水平角测量有测回法和方向观测法两种 测回法测回法常用于测量两个方向之间的常用于测量两个方向之间的单角单角。图。图3-143-14。盘左盘左(正镜正镜)、L L=b=bL L-a-aL L 、上、上半测回半
12、测回(AB)(AB)(3-3)2RL盘右盘右(倒镜倒镜)、R R=b=bR R-a-aR R 、下、下半测回半测回(BA)(BA)上、下半测回合称一测回，上、下半测回合称一测回，计算一测回平均角值。计算一测回平均角值。143.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.1 3.4.1 水平角测量水平角测量水平角测量有测回法和方向观测法两种水平角测量有测回法和方向观测法两种 测回法测回法常用于测量两个方向之间的常用于测量两个方向之间的单角单角。图。图3-143-14。测回法用盘左、盘右观测，可以消除仪器某些系统误差对测角测回法用盘左、盘右观测，可以消除仪器某些系统误差对测角的影响，校
13、核观测结果和提高观测成果精度。同一测回中，上、下的影响，校核观测结果和提高观测成果精度。同一测回中，上、下半测回角值之差和各测回间角值之差均不应超过相应细则、规范所半测回角值之差和各测回间角值之差均不应超过相应细则、规范所规定之容许值规定之容许值(4040)。否则应重测，如各较差合乎要求，则分别。否则应重测，如各较差合乎要求，则分别取平均值。取平均值。当测角精度要求较高时，往往要观测几个测回，为也当测角精度要求较高时，往往要观测几个测回，为也减少度盘分划误差的影响，各测回间应根据测回数减少度盘分划误差的影响，各测回间应根据测回数n n，按，按180180/n/n变换水平度盘位置。变换水平度盘位
14、置。153.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.1 3.4.1 水平角测量水平角测量 方向观测法方向观测法当一个测站上需要测量的方向数多于两个当一个测站上需要测量的方向数多于两个时，应采用方向观测法。当方向数多于三个时，每半个测回都从一时，应采用方向观测法。当方向数多于三个时，每半个测回都从一个选定的起始方向个选定的起始方向(称为零方向称为零方向)开始观测，在依次观测所需的各个开始观测，在依次观测所需的各个目标之后，再观测起始方向，称为目标之后，再观测起始方向，称为归零归零。此法也称为。此法也称为全圆方向法全圆方向法或或全圆测回法全圆测回法。上半测回上半测回、下半测回下半测
15、回、几个测几个测回回。如要提高观测精度，须观测多如要提高观测精度，须观测多个测回。各测回仍按个测回。各测回仍按180180/n/n的角度的角度间隔变换水平度盘的起始位置。间隔变换水平度盘的起始位置。半测回归零差，对于半测回归零差，对于DJ6DJ6经纬仪经纬仪，归零差不应超过，归零差不应超过1818，否则应，否则应重新观测。重新观测。163.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.1 3.4.1 水平角测量水平角测量 方向观测法方向观测法方向观测法成果计算方向观测法成果计算计算两倍照准差计算两倍照准差(2c)(2c)值值2c=2c=盘左读数盘左读数-(-(盘右读数盘右读数1801
16、80)(3-4)(3-4)对于对于DJ2DJ2经纬仪，当竖直角小于经纬仪，当竖直角小于3 3时，时，2c2c不应超过不应超过1818，DJ6DJ6没有限差要求。没有限差要求。计算各方向的平均读数计算各方向的平均读数平均读数平均读数=1/2=1/2盘左读数盘左读数+(+(盘右读数盘右读数180180)(3-5)(3-5)计算的结果称为计算的结果称为方向值方向值。起始方向有两个平均值，应将此两数。起始方向有两个平均值，应将此两数再次平均，作为起始方向的方向值，并括以括号。再次平均，作为起始方向的方向值，并括以括号。平均读数平均读数=1/2=1/2盘左读数盘左读数+(+(盘右读数盘右读数180180
17、)(3-5)(3-5)2c=2c=盘左读数盘左读数-(-(盘右读数盘右读数180180)(3-4)(3-4)173.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.1 3.4.1 水平角测量水平角测量 方向观测法方向观测法计算归零后的方向值计算归零后的方向值将各方向的平均读数减去起始方向的平均读数将各方向的平均读数减去起始方向的平均读数(括号内括号内)，即得，即得各方向的各方向的归零方向值归零方向值。同一方向值各测回互差不超过。同一方向值各测回互差不超过2424。起始方向的归零值为零起始方向的归零值为零。计算各测回归零后方向值的平均值计算各测回归零后方向值的平均值取各测回同一方向归零后
18、的方向值的取各测回同一方向归零后的方向值的平均值平均值作该方向的最后结作该方向的最后结果。在取平均值之前，应计算同一方向归零后的方向值各测回之间果。在取平均值之前，应计算同一方向归零后的方向值各测回之间的差数有无超限，如果超限，则应重测。的差数有无超限，如果超限，则应重测。计算各目标间水平角值计算各目标间水平角值将相邻两方向值减即可求得。将相邻两方向值减即可求得。183.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.1 3.4.1 水平角测量水平角测量全全圆圆方方向向观观测测法法测测水水平平角角 读读 数数 测测站站 测测回回 目目标标 盘盘 左左 盘盘 右右 2C=左左-右右(平平
19、均均)方方向向值值 归归零零方方向向值值 各各测测回回平平均均方方向向值值 水水平平角角值值 A 00200 1800210-10(00206)00205 00000 B 523340 2323340 0 523340 523134 C 912120 2712130-10 912125 911919 D 1384230 3184250-20 1384240 1384240 3 1 A 00200 1800212-12 00206 1800212 A 900120 2700130-10(90115)900115 00000 00000 B 1423300 3223300 0 1423300 52
20、3145 523140 C 1812040 012050-10 1812045 911930 911924 D 2284200 484210-10 2284205 1384050 1384042 3 2 A 900110 2700120-10 900120 00000 523140 384844 472118 各方向平均读各方向平均读数数-括号内数括号内数2c=2c=盘左读数盘左读数-(盘右读数盘右读数180180)平均读数平均读数=1/2=1/2盘左读数盘左读数+(+(盘右读数盘右读数180180)193.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.2 3.4.2 竖直角测量竖直
21、角测量 竖盘结构竖盘结构经纬仪竖盘包括经纬仪竖盘包括竖直度盘竖直度盘、竖盘指标水准管竖盘指标水准管和和竖盘指标水准管竖盘指标水准管微动螺旋微动螺旋。竖盘固定在横轴的一端，随望远镜竖盘固定在横轴的一端，随望远镜一起在竖直面内转动。一起在竖直面内转动。测微尺的零分划线是竖盘读数的指测微尺的零分划线是竖盘读数的指标，可以把它看成是与竖盘指标水准管标，可以把它看成是与竖盘指标水准管连成一体的。指标水准管气泡居中，指连成一体的。指标水准管气泡居中，指标即处于正确位置，此时，如望远镜视标即处于正确位置，此时，如望远镜视准轴水平，竖盘读数则应为准轴水平，竖盘读数则应为9090的整数的整数倍倍(即即0 0、9
22、090180180、270270中的一个中的一个)，这个读数称，这个读数称始读数始读数。当望远镜转动。当望远镜转动瞄准不同高度目标时，竖盘随之转动而瞄准不同高度目标时，竖盘随之转动而指标不动，因而可读得望远镜不同位置指标不动，因而可读得望远镜不同位置的竖盘读数，以计算竖直角。的竖盘读数，以计算竖直角。203.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.2 3.4.2 竖直角测量竖直角测量 竖盘结构竖盘结构竖盘是由光学玻璃制成，刻划的注记有竖盘是由光学玻璃制成，刻划的注记有顺时针顺时针方向与方向与逆时针逆时针方方向两种。见图向两种。见图3-173-17。不同刻划的经纬仪其竖直角公式不
23、同。当望远。不同刻划的经纬仪其竖直角公式不同。当望远镜抬高，竖盘读数增加时，竖直角为：镜抬高，竖盘读数增加时，竖直角为：=读数读数-起始读数起始读数=L-90=L-90 (3-6)(3-6)反之，反之，=起始读数起始读数-读数读数=90=90-L-L (3-7)(3-7)213.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.2 3.4.2 竖直角测量竖直角测量仪器安置在测站点上，对中、整平。盘左位置瞄准目标点，仪器安置在测站点上，对中、整平。盘左位置瞄准目标点，使十字丝中横丝精确切准目标顶端，见图使十字丝中横丝精确切准目标顶端，见图3-183-18。调节竖盘指标水准。调节竖盘指标水准
24、管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读数为管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读数为L L。用盘右位置再瞄准目标点，调节竖盘指标水准管，使气泡居用盘右位置再瞄准目标点，调节竖盘指标水准管，使气泡居中，读数为中，读数为R R。计算竖直角时，首先判断竖直角计算公式，如图计算竖直角时，首先判断竖直角计算公式，如图3-193-19所示：所示：盘左位置盘左位置 L L=90=90-L-L(3-8)(3-8)盘右位置盘右位置 R R=R-270=R-270(3-9)(3-9)一测回角值为一测回角值为：=1/2(=1/2(L L+R R)=1/2(R-L-180)=1/2(R-L-180)(3-10)(
25、3-10)竖直角观测与计算竖直角观测与计算L L=90=90-L-L(3-8)(3-8)R R=R-270=R-270 (3-9)(3-9)=1/2(=1/2(L L+R R)=1/2(R-L-180)=1/2(R-L-180)(3-10)(3-10)将各观测数据填入竖直角观测手簿将各观测数据填入竖直角观测手簿(表表3-3)3-3)，利用上列各式逐，利用上列各式逐项计算，得出一测回竖直角。项计算，得出一测回竖直角。低处目标的观测、计算方法与此相同。低处目标的观测、计算方法与此相同。223.4 水平角和竖直角测量方法水平角和竖直角测量方法3.4.2 3.4.2 竖直角测量竖直角测量测测站站 目目
26、标标 竖竖 盘盘位位 置置 竖竖 盘盘 读读 数数 半半 测测 回回 竖竖 直直 角角 指指标标差差 一一 测测 回回 竖竖直直 角角 左左 711236 +184724 P 右右 2884700 +184700-12 +184712 左左 961842-61842 O P 右右 2634100 -61900-9 -61851 竖直角观测手簿竖直角观测手簿表表3-3=1/2(R+L-360)233.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正从测角原理可知，经纬仪有以从测角原理可知，经纬仪有以下四个轴线下四个轴线(见图见图3-20)3-20)，即水准管，即水准管轴轴(LL)(LL)，竖轴，竖轴(V
27、V)(VV)，望远镜视准轴，望远镜视准轴(CC)(CC)，横轴，横轴(HH)(HH)。此外望远镜还有。此外望远镜还有十字丝。这些轴系应满足以下条件十字丝。这些轴系应满足以下条件：LL LL VV VV CC CC HH HH HH HH VV VV 十字丝垂直于横丝十字丝垂直于横丝243.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正检验目的是使仪器满足照准部水准管垂直仪器竖轴的几何条件检验目的是使仪器满足照准部水准管垂直仪器竖轴的几何条件。使仪器整平后，保证竖轴铅直，水平度盘保持水平。使仪器整平后，保证竖轴铅直，水平度盘保持水平。检验方法检验方法 校正校正(图图3-21)3-21)3.5.1 3.
28、5.1 照准部水准管轴垂直于竖轴的检验与校正照准部水准管轴垂直于竖轴的检验与校正253.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 检验方法检验方法检验目的是使竖丝铅直，保证精确瞄准目标检验目的是使竖丝铅直，保证精确瞄准目标。用十字丝中点精确瞄准一个清晰目标点。用十字丝中点精确瞄准一个清晰目标点P P，然后锁紧望远镜制动，然后锁紧望远镜制动螺旋。慢慢转动望远镜微动螺旋，使望远镜上、下移动。如螺旋。慢慢转动望远镜微动螺旋，使望远镜上、下移动。如P P点沿点沿竖丝移动，则满足条件，否则需校正。竖丝移动，则满足条件，否则需校正。3.5.2 3.5.2 十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正十字丝竖丝垂直于横
29、轴的检验与校正 校正校正其其校正方法如同水准仪校正方法如同水准仪校正。校正。263.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 检验方法检验方法检验目的当横轴水平时，望远镜绕横轴旋转检验目的当横轴水平时，望远镜绕横轴旋转，其视准面应是与横轴正交的铅垂面。若视准轴与横轴不垂直，望，其视准面应是与横轴正交的铅垂面。若视准轴与横轴不垂直，望远镜将扫出一个圆锥面。用该仪器测量同一铅垂面内不同高度目标远镜将扫出一个圆锥面。用该仪器测量同一铅垂面内不同高度目标时，所测水平度盘读数不一样，产生测角误差。仪器检验常用四分时，所测水平度盘读数不一样，产生测角误差。仪器检验常用四分之一法。图之一法。图3-233-2
30、3，在平坦地区选择距离，在平坦地区选择距离60m60m的的A A、B B两点两点3.5.3 3.5.3 视准轴垂直于横轴的检验与校正视准轴垂直于横轴的检验与校正BB1 1OBOB2 2=4C=4C，为，为4 4倍照准差。由此算得：倍照准差。由此算得：(3-11)DBBc421对于对于DJ6DJ6型经纬仪，当型经纬仪，当c60c60时必须校正。时必须校正。273.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 校正校正在盘右位置，保持在盘右位置，保持B B尺不动，在尺不动，在B B尺上定出尺上定出B B3 3点，使点，使3.5.3 3.5.3 视准轴垂直于横轴的检验与校正视准轴垂直于横轴的检验与校正2
31、14132BBBBOBOB3 3便与横轴垂直。用校正便与横轴垂直。用校正针拨十字丝校正螺旋针拨十字丝校正螺旋(左、右左、右)，见图，见图3-243-24，一松一紧，平移，一松一紧，平移十字丝分划板，直到十字丝交十字丝分划板，直到十字丝交点与点与B B3 3点重合，最后旋紧螺丝点重合，最后旋紧螺丝。283.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 检验检验此项检验是保证当竖轴铅直时，横轴应水平；否此项检验是保证当竖轴铅直时，横轴应水平；否则，视准轴绕横轴旋转轨迹不是铅垂面，而是一个倾斜面。则，视准轴绕横轴旋转轨迹不是铅垂面，而是一个倾斜面。3.5.4 3.5.4 横轴垂直于竖轴的检验与校正横轴垂
32、直于竖轴的检验与校正在距墙在距墙30m30m处安置经纬仪，在盘左位置处安置经纬仪，在盘左位置瞄准墙上一个明显高点瞄准墙上一个明显高点P P，见图，见图3-253-25。要求仰。要求仰角应大于角应大于3030。固定照准部，将望远镜大致。固定照准部，将望远镜大致水平。在墙上标出十字丝中点对应位置水平。在墙上标出十字丝中点对应位置P P1 1。再用盘右瞄准再用盘右瞄准P P点，同法在墙上标出点，同法在墙上标出P P2 2点。若点。若P P1 1与与P P2 2重合，表示横轴垂直于竖轴。不重合重合，表示横轴垂直于竖轴。不重合，则条件不满足，对水平角测量影响为，则条件不满足，对水平角测量影响为i i角，
33、角，可用下式计算：可用下式计算：(3-12)cot221Dppi对于对于DJ6型经纬仪，若型经纬仪，若I20则需则需校正。校正。293.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 校正校正用望远镜瞄准用望远镜瞄准P P1 1P P2 2直线的中点直线的中点P PM M，固定照准部。，固定照准部。然后抬高望远镜使十字丝交点移到然后抬高望远镜使十字丝交点移到PP点。由于点。由于i i角的影响，角的影响，PP与与P P不重合。校正时应打开支架抗病，放松支架内的校正螺丝，使横轴不重合。校正时应打开支架抗病，放松支架内的校正螺丝，使横轴一端升高或降低，直到十字丝交点对准一端升高或降低，直到十字丝交点对准P
34、 P点。注意，由于经纬仪横点。注意，由于经纬仪横轴密封在支架内，该项校正应由专业维修人员进行。轴密封在支架内，该项校正应由专业维修人员进行。3.5.4 3.5.4 横轴垂直于竖轴的检验与校正横轴垂直于竖轴的检验与校正303.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正竖盘指标差竖盘指标差望远镜视线水平、竖盘水准管气泡居中时，其望远镜视线水平、竖盘水准管气泡居中时，其指标不恰好在指标不恰好在9090或或270270，而与正确位置差一个小角，而与正确位置差一个小角，称为竖，称为竖盘指标差。见图盘指标差。见图3-263-26。3.5.5 3.5.5 竖盘指标差及其检校竖盘指标差及其检校此时进行竖直角测此
35、时进行竖直角测量，盘左读数为量，盘左读数为9090+。正确的竖直角为：。正确的竖直角为：=(90=(90+)-L+)-L (3-13)(3-13)=(90=(90+)-L+)-L (3-13)(3-13)313.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正盘右读数为盘右读数为270270+。3.5.5 3.5.5 竖盘指标差及其检校竖盘指标差及其检校正确的竖直角为：正确的竖直角为：=R-(270=R-(270+)+)(3-14)(3-14)=R-(270=R-(270+)+)(3-14)(3-14)将式将式(3-8)(3-8)、(3-9)(3-9)两式两式代入代入(3-13)(3-13)、(3-1
36、4)(3-14)得得=L L+(3-15)+(3-15)=R R-(3-16)-(3-16)=L L+(3-15)+(3-15)=R R-(3-16)-(3-16)将式将式 (3-15)(3-15)、(3-16)(3-16)相加除以相加除以2 2，得：，得：2RL此式与此式与 (3-10)(3-10)相同，相同，可见在竖直角观测中，用可见在竖直角观测中，用正倒镜观测取其均值可以消除竖盘指标差的影正倒镜观测取其均值可以消除竖盘指标差的影响，提高成果精度响，提高成果精度。323.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正指标差可用于检查观测质量。在同一测站上，观测不同目标时指标差可用于检查观测质量。
37、在同一测站上，观测不同目标时，DJ6DJ6型经纬仪指标差变化范围为型经纬仪指标差变化范围为2525。此外，在精度要求不高或。此外，在精度要求不高或不便纵转望远镜时，可先测定指标差不便纵转望远镜时，可先测定指标差，在以后观测时只作，在以后观测时只作正镜正镜观观测，求测，求L L，按式，按式(3-15)(3-15)求竖直角求竖直角。3.5.5 3.5.5 竖盘指标差及其检校竖盘指标差及其检校指标差若超出指标差若超出11应校正应校正。校正校正时，应用盘右位置照准原目标。转动竖盘指标水准管微动时，应用盘右位置照准原目标。转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘读数为正确值螺旋，使竖盘读数为正确值(R R-)
38、-)。此时气泡不再居中，再用校。此时气泡不再居中，再用校正针拨动竖盘水准管校正螺丝，使气泡居中。这项工作应反复进行正针拨动竖盘水准管校正螺丝，使气泡居中。这项工作应反复进行，直至，直至在规定范围之内。在规定范围之内。(3-17)360(212LRLR对图对图3-193-19中型式的竖盘，指标差可用下式求得：中型式的竖盘，指标差可用下式求得：333.5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正检验检验校正的目的是使光学对点器的视准轴与仪器竖轴线校正的目的是使光学对点器的视准轴与仪器竖轴线重合。重合。3.5.6 3.5.6 光学对点器的检校光学对点器的检校校正校正343.6 角度测量误差分析及注意事项
39、角度测量误差分析及注意事项仪器误差仪器误差仪器误差包括仪器校正之后的残余误差及仪器仪器误差包括仪器校正之后的残余误差及仪器加工不完善引起的误差。加工不完善引起的误差。3.6.1 3.6.1 角度测量误差源角度测量误差源视准轴误差视准轴误差望远镜视准轴不垂直于横轴时，其偏离垂直望远镜视准轴不垂直于横轴时，其偏离垂直位置的角值位置的角值C C称为称为视准误差视准误差或或照准差照准差。由于盘左、盘右观测时符号。由于盘左、盘右观测时符号相反，故水平角测量时，相反，故水平角测量时，可采用盘左、盘右取平均的方法加以消除可采用盘左、盘右取平均的方法加以消除横轴误差横轴误差(支架差支架差)是由于支承横轴的支架
40、有误差，造成是由于支承横轴的支架有误差，造成横轴与竖轴不垂直。盘左、盘右观测时对水平角影响为横轴与竖轴不垂直。盘左、盘右观测时对水平角影响为i i角误差，角误差，并且方向相反，并且方向相反，也可采用盘左、盘右取平均的方法加以消除也可采用盘左、盘右取平均的方法加以消除。竖轴倾斜误差竖轴倾斜误差 是由于水准管轴不垂直于竖轴，以及竖是由于水准管轴不垂直于竖轴，以及竖轴水准管不居中引起的误差。这时，竖轴偏离竖直方向一个小角度轴水准管不居中引起的误差。这时，竖轴偏离竖直方向一个小角度，从而引起横轴倾斜及度盘倾斜，造成测角误差。此误差与正、倒，从而引起横轴倾斜及度盘倾斜，造成测角误差。此误差与正、倒镜观测
41、无关，并且随望远镜瞄准不同方向而变化，镜观测无关，并且随望远镜瞄准不同方向而变化，不能用正、倒镜不能用正、倒镜取平均的方法消除取平均的方法消除。因此，。因此，测量前应严格检校仪器，观测时仔细整测量前应严格检校仪器，观测时仔细整平，并始终保持照准部水准管气泡居中，气泡不可偏离一格平，并始终保持照准部水准管气泡居中，气泡不可偏离一格。353.6 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项仪器误差仪器误差3.6.1 3.6.1 角度测量误差源角度测量误差源度盘偏心差度盘偏心差是由于度盘加工是由于度盘加工及安装不完善引起的。使照准部旋转中及安装不完善引起的。使照准部旋转中心心C1C1与水平度
42、盘圆心与水平度盘圆心C C不重合引起读数不重合引起读数误差，见图误差，见图3-283-28。可用盘左、盘右读数可用盘左、盘右读数取平均的方法予以减小取平均的方法予以减小。度盘刻划不均匀误差度盘刻划不均匀误差 是由于仪器加工不完善引起的。是由于仪器加工不完善引起的。这项误差很小。高精度测量时，为了提高测角精度，这项误差很小。高精度测量时，为了提高测角精度，可利用度盘位可利用度盘位置变换手轮在各测回间变换度盘位置，减小这项误差的影响置变换手轮在各测回间变换度盘位置，减小这项误差的影响。竖盘指标差竖盘指标差 可以用盘左、盘右取平均的方法消除。可以用盘左、盘右取平均的方法消除。363.6 角度测量误差
43、分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项观测误差观测误差3.6.1 3.6.1 角度测量误差源角度测量误差源对中误差对中误差在测角时，若经纬仪对中有误差，将使仪器中在测角时，若经纬仪对中有误差，将使仪器中心与测站点不在同一铅垂线上，造成测角误差。如图心与测站点不在同一铅垂线上，造成测角误差。如图3-293-29对中引起测角误差为对中引起测角误差为=+(=+(1 1+2 2)(3-)(3-18)18)=+(=+(1 1+2 2)(3-18)(3-18)(3-19)sin(D sin2211eeD(3-20)sin(sin2121DDe从上式可见，这项误差与偏心距成正比，与边长成反比，不能从上式可
44、见，这项误差与偏心距成正比，与边长成反比，不能通过观测方法消除，通过观测方法消除，所以测水平角时要仔细对中，在短边测量时更所以测水平角时要仔细对中，在短边测量时更要严格对中要严格对中。373.6 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项观测误差观测误差3.6.1 3.6.1 角度测量误差源角度测量误差源目标偏心误差目标偏心误差 是由于标杆倾是由于标杆倾斜引起的。如标杆倾斜，又没有瞄准底斜引起的。如标杆倾斜，又没有瞄准底部，则产生目标偏心误差，见图部，则产生目标偏心误差，见图3-303-30。O O为测站，为测站，A A为地面目标点，为地面目标点，AAAA为为标杆，杆长标杆，杆长d
45、d，杆倾角，杆倾角。目标偏心差。目标偏心差为：为：e=dsine=dsin (3-(3-21)21)e=dsine=dsin (3-21)(3-21)目标偏斜对观测方向影响为：目标偏斜对观测方向影响为：(3-22)DdDesin从上式可见，目标偏心误差对水平方向影响与从上式可见，目标偏心误差对水平方向影响与e e成正比，与边成正比，与边长成反比。为减少这项误差，长成反比。为减少这项误差，测角时标杆应竖直，并尽可能瞄准底测角时标杆应竖直，并尽可能瞄准底部部。383.6 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项观测误差观测误差3.6.1 3.6.1 角度测量误差源角度测量误差源对于对于
46、DJ6DJ6型经纬仪，型经纬仪，v=28,mv=28,mv v=2.22.2。照准误差照准误差 测角时由人眼通过望远镜瞄准目标产生的误测角时由人眼通过望远镜瞄准目标产生的误差称为照准误差。影响照准误差的因素很多，如望远镜放大倍数、差称为照准误差。影响照准误差的因素很多，如望远镜放大倍数、人眼分辨率、十字丝的粗细、标志形状和大小、目标影像亮度、颜人眼分辨率、十字丝的粗细、标志形状和大小、目标影像亮度、颜色等。人眼分辨两个点的最小视角约为色等。人眼分辨两个点的最小视角约为6060，通常以此作为眼睛的，通常以此作为眼睛的鉴别角。当使用放大倍率为鉴别角。当使用放大倍率为V V的望远镜瞄准目标时，鉴别能
47、力可提的望远镜瞄准目标时，鉴别能力可提高高V V倍，这时该仪器的瞄准误差为倍，这时该仪器的瞄准误差为 m mv v=60/V60/V照准误差无法消除，只有从目标的形状、大小、颜色、亮度照准误差无法消除，只有从目标的形状、大小、颜色、亮度m mv v=60/V60/V读数误差读数误差读数误差主要取决于仪器读数设备。对于采用读数误差主要取决于仪器读数设备。对于采用分微尺测微器读数系统的经纬仪，读数中误差为测微器最小分划值分微尺测微器读数系统的经纬仪，读数中误差为测微器最小分划值的的1/101/10，即，即0.1=60.1=6。393.6 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项外界条件
48、的影响外界条件的影响3.6.1 3.6.1 角度测量误差源角度测量误差源观测在一定的外界条件下进行，外界条件对观测质量有直接影观测在一定的外界条件下进行，外界条件对观测质量有直接影响，如响，如松软的土壤松软的土壤和和大风大风影响仪器的稳定；影响仪器的稳定；日晒日晒和和温度温度变化影响水变化影响水准管气泡的运动；准管气泡的运动；大气层受大气层受地面热辐射的影响会引起目标影象的跳地面热辐射的影响会引起目标影象的跳动等。这些才会给观测水平角带来误差。动等。这些才会给观测水平角带来误差。因此，要选择目标成象清晰稳定的有利时间观测，设法克服或因此，要选择目标成象清晰稳定的有利时间观测，设法克服或避开不得
49、条件的影响，以提高观测成果的质量。避开不得条件的影响，以提高观测成果的质量。403.6 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项3.6.2 3.6.2 水平角观测注意事项水平角观测注意事项仪器安置的高度应合适，脚架应踩实，中心螺旋拧紧，观测仪器安置的高度应合适，脚架应踩实，中心螺旋拧紧，观测时手不扶脚架，转动照准部及使用各种螺旋时，用力要轻。时手不扶脚架，转动照准部及使用各种螺旋时，用力要轻。若观测目标的高度相差较大，特别要注意仪器整平。若观测目标的高度相差较大，特别要注意仪器整平。对中要准确。测角精度要求越高，或边长越短，则对中要求对中要准确。测角精度要求越高，或边长越短，则对中
50、要求越严格。越严格。观测时要消除视差，尽量用十字丝交点照准目标底部或桩上观测时要消除视差，尽量用十字丝交点照准目标底部或桩上小钉。小钉。按观测顺序记录水平度盘读数，注意检查限差。发现错误，按观测顺序记录水平度盘读数，注意检查限差。发现错误，立即重测。立即重测。水准管气泡应在观测前调好，一测回过程中不允许再调，如水准管气泡应在观测前调好，一测回过程中不允许再调，如气泡偏离中心超过两格时，应再次整平重测该测回。气泡偏离中心超过两格时，应再次整平重测该测回。413.7 电子经纬仪电子经纬仪电子经纬仪与光学经纬仪的根本区别在于它用微机控制的电子电子经纬仪与光学经纬仪的根本区别在于它用微机控制的电子测角
