现代测量学第三章

1、滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 学习目标理解角度测量的基本原理理解角度测量的基本原理认识光学经纬仪的构造及测角方法认识光学经纬仪的构造及测角方法了解经纬仪测角误差分析和经纬仪测角了解经纬仪测角误差分析和经纬仪测角注意事项注意事项第三章 角度测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 第三章 角度测量学习内容 3.1 角度测量原理角度测量原理 3.2 光学经纬仪光学经纬仪 3.3 电子经纬仪电子经纬仪 3.4 水平角测量水平角测量 3.5 垂直角测量垂直角测量 3.6 角度测量误差分析角度测量误差分析滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信

2、息与旅游学院现代测量学 3.1.1 角度测量概述角度测量是测量的基本工作之一角度测量是测量的基本工作之一角度测量包括水平角测量和竖直角测量角度测量包括水平角测量和竖直角测量 角度测量的主要仪器是经纬仪角度测量的主要仪器是经纬仪角度测量的意义角度测量的意义水平角坐标方位角坐标(确定直线的方向和点的平面位置）。竖直角把直线的倾斜长度换算为水平长度计算三角高程。3.1角度测量原理滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 3.1角度测量原理3.1.2 水平角测量原理水平角测量原理水平面A1O1B1AOB 如右图所示，

3、A、O、B是地面上任意三个点，OA和OB两条方向线所夹的水平角，即为OA和OB垂直投影在水平面H上的投影O1A1和O1B1所构成的角。1 1、水平角、水平角(horizontal angle)(horizontal angle) 从空间一点出发的两条空间直线在水平投影面上的夹角。范围：顺时针，水平角一般用表示，角值范围为0360。滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 2 2、水平角测量的原理、水平角测量的原理0ba水平度盘水平度盘(horizontal circle) 可在O点的上方任意高度处，水平安置一个带有刻度的圆盘，并使圆盘中心在过O点的铅垂线上；通过OA和OB

4、各作一铅垂面，设这两个铅垂面在刻度盘上截取的读数分别为a和b，则水平角的角值为：ab 用于测量水平角的仪器，必须具备一个用于测量水平角的仪器，必须具备一个能置于水平位置的水平度盘，且水平度盘的能置于水平位置的水平度盘，且水平度盘的中心位于水平角顶点的铅垂线上。中心位于水平角顶点的铅垂线上。3.1角度测量原理水平面A1O1B1AOB滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 3.1角度测量原理3.1.3 竖直角竖直角(vertical angle)测量原理测量原理天顶铅垂线水平线ACAZCZACB 观测目标的方向（视线）与同一竖直面内的水平线之间的夹角，称为该方向线的竖直角，

5、又称垂直角、倾角。通常用表示。 =090 ，仰角为正，俯角为负。滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 3.2 光学经纬仪3.2.1 光学经纬仪的基本构造经纬仪的种类繁多，如按读数系统区分，可以分经纬仪的种类繁多，如按读数系统区分，可以分成成光学光学、游标游标和和电子经纬仪电子经纬仪等。等。DJ07DJ07、DJ1DJ1、DJ2DJ2、DJ6DJ6、DJ15DJ15及及DJ60DJ60等级别。等级别。DJ07DJ07和和DJ6DJ6分别表示水平方向测量一测回的方向分别表示水平方向测量一测回的方向中中误差误差

6、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。滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 光光学经纬仪学经纬仪主要由基座、水平度主要由基座、水平度盘盘和照准部和照准部三部分三部分组组成。成。照准部照准部水平度盘水平度盘及竖直及竖直度盘度盘基座基座3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 4-2光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 1.照准部(alidade) 照准部照准部( (水平水平) )制动、微动制动、微动 望远镜望远镜( (竖直竖直) )制动、微动制动、微动 圆水准器圆水

7、准器 水准管水准管 望远镜望远镜 目镜调焦，物镜调焦，目镜调焦，物镜调焦， 粗瞄准器，十字丝粗瞄准器，十字丝 读数显微镜读数显微镜 竖直度盘竖直度盘 光学对点器光学对点器 复测扳手或度盘变换器复测扳手或度盘变换器 望远镜十字丝望远镜十字丝3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 脚螺旋用于整平仪器脚螺旋用于整平仪器2.水平度盘(horizontal circle)及竖直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 360360刻度；刻度； 水平度盘与照准部相互脱离；水平度盘与照准部相互脱离； 改变度盘位置，要使用度盘变换手轮或复测

8、扳手。改变度盘位置，要使用度盘变换手轮或复测扳手。0901802703.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 1 粗瞄器 2 望远镜制动螺旋 3 竖盘 4 基座 5 脚螺旋 6 固定螺旋 7 度盘变换手轮 8 光学对中器 9 自动归零旋纽 10 望远镜物镜光学经纬仪结构图（a）3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 3.2 光学经纬仪光学经纬仪结构图（b） 11 指标差调位盖板 12 反光镜 13 圆水准器 14 水平制动螺旋 15 水平微动螺旋 16 照准部水准管 17 望远镜微动螺旋 18 望远镜目镜 19

9、读数显微镜 20 对光螺旋滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 盘左盘左盘右盘右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滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 早期的经纬仪 金属度盘 用游标+放大镜读数3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 4-2光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 正面正面反面反面3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅

10、游学院现代测量学 3.2.2 光学经纬仪的使用光学经纬仪的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 对中对中对中的目的是使仪器的中心与测站对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一铅垂线上。对中可用点位于同一铅垂线上。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中。垂球对中精度一般在3mm3mm之内，光学对点器对之内，光学对点器对中可达中可达1mm1mm。 整平整平整平的目的是使仪器竖轴在铅直位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。置，而水平度盘在水平位置。3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院

11、滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 a、垂球垂球(plumb bob)法法（1）脚架头上移动仪器进行对中。）脚架头上移动仪器进行对中。（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）两步。）两步。BBCA3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 （1）大致水平大致对中）大致水平大致对中 眼睛看着对中器，拖动三脚架两个脚眼睛看着对中器，拖动三脚架两个脚, ,使仪器使仪器大致对中大致对中, ,并保持并保持“架头架头”大致水平。大致水平。（2）伸缩脚架粗平）伸缩脚架粗平 根据气泡位置，伸缩三脚架两个脚，使圆水根据气泡位置

12、，伸缩三脚架两个脚，使圆水准气泡居中。准气泡居中。b b、光学对中器法、光学对中器法3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 1 1）转动仪转动仪器，使水准管器，使水准管与与脚螺旋脚螺旋1 1、2 2连线连线平行平行。2 2）根据）根据气气泡位置泡位置运运用法用法则则，对对向旋向旋转转脚螺旋脚螺旋1 1、2 2 。3 3）转动仪转动仪器器90900 0，运运用法用法则则，旋，旋转转脚螺旋脚螺旋3 3 。气泡居中，气泡居中，1、2等高等高123气泡居中，气泡居中，3与与1、2等高等高123（3）脚螺旋精平）脚螺旋精平左手大拇指法则左手大拇指法则3.2 光学

13、经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 (4)架头上移动仪器，精确对中。架头上移动仪器，精确对中。 (5) 脚螺旋精平。脚螺旋精平。 (6) 反复（反复（4）、（）、（5）两步。）两步。对中和整平相互联系相互影响。用光学对中器时矛盾对中和整平相互联系相互影响。用光学对中器时矛盾更加特出。更加特出。 1，动脚架和脚螺旋使光学对点器的视准轴照准地面目标中心（不管整平） 2，伸缩脚架达到 “粗整平”（它不会破坏对中） 3，用脚螺旋“细整平” 4，用平移仪器基座达到“细对中” 5，重复3 、 4直到达到要求为止3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与

14、旅游学院现代测量学 瞄准瞄准瞄准方法同水准仪操作，只是测量水平角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。时应使十字丝纵丝平分或夹准目标，并尽量对准目标底部。3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 步骤步骤：粗瞄粗瞄制动制动调焦调焦微动精瞄。微动精瞄。注意：注意：瞄准时，尽量瞄准目标下部。瞄准时，尽量瞄准目标下部。 3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 测水平角用双丝夹粗目标测竖直角用横丝切目标顶部滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 读

15、数读数读数时要先调节反光镜，使读数读数时要先调节反光镜，使读数窗明亮，旋转显微镜调焦螺旋，使刻划数字清晰，窗明亮，旋转显微镜调焦螺旋，使刻划数字清晰，然后读数。测竖直角时注意调节竖盘水准气泡微动然后读数。测竖直角时注意调节竖盘水准气泡微动螺旋，使螺旋，使气泡居中后再读数气泡居中后再读数。影响瞄准精度的其它因素： 颜色和反差：黑白或红黄光亮度 空气的透明度：灰尘水气影响空气的透明度 目标与背景的反差目标轮廓的清晰度 大气湍流影响象的稳定3.2 光学经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 3.3电子经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学

16、3.3电子经纬仪滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 3.3电子经纬仪电子经纬仪与光学经纬仪相比较，主要差别在读数系统，其他如照准、对中、整平等装置是相同的。一、电子经纬仪的读数系统目前最高精度的电子经纬仪可显示到0.1，测角精度可达0.5。二、电子经纬仪的特点由于电子经纬仪是电子计数，通过置于机内的微型计算机，可以自动控制工作程序和计算，并可自动进行数据传输和存储，因而它具有以下特点：滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 3.3电子经纬仪 (一一) 读数在屏幕上自动显示，角度计量单位读数在屏幕上自动显示，角度计量单位(360六十进制、六十进

17、制、360十进制、十进制、400g、6400密密位位)可自动换算。可自动换算。(二二) 竖盘指标差及竖轴的倾斜误差可自动修正。竖盘指标差及竖轴的倾斜误差可自动修正。(三三) 有与测距仪和电子手簿连接的接口。与测距有与测距仪和电子手簿连接的接口。与测距仪连接可构成组合式全站仪，与电子手簿连接，可将仪连接可构成组合式全站仪，与电子手簿连接，可将观测结果自动记录，没有读数和记录的人为错误。观测结果自动记录，没有读数和记录的人为错误。(四四) 可根据指令对仪器的竖盘指标差及轴系关系可根据指令对仪器的竖盘指标差及轴系关系进行自动检测。进行自动检测。(五五) 如果电池用完或操作错误，可自动显示错误如果电池

18、用完或操作错误，可自动显示错误信息。信息。滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 3.3电子经纬仪 (六六) 可单次测量，也可跟踪动态目标连续测量。可单次测量，也可跟踪动态目标连续测量。但跟踪测量的精度较低。但跟踪测量的精度较低。(七七) 有的仪器可预置工作时间，到规定时间，则有的仪器可预置工作时间，到规定时间，则自动停机。自动停机。(八八) 根据指令，可选择不同的最小角度单位。根据指令，可选择不同的最小角度单位。(九九) 可自动计算盘左、盘右的平均值及标准偏差。可自动计算盘左、盘右的平均值及标准偏差。(十十) 有的仪器内置驱动马达及有的仪器内置驱动马达及CCD系统，可

19、自动系统，可自动搜寻目标。搜寻目标。根据仪器生产的时间及挡次的高低，某种仪器可能根据仪器生产的时间及挡次的高低，某种仪器可能具备上述的全部或部分特点。随着科学技术的发展，其具备上述的全部或部分特点。随着科学技术的发展，其功能还在不断扩展。功能还在不断扩展。滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 习题1、2、3、4。书本P70滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 1、水平角定义、水平角定义2、特点：顺时针、特点：顺时针0360水平面acABC0ca水平度盘水平度盘0901802703.4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信

20、息与旅游学院现代测量学 = =右右( (终终) )边边c-c-左左( (始始) )边边a a当当caca时时 = c = c a a 当当ca ca 时时 = c+360= c+360 a a 3、计算公式、计算公式水平面acABC0ca水平度盘水平度盘3.4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 常用的方法有：常用的方法有：u测回法测回法(method of observation set)u方向观测法方向观测法(method of direction observation) 也叫全圆观测法也叫全圆观测法3.4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息

21、与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 盘左盘左盘右盘右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3.4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 2、步骤、步骤：（1）盘左瞄准左边A，配度盘至000X，读取a左。（2）顺时针旋转瞄准右边B，读取b左。则上半测回角值: 1、适用：、适用：2个方向的单角（个方向的单角（AOB）一、测回法一、测回法3.4水平角测量水平角测量左= b左-a左滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 （4）逆时针旋转瞄准左边）逆时针旋转瞄准左边A，读取，读取a右右。 则下半测回

22、角值则下半测回角值: :右右= b= b右右-a-a右右（5）计算角值）计算角值 若：若：左左- -右4040（图根级）（图根级）则有：则有： = = （左左+ +右右）/2/2（3）倒镜成盘右，瞄准右边）倒镜成盘右，瞄准右边B，读取，读取b右右。3.4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 254 24 06180 05 0074 19 06右右ABO左左AB00 04 1874 23 42 74 19 2474 19 15ABO 测站测站竖盘竖盘位置位置目标目标水平度水平度盘读数盘读数 半测回半测回角值角值 一测回一测回角值角值 示示 意意 图图

23、3、测回法记录格式、测回法记录格式3.4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 u测回法小结测回法小结:u度盘配置方法度盘配置方法:ABBA左边盘右右边右边盘左左边逆时针倒镜顺时针 要提高测角精度，一方面可提高仪器等级，另一方面可增加测回数。若需对该角观测几个测回，则测回间按来配置水平度盘的初始位置。n180例：n=2 水平度盘按0、 90 来配置 n=3 水平度盘按0、 60、 120来配置3.4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 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

24、一测回 O第二测回 O左左右右ABABABAB0 00 3668 42 48 68 42 1268 42 09180 00 24 248 42 3068 42 0668 42 1590 10 12158 52 30270 10 18338 52 4268 42 1868 42 2468 42 21测回法观测手簿滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 1适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。2步骤：（有四个观测方向）步骤：（有四个观测方向）ABOCD（1）上半测回）上半测回盘盘左左零方向零方向二、方向观测法二、方向观测法3.4水平

25、角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 倒镜成盘右，逆时针依次观测A，D，C，B，A。多测回时测回间按1800/N的差值，来配置水平度盘 ABOCD盘盘右右零方向零方向（2）下半测回）下半测回 3.4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 （1）半测回归零差）半测回归零差: J2 12 ；J6 18 。（2）2C值（两倍照准误差）值（两倍照准误差）:2C=盘左读数盘右读数盘左读数盘右读数+180盘右读数大于盘右读数大于1802C=盘左读数盘右读数盘左读数盘右读数-180盘右读数小于盘右读数小于180 一测回内一

26、测回内2C互差：互差：J218 ；J6不作要求不作要求3计算、记录计算、记录3.4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 （3）各方向盘左、盘右读数的平均值：）各方向盘左、盘右读数的平均值： 平均值平均值=盘左读数盘左读数+ +（盘右读数（盘右读数180180 ）/2/2 注意：零方向观测两次，应将平均值再取平均。注意：零方向观测两次，应将平均值再取平均。（4）归零方向值）归零方向值将各方向平均值分别减去零方向平均值，即得各将各方向平均值分别减去零方向平均值，即得各方向归零方向值。方向归零方向值。（5）各测回归零方向值的平均值）各测回归零方向值的平均

27、值同一方向值各测回间互差同一方向值各测回间互差:J2 12 :J2 12 ；J6 24J6 243.4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 3.4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 1、上半测回归零差、上半测回归零差=000212- 000206=6。2、OA方向方向2C值值= 000212- 18000206=6。 ODOD方向方向2C2C值值= 182= 1820 00224- 20224- 20 00224=00224=0。 这两个方向的这两个方向的2C2C互差互差= 6= 63、OA方向盘左、

28、盘右读数的平均值：方向盘左、盘右读数的平均值： (0(00 00212+(1800212+(1800 00206-1800206-1800 0)/2=0)/2=00 002090209。 再取平均得：再取平均得：(0(00 00209+ 00209+ 00 00203)/2=00203)/2=00 00206 0206 OD OD方向盘左、盘右读数的平均值：方向盘左、盘右读数的平均值： (182(1820 00224+(20224+(20 00224+1800224+1800 0)/2=182)/2=1820 002240224。方向观测法记录计算的实例讲解：方向观测法记录计算的实例讲解：3.

29、4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 4、OB方向的归零方向值：方向的归零方向值： 51510 01536-01536-00 00206= 510206= 510 013301330。 ODOD方向的归零方向值：方向的归零方向值： 1821820 00224- 00224- 00 00206= 1820206= 1820 000180018。5、OB方向各测回归零方向值的平均值：方向各测回归零方向值的平均值： (51(510 01330+511330+510 01325)/2= 511325)/2= 510 013281328。OBOB方向值各测

30、回间互差方向值各测回间互差: 51: 510 01330- 511330- 510 01325=51325=5u方向观测法小结:3.4水平角测量水平角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 天顶天顶铅垂线水平线ACAZCZACB知识回顾：知识回顾：竖直角竖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( (也叫垂直角也叫垂直角) )。 =0=09090 ，仰角为正，俯角为负。，仰角为正，俯角为负。 3.5 垂直角测垂直角测量量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 1包括:竖盘(ve

31、rtical circle) 竖盘指标水准管(vertical index bubble tube) 及其微动螺旋一、竖直度盘的构造一、竖直度盘的构造 后两部分，多采后两部分，多采用竖盘指标自动归用竖盘指标自动归零补偿器零补偿器(vertical index (vertical index compensator)compensator)来替来替代。代。竖直度盘与望远镜固连在一起；竖直度盘的指标线与一个水准管固连在一起。两者产生相对运动。3.5 垂直角测量垂直角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 2特点：特点：读数指标线固定不动，而整个竖盘读数指标线固定不动，而

32、整个竖盘随望远镜一起转动。随望远镜一起转动。竖竖直度直度盘盘的刻的刻划划也是也是在全在全圆圆周上刻周上刻为为360360 。通常通常在望在望远镜远镜方向上方向上注以注以0 0 及及180180 ，在，在视视线线水平水平时时，指，指标标所指所指的的读数为读数为9090 或或270270 。竖盘读数竖盘读数也是通也是通过过一一系列光系列光学组学组件件传传至至读读数显数显微微镜内读镜内读取。取。3.5 垂直角测量垂直角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 （1）顺时针注记）顺时针注记180180270270 0 09090盘左盘左指标线指标线27027090900 01

33、80180盘右盘右指标线指标线3、竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。、竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。理论上，竖直度盘“盘左读数”+“盘右读数”=3603.5 垂直角测量垂直角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 0 0270270 180 1809090盘左盘左指标线指标线27027090901801800 0盘右盘右指标线指标线（2）逆时针注记）逆时针注记3.5 垂直角测量垂直角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 二、竖直角的计算二、竖直角的计算故有 左左 = 90- L 右右 = R - 270 则一测回竖直角则一测

34、回竖直角 =（左左+右右）/2 1、顺时针注记3.5 垂直角测量垂直角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 问题：问题：左左= ？ 右右=？2、逆时针注记3.5 垂直角测量垂直角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 故有故有: :左左= L -90= L -90 右右=270=270- R- R一测回竖直角一测回竖直角: : =（左左+右）右）/2/2 3.5 垂直角测量垂直角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 1、定义、定义 由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不是恰由于指标线偏移，当视线水平时，竖

35、盘读数不是恰好等于好等于9090或或270270上，而是与上，而是与9090或或270270相差一相差一个个x x角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增加方向一致时，加方向一致时，x x为正，反之为负。为正，反之为负。 三、竖盘指标差的计算三、竖盘指标差的计算180180270270 0 09090 x盘左盘左3.5 垂直角测量垂直角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 2、计算公式（1）指标差）指标差:xxLL左9090 xxRR右270270L-L -X理论值观测值3.5 垂直角测量垂直角测量滁州学院地理信息与旅游

36、学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 （2）结论：）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。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，J625、J215 ）或左右(21)360(21xRLx竖盘指标差竖盘指标差x x22180左右LR3.5 垂直角测量垂直角测量xxLL左9090 xxRR右270270滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 1.盘左位置盘左位置：瞄准目标后，使竖盘指标水准管气泡居中，读取：瞄准目标后，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数竖盘读数L，并记入竖直角观测记录表中。称为上半测回观

37、测。，并记入竖直角观测记录表中。称为上半测回观测。 2.盘右位置盘右位置：仍照准原目标，使竖盘指标水准管气泡居中，读：仍照准原目标，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数值取竖盘读数值R，并记入记录表中。称为下半测回观测。，并记入记录表中。称为下半测回观测。 3.上、下半测回合称上、下半测回合称一测回观测一测回观测。 3.在在竖直角观测记录表竖直角观测记录表中进行竖直角和指标差的计算。中进行竖直角和指标差的计算。21 000330 右右左左MO备备 注注一测回竖直一测回竖直角角指标差指标差半测回竖直半测回竖直角角竖盘读数竖盘读数盘盘位位目目标标测测站站849259 8492300 210330

38、 849230 四、竖直角的观测及记录四、竖直角的观测及记录3.5 垂直角测量垂直角测量滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 3.6角度测量误差分析角度测量误差分析 仪器误差大致可分两类：一是制造方面的误差，另一类则是校正不完善造成的误差。仪器误差的影响，一般都是系统性的，可以在工作中通过一定的方法予以消除或减小。3.6.1 3.6.1 仪器误差仪器误差( (一一) )水平度盘偏心差水平度盘偏心差 经纬仪三心：照准部的旋转中心、水平度盘分划中心、水平度盘旋转中心。 经纬仪的水平度盘靠摩擦力静止在基座上。可以让它绕基座竖轴套的外侧转动。由于加工误差的影响，其度盘的分划线

39、中心可能与照准部旋转中心不重合。1.1.仪器制造不完善引起的误差仪器制造不完善引起的误差滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 J6经纬仪水平度盘只有一个指标线，所以读数受“度盘偏心差” 影响。J2的读数方式相当于在度盘直径的两端各有指标线，每照准一次目标，两端指标线都参与读数，相当于取其平均数为最终读数。这样就可以避免上述两个偏心差的影响。盘左和盘右测量水平角时偏心差对平均数也将没有影响。(二)水平度盘刻画误差 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，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。3.6角度测量误差

40、分析角度测量误差分析滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 在竖角读数中，盘左、盘右读数相差不足180，因此，它不能通过取盘左、盘右读数的中数加以消除。 如有明显的偏心存在，观测竖直角时，其指标差很容易超限，且呈规律性变化，此时应交专业仪器维修人员检校。(三)单指标经纬仪竖盘偏心差(四)竖轴与水平度盘垂直误差 此类误差一般很小，在普通测量中，对角度观测值的影响一般可不考虑。3.6角度测量误差分析角度测量误差分析滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 2.2.由于仪器检校不完善而引起的误差。由于仪器检校不完善而引起的误差。 视准轴误差 望远镜视准轴

41、不垂直于横轴时，其偏离垂直位置的角值C称视准差或照准差。取盘左、盘右平均值可消除其影响。 横轴误差 当竖轴铅垂时，横轴不水平，而有一偏离值i ，称横轴误差或支架差。取盘左、盘右平均值可消除其影响。 竖轴误差 观测水平角时，仪器竖轴不处于铅垂方向，而偏离一个角度，称竖轴误差。取盘左、盘右平均值不可消除其影响。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。3.6角度测量误差分析角度测量误差分析滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 采用盘左、盘右观测取平均值的方法，可以消除视准轴采用盘左、盘右观测取平均值的方法，可以消除视准轴不垂直

42、于水平轴、水平轴不垂直于竖轴和水平度盘偏心差的影不垂直于水平轴、水平轴不垂直于竖轴和水平度盘偏心差的影响；响； 采用在各测回间变换度盘位置观测，取各测回平均值的采用在各测回间变换度盘位置观测，取各测回平均值的方法，可以减弱由于水平度盘刻划不均匀给测角带来的影响；方法，可以减弱由于水平度盘刻划不均匀给测角带来的影响； 仪器竖轴倾斜引起的水平角测量误差，无法采用一定的仪器竖轴倾斜引起的水平角测量误差，无法采用一定的观测方法来消除。因此，在经纬仪使用之前应严格检校，确保观测方法来消除。因此，在经纬仪使用之前应严格检校，确保水准管轴垂直于竖轴；同时，在观测过程中，应特别注意仪器水准管轴垂直于竖轴；同时，在观测过程中，应特别注意仪器的严格整平。的严格整平。3.6角度测量误差分析角度测量误差分析消除或减弱上述误差的具体方法如下：消除或减弱上述误差的具体方法如下：滁州学院地理信息与旅游学院滁州学院地理信息与旅游学院现代测量学 (一一)仪器对中误差仪器对中误差（测站偏心）测站偏心）3.6角度测量误差分析角度测量误差分析3.6.2 3.6.2 观测误差观测误差观测水平角时，对中不准确，使得仪器中心与测站点的标志中心不在同一铅垂线上即是对中误差，也称测站偏心。 =+(+(1 1+2 2) )从上式可见，这项误差与偏心距成正比，与边长成反比，不能从上式可见，这项