重庆工商大学工程测量4-5

1、 无论是地形图的测绘或建筑物的定无论是地形图的测绘或建筑物的定位，还是道路、管线中心位置的测设都需位，还是道路、管线中心位置的测设都需要进行角度测量。要进行角度测量。 w角度是确定点位的基本要素之一角度是确定点位的基本要素之一 w角度测量是测量三项基本工作之一角度测量是测量三项基本工作之一3-1 水平角与竖直角观测原理水平角与竖直角观测原理水平角观测原理水平角观测原理(horizontal angle) 垂直角观测原理垂直角观测原理(vertical angle) 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）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

2、、斜距改正成平距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、水平角测量原理一、水平角测量原理望远镜在望远镜在铅垂面上铅垂面上下旋转下旋转水平水平度盘度盘在水在水平面平面旋转旋转水水平平面面a1o1b1AOB0ba水平度盘水平度盘 天顶天顶铅铅垂垂线线水平线水平线ABAZCZABB090 1802702 2、天顶距天顶距：视线方向：视线方向与天顶方向（铅垂线与天顶方向（铅垂线的反方向）所构成的的反方向）所构成的角。常用角。常用Z Z表示（表示（0 0- -180180），没有负值。），没有负值。光学经纬仪光学经纬仪电子经纬仪电子经纬仪水平度盘水平度

3、盘望望远远镜镜瞄准器瞄准器读读数数显显微微镜镜一般包括一般包括照准部、水平度盘和基座照准部、水平度盘和基座基座基座水平水平度盘度盘照准部照准部J6光光学经学经纬仪纬仪正面正面反面反面管水准器管水准器圆水准器圆水准器DJ6DJ6光学经纬仪的构造经纬仪的构造光学对中器光学对中器望远镜微望远镜微动螺旋动螺旋水平微动螺旋水平微动螺旋脚螺旋脚螺旋目镜目镜读数显微镜读数显微镜水平制动水平制动竖直制动竖直制动基座基座脚螺旋用于整平仪器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 顺时针顺时针0 0 360 360 刻度；刻度； 仪器整平，

4、水平度盘水平；仪器整平，水平度盘水平； 水平度盘与照准部相互脱离；水平度盘与照准部相互脱离；0901802700 09090180180270270提手提手物镜物镜粗瞄准器粗瞄准器数据通讯接口数据通讯接口光学对点器光学对点器显示屏显示屏键盘键盘园水准器园水准器管水准器管水准器脚螺旋脚螺旋基座锁紧钮基座锁紧钮竖直制动手轮竖直制动手轮竖直微动手轮竖直微动手轮电池盒电池盒提手锁紧螺丝提手锁紧螺丝赛特赛特S25SDJ电子经纬仪电子经纬仪 u 安置仪器；安置仪器；u 安置标杆；安置标杆；u 瞄准目标；瞄准目标；u 按键测角。按键测角。电子经纬仪的使用电子经纬仪的使用 对中、整平以对中、整平以及瞄准目标的

5、操作及瞄准目标的操作方法与光学经纬仪方法与光学经纬仪一样一样 图图3-143-14步骤步骤：粗略粗略对中、对中、粗略粗略整平、精确整平、精确对中并整平整平、精确整平、精确对中并整平转动照准部使管水转动照准部使管水准器平行任意一对准器平行任意一对脚螺旋的连线脚螺旋的连线照准部转照准部转9090，旋，旋转第三只脚螺旋，转第三只脚螺旋，使管水准器居中使管水准器居中左手左手大拇大拇指移指移动方动方向为向为气泡气泡移动移动方向方向操作步骤：操作步骤： 粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。单丝平分目标单丝平分目标双丝夹准目标双丝夹准目标竖丝视距丝中横丝经

6、纬仪安置：对中、整平经纬仪安置：对中、整平ABO 盘左位置盘左位置( (竖竖盘在望远镜盘在望远镜左边又称正左边又称正镜镜) ) 上半测回上半测回：盘左盘左 瞄准瞄准A A，读数，读数a a左左 瞄准瞄准B B，读数，读数b b左左下半测回下半测回：盘右盘右 瞄准瞄准B B，读数，读数b b右右 瞄准瞄准A A，读数，读数a a右右 左左= =b b左左-a-a左左 右右=b=b右右-a-a右右上、下半测回构成一个测回上、下半测回构成一个测回DJ6DJ6精度要求精度要求： 左左- - 右右 4040 取取: : =(=( 左左+ + 右右) )/ /2 2此法适应于此法适应于2目标单角测量目标单

7、角测量盘右位置盘右位置( (竖盘在望竖盘在望远镜右边又称倒镜远镜右边又称倒镜) ) 精度要求高时，需要多测回观测，为了减少度盘分划误精度要求高时，需要多测回观测，为了减少度盘分划误差的影响，起始方向第一个读数应调成差的影响，起始方向第一个读数应调成0 0 或或稍大于稍大于0 0 ，各测回间应根据测回数各测回间应根据测回数n n按按180180n n 变换水平度盘位置变换水平度盘位置 ；分、秒数写足二位；分、秒数写足二位；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）水平角观测记录（测回法）测站测站ABO 右右BA25

8、4 24 06 180 05 00 74 19 06 O左左AB 0 04 18 74 23 42 74 19 24 74 19 15 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第第2方向方向ACB第第1方向方向 表中盘右表中盘右C C读数小于读数小于A A读数，不够减时，应加读数，不够减时，应加360360 后再减。后再减。水平角观测记录（测回法）水平角观测记录（测回法）B左左AC 0 10 30 214 33 42 右右CA34 34 12 180 11 18 214 23 12 214 22 54 214 23 03 测站测站竖盘

9、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测测站站目目标标竖盘竖盘位置位置水平度盘读数水平度盘读数半测回角值半测回角值一测回平一测回平均角值均角值备注备注CACAB左左右右 0 20 45125 35 00180 21 15305 35 40125 14 15125 14 25125 14 20日期日期仪器型号仪器型号天气天气仪器编号仪器编号观测观测记录记录ABC12NoImageNoImageNoImageNoImageNoImage 2 2观测步骤：观测步骤： 安置仪器于安置仪器于O O点，盘左位置且使水平度盘读数略大于点，盘左位置且使水平度盘

10、读数略大于0 0时照准起始方向，如图中的时照准起始方向，如图中的A A点，读取水平度盘读数点，读取水平度盘读数a a左左 。 顺时针方向转动照准部，依次照准顺时针方向转动照准部，依次照准B B、C C、D D各个方向，各个方向，并分别读取水平度盘读数为并分别读取水平度盘读数为b b左左、c c左左、d d左左，继续转动再照准，继续转动再照准起始方向，得水平度盘读数为起始方向，得水平度盘读数为a a左左。二、全圆方向观测法二、全圆方向观测法 1.1.实用性实用性：在一个测站上，当观测方向：在一个测站上，当观测方向在三个以上时，一般采用全圆方向观测法在三个以上时，一般采用全圆方向观测法以盘右观测：

11、按逆时针方向依次照准以盘右观测：按逆时针方向依次照准A A、D D、C C、B B、A A，并分别读，并分别读取水平度盘读数。以上为下半个测回，其半测回归零差不应超取水平度盘读数。以上为下半个测回，其半测回归零差不应超过限差规定。每次读数都应按规定格式记入表过限差规定。每次读数都应按规定格式记入表3-23-2中。中。3全圆方向观测法的计算与限差全圆方向观测法的计算与限差 计算两倍照准误差计算两倍照准误差2c2c值：值：二倍照准误差是同一台仪器观测同二倍照准误差是同一台仪器观测同一方向盘左、盘右读数之差，简称一方向盘左、盘右读数之差，简称2c2c值。值。 2c=2c=盘左读数盘左读数- -（盘右

12、读数（盘右读数180180）一测回内各方向平均读数的计算：一测回内各方向平均读数的计算： 同一方向的平均读数同一方向的平均读数=盘左读数盘左读数+ +（盘右读数（盘右读数180180） 一测回归零方向值的计算：一测回归零方向值的计算： 将各个方向（包括起始方向）的平均读数减去起始方向将各个方向（包括起始方向）的平均读数减去起始方向的平均读数，即得各个方向的归零方向值。的平均读数，即得各个方向的归零方向值。 各测回平均方向值的计算：各测回平均方向值的计算： 每一测回各个方向都有一个归零方向值，当各每一测回各个方向都有一个归零方向值，当各测回同一方向的归零方向值之差不大于测回同一方向的归零方向值之

13、差不大于2424（针对（针对DJDJ6 6级经纬仪），则可取其级经纬仪），则可取其平均值平均值作为该方向的最后作为该方向的最后结果。结果。水平角值的计算：水平角值的计算：将右方向值减去左方向值即为该两将右方向值减去左方向值即为该两方向的夹角。方向的夹角。 仪器型号仪器型号半测回归零差半测回归零差各测回同方向各测回同方向2c2c值互差值互差各测回同一方各测回同一方向值互差向值互差DJ1DJ1DJ2DJ2DJ6DJ66 6 8 8 18 18 9 9 13 13 6610 10 2424 水平角观测手簿（全圆方向观测法）水平角观测手簿（全圆方向观测法）3-6垂直角观测 垂直角观测原理垂直角观测原理

14、 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 竖直角观测竖直角观测一一 、垂直角观测原理、垂直角观测原理天顶天顶铅垂线水平线ACAZCZACB090180270垂直角垂直角在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视 线与水平视线的夹角线与水平视线的夹角( (也叫竖直角也叫竖直角) )。 =0=09090 ，仰角为正，俯角为负。，仰角为正，俯角为负。垂直角的主要用途垂直角的主要用途D=SD=S coscos (2-4-1) (2-4-1)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：图图3

15、-20 3-20 斜距化为平距斜距化为平距lihhDhABtan(2-4-2)(2-4-2)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：图图3-21 3-21 三角高程测量三角高程测量ABhl支架支架横轴横轴水准管水准管反射镜反射镜竖盘竖盘指标指标管水准管水准器器竖盘水准管校正螺丝竖盘水准管校正螺丝竖盘竖盘读数读数指标线指标线竖盘竖盘指标指标管水准管水准器器微动螺旋微动螺旋望远镜目镜望远镜目镜竖盘竖盘竖盘读数指标竖盘读数指标竖盘指标管水准器竖盘指标管水准器竖盘指标管水准器微动螺旋竖盘指标管水准器微动螺旋二、竖盘构造二、竖盘构造27

16、027090901801800 0盘右盘右0 02702701801809090盘左盘左垂直度盘与读数指标垂直度盘与读数指标逆时针逆时针顺时针顺时针01801800盘盘左左90L左垂直角计算公式垂直角计算公式结果取平均：结果取平均：根据竖盘记注形式，确定竖直角计算公式，根据竖盘记注形式，确定竖直角计算公式，仰角为正、俯角为负。仰角为正、俯角为负。R 270右右左21L 90左270R右0 02702701801809090 x竖盘指标差竖盘指标差：视线水平，竖盘指标水准管气泡居视线水平，竖盘指标水准管气泡居中时，读数指标线与铅垂线的夹角。中时，读数指标线与铅垂线的夹角。竖盘指标差竖盘指标差指标

17、差计算公式：指标差计算公式：）或右左(21)360(21xRLx盘右时正确竖直角盘右时正确竖直角xxR右)270(右左21)(21右左xxLx左)90(180090270018027090 xx盘左盘右观测竖直盘左盘右观测竖直角取平均，可消除角取平均，可消除指标差的影响。指标差的影响。测测站站目目标标竖盘竖盘位置位置竖盘读数竖盘读数半测回竖直角半测回竖直角2倍指标差倍指标差一测回竖直角一测回竖直角备注备注 IJKM左左右右左左右右左左右右112 15 00247 44 38118 37 36241 22 02 84 06 10275 53 3022 15 0022 15 2228 37 362

18、8 37 58-5 53 50-5 53 3022 15 1128 37 47-5 53 40-22-22-20270 0 90 180 盘左计算公式左=L-90 右=270 -R垂直角必须带“+、-”号。垂直角观测记录垂直角观测记录竖直度盘圆水准轴搬运、长期使用中搬运、长期使用中的震动碰撞等原因，的震动碰撞等原因，在使用经纬仪之前在使用经纬仪之前要进行检验与校正，要进行检验与校正，通常是对主要轴线通常是对主要轴线间几何关系的验校。间几何关系的验校。LLLLHHCCVVLL此外，竖盘指标差为此外，竖盘指标差为0，光学对中器的光学垂线与仪器的竖轴重合，光学对中器的光学垂线与仪器的竖轴重合二、经纬

19、仪的检验与校正二、经纬仪的检验与校正 校正项目校正项目1.1.管水准轴管水准轴垂直于垂直于仪器竖轴仪器竖轴的检验与校正的检验与校正2.2.十字丝十字丝竖丝竖丝垂直于垂直于横轴横轴的检验与校正的检验与校正3.3.视准轴视准轴垂直于垂直于横轴横轴的检验与校正的检验与校正4.4.横轴横轴垂直于垂直于竖轴竖轴的检验与校正的检验与校正 5.5.圆水准器的检验与校正圆水准器的检验与校正6.6.竖盘指标差的检验与校正竖盘指标差的检验与校正7.7.光学对中器的检验和校正光学对中器的检验和校正了解各项目的检验与校正方法了解各项目的检验与校正方法校正目的LLLLVVVVHHHHVV VV 竖丝竖丝HHHHCCCCHHHH L LL LVV(VV(次要）次要）1、管水准轴垂直于仪器竖轴的检验与校正：目的：竖轴竖直理想关系结构：转动180拧脚螺旋拨校正螺丝气泡偏离气泡向中央移动一半气泡居中AAAc视准轴误差盘左盘右目的目的 横轴是否水平横轴误差i盘盘左左盘右竖轴不竖直引起的倾斜误差能否通过盘左盘竖轴不竖直引起的倾斜误差能否通过盘左盘右取平均值的方法消除？右取平均值的方法消除？二、观测误