角度测量（工程测量）

角度测量学习目标了解水平角、竖直角及天顶距的概念，掌握经纬仪测量角度的误差来源。掌握测回法水平角观测的方法和方向法水平角观测的方法。掌握竖直角的计算方法和竖盘指标差的概念及计算方法。了解全站仪角度测量的原理，掌握全站仪角度测量的方法。掌握消除或减弱角度测量误差的措施。1.水平角概念水平角是指空间两条相交直线在某一水平面上垂直投影之间的夹角。3.1角度测量的基本知识水平角测量原理33.1.12.水平角测量原理假设圆盘的刻划按顺时针注记，则很容易得出水平角β等于C点目标读数m减去A点目标（也称为起始目标）读数n。即β=m－n水平角测量原理33.1.13.1角度测量的基本知识竖直角测量原理33.1.21.竖直角的概念竖直角是指在同一竖直面内，水平视线到空间直线间的夹角，亦称高度角或垂直角，一般用α表示。3.1角度测量的基本知识竖直角测量原理33.1.22.天顶距OA直线方向的天顶距Z与竖直角α的关系为α=90°－Z3.1角度测量的基本知识竖直角测量原理33.1.23.竖直角测量原理当望远镜照准目标A时，依指标线在竖直度盘上读取读数，该读数与水平位置的读数之差即为O点对于A点的竖直角α。3.1角度测量的基本知识DJ6型光学经纬仪33.2.11.基本构造2.读数方法3.2

角度测量的仪器及使用经纬仪的使用33.2.21.安置经纬仪2.调焦3.照准4.读数5.置数3.2

角度测量的仪器及使用测回法33.3.13.3

水平角观测方向观测法33.3.21.观测程序2.数据处理3.3

水平角观测水平角观测注意事项33.3.31）仪器高度要和观测者的身高相适应2）对中要认真、仔细3）严格整平仪器4）观测目标要竖直5）有阳光照射时，要打伞遮光观测6）对于一切原始观测值和记事项目7）在一个测站上，只有当观测结果全部计算、检查合格后方可迁站。3.3

水平角观测数据记录要求33.3.41）手簿项目填写齐全，不留空页，不撕页。2）记录数字字体正规，符合规定。3）读记错误的秒值不许改动，应重新观测4）凡更改错误，均应将错误数字、文字用横线整齐划去，在其上方写出正确数字或文字5）补测或重测结果不得记录在测错的手簿页的前面。3.3

水平角观测竖直度盘的结构与原理33.4.13.4

竖直角观测竖直角计算33.4.23.4

竖直角观测竖盘指标差33.4.33.4

竖直角观测竖直角观测的操作步骤33.4.41）在测站上安置仪器，进行对中、整平、量取仪器高（测站点标志顶端至仪器横轴的垂直距离）。2）当仪器整平后，用盘左位置照准目标，固定照准部和望远镜，转动水平微动螺旋和竖直微动螺旋，使十字丝的中丝精确切准目标的特定部位，如图3-7所示。

3）旋转竖盘指标水准器微动螺旋，使其气泡居中，重新检查目标切准情况，确认无误后即可读数，记入手簿中相应位置（即表3-4第6列相应位置）。对于有自动安平补偿器的经纬仪，则无指标水准器，不需此项操作，观测时，切准目标后即可观测读数。

4）纵转望远镜，用盘右位置照准同一目标的同一特定部位，按（3）操作并读数，记入表3-4的第6列相应位置。3.4

竖直角观测1）横丝切准目标的特定部位，要在观测手簿相应栏内注明或绘图表示，不能含糊不清或没有交代。同一目标必须切准同一部位。2）盘左、盘右照准目标时，应使目标影像位于纵丝附近两侧的对称位置上，这样有利于消除横丝不水平引起的误差。3）每次读数前必须使指标水准器气泡居中（对自动安平经纬仪则无此要求）。竖直角观测的注意事项33.4.54）图根控制的竖直角观测时间段一般不予限制，但对于视线过长或通过江河湖海等水面时，应选择在中午前后进行观测，避免在日出前和日落后气差较大时观测。5）每次设站应及时量取仪器高和观测目标高，量至厘米，记入观测手簿相应栏内，并将量取观标高的特定部位在手簿相应栏内注明。6）记簿要求同水平角观测的记簿要求。3.4

竖直角观测3.5光学经纬仪的检验与校正1.经纬仪的主要轴线及应满足的条件2.照准部水准管轴的检验与校正3.十字丝竖丝的检验与校正4.视准轴的检验与校正5.横轴的检验与校正6.指标差的检验与校正7.光学对中器的检验与校正8.圆水准器的检验与校正仪器误差33.6.11.仪器制造不完善引起的误差1）照准部偏心差2）度盘分划误差2.仪器校正不完善引起的误差1）视准轴误差2）横轴误差3）竖轴误差4）竖盘指标差3.6

角度测量误差仪器误差33.6.21.对中误差2.整平误差3.目标偏心误差4.瞄准误差5.读数误差3.6

角度测量误差外界条件的影响33.6.3影响角度测量的外界因素很多，例如，大风、松软的土层会影响仪器的稳定，地面辐射热会影响大气稳定从而引起物像的跳动，空气的透明度会影响照准的精度，温度的变化会影响仪器的正常状态等。这些都会在不同程度上影响测角的精度，要想完全避免是不可能的，观测者只能采取必要措施，选择有利的观测条件和时间，使这些外界因素的影响程度降到最小，从而保证测角的精度。3.6

角度测量误差全站仪的基本功能33.7.11.角度测量2.距离测量3.三维坐标测量3.7

全站仪角度测量简介全站仪测角原理33.7.21.编码度盘测角原理2.光栅度盘测角原理3.格区式度盘动态测角原理3.7

全站仪角度测量简介全站仪测角方法33.7.31.基本操作1）开机2）基本测量界面说明3）关机2.角度测量3.7

全站仪角度测量简介思考练习简答题1.什么是水平角？什么是竖直角？它们的取值范围各是多少？2.DJ6型光学经纬仪由哪几部分组成?各部分有什么功能?3.在用经纬仪观测之前为什么要进行对中、整平？如何对中、整平？4.试述测回法观测水平角的操作步骤。5.试述方向法观测水平角的操作步骤。简答题6.竖直角观测时，在读取竖盘读数前一定要使竖盘指标水准管的气泡居中，为什么？7.什么是竖盘指标差?如何消除竖盘指标差?8.角度观测有哪些误差影响?如何消除或减弱这些误差的影响?9.试述使用全站仪测量水平角的操作步骤。10.简述全站仪的基本功能。思考练习计算分析题1.完成表3-6中测回法观测水平角的计算。思考练习计算分析题2.已知在B点上安置经纬仪按测回法观测A、C两个方向间的水平角，盘左位置先照准A点，后照准C点，水平度盘的读数为6°23′30″和95°48′00″；盘右位置照准C点，后照准A点，水平度盘的读数分别为275°48′18″和86°23′18″，试将上述数据记录在表3-7中，并计算该测回角值。思考练习计算分析题3.完成表3-8中方向法观测水平角的计算。思考练习计算分析题4.完成3-9表中竖直角观测的计算。5.用DJ6型光学经纬仪观测某一目标，盘左竖直度盘读数为71°45′24″，该仪器竖盘(盘左)注记如上题表3-9中所示，测得竖