角度测量及水平角测设

1、经纬仪与角度测量 水平角测量原理水平角:一点到两目标的方向线垂直投影在水平面所成角范围：顺时针 0360水平面aocAOC0ca计算公式=右(终)边c-左(始)边a当ca时 = c a 当ca 时 = c + 3600 a 水平面aocAOC水平面aocAOC水平面aocAOC水平面aocAOC竖直角：同一竖直面内目标方向与水平线的夹角。 范围：090天顶距：目标方向与天顶方向构成的角。天顶铅垂线水平线ACACB090 180270ZAZC 光学经纬仪光学经纬仪n光学经纬仪的类型很多，按其精度划可分为光学经纬仪的类型很多，按其精度划可分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等级系列。等级

2、系列。nD: 大地测量；大地测量；J:经纬仪经纬仪,汉语拼音第一个字母。汉语拼音第一个字母。n“07”、“1”、“2”等阿拉伯数字代表该仪器的精度指标，等阿拉伯数字代表该仪器的精度指标，数字愈小，精度愈高。数字愈小，精度愈高。n这里重点介绍这里重点介绍DJ6级光学经纬仪的构造和使用方法。级光学经纬仪的构造和使用方法。n光学经纬仪由照准部、水平度盘、基座三部分组成。光学经纬仪由照准部、水平度盘、基座三部分组成。经纬仪(一) 经纬仪结构1 、 照准部（主要部件有望远镜、水准器、转动控主要部件有望远镜、水准器、转动控制装置、读数设备、度盘等制装置、读数设备、度盘等）n望远镜：瞄准目标 P34视准轴C

3、C1：物镜光心与十字丝交点连线。2、 水平度盘顺时针0360注记；水平度盘平面与竖轴正交；水平度盘与照准部相互脱离；改变度盘位置，使用度盘变换手轮J6经纬仪读数分微尺的分划值为1， 估读到 0.1(6)。“H”水平度盘读数， “V”竖直度盘读数。3、 基座 脚螺旋用于整平仪器090180270017373经纬仪的安置 P46对中 3mm 目的：使水平度盘的中心与测站点标志在同一铅垂线上。整平1格目的：使竖轴竖直，水平度盘水平。垂球对中法B2、光学对中法（1）大致水平大致对中 眼睛看着对中器，拖动三脚架两个脚,使仪器大致对中, 并保持“架头”大致水平。（2）伸缩脚架粗平 根据气泡位置，伸缩三脚架

4、两个脚，使圆水准气泡居中。（3）脚螺旋精平左手大拇指法则（4）架头上移动仪器，精确对中（5）脚螺旋精平（6）反复（4）、（5）两步123123目标瞄准步骤步骤：粗瞄粗瞄制动制动调焦调焦微动精瞄。微动精瞄。注意：观测水平角，用竖丝瞄准目标下部；观测竖角用横丝瞄准。 角度观测方法常用的方法：测回法方向观测法两个基本概念盘左盘右目的：消除仪器误差检核盘左观测盘左观测竖直度盘竖直度盘盘右观测盘右观测竖直度盘竖直度盘一、水平角观测（1）安置仪器,盘左瞄准C，配置度盘，读取c左（2）顺转瞄准A，读取a左（3）盘右，瞄准A，读取a右（4）逆转瞄准C，读取c右 （一）测回法左左左ca测站测站CABc左a左测站

5、测站CABc右a右J6限差：上、下半测回角值之差40 各测回角值互差 24度盘配置方法 目的：减弱水平度盘刻划误差的影响右右右ca) 1(180in上半测回下半测回测回法记录手簿测站目标竖盘位置水平度盘读数 半测回角值 一测回角值 各测回平均角 备注OA左 0 12 12 0 12 1271 56 3671 56 3671 56 3371 56 33B 72 08 48 72 08 48A右180 12 00180 12 0071 56 3071 56 30B252 08 30252 08 30OA左 90 08 42 90 08 42B162 05 24162 05 24A右270 08 3

6、0 270 08 30 B342 05 06342 05 06ABO （二）方向观测法1、安置仪器，盘左，瞄准A，配置度盘，读a左；2、顺转，分别瞄准B、C、D，读b左、c左、 d左；3、瞄准A，读a左 （ “归零”:检查水平度盘位置是否变动）4、盘右，瞄准A，读a右 ；5、逆转，瞄准D、C、B，读d右、 c右、 b右；6、瞄准A，读a右。限差： 经纬仪型号半测回归零差一测回内2C互差同一方向各测回较差J62417J28139 J6方向观测法记录及记算手簿觇点读数半测回方向值一测回方向值各测回平均方向备注盘左盘右 第测回A（1）（12）B（2）（11）C（3）（10）D（4）（9）A（5）（8

7、）归零差2)1()5()7(0)22() 1 () 5() 6()12() 8 ()13(2)12() 8 ()14()14()11()17()7()2()16()14()10()19()7()3()18()14()9()21()7()4()20(2)17()16()23(2)19()18()24(2)21()20()25(0)15( 水平角观测注意事项 1、观测前必须检验仪器。 2、仪器高度要和观测者身高相适应，三脚架要踩实， 仪器与脚架连接要牢固，操作仪器时不要用手扶三脚架，走动时要防止碰动脚架，使用各种螺旋时用力要适当。 3、对中、整平应仔细。短边测水平角对中要求更严格；观测目标高低相差

8、较大时更要注意仪器整平。 4、目标必须竖直，应以十字丝交点附近的竖丝对准目标根部，并注意消除视差。 5、观测时必须严格遵守各项操作规定。水平角观测时，不可误动度盘，一测回观测过程中不得重新整平。 6、读数应准确，一切原始观测值和原始项目必须现场记录在正式外业观测手簿中，观测成果应及时计算。 7、各项误差必须符合规定的要求，若误差超限必须重测。 8、读记错误的秒值不许改动，应重新观测。读记错误的度、分值必须在现场更改，但同一方向的盘左、盘右、半测回方向值不得同时更改两个相关数字，同一测站不得有两个相关数字连环更改，否则应重测。 9、凡应更改错误，应将错误数字、文字用横线整齐划去，在其上方写上正确

9、数字或文字，并在附注栏内注明原因。二、竖角观测（一）竖直度盘的构造组成: 竖盘 竖盘指标水准管 指标水准管微动螺旋特点：读数指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。3 3竖盘的注记形式 当指标处于正确位置时，视线水平时的竖盘读数为90(盘左)或270(盘右)(二)、竖角计算公式（1）视线上倾时竖盘读数增加（2）视线上倾时竖盘读数减少L-90左270-R右)(21右左视线水平时读数瞄准目标时读数竖角瞄准目标时读数视线水平时读数竖角(三)、竖盘指标差定义：由于指标线偏离正确位置，当视线水平时，竖盘读数不是恰好等于90或270上，而是与90或270相差一个x角，称为竖盘指标差。当偏离方向与竖盘注

10、记增加方向一致时，x为正，反之为负。180180270270 0 09090 x盘左盘左竖盘指标差计算n盘左：n盘右：n取盘左、盘右的平均值得：n指标差的计算公式为：)360(21LRX)180-L-(R21)(21右左xL-90左X270-R右盘左盘右竖角平均值不受指标差影响 （四）、竖角观测 观测步骤： 1、安置仪器，盘左瞄准目标，调节指标水准管气泡居中，读L； 2、盘右，瞄准同一目标的同一部位，读R； 3、计算竖角和竖盘指标差。 观测记录 注意事项： 1、横丝切准目标的特定部位，并在观测手簿注明或绘图表示； 2、每次读数前必须使指标水准管气泡居中； 3、每次设站应及时量取仪器高和觇标高，

11、记入观测手簿 4、同一竖角不同测回互差及指标差互差应符合限差要求。 3.3 钢尺及钢尺量距的方法 距离：两点沿铅垂线方向在大地水准面上投影点间的弧长（在测区面积不大时，用水平面代替水准面） 水平距离：两点间连线投影在水平面上的长度。 倾斜距离：不在同一水平面上的两点间连线的长度 测距方法：钢尺量距、视距测量、光电测距一、钢尺量距一、钢尺量距量距工具：钢尺、标杆、测钎、温度计、弹簧秤量距工具：钢尺、标杆、测钎、温度计、弹簧秤人员：前司尺员、后司尺员、记录员一般量距步骤（1）定线：目估法和经纬仪法。（2）丈量：前尺员发“预备”、后尺员发“好”，前后尺手同时读数，相减。目估法定线方法AB测钎测钎12

12、3456n21ABL钢尺量距手簿尺段号钢尺读数 m距离中数m温度 C第一次第二次第三次A-1前29.890529.900029.910029.8440+9.4后 0.0455 0.0570 0.0660前-后 29.845029.843029.84401-2前29.920529.930029.950029.8827+10.0后 0.0375 0.04700.0685前-后 29.883039.883029.88202-3前29.950029.960029.970529.9190+10.5后 0.03100.0400 0.0445前-后 29.919029.920029.9260 精度评定例：用

13、钢尺丈量AB、CD两段距离： AB往测长为327.47m，返测长为327.35m；CD往测长174.89m，返测长174.83m。AB、CD哪段距离丈量精度高？XDDDk1:返往相对误差实习一：DJ6光学经纬仪的认识与使用一、实习内容1、认识J6经纬仪的基本结构及主要部件的名称和作用；2、学会J6经纬仪的安置(对中、整平)、瞄准和读数；二、仪器 J6光学经纬仪1台 三、注意事项1、安置仪器时应使三脚架架头大致水平。2、将经纬仪由箱中取出时必须一手拿住经纬仪的一个支架，一手托住基座的底部，并立即旋紧连接螺旋，严防仪器从脚架上摔下。3、在三脚架架头上移动经纬仪完成对中后，要立即旋紧中心连接螺旋。测

14、量仪器的使用和保养1、接受仪器后及时检查仪器箱锁扣、背带、提手是否结实牢靠，脚架器材附件是否完好。2、使用时，应先将三脚架安放好，使脚尖牢固插入土中。伸缩式脚架应注意脚腿抽出后及时拧紧固定螺丝。若在光滑地面架设仪器，要采取安全措施。3、打开仪器箱取出仪器之前，必须记住仪器在箱内的安放位置。仪器从箱内取出时一只手握住经纬仪的一个支架，另一只手托住基座的底部，并立即用连接螺丝将仪器固定在三脚架上。随即盖好仪器箱。4、使用时应手握支架，平稳地转动仪器。旋转有制动螺旋的部件时，要先松制动后转动，不能强行转动仪器。制动螺旋不可拧的太紧，只要制动后能微动即可。5、物镜和目镜禁止用手摸，不可用粗布或手帕擦。

15、6、仪器的各种零件和附件用毕后，应及时放入仪器箱内的固定位置，不得随意放入衣袋或其它地方。7、仪器不能受撞击或过度震动。当仪器在三脚架上时，作业员不得离开仪器。8、仪器在野外使用时，应避免烈日曝晒，防止各轴系关系改变和气泡位移。作业时用伞遮阳避雨。9、仪器使用完毕，应用软毛刷拂去灰尘，松开制动螺旋和按钮。然后左手抓住仪器，右手松开中心连接螺旋后，双手抱住仪器放入仪器箱内。装箱和关箱时如发现放不下或关不上的情况，切勿硬压硬挤，应查明原因。10、仪器箱上不准坐人，不准随意拆卸仪器上的部件和螺旋。实习二 测回法测水平角一、实习目的一、实习目的 掌握J6经纬仪按测回法观测水平角的方法及记录、计算方法，

16、了解各项限差。二、仪器二、仪器 J6经纬仪三、注意事项三、注意事项1、盘左顺时针观测，盘右逆时针观测；2、每测回开始配置度盘，同一测回观测过程中不能碰动水平度盘3、记录员听到观测员读数后必须回报，经观测员默许后方可记入手簿，以防听错而记错；4、各项误差必须符合规定的要求，若误差超限必须重测；5、观测过程中水准管气泡偏离居中位置不得超过1格，否则该测回重测；不允许在1测回内重新整平仪器；6、测回数即每组的成员数，小组成员每人观测1测回，实习结束上交合格的观测记录；一、实习内容 用方向观测法观测4个方向之间的角值二、仪器设备 J2电子经纬仪1台 记录板1个(水平角方向法记录纸)二、实习要求1、限差

17、 2、同一小组所选目标相同，以便对所测角值进行比对。3、组员数即为此角的测回数，要按要求配置度盘。4、要求每位组员合格地测一个测回。5、实习结束后各小组上交水平角方向法观测手簿。经纬仪型号半测回归零差一测回内2C互差同一方向各测回较差J62417J28139实习三实习三 水平角观测水平角观测(4个方向个方向)实习四 竖角观测实习五 距离测量实习六 距离测设测量误差基本知识测量误差基本知识n观测误差的分类n衡量精度的标准误差：真值与观测值之差一、测量误差产生的原因一、测量误差产生的原因1、观测者 例：估读误差 2、测量仪器 例：水准仪的i角误差3、外界环境 例：大气折光观测条件 等精度观测 不等精度观测二、测量误差的分类与处理原则二、测量误差的分类与处理原则系统误差：在相同观测条件下做一系列的观 测，误差在大小、正负上表现出一致性，或按一定规律变化。系统误差具有累积性：加改正数；用一定的测量方法 ；校正仪器来消除偶然误差：在相同观测条件下做一系列的观测，误差在大小、正负上表现出不一致性，从表面上看毫无规律可言。多余观测来消除粗差：大于限差的误差。 避免粗差 三