工程测量角度测量ppt课件

1、角度测量,1,角度测量,角度测量是确定地面点位的三大测量工作之一 角度测量最常用的仪器是经纬仪 角度测量分为水平角测量与竖直角测量 水平角测量用于求算点的平面位置 竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化成水平距离,2,角度测量原理,水平角的测角原理 水平角是地面上一点到两目标的方向线投影在水平面上的夹角，。 若在A点的铅垂线上任一点O，设置一按顺时针方向增加从0360分划的水平刻度圆盘，使刻度盘圆心正好位于过A点的铅垂线上=m（右目标读数）n（左目标读数） 取值范围0360,3,经纬仪须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。 观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能使之水平。 为了

2、瞄准不同方向，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。 当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。,水平度盘与读数系统,对中装置,瞄准系统,整平系统,4,角度测量工具,经纬仪,5,经纬仪,国产光学经纬仪型号(Da di ce liang Jing wei yi) DJ07，DJ1，DJ2，DJ6，DJ30 D，J代表 “大地测量”和“经纬仪” 07，1，2，6，30分别为一测回方向观测中误差秒数 工程测量常用DJ6级 按读数分：光学经纬仪、电子经纬仪、游标经纬仪（淘汰）。,6,DJ6光学经纬仪,7,电子经纬仪 用光电转换原

3、理和微处理器 自动测量度盘的读数并将测量结果显示在仪器显示窗上,8,DJ6光学经纬仪的构造,DJ6光学经纬仪包括照准部、度盘、基座三大部分,9,10,竖直制动螺旋,读数目镜,竖直微动螺旋,水平微动螺旋,反光镜,竖盘指标水准管,反光镜,竖盘指标水准管微动螺旋,光学对中器目镜,水平度盘变换手轮,11,DJ6光学经纬仪的读数方法,12,分微尺测微及读数,度盘上1度分划的间隔 经放大后，与分微尺全 长相等。 分微尺全长分60格，因 此其最小格值为1=60 读数时，秒数必须估读。 估读至0.1格，因此， 估读的秒数都应是6的 倍数。,水平度盘读数： 73 04 24,13,分微尺测微及读数,14,经纬仪

4、的操作使用,对中整平瞄准读数,15,经纬仪的使用,一、对中、整平 对中目的：将仪器的中心安置在测站的铅垂线上 。 对中方法：垂球对中与光学对中 整平目的：使经纬仪的竖轴垂直，水平度盘水平。 整平分为：粗平和精平两步操作,垂球对中,16,17,(一)垂球对中 将仪器中心安置在过测站点的铅垂线上。对中误差3mm。,1. 对中步骤： 粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测站中心12cm内； 精确对中：稍微松开中心螺丝，在脚架头上移动(不能旋转)仪器，使垂球尖精确对中测站标志中心，旋紧中心螺丝。 注意脚架头首先要放平，三个脚螺旋基本等高； 脚架适当踩实； 垂球尖尽量接近标志，便于判断。,18,19,整平,

5、2.整平使仪器纵轴铅垂，水平度盘与横轴水平，竖盘位于铅垂面内。整平误差1格。,用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气泡居 中(反复)。 一测回观测过程中，不得再调气泡。,20,(二)光学对中,光学对中器目镜,21,经纬仪光学对中器的目镜对光与物镜对光,22,(二)光学对中：对准、调平、整平、对中,打开三脚架，装上经纬仪； 固定三脚架一脚，双手持脚架另 二脚并不断调整其位置，同时观 测光学对点器十字分划，使其基 本对准测站标志，踩实脚架；调 节脚螺旋，使光学对点器精确对 准测站标志； 伸缩三脚架(二脚)，调平仪器， 使圆气泡居中； 调脚螺旋，精确整平仪器，并通 过在脚架头上移动仪器，精确对

6、中。 有时必须反复上述三步的操作。,23,二、瞄准用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中 心,操作步骤： 粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。 用水平微动完成瞄准。尽量瞄准目标下部，减少 由于目标不垂直引起的方向误差。,粗略瞄准,目镜对光,物镜对光,精确瞄准,检查并消除视差,24,目标影像小时用单纵丝与目标重合，目标影像大时，将 目标影像夹在双纵丝内并与双丝对称，精确瞄准目标。 为减少目标倾斜对水平角的影响。当瞄准测钎、花杆时， 应瞄准其底部；当瞄准垂球线时，应瞄准其上部。,25,三、读数 方法： 打开反光镜，使读数 窗光线均匀； 调焦使读数窗分划清晰 （注意消除视差）； 按不同的测微器直接

7、读取 水平、竖直度盘读数（度、分、秒，秒为估读且 6的倍数）。 上图水平角：21506 48竖直角： 785200 ,26,水平角观测,1、水平角定义 2、特点：顺时针 003600,27,基本概念：,盘左 盘右,盘左观测,盘右观测,竖直度盘,竖直度盘,28,水平角的观测方法一般应根据照准目标的多少确定，常用的有测回法和方向观测法两种。,一、测回法（只有两个方向）,1、操作步骤 安置仪器于O点，对中整平； 盘左瞄准A点， 度盘归零(置数)； 顺时针转动仪器，瞄准B点读数； 盘右瞄准B点读数； 逆时针转动仪器，瞄准A点读数。,29,盘左：照准A点配水平盘读数顺时针转C点读数； 盘右：照准C点读数

8、逆时针转A点读数。,30,2、记录与计算 盘左观测 瞄A，记录 a左= 00218 瞄B，记录 b左= 792442 上半测回的角值： 左= a左- b左= 792224 盘右观测 瞄B， 记录 a右= 1800224 瞄A， 记录 b右= 2592436 下半测回角值： 右= a右- b右= 792212,31,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。,最后角值为：,当测角精度要求较高时，需观测多个测回： 第一测回度盘归零； 其他各测回间按180/n（n为测回数）的差 值，变换度盘； 各测回角值之差不得超过40； 取各测回平均值作为最后结果。,32,水平角观测手薄

9、（测回法）,33,二、方向观测法（目标多于两个） 1、 操作步骤 安置仪器于测站点O， 对中、整平； 盘左瞄准零方向A，配水平度盘， 顺时针依次照准目标 B、C、D、A（归零）， 读数； 盘右瞄准零方向A，逆时针依 次照准目标D、C、B、 A（归零），读数；,34,盘左照准A点配水平度盘 盘左(顺时针)：瞄A读数瞄B读数瞄C读数瞄D读数再瞄A读数(盘左归零) 盘右(逆时针)：瞄A读数瞄D读数瞄C读数瞄B读数再瞄A读数(盘右归零),35,方向观测法观测水平角记录格式,36,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。,2、记录与计算(观测记录见表2.2) 归零差的计算: 分别计算

10、盘左、盘右两次瞄准起始方向读数 之差；（若超限，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：,37, 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。,水平角方向观测法的技术要求,38,水平角观测手簿（方向观测法）,39,水平角观测的注意事项 1) 仪器高度与观测者身高相适应； 三脚架踩实，仪器与脚架连接牢固， 操作仪器时，不要用手扶三脚架； 转动照准部和望远镜前，应先松开制动螺旋， 使用各种螺旋时，用力应轻。 2) 精确对中，尤其对短

11、边测角。 3) 观测目标间高低相差较大时，更应注意整平仪器。 4) 照准标志应竖直，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，发现错误，立即重测。 6) 一测回水平角观测中，不得再调照准部管水准气泡， 气泡偏离中央2格，应重新整平与对中仪器，重新观测。,40,竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角 其角值为0 90。视线上倾斜，竖直角为仰角，为+。向下倾斜，竖直角为俯角，为- 其角值也是度盘上两个方向读数之差。但竖直角的两个方向中必有一个是水平方向,竖直度盘,望远镜视准轴水平时，经纬仪竖盘读数是一个固定值。在观测竖直角时，只要观测目标点一个方向并读取竖盘读数便可算得该目

12、标点的竖直角，而不必观测水平方向,竖直角的测角原理,41,竖直角观测,竖盘结构,竖盘安装在望远镜横轴一端,随望远镜一起绕横轴转动,读数指标不动,且竖盘平面与横轴相垂直，竖盘刻划中心位于横轴中心上。 可分为顺时针刻划和逆顺时针刻划两种形式。 视线水平时竖盘读数应为90或270。,42,43,竖直角观测,竖直角观测与计算,1、度盘的刻划分类：分为顺时针注记和逆时针注记两种。,44,竖直角的计算公式,1、顺时针注记 左=90-L 右=R-270 故一测回竖直角 =（左+右）/2 =(R-L-180) /2,45,2、逆时针注记,问题：左= ？ 右=？,左= L-90 右=270- R 一测回竖直角:

13、 =（左+右）/2 =(L-R+180) /2,46,竖盘指标差 当视线水平时，盘左竖盘读数为90，盘右为270。但指标不恰好指在90或270，而与正确位置相差一个小角度x，x称为竖盘指标差。 顺时针刻划的竖盘指标差的计算公式为,x=1/2（ R L）= 1/2（ R+L 360）,47,竖直角的观测 (以顺时针方向为例) 1、仪器安置于测站点上，盘左瞄准目标点M（中丝切于目标顶部），调节竖盘指标水准管微动螺旋，使指标水准管气泡严格居中，读盘左位读数L。 2、盘右再瞄准M点，调节竖盘指标水准管气泡居中，读盘右位读数R。 3、计算竖直角。,盘左 L=90L,盘右 R=R 270,=1/2（ L+

14、 R）,48,竖直角的记录与计算,49,一、仪器误差 仪器校正后残余误差或仪器制造不完善误差 视准轴不垂直于横轴误差：可通过盘左盘右求平均来消除 横轴不垂直于竖轴的误差：可通过盘左盘右求平均来消除 竖轴倾斜误差：观测时要保证水准管气泡在任一位置最大偏一个格 度盘偏心差：单指标仪器（DJ6）通过盘左盘右求平均来消除 度盘刻划误差：采用多测回观测可有效降低此项误差 竖盘指标差：可通过盘左盘右求平均来消除,角度测量误差与注意事项,50,二、观测误差 1、仪器对中误差： 在观测目标较近或 水平角接近180，此 误差影响较大，应特别注意仪器对中 2、目标偏心误差： 在观测目标较近时，此误差较大 测角时标杆应竖直，并尽可能瞄准底部 3、仪器整平误差： 水准管气泡偏离应小于1格。 观测目标垂直角较大时，应特别注意 4、照准误差：无法消除，选择较好 的目标构形，做好对光和瞄准工作。 5、读数误差：估读导致，与仪器 相关,51,三、外界条件影响带来的误差 观测在一定的外界条件下进行，外界条件对观测质量有直接影响，如松软的土壤和大风影响仪器的稳定；日晒和温度变化影响水准管气泡的运动；大气层受地面热辐射的影响会引起目标影象的跳动等。这些才会给观测水平角带来误差 选择有利观测时间，设法避开不利条件； 尽量缩短一测回的观测时间，采取观测方法减弱与时间成正比的误差。,52,仪器安置的高度应合适