经纬仪的操作与角度测量-角度测量（工程测量）

第三章角度测量角度测量原理光学经纬仪及其使用水平角观测竖直角观测角度测量的误差分析经纬仪的检验与校正第一节角度测量原理水平角测量原理水平角：相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度。原理：OA投影在水平度盘上读数为a，OB投影在水平度盘上读数为b。则：（角值范围：0˚~360˚）aABOA1B1O1O2ββb水平面竖直角测量原理定义：在同一竖直面内，仪器中心至目标的倾斜视线与水平视线所加的锐角。角值范围：-90~+90°视线向上倾斜，称仰角，α为正值；视线向下倾斜，称俯角，α为负值。原理：α=目标视线读数—水平视线读数；Z—天顶距。第二节角光学经纬仪及其使用光学经纬仪按精度分为：DJ0.7、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ20等。D—大地测量仪器J—经纬仪数字—测角精度（一测回方向观测中误差，单位为秒）按读数系统分为光学经纬仪、电子经纬仪。目前工程测量中使用较多的是电子经纬仪。DJ6光学经纬仪的构造及读数系统DJ6光学经纬仪的构造（包括基座、度盘、照准部三大部分）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点器补偿器转换钮望远镜圆水准器照准部主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、竖直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数设备、水准器和光学对点器等组成。望远镜（用于瞄准目标）圆水准器（用于粗略整平仪器）管水准器（用于精确整平仪器）照准部主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、竖直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数设备、水准器和光学对点器等组成。光学对点器（用于使度盘中心和测点在同一铅垂线上）读数装置（用于读数）读数方法分微尺测微器读数和单平板玻璃测微器读数两种方法分微尺水平读数：215˚06＇48"竖直读数：78˚52＇00"测微器竖直读数：92˚17＇30"水平读数：转动测微轮重合读数DJ2光学经纬仪主要用于三、四等角度测量和精密工程测量。DJ2光学经纬仪特点：测角精度高；采用对径符合读数；测微器可直接读到秒。光学经纬仪的使用主要用于三、四等角度测量和精密工程测量。安置仪器：高度适中，使测点在视场内；粗略对中：调节三脚架，使光学对点器中心与测点重合；粗略整平：调节三脚架，使圆水准气泡居中；精确整平：调节脚螺旋，使长水准气泡居中；精确对中：移动基座，精确对中（只能前后、左右移动，不能旋转）；重复④、⑤两步，直到完全对中、整平。第三节水平角观测水平角观测一、测回法（只有两个方向）观测程序盘左：顺时针A→B盘右：逆时针B→A限差要求盘左盘右角度互差≤±40″度盘设定180°/nABO水平角观测记录与计算（见表3.1)③检核：对于DJ6经纬仪，上下半测回角度之差应满足：，否则，应重测。④一测回角值水平角观测二、方向观测法（目标多于两个）观测程序盘左：顺时针A→B→C→D→A盘右：逆时针A→D→C→B→A限差要求同一方向上下半测回归零后方向值互差≤±40″同一方向各测回方向值互差≤±24″半测回归零差≤±18″ABCOD水平角观测记录与计算(观测记录见表3.2)归零差的计算：分别计算盘左、盘右两次瞄准起始方向读数之差Δ；（若Δ超限，应及时重测）计算2c值（两倍视准误差）：2c=盘左读数-（盘右读数±180˚）若2c超限，应及时重测。各方向平均读数的计算：归零后方向值的计算：各方向平均读数分别减起始方向平均读数。各测回归零后平均方向值的计算：各测回归零后方向值的平均值。水平角的计算：相邻方向值之差，即为相邻方向所夹的水平角。˚＇"测站觇点水平度盘读数盘左盘右2c平均读数一测回归零方向值各测回平均方向值˚＇"˚＇"˚＇"˚＇""7926596303301461518711413角值123456789˚＇"OO第1测回第2测回ABDCAΔΔACDBA00054792748142311828846300004218000242592730322310010846061800018-12+6+30+18+18+24+24+18+18+30+12+24000397927391423109288461800030（00034）0000079270514230352884544

0000079265914230292884547900106169275423231301846489001002700048349273652310019846362700036900057169274523231151846429000480000079265314230232884550

（900052）-6+12表3.2方向观测法观测手簿水平角观测方向观测法限差的要求同一方向各测回互差"经纬仪型号半测回归零差"一测回内2c互差"DJ2DJ612181812无此项要求第四节竖直角观测竖直角测量一、竖直角测量原理定义：在同一竖直面内，仪器中心至目标的倾斜视线与水平视线所夹的锐角。角值范围：-90~+90°视线向上倾斜，称仰角，α为正值；视线向下倾斜，称俯角，α为负值。竖直角测量一、竖直角测量原理原理:α=目标视线读数—水平视线读数Z—天顶距（0°~180°）竖直角的计算公式方向观测法限差的要求180027090LR表3.3竖直角观测手簿测站目标竖盘位置竖盘读数半测回竖直角指标差

"一测回竖直角

˚＇"备注OPP＇左右左右˚＇"˚＇"71123628847009618422634100-12-9+184712-61851+184724+184700-61842-61900αL=90°－LαR=R－270°x=（

αR－αL

）/2α=（αL+αR）/2含有指标差的竖直角及指标差的计算公式180027090LR（1）、（2）两式联立得：竖直角测量三、竖盘读数指标差对于DJ6经纬仪，同一测站上不同目标的指标差互差或同方向各测回指标差互差，不应超过25"。通过盘左、盘右竖直角取平均值，可以消除指标差；第五节经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正一、经纬仪应满足的几何条件主要轴线：竖轴–VV，水准管轴–LL，横轴–HH，视准轴–CC；几何关系：LLVV，CCHH，HHVV，望远镜十字丝竖丝垂直于横轴。第六节角度测量的误差分析一、仪器