第3章：角度测量.ppt

1、具体知识: (1)水平角测量原理 (2)DJ6级光学经纬仪 (3)水平角测量 (4)竖直角测量 (5)经纬仪的检验与校正 (6) DJ2级光学经纬仪、电子经纬仪简介,第三章 角度测量,第一节 水平角测量原理,地面上一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上所夹的角度，称为水平角，以“”表示。,为了测定水平角，可以设想在O点的铅垂线上设置一个带角度分划的水平度盘。另外装有瞄准目标的望远镜，当瞄准A时，在水平度盘读得读数为a，瞄准B时，读得读数为b，则水平角为：ba,仪器必需满足条件:,（1）仪器必须具备一个能安置成水平的带有刻度的圆盘。 （2）能使刻度盘中心位于角顶点的铅垂线上。,（3）有一个能瞄准

2、不同方向、不同高度目标的望远镜。不仅能水平方向旋转，也能竖直方向旋转。,第二节 DJ6级光学经纬仪,一、光学经纬仪概述 普通经纬仪有光学经纬仪和游标经纬仪两类。 我国经纬仪按精度等级分为DJ0.7、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60等六个等级。“D”表示大地测量，“J”表示经纬仪，其中数字1，2，6等表示一测回方向中误差的秒值。,二、光学经纬仪构造 光学经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成。,（一）、照准部 经纬仪上部可转动的 部分称为照准部，,1、望远镜及横轴 2、竖盘及竖盘指标水准管 3、圆水准器及水准管 4、光学读数设备 5、竖轴及水平制动螺旋及微动螺旋,（二）、水平度盘

3、部分,（三）、基座 基座是支承仪器的底座。下部有三个脚螺旋，用来精平仪器。基座借助于中心螺旋与三脚架头连接。经纬仪用三脚架头来粗平仪器。中心螺旋下可悬挂垂球，用来使仪器竖轴中心与地面标志中心在同一铅垂线上，即用来对中。,三、DJ6光学经纬仪的读数方法,光学经纬仪的读数设备是由一系列棱镜与透镜组成的一个光学系统。光线通过棱镜的折射，将水平度盘、竖直度盘的刻划及测微设备刻划都投射到读数显微镜内，以便读数。光学经纬仪上的度盘是一个带有刻划的玻璃圆盘。度盘上相邻两分划间弧长所对的圆心角值，称为度盘分划值。度盘是按顺时针方向每度注有数字，根据注字就可判定度盘分划值的大小，一般为1、30或20。而小于度盘

4、分划值的读数是用测微器测定的。 DJ6级光学经纬仪主要采用分微尺测微器和单平板玻璃测微器两种。,在显微镜中看到的像如图所示。测微尺的长度等于放大后度盘上一个分划长度。度盘分划值为1，测微尺分成6大格，每大格又分成10小格，因此，每小格为1，可估读到0.1。,1、分微尺测微器,2、单平板玻璃测微器,测微轮转动时，带动仪器内部单平行玻璃板转动，随之测微盘也转动，以便读出小于度盘分划值的读数。,第三节 水平角测量,一、经纬仪的使用,1、 对中,对中的目的是使度盘的中心安置在通过测站点的铅垂线上。对中误差一般应小于3mm。,对中步骤：三角架高度适中，架头水平并粗对中标志。挂垂球精对中，平移仪器。,经纬

5、仪的安置包括对中和整平两项。安置完毕，就可以进行测角。测角的主要内容是瞄准和读数。,（一）光学经纬仪的安置,2、 整平,（1）旋转仪器照准部让长水准器与任意两个脚螺旋连线平行，调整这两个脚螺旋，使长水准器气泡居中。调整两个脚螺旋时，采用左手拇指原则。,（2）将照准部转动90，用另一个脚螺旋使长水准器气泡居中。,（3）重复（1）（2），直至照准部转到任何位置，气泡都居中为止。,（二）瞄准 安置好仪器后，松开照准部和望远镜的制动螺旋，用望远镜的准星大致对准目标。然后再拧紧这两个制动螺旋。调节目镜，使十字丝看得清楚，并转动物镜对光螺旋，使目标的像清晰，并消除视差。最后利用照准部和望远镜的微动螺旋精确

6、对准目标。,（三）读数,打开反光镜，使读数窗分划清晰，消除视差，读数。,二、水平角测量的方法,水平角测量的方法常用的有：测回法和全圆测回法。,测回法：,步骤： （一）盘左位置（竖直度盘处于望远镜左侧位置，亦称正镜。,望远镜瞄准目标A，（为了减少标杆偏斜误差的影响，应尽量瞄准目标的最下部），配置水平度盘读数为00000(或略大于00一般小于10 )然后读水平度盘的读数得a,记入观测手簿。松开照准部的制动螺旋，顺时针方向转动照准部，望远镜瞄准目标B，读水平度盘读数b。,（二）盘右位置（竖直度盘处于望远镜右侧位置，亦称倒镜。,则盘左位置所测得水平角为：,下半测回观测时，倒转望远镜，顺时针旋转照准部，

7、先观测右目标B，逆时针方向旋转照准部，再观测左目标A。得水平度盘读数分别为b”和a”，则盘右半测回角值为： 右 b” a”,以上为半个测回，称为上半测回。为了检核及消除仪器误差对测角的影响，还要用盘右位置（即倒镜位置）再测半测回，称为下半测回,左 b a。,注：在计算水平角时，总是用右目标的读数减左目标的读数。原因是水平度盘的刻划注记是顺时针方向增加的。如果右目标读数小于左目标读数，则将右目标读数加360后再减。上半测回角值左与下半测回右之差，对于DJ6级仪器来说，若不超过40，则取平均，即得一测回的观测结果：,（ 左 右）/2,当测角精度要求较高时，往往需要观测几个测回。为了减小水平读盘分划

8、误差的影响，各测回间应根据测回数，按照180/n变换水平度盘位置。 表为观测两测回，第二测回观测时，A方向的水平度盘应配置为90左右。如果第二测回的半测回角差符合要求，则取两测回角值的平均值作为最后结果。,二、水平角测量的误差及注意事项,（一）仪器本身的误差 （1）仪器加工不完善的误差（配置度盘、盘左盘右观测） （2）仪器检较不完善的误差（盘左盘右观测）,（二）观测误差,（1）仪器对中误差 边长较短、角度接近180时要仔细对中,（2）仪器整平误差 仔细整平，超标重测,（3）目标偏心误差,标杆竖直，尽量照准标杆根部,（4）照准误差,（5）读数误差,（三）外界条件的影响,（四）经纬仪测角的注意事项

9、,1) 仪器高度要和观测者的身高相适应；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；转动照准部和望远镜之前，应先松开制动螺旋，使用各种螺旋时用力要轻。,2) 精确对中，特别是对短边测角，对中要求应更严格。,3) 当观测目标间高低相差较大时，更应注意仪器整平。,4) 照准标志要竖直，尽可能用十字丝交点瞄准标杆或测钎底部。,5) 记录要清楚，应当场计算。,6) 一测回水平角观测过程中，不得再调整照准部管水准气泡，如气泡偏离中央超过2格时，应重新整平与对中仪器，重新观测。,第 四节 竖直角测量,一、竖直角测量原理,在一个竖直面内，一点至观测目标的方向线与水平面间的夹角，称为竖角，

10、又称垂直角或高度角，以“”表示。目标在水平面以上的竖角为正，称为仰角；目标在水平面以下的竖角为负，称为俯角。角值分别为090 ,二、竖直度盘的构造,竖盘是一个玻璃的刻度盘，注记形式较多，但大多为全圆注记。注记方向有顺时针与逆时针两类。,三、竖直角计算公式,盘左竖角：左L90 盘右竖角：右270R,盘左竖角：左90 L 盘右竖角：右 R 270,四、竖直角观测与计算,1、将仪器安置在测站上，对中、整平后，先盘左位置，将望远镜十字丝交点瞄准目标，一般只要求望远镜横丝对准目标即可。 2、旋转竖盘指标水准管的微动螺旋使竖盘指标水准管的气泡居中。 3、读取竖盘读数L，记入手簿(P50)。 4、倒转望远镜

11、为盘右位置，继续按上面方法观测，读取读数R，记入手簿。 竖角观测限差规定，同一测站各方向竖角观测算计得竖角的较差，DJ6级经纬仪要求不得超过 25”。,五、竖盘指标差,当视线水平时，读数指标偏离正确位置,与正确位置相差一个小角度x该角值简称指标差。,第 五节 经纬仪的检验与校正,一、经纬仪应满足的几何条件,（1）LLVV （2）十字丝应垂直于HH （3）CCHH （4）HHVV,指标差为0，光学对中器的光学垂线与VV重合,二、经纬仪的检验与校正,1.校验目的 2.校验方法 3.校正方法,反复校正,(一)照准部水准管轴的检验与校正,(二)十字丝竖丝的检验与校正,(三)望远镜视准轴的检验与校正,(

12、四)横轴的检验与校正,(五)竖盘指标差的检验与校正,(六)光学对中器的检验与校正,1.检校目的 2.检验方法: (1)安置仪器于平坦地上,整平,在脚架中央固定一张白纸 (2)调焦,通过光学对中器在纸上标出A点 (3)将仪器旋转180,确认标记A是否偏离中心 3.校正方法,第六节 DJ2级光学经纬仪、,电子经纬仪简介,一、 DJ2级光学经纬仪,放大倍数不同、读数设备不同,二、 电子经纬仪,特点：电子测角系统、测角自动化接口丰富，能实现数据处理和绘图自动化.,键盘功能与信息显示,信息显示窗口,第一（键上）功能符号,第二（键上）功能符号,操作键,仪器键盘具有一键双重功能，一般情况下仪器执行键上方所标示的第一（测角）功能，当按下MODE 键后再按其余各键则执行键下方所标示的第二（测距）功能。,仪器面板右上角的PWR键为电源开关键。 当仪器处于关机状态时，按下该键2秒后可打开仪器电源；当仪器处于开机状态时，