第一节水平角测量原理

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1、第一节第一节水平角测量原理水平角测量原理 第三章第三章 角度测量角度测量用经纬仪测水平角的原理：经纬 仪必须具备一个水平度盘及用于照准 目标的望远镜测水平角时，要求水平 度盘能放置水平，且水平度盘的中心 位于水平角顶点的铅垂线上，望远镜 不仅可以水平转动，而且能俯仰转动 来瞄准不同方向和不同高低的目标， 同时保证俯仰转动时望远镜视准轴扫 过一个竖直面。 经纬仪是测量角度的 仪器。按其精度分，有DJ6、DJ2两种 。表示一测回方向观测中误差分别为 6、2。一、 水平角的概念水平角是地面上一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上的夹 角，用来表示，其角值范围为0360。二、水平角测角原理图3-1如图

2、3-1所示， OA和OB在水平度盘上总有相应读数a和b，则水 平角为：ba 第二节第二节 光学经纬仪光学经纬仪第三章第三章 角度测量角度测量2、水平度盘：刻划为0360按顺时针方向注记3、基座：用来支承仪器并与三脚架连接的部件。主要包括轴座、轴座 固定螺旋、脚螺旋、连接板等 二、DJ6型光学经纬仪的读数装置和读数方法DJ6型光学经纬仪常用两种方式：分微尺、单平板玻璃测微器和度盘 对径分划重合读数 （一）分微尺测微器的读数方法1、应先调节读数显微镜调焦螺旋与反光镜使读数清晰亮度合适2、然后根据在分微尺上重叠的度盘分划线上的注记读出整度数3、再根据该分划线与分微尺上0注记之间的刻划读出分和秒。（秒

3、值 为估读且为6的倍数） （二）单平板玻璃测微器的读数方法望远镜瞄准目标后，先转动测微轮，使度盘上某一分划精确移至双指 标线的中央，读取该分划的度盘读数，再在测微尺上根据单指标线读取 30以下的分、秒数，两数相加，即得完整的度盘读数一、DJ6光学经纬仪的构造如图3-2：1、照准部：望远镜、支架、横轴、竖直度盘、读数设备、照准部 水准管和竖轴等组成。第二节第二节 光学经纬仪光学经纬仪第三章第三章 角度测量角度测量1望远镜物镜；2望远镜目镜；3望远镜调焦螺旋；4准星；5照门；6望远镜固定扳手 ；7望远镜微动螺旋；8竖直度盘；9竖盘指标水准管；10竖盘指标水准管反光镜；11 读数显微镜目镜；12支架

4、；13水平轴；14竖轴；15照准部制动扳手；16 照准部微动 螺旋；17水准管；18圆水准器；19水平度盘；20轴套固定螺旋；21脚螺旋；22基座 ；23三角形底版；24罗盘插座；25度盘轴套；26外轴；27度盘旋转轴套 28竖盘指 标水准管微动螺旋; 29水平度盘变换器；30竖盘指标水准管；31反光镜图32第二节第二节 光学经纬仪光学经纬仪第三章第三章 角度测量角度测量三、DJ2型光学经纬仪简介（一）特点（相对于DJ6）： 1、在结构上除望远镜的放大倍数较大，照准部水准管的灵敏度较高2、读数设备及读数方法不同3、在DJ2型光学经纬仪读数显微镜中，只能看到水平度盘和竖直度盘 中的一种影象， （

5、二）读数方法1、大窗为度盘的影象：先转动测微轮，使正、倒象的分划线精确重合 ，然后找出邻近的正、倒象相差180的分划线，并注意正象应在左侧，倒 象在右侧，此时便可读出度盘的度数，；再数出正象的分划线与倒象的分 划线之间的格数，乘以度盘分划值的一半；最后从左边小窗中的测微尺上 读取不足10的分数和秒数，其中分数和10数根据单指标线的位置和注 记数字直接读出，估读到0.12、采用了数字化读数：左下侧小窗为测微窗，读数方法完全同第一种 ；右下侧小窗为度盘对径分划线重合后的影象，没有注记，但在读数时必 须转动测微轮使上下线精确重合才可以读数；上面的小窗左侧的数字为度 盘读数，中间偏下的数字为整10的注

6、记四、电子经纬仪简介第三节第三节 经纬仪的使用经纬仪的使用 第三章第三章 角度测量角度测量主要特点：1.采用电子测角系统，实现了测角自动化、数字化，能将测量结果自动 显示出来，减轻了劳动强度，提高了工作效率。2.可与光电测距仪组合成全站型电子速测仪，配合适当的接口可将观测 的数据输入计算机，实现数据处理和绘图自动化。第三节第三节 经纬仪的使用经纬仪的使用 第三章第三章 角度测量角度测量经纬仪的使用包括对中、整平、调焦和照准及读数四项基本操作内容及要求： 对中 3mm 整平 1格 一、对中、整平对中的目的：是使仪器中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上整平的目的：使仪器竖轴竖直和水平度盘处于水平位

7、置具体操作方法: 1、垂球对中整平法步骤 （1）移动或伸缩三脚架（粗略对中） （2）脚架头上移动仪器（精确对中） （3）旋转脚螺旋使水准管气泡居中（整平） （4）反复（2）、（3）两步。2、光学对中整平法步骤 （1）大致水平大致对中眼睛看着对中器，拖动三脚架2个脚,使仪器大致对中,并保持“架头”大致 水平。第三节第三节 经纬仪的使用经纬仪的使用 第三章第三章 角度测量角度测量（2）伸缩脚架粗平 根据气泡位置，伸缩三脚架2个脚，使圆水准气泡居中。（3）旋转三个脚螺旋精平 按“左手大拇指法则”旋转三个脚螺旋，使水准管气泡居中。 1）转动仪器，使水准管与1、2脚螺旋连线平行。 2）根据气泡位置运用法

8、则，对向旋转1、2脚螺旋。 3）转动仪器900，运用法则，旋转3脚螺旋。 （4）架头上移动仪器，精确对中（5）脚螺旋精平。（6）反复（4）、（5）两步。 二、调焦与照准调焦包括目镜调焦和物镜调焦两部分，照准就是使望远镜十字丝交点精 确照准目标。步骤如下：1、调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰；2、然后利用望远镜上的照门和准星粗略照准目标，拧紧照准部及望远镜 制动螺旋；3、调节物镜对光螺旋，使目标清晰，并消除视差；第三节第三节 经纬仪的使用经纬仪的使用 第三章第三章 角度测量角度测量4、转动照准部和望远镜微动螺旋，精确照准目标。 测水平角时，要使十字丝纵丝精确照准目标，并尽量使十字丝交点照准目 标底

9、部，如图3-13（b）所示；测竖直角时，要使十字丝横丝精确照准目 标，也尽量用十字丝交点照准目标顶部。 三、读数调节反光镜，使读数系统亮度适中；调节读数显微镜目镜调焦螺旋， 使度盘、测微尺及指标线的影象清晰；然后根据仪器的读数设备，按前 述的读数方法读数。第三章第三章 角度测量角度测量第四节第四节 水平角测量水平角测量观测方法：测回法（两个方向所构成的角度）方向观测法（三个方向以上所构成角度的观测） 一、 测回法（如图3-14）具体施测步骤如下： （一）、准备工作 1、首先将经纬仪安置于所测角的顶点O上，进行对中和整平；2、在A、B两点树立标杆或测钎等标志，作为照准标志。 （二）、盘左位置 首

10、先将仪器置于盘左位置（竖盘位于望远镜的左侧），完成以下工作：1、顺时针方向旋转照准部，首先调焦与照准起始目标（即角的左边目标 ）A，读取水平度盘读数a左，设为00030，记入表3-1中；图3-14第三章第三章 角度测量角度测量第四节第四节 水平角测量水平角测量2、继续顺时针旋转照准部，调焦与照准右边目标B，读数b左，设为 921942，记入表3-1中；3、计算盘左位置的水平角左 ：左=b左a左 92194200030=921912 以上完成了上半测回工作，左 即上半测回角值。 （三）、盘右位置倒转望远镜成盘右位置，完成以下工作：1、逆时针旋转照准部，首先调焦与照准右边目标B，读数b右，设为 2

11、722012，记入表3-1中；2、继续逆时针旋转照准部，调焦与照准左边目标A，读数a右，设为 1800042，记入表3-1中；3、计算盘右位置的水平角右 ：右=b右a右=27220121800042=921930 以上便完成了下半测回工作，右 即下半测回角值。 （四）、计算一测回角值上下两个半测回称为一测回。对于DJ6型光学经纬仪来说，当上、下半 测回角值之差：=左右 =921912921930= 1840 第三章第三章 角度测量角度测量第四节第四节 水平角测量水平角测量取其平均值作为一测回角值，即=1/2（左+右）=921921为了提高测角精度，对角度需要观测多个测回，此时各测回应根据测回

12、数n，按180/n的原则改变起始水平度盘位置，即配度盘。各测回值互差若 不超过40（对于J6 级），取各测回角值的平均值作为最后角值 二、 方向观测法 （一）观测方法 1、如图3-15，安置仪器于测站O点（包括对中和整平）树立标志于所有 目标点，如A、B、C、D四点，选定起始方向（又称零方向）如A点；第三章第三章 角度测量角度测量第四节第四节 水平角测量水平角测量2、盘左位置，顺时针方向旋转照准部依次照准目标A、B、C、D、A， 分别读取水平度盘读数，并依次记入表33。其中两次照准A目标是为了 检查水平度盘位置在观测过程中是否发生变动，称为归零，其两次读数之 差，称为半测回归零差，其限差要求为

13、：J6 级经纬仪不得超过18，J2级 经纬仪不得超过8。计算中注意检核。 以上称为上半测回。3、盘右位置，倒转望远镜成盘右位置，逆时针方向旋转照准部依次照 准目标A、D、C、B和A，分别读取水平度盘读数，并依次记入表3-2，称 为下半测回。同样注意检核归零差。以上即为一测回。为了提高精度需要测n个 测回时，需要配度盘，即每个测回的起始目 标读数按180/n的原则进行配置 （二）计算内容1、计算二倍视准轴误差2c值：同一方向， 盘左和盘右读数之差，即2c =盘左读数（盘 右读数180）同一测回各方向2c互差：对于J2型经纬仪 不应超过13；J6经纬仪一般没有2c互差的规 定。第三章第三章 角度测

14、量角度测量第四节第四节 水平角测量水平角测量2、计算各方向的平均值3、计算归零后的方向值4、计算各测回归零后方向值的平均值第五节第五节 竖直角测量竖直角测量第三章第三章 角度测量角度测量一、竖直角测量原理（如图3-16）定义：竖直角是在同一竖直 面内，一点到目标的方向线与水 平线之间的夹角，又称倾角，用 表示。如图3-16所示分类：仰角，在其角值前加“ ”。竖直角的角值范围：-90 90。竖直角的角值：望远镜照准 目标的方向线与水平线分别在竖 直度盘上有对应两读数之差 二、 竖直度盘的构造1、构造：竖直度盘、竖盘读数指标、竖盘指标水准管和竖盘指标水准 管微动螺旋。2、指标线固定不动，而整个竖盘

15、随望远镜一起转动。3、竖盘的注记形式：天顶式或全圆式，顺时针或逆时针 图3-17图3-18第五节第五节 竖直角测量竖直角测量第三章第三章 角度测量角度测量第五节第五节 竖直角测量竖直角测量第三章第三章 角度测量角度测量三、竖直角计算公式（全圆顺时针注记）设盘左时瞄准目标的读数为L，盘右时瞄准目标的读数为R，盘左和盘 右位置所测竖直角分别用L和R，则其公式为：L=90L R=R270通用公式：若读数增加，则竖直角的计算公式为：=（瞄准目标时的读数）（视线水平时的读数）若读数减少，则 =（视线水平时的读数）（瞄准目标时的读数） 四、竖直角的观测 如图3-16所示，竖直角的观测、记录和计算步骤如下：1、准备工作：在目标点树立标志；安置仪器于测站O点（包括对中和 整平）2、盘左位置，调焦与照准目标A，使十字丝横丝精确瞄准目标。转动 竖盘指标水准管微动螺旋，使水准管气泡严格居中，然后读取竖盘读数L ，设为932206，记入表3-3。第五节第五节 竖直角测量竖直角测量第三章第三章 角度测量角度测量3、盘右位置，重复步骤2，设其读数R为2663712，记入表3-3。 4、根据竖直角计算公式计算，得L=90L =90932206= 32206RR270