测量学第2章课件

第二章方向与角度测量方向测量1角度测量2主要内容1第二章方向与角度测量考核知识点本章难点本章重点2测量上的标准方向及其相互关系，正反坐标方位角的关系，坐标方位角的推算，经纬仪的对中、整平的方法，水平角的观测方法，竖角的观测方法，竖角计算公式及竖盘指标差对测量竖角的影响。坐标方位角的推算，水平角的观测方法，竖角计算公式及竖盘指标差对竖角的影响。三北方向，方位角，水平角，竖直角，测角仪器主要轴线，对中、整平的目，测回，竖盘指标差，视差。

一、地面点标志测量工作开始之前，需在欲测点上设立标志。

（一）临时性标志（二）永久性标志2.1方向测量3二、方向测量的概念把测定某直线相对一标准方向的角值称为方向测量，亦称直线定向。2.1方向测量什么是方向测量？yxOxp=Dcos

yp=DsinDP图中的角，就是直线OP相对坐标轴x的方向角值。42.1方向测量1.真北方向（正北方向）真子午线北向，也称地理北向。2.磁北方向（磁子午线北向）过地球上一点指向地球磁北极的方向。3.坐标北向指高斯平面直角坐标系纵轴X的正向。

标准方向有哪些？2真北磁北＋X三北方向及其关系112△A1252.1方向测量4.三北方向的关系磁偏角△

子午线收敛角

磁坐偏角G

三北方向关系怎样？2真北磁北＋X三北方向及其关系112△A126

以磁北方向为标准方向所度量的方位角:

Am以坐标纵轴北向为标准方向所度量的方位角:α真方位角磁方位角坐标方位角2.1方向测量以真北方向为标准方向所度量的方位角:

A定义：由标准方向的北端起顺时针方向量到某直线的水平夹角,变化范围：0~360º。三、方位角7因此，可将其写成通用公式为：当然，在上述计算过程中，应保证计算得到的方位角为正值。左ABCNNBABC左＋BA=360＋BC左＋AB＋180=360＋BC1.正、反坐标方位角2.方位角的推算2.1方向测量82.2角度测量PABoa读数b读数0O1、水平角（0º～360º）一、角度的概念定义：水平角是指一点至两目标的方向线经垂直投影在水平面上所形成的夹角。什么是水平角？9定义：在同一竖面内，倾斜视线与水平线之间的夹角。用表示。仰角：0º~+90º俯角：0º~–90º常用于测角的仪器：经纬仪。天顶水平线AO270°0°90°180A视线天顶距ZA2.2角度测量2.竖角（垂直角）什么是竖角？10

1.水平角测角原理β=b–a

，在水平面内安置一度盘，固定不动。测角仪器需满足：

（1）度盘中心应位于所测角的顶点上；（2）水平度盘必须水平；（3）同一方向的视线（同一垂直平面内的视线）在水平度盘上的读数应不变。二经纬仪测角的原理zL1LH1hh12.2角度测量11

2.经纬仪主要轴线应满足的条件

(1)水准管轴┻竖轴

hh1┻VV1

（2）视准轴┻水平轴

ZZ1┻HH1

（3）水平轴┻竖轴

HH1┻VV1

3.在竖直面内安置能测量角度的度盘，与望远镜一起动。2.2角度测量12三、

水平角的观测

（一）分微尺光学经纬仪的组成部分：分类：1)DJ62)DJ23)DJ1组成：

1.照准部

:2.2角度测量2.水平度盘

最小度盘1º分微尺：最小分划1´3.基座132.2角度测量14垂直制动水平微动读数目镜水平度盘转换轮垂直微动光学对中器补偿器转换钮望远镜圆水准器1、

照准部（1）光学对中器：仪器对中（2）望远镜：精确瞄准目标。它和水平轴连接在一起，可以绕水平轴在竖直面内上下任意转动，包括：物镜，目镜，十字丝板视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线对光－目镜调焦－准星照准－物镜调焦－粗瞄－精确照准视差：眼睛在目镜端上下左右少量移动时产生的十字丝和目标影像相对移动的现象（通过调焦消除）

(3)水准器：圆水准器用作粗略整平，水准管用作精确整平仪器。

照准部的下部有一个能插在轴座内的竖轴，整个照准部可在轴座内任意地作水平方向的旋转。照准部下部装有水平制动扳钮和水平微动螺旋2.2角度测量15

2、

度盘水平度盘：不旋转竖直度盘(竖盘)：随望远镜而旋转3、

基座脚螺旋0901802702.2角度测量望远镜十字丝视差现象16

分微尺长度等于放大后度盘上一个分划的长度。度盘分划值为1°，测微尺分成6大格，每大格又分成10小格，每小格为1′可估读到0.1′即6″。读数时，以分微尺上起始的分划为读数指标，先读出在测微尺间的一根度盘分划线的度数，再读出该分划线所指分微尺上的分数。2.2角度测量17

（二）经纬仪对中‚整平

1.对中对中的目的：使仪器竖轴与测站在同一铅垂线上对中的方法：①锤球法对中②光学对中

2.整平：使水平度盘处于水平位置

2.2角度测量18

1测回法观测两个方向的单角

(1)先将经纬仪在O点对中和整平，然后使竖盘处在盘左位置(正镜)，转动照准部，使望远镜大致瞄准A点上的标杆。然后，拧紧水平制动扳钮，用微动螺旋使望远镜精确地瞄准A点，即使十字丝竖丝精确切准目标底端,读取水平度盘读数A左观测顺序：ABBA测站2.2角度测量三）水平角观测方法19

(2)松开水平制动扳钮，顺时针方向转动照准部，用上述方法精确瞄准B点(使十字丝竖丝精确切准目标底端)，读水平度盘读数B左，则β左=B左－A左按上述程序测量水平角一次，称为半测回。(3)倒转望远镜，使竖盘位于盘右位置，逆时针旋转望远镜精确瞄准B点(使十字丝竖丝精确切准目标底端)

，读水平度盘读数B右（同一方向盘左盘右读数相差180º）(4)逆时针转动照准部，精确瞄准A点(使十字丝竖丝精确切准目标底端)

，读取水平度盘读数A右，则：β右=B右－A右2.2角度测量20

备注:为减少由于水平度盘刻划不均匀的影响,需对同一角度观测几个测回,每一测回起始方向需应用度盘配置手轮配置度盘:180(m-1)/nn:总测回数；m：正要进行的测回数2.2角度测量21

四、

竖角的观测（一）竖盘包括：①竖直度盘

②竖盘指标自动补偿装置竖盘特点：竖盘固定在望远镜旋转轴(横轴)的一端，随望远镜一起在竖直面内转动,竖直度盘的刻划也是在全圆周上刻为360°。通常在望远镜方向上注以0°及180°，在视线水平时，指标所指的读数为90°或270°。竖盘刻划:

180°270°0°90°盘左270°90°0°180°盘右2.2角度测量22

（二）、竖直角的观测方法

由于水平视线的读数是固定的(0度)，由竖直角的定义，只要读出倾斜视线的竖盘读数，即可计算出竖直角值。但为了消除仪器误差的影响，同样需要用盘左、盘右观测。其具体观测步骤为：

1.在测站上安置仪器，对中，整平。

2.以盘左照准目标，使十字丝横丝精确切准目标顶端,将竖盘指标自动补偿装置打开(ON)，然后读取竖盘读数L，称为上半测回。

3.将望远镜倒转，以盘右用同样方法照准同一目标同一位置，读取竖盘读数R，称为下半测回。2.2角度测量23

三)、竖直角的计算

2.2角度测量盘左位置观测盘右位置观测24

(四)竖盘指标差公式适用的前提：当视线水平时，指标指在正确的读数位置，即读数为90˚或270˚。竖盘指标差x:当指标水准管气泡居中时，竖盘指标并不恰好指向90°或270°，而与正确位置相差一个角度x2.2角度测量25

。

180°270°0°90°盘左

x盘右270°90°0°180°

x2.2角度测量26

三)、竖直角的计算

2.2角度测量27测站目标竖盘位置竖盘读数

°′″半测回角值

°′″一测回竖角

°′″各测回竖角平均值°′″OA左811218847428464884644

右278455484554A左

811224847

3684639右278454284542竖直角的记录(计算指标差)2.2角度测量28

213°01′18″HV95°55′30″盘左位置盘右位置

测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回平均值备注°′″°′″°′″O左A00012右填表注意事项见书23页）2.2角度测量

测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回平均值备注°′″°′″°′″O左A00012B12020361202024右填表注意事项见书23页）2.2角度测量

测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回平均值备注°′″°′″°′″O左A00012B12020361202024右