第三章角度测量

1、 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 一一.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 a b c A B C 也可看成是包含BA、BC视线 的两个铅垂面之间的两面角。 0 c a 水平度盘水平度盘 =c-a=c-a 二二.竖直角观测原理竖直角观测原理 天顶 铅 垂 线 水平线 A C A Z C Z A C B 0 90 180 270 竖直角竖直角在同一铅垂面内，瞄准目标的倾

2、斜视线与 水平视线的夹角(也叫垂直角垂直角)。 =090 ，仰角为正，俯角为负。 经纬仪的等级 和用途 DJ6经纬仪的构造 DJ2经纬仪 2-2经纬仪的构造及度盘读数 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 40mm 30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、3-1 经纬仪系列技术参数和用途 i ( (一一).).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 三三.DJ6DJ6经纬仪的构造经纬仪的构造 ( (二二).).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 ( (三三).).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

4、变度盘位置，要使用复测 扳手或度盘变换手轮。 0 90 180 270 0 90 180 270 ( (四四).J6).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 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 =60=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： 7304 24 1.1.分微尺测微分微尺测微利用度盘刻度

5、线，在分微尺上读数。 01 7373 2.2.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： 92 1728 2-3水平角观测 一一. .经纬仪的安置经纬仪的安置 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。

6、 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。 B CA ( (一一).).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。 1 1、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

7、； 脚架适当踩实。 一一. .经纬仪的安置经纬仪的安置 1 2 3 气泡居中，3与1、2等高 ( (二二).).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 1 2 3 图3-14 光学对中步骤：光学对中步骤：对准、调平、整平、对中 ( (三三) .) .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。

8、二、水平角观测方法二、水平角观测方法 ( (一一).).测回法测回法观测程序： 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 J K B 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。 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

9、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 测站测站 J K B 右 K J 2542406 1800500 741906 B 左 J K 00418 742342 741924 741915 测站 竖盘 位置 目标 水平度盘 读 数 半测回角 一测回 平均角 第第2方向方向 A C B 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 A C 01030 2143342 右 A C 2142312 2142254 2142303 测站 竖盘 位置 目标 水平度盘 读 数 半测回角 一

10、测回 平均角 1801118 343412 ( (二二).).全圆方向法全圆方向法 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”。 A B C D E 全圆方向法 零方向 盘 左 盘 右 2-4 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 天顶天顶 铅 垂 线 水平线 A C A Z C Z A C B 0 90 180 270 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

11、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： AB hDtg hhil 一一.竖直度盘构造竖直度盘构造 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。 90 1800 270 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1. 1.铅垂线；2.竖盘；3.望远镜物镜；4. 横轴；5. 竖盘水准管微动螺旋；6.支架外壳；7.水准管观察镜；8.竖 盘水准管；9. 望远镜目镜；10. 竖盘水准管支架；11.

12、竖盘读数棱镜；12.竖盘读数透镜. 180180 270270 0 0 9090 盘左盘左 指标线指标线 270 270 9090 0 0 180180 盘右盘右 指标线指标线 0 0 270270 180 180 9090 盘左盘左 指标线指标线 270270 9090 180180 0 0 盘右盘右 指标线指标线 1、顺时针注记、顺时针注记 左 左=90 -L 右 右=R-270 故一测回竖直角故一测回竖直角 =（左 左+右右） ） /2 问题：问题：左 左= ？ ？ 右 右=？ ？ 故有故有:左 左= L -90 右 右=270 - R 一测回竖直角一测回竖直角: =（左 左+右右） ）

13、/2 180180 270270 0 0 9090 x 盘左盘左 （2 2）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。 一般规范规定，指标差变动范围，一般规范规定，指标差变动范围，J625J625、J215 J215 。 （1）指标差）指标差: 对于顺时针注记的：对于顺时针注记的： 正确的竖直角正确的竖直角=90=90-(L-x)=-(L-x)=左左+x +x = =（R-xR-x）-270-270=右右-x-x x=x=（右右- - 左）左）/2/2 经纬仪的主要轴线经纬仪的主要轴线: 1 1、竖轴、竖轴VV(vertical axis) VV(

14、vertical axis) 2 2、水准管轴、水准管轴LL(bubble LL(bubble tube axis) tube axis) 3 3、横轴、横轴HH(horizontal HH(horizontal axis) axis) 4 4、视准轴、视准轴CC(collimation CC(collimation axis) axis) 5 5 、圆水准器轴、圆水准器轴L LL L(circle (circle bubble axis)bubble axis) LL HH C C V V L L 一、经纬仪轴线应满足的条件一、经纬仪轴线应满足的条件 1 1、VVLL VVLL 照准部照准部 水准管轴的检校。水准管轴的检校。 2 2、HHHH十字丝竖丝十字丝竖丝 十字丝竖丝的检校十字丝竖丝的检校 3 3、HHCC HHCC 视准轴视准轴 的检校的检校 LL HH C C V V L L LL HH C C V V L L OB BB c 4 21 有： tgD PP i 2