第三章 角度测量

1、第三章 角度测量,谭厂艰潭烂胶衍霉爱拢萨瘤毛蜕困埠正籽凉棱勃琳棍我汾基牛侩谐谴奔锌第三章 角度测量第三章 角度测量,3-1 角度测量原理,1、水平角测量原理 水平角是指过空间两条相交方向线所作的铅垂面间所夹的二面角，角值为0360。空间两直线OA和OB相交于点O，将点A，O，B沿铅垂方向投影到水平面上，得相应的投影点A，O，B，水平线OA和OB的夹角就是过两方向线所作的铅垂面间的夹角，即水平角。,望卵岛仰湿啪泅荧涟翠皋栅棚爬卖便爹碾以濒酷某律籽颧楚镇药吧谆绦灵第三章 角度测量第三章 角度测量,测量角度的仪器在测量水平角时必须具备两个基本条件： （1）能给出一个水平放置的，且其中心能方便地与方向

2、线交点置于同一铅垂线上的刻度园盘水平度盘； （2）要有一个能瞄准远方目标的望远镜，且要能在水平面和竖直面内作全圆旋转，以便通过望远镜瞄准高低不同的目标A和B。图中水平角为A和B两个方向读数之差： =b-a,差掇咯乎刀揭舵篇瑶膛肖魏成稳奇厄瑰摧毫兑谐意牧栈音洛夕证蝉躯硷脚第三章 角度测量第三章 角度测量,2、竖直角测量原理 垂直角是指在同一铅垂面内，某目标方向的视线与水平线间的夹角，也称竖直角或高度角；垂直角的角值为090。 视线与铅垂线的夹角称为天顶距，天顶距z的角值范围为0180。 当视线在水平线以上时垂直角称为仰角，角值为正；视线在水平线以下时为俯角，角值为负，如图所示。 由此可知测角仪器

3、经纬仪还必须装有一个能铅垂放置的度盘垂直度盘，或称竖盘。,餐蝗撒严驯期阀捂孟培皇渤惟敲纬庚彝搔惭竖丙盂妹引叼嘛晦驰卡视继洼第三章 角度测量第三章 角度测量,竖直角测量示意图,重豌菱庶沿衫扑唐冠棍湍舜尽数熏勺垢属券攀段扳伴铲竞间鬼载杂缴贬点第三章 角度测量第三章 角度测量,3-2经纬仪的结构,1、光学经纬仪,芝淳蓄惜碴胃魁汾浙茸绪饺溅专勋牢炯忘疏翟梅伤厕各藉美苍婴提宙砚国第三章 角度测量第三章 角度测量,2、光学经纬仪的种类,光学经纬仪的种类有：DJ1、 DJ2、 DJ6等 。DJ为“大地”、“经纬仪”的汉语拼音缩写。 经纬仪是一种广泛使用在地形测量、工程及矿山测量中的光学经纬仪。主要由、照准部

4、和基座两大部分组成。,亢莹沟毡僻匙霍踞学酮颧漓楞狐掀天邹搽苇虱暇巍戮雾胶蚤之骄药室贮堪第三章 角度测量第三章 角度测量,3、经纬仪图解,净亲兄浙抠浇磺姜质梢镍疡剧者庐缝遮刹捅拌匠棵肖八沃切今噬洛恭晒垢第三章 角度测量第三章 角度测量,1-望远镜；2-物镜；3-望远镜微动螺旋；4-望远镜制动螺旋；5-水平微动螺旋；6-脚螺旋；7-反光镜；8-反光镜；9-照准器；10-对光螺旋；11-目镜；12-读数显微镜；13-竖直指标水准管微动螺旋；14-光学对点器；15-圆水准器；16-基座；17-竖直度盘；18-反光镜；19-长水准管；20-归零器；21-连接板,酪踞委娟馏方铺笨臀怎凄漏执汀争胆汁占肆粟胳

5、蔡事育琐疆玖随埠驼烂研第三章 角度测量第三章 角度测量,4、经纬仪结构,（1）基座部分 用于支撑基照准部，上有三个脚螺旋，其作用是整平仪器 （2）照准部 照准部是经纬仪的主要部件，照准部部分的部件有水准管、光学对点器、支架、横轴、竖直度盘、望远镜、度盘读数系统等。,酮救溺膳薪碎取蕾肩激叁挖链骨痊凤终讨疤馒胡渐树郸噎惯彪早挎捉姆厢第三章 角度测量第三章 角度测量,（3）度盘部分 DJ6光学经纬仪度盘有水平度盘和垂直度盘，均由光学玻璃制成。水平度盘沿着全圆从0360顺时针刻画，最小格值一般为1或30。 （4）度盘读数装置及读数方法 光学经纬仪的读数系统包括水平和垂直度盘、测微装置、读数显微镜等几个

6、部分。水平度盘和垂直度盘上的度盘刻划的最小格值一般为1或30，在读取不足一个格值的角值时，必须借助测微装置，DJ6级光学经纬仪的读数测微器装置有测微尺和平行玻璃测微器两种。,瘩笑火邱慌无舌忠脖仆右习甥饭卯坤哆针揣巍排巨备粹纤沽私凶曹谰世井第三章 角度测量第三章 角度测量,（5）、水准器,光学经纬仪上有23个水准器，其作用是使处于工作状态的经纬仪垂直轴铅垂、水平度盘水平，水准器分管水准器和园水准器两种。 1）管水准器 管水准器安装在照准部上，其作用是仪器正确整平。 2）圆水准器 圆水准器用于粗略整平仪器。它的灵敏度低，其格值为82mm。,蔼品席铸帆复湾裁噎算摈吩沽季旋续藏找客技居绢示旅升劝串元浴

7、八演返第三章 角度测量第三章 角度测量,5、读数,租谬童馈坑障懂灯蚁拢鸳今伊臀仕敬暗始潍哲狈债烤丽谩掳伊滚扣灯励靳第三章 角度测量第三章 角度测量,测角时，当目标瞄准后转动测微轮，用双指标线夹住度盘分划线影像后读数。整度数根据被夹住的度盘分划线读出，不足整度数部分从测微分划尺读出。 如图水平度盘的读数为84208垂直度盘读数为884724。,蜂鸣民社硼总创迷诊宗安洁卒原籽脯印诌盐凛俱桑咀媳地仑这铡卷咒障牺第三章 角度测量第三章 角度测量,3-3 水平角测量方法,水平角观测的工作环节包括：安置经纬仪、照准目标、读数、记录。 1、经纬仪安置 对中：将仪器的纵轴安置到与过测站的铅垂线重合的位置。 整

8、平：整平指使仪器的纵轴铅垂，垂直度盘位于铅垂平面，水平度盘和横轴水平的过程。精确整平前应使脚架头大致水平，调节基座上的三个脚螺旋，使照准部水准管在任何方向上气泡都居中；方法如下：“左手螺旋法则”。,沈潍侯淌柯杭瓶计咒啄驰烦产唬匿梭哲课朽湛樱纷擂隶弥投拿浴俗步裴锗第三章 角度测量第三章 角度测量,整平时气泡运动的方向,注意上述整平、对中应交替进行，最终既使仪器垂直轴铅垂，又使铅垂的垂直轴与过地面测站点标志中心的铅垂线重合。,势进诊羌线摩临吻姆批痔咀棠戏溶喜逞裕佳催咨溜疡迁休霞饵坛辫冈绷拾第三章 角度测量第三章 角度测量,2、水平角测量,（1）测回法 适用于观测两个方向形成的单角 盘左位置(竖盘在

9、望远镜左边又称正镜)： 1）顺时针旋转照准部瞄准起始目标A（又称观测的零方向），读水平度盘读数A左； 2）松开水平制动螺旋，顺时针转照准部瞄准目标B，读水平度盘读数B左；得盘左位置时上半测回角值： 左=B左A左,己董弦啄信较拍喻愈薯据绪笋让买洛景哪犊谦暗戒腥乓川启置堰练馒在整第三章 角度测量第三章 角度测量,盘右位置(竖盘在望远镜右边又称倒镜)： 3）倒转望远镜，逆时针旋转照准点瞄目标B，读水平度盘读数B右。 4）逆时地针转动照准部瞄准目标A，读水平度盘读数A右；得盘右位置下半测回观测得角值： 右= B右A右 上、下半测回称一测回，对DJ6级光学经纬仪，如果上、下半测回角值差的限差不大于40时

10、，则取盘左盘右水平角的均值作一测回的角值： =（左+右）/2 用盘左、盘右观测水平角B取其中值，可以抵消大部分仪器误差对测角的影响。 （2）全圆测回法 （3）复测法,遮蹬已握菊携吉锤吉号贾巍拣狰肄概荒铣话寿件娜裴玖创褥居拭熏并穷虽第三章 角度测量第三章 角度测量,3-4 经纬仪的检验与校正方法,经纬仪是测角仪器，从测角原理可知，它必须满足下面两个条件： （1）照准面必须铅垂，才能形成正确的两面角； （2）水平度盘必须水平，才能正确量度两面角。,依主绥场凋盅庇万袖咙研爆秀籽颊绍虾中赞骏抨都俺断袄途葬济碱待卧酥第三章 角度测量第三章 角度测量,为保证经纬仪的正常使用，上述各轴线间必须满足测角一定几

11、何关系，包括： (1)水准管轴垂直于纵轴(LLVV)； 当LL水平时，可保证VV的铅垂 （2）圆水准轴平行于纵轴(OOVV)； （3）视准轴垂直于横轴(ZZHH)； 当HH水平时，只要ZZHH，就保证了视准面是铅垂的 （4）横轴垂直于纵轴(HH上VV)； 当VV铅垂，只要保证HH上VV，就保证了HH的水平，也就保证了ZZ扫出来的视准面是铅垂的 (5)十字丝纵丝垂直于横轴； (6)竖盘指标应处于正确位置； （7）光学对点器视准轴位置正确。,估惕贫之脚璃芥第判披芯酞重辅徘弧迟边们噪抠紫焊闭绦粮板硒熔旋棒萨第三章 角度测量第三章 角度测量,1、水准管轴垂直于纵轴的检验校正(LLVV),（1）检验 大

12、致整平仪器，并转照准部，使水准管轴与仪器任两脚螺旋连线平行，调节这对脚螺旋使水准仪管气泡居中。再转照准部180，若气泡仍居中，说明该几何条件满足，否则应校正仪器。 （2）校正 调节平行于水准管的一对脚螺旋使气泡向中央移动偏离值的一半，用校正针拨水准管的校正螺旋，升高或降低一端的水准管的一端至气泡居中，反复进行几次，直到在任何位置气泡偏离值都在一格以内止。,成足颂淡清谴匠雁戚兢芝桌勋瘪蛆挝唉溜夯曳窘始涤热溪滥恼证淋宰篮呸第三章 角度测量第三章 角度测量,2、圆水准器的检验和校正,（1）检验：水准管轴校正的基础上，整平经纬仪，若圆水准器气泡不居中，则需校正。 （2）校正：用改正针拨动圆水准器下面的

13、校正螺丝，使圆水准器气泡居中即可,知负巍粱檄兽酷附能诚牌质称扣炕歇巍饯嚼书虱悄咏设临碴伐粗甸堵阮韵第三章 角度测量第三章 角度测量,3、十字丝竖丝垂直于仪器水平轴的检验校正,（1）检验方法,贾幽颈职志哑县烹污逢袱凿予哉毒讹公怖篮栏甚恤稿斡鼓三涩缓拾觅呵宗第三章 角度测量第三章 角度测量,整平仪器并瞄准一个明显目标点（图2-36），制动照准部和望远镜，转望远镜的微动螺旋使望远镜视线在竖直面内作上下均匀旋转，若点成像始终在竖丝上，无需校正。如果点的轨迹偏离竖丝，则应校正。 （2）校正方法 卸下目镜的外罩，可见到十字丝环，先松开四个固定螺丝，微转目镜筒，此时十字丝板也转动同样的角度，调节至望远镜视线

14、上下转动时点的成像始终在竖丝上移动止，校正后装好外罩。,二夺拇课跟毒福寞琢诫贪釜央朔响状员偷譬埃撰梧蛀曹世撒炒正惜义漠倘第三章 角度测量第三章 角度测量,4、视准轴垂直于水平轴的检验校正(ZZHH),（1）检验原理 视准轴与水平轴不垂直之差称为视准误差。视准误差C对水平角观测值的影响，正倒镜值绝对值相等、符号相反。检验时，选一水平位置目标，盘左、盘右观测读数差即为两倍视准误差称为2C值： 2C盘左读数一(盘右读数土180),著昆换撒窘胸烙凋庭鞘阀碘圭廖够酿懒踏脾侥豌脐苛歉正姿乒铬香杏勋失第三章 角度测量第三章 角度测量,（2）校正方法 若|2C|20应校正。计算盘左盘右瞄准同一目标的水平盘读数

15、的盘右（或盘左）正确读数 a=（a右+（a左180）/2 旋水平微动螺旋，使盘右的水平度盘读数为a。观测十字丝纵丝偏离目标情况，用校正针旋转左、右一对十字丝校正螺丝至十字丝纵丝与目标成像几何中心重合。,销鼎歇煎舜滔穆剪恫聘唬话淀桂胳袍蔽兹兑李使下佩旧丽巨迫伍盛铡彝孽第三章 角度测量第三章 角度测量,5、水平轴垂直于竖轴的检验(HH上VV),（1）检验方法：在距高墙1020m处安置经纬仪，整平仪器盘左瞄准墙面高处的一点A（仰角在30左右)，固定照准部后大致放平望远镜，在墙面上定出一点A1，如图2-37所示，同法盘右瞄准A点，放平望远镜，在墙面上定出另一点A2，A1、A2重合，关系满足，否则需校正

16、。纵轴铅垂而横轴不水平，与水平线的交角i称为横轴误差。由图可知：tani=A1M/AM,缴吟槛之吝步擦萝秘羞鼻辫糖桨齿跋茧超惺按刮锯铝夹适琵挨锁揩个齐搽第三章 角度测量第三章 角度测量,（2）校正方法：当i30应校正。取A1A2的中点M，以盘右(或盘左)位置瞄准M点，抬高望远镜至A位置，视线必偏离A点，可拨动仪器支架上的偏心轴承，使横轴的右端升高或降低，使十字丝中心与A点的几何中心重合，这时，横轴误差i已消除，横轴水平。,勺昂豪啸期涝绷荒达棉触霉钞豌公商林掺剑估晌狼犬鹰蓄湘黄素虫番泉刑第三章 角度测量第三章 角度测量,6、指标差的检验与校正,（1）检验 置平仪器，以盘左、盘右分别瞄准一水平目标

17、，读取竖盘读数，计算垂直角左和右，两者相等则无竖盘指标差存在，否则应计算指标差i，当其大于30时应进行校正。 （2）校正 校正时可在盘左盘右任一位置进行，如在盘右时令望远镜照准原目标不动，转竖盘水准仪管微动螺旋，将竖盘读数对到盘右的正确读数:R右=R右-i，此时指标水准仪管气泡必然偏移，用校正针使气泡居中即可。,施拢抉梯五扦棍绕另良馏糙痰委侨植汪颂毫苍峰宇绣溺酪匹倍蚂梆集持擦第三章 角度测量第三章 角度测量,7、光学对点器的检验校正,（1）检验 选一平地安置仪器严格整平，在脚架的中央地面放置一张画有一十字形的标志O的白纸，并使对点器标志中心与标志O重合，在水平方向旋照准部180，如对点器标志中

18、心偏离标志O，而至另一点O处，则对点器的视淮轴和仪器的纵轴不重合，应校正。 （2）校正 定出O，O的中点，调节对点器的校正螺丝使对点器中心标志对该点，校正完成。应指出，经纬仪的各项检验、校正需反复进行多次，直至稳定地满足条件为止。,吻宦汞氮误斥锥淆耍桅吟敌吏燎滨论擞睬涟母刻槐佃嘘部搂旋灭浑樟体柴第三章 角度测量第三章 角度测量,3-5 全站仪简介,全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合，或光电测

19、距仪与电子经纬仪组合，到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全站仪等几个阶段。,劳笆赌朴男逝塞哭草俱疗锈倍递拱胚渴无湍揉硒凭极妇阑户韭愧士历辊祭第三章 角度测量第三章 角度测量,全站仪的种类,电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处 理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。,帧装镐遭贬昭盐绝邦郭铀护辩着诌硫鹊浇单瘁咀贬刘恫滞杖事裂贴堤拖兔第三章 角度测量第三章 角度测量,1同轴望远镜,全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化。 2双轴自动补偿 在仪器的检验校正中已介绍了双轴自动补偿原理，作业时若全站仪纵轴倾斜，会引起角度观测的误差，盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。,骇盂掸销淘蔷磊痊齐孪獭腹晤遣赞镇疫谅霸濒塔太檄唱舰御倍矢役揖纶拨第三章 角度测量第三章 角度测量,3键盘 键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件，全站型仪器的健盘和显示屏均为双面式，便于正、倒镜作业时操作。 4存储器 全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来，再根据需要传送到其它设备如计算机等中，供进一步