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1、测量学课件南京工业大学 地理信息与测绘工程系第三章 角度测量 主要内容： 水平角和垂直角测量原理，DJ6型光学经纬仪的 使用，水平角和垂直角的观测、计算方法，角度 测量的误差分析、DJ6的检校。 主要目的： 使学生了解经纬仪测角原理，掌握测量水平角和 垂直角的方法。了解经纬仪各轴线间应满足的几 何条件。 重点内容： 测回法施测水平角、中丝法施测垂直角的观测方 法、经纬仪各轴线间应满足的几何条件。 角度测量仪器是光学经纬仪，它能测量水平角和 垂直角。水平角用于求算地面点的坐标和两点间 的坐标方位角，垂直角用于求算高差或将倾斜距 离换算成水平距离。1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3
2、.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项3-1.角度测量原理 1、水平角测量原理 水平角过一点到两个目标的方向线垂直投 影到水平面上所成的夹角。 0360。 也可看成是包含BA、BC视线 的两个铅垂面之间的两面角。 0ca水平度盘 =c-a水 平 面a b c A BC1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项3-1.角度测量原理 2、垂直角测量原理 垂直角在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜 视线与水平视线的夹角(也叫竖直角)。 =090
3、，仰角为正，俯角为负。天顶铅 垂 线水平线ACB090 1802701.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项3-2. DJ6型光学经纬仪及操作 1、分类： 按其精度等级划分: DJ07、DJ1、DJ2（精密光学经纬仪） DJ6（普通光学经纬仪）等 下标数字该仪器一测回方向观测中误差的秒数。1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项DJ6型光学经纬仪及操作l-基座；2-脚螺旋；3-轴套制动
4、 螺旋；4-脚螺旋压板5-水平度盘 外罩；6-水平方向制动螺旋；7-水平方向微动螺旋；8-照准部水 准管；9物镜；l0-目镜调焦螺 旋；11-瞄准用的准星；12-物镜 调焦螺旋；l3-望远镜制动螺旋；l4-望远镜微 动螺旋；l5-反光照明镜；l6-度 盘读数测微轮；l7-复测机钮；18-竖直度盘水准管；19-竖直度盘 水准管微动螺旋；20-度盘读数 显微镜1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项2、基本构造DJ6型光学经纬仪及操作 (1)基座 基座是支承整个仪器的底座。 脚螺旋用于整平仪器
5、。1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项基座水平度盘照准部DJ6型光学经纬仪 (2)照准部 照准部(水平)制动、微动 望远镜(竖直)制动、微动 圆水准器 8/2mm； 管水准器30/2mm 望远镜：倒像,2630倍 目镜调焦，物镜调焦， 粗瞄准器，十字丝 读数显微镜 , 竖盘部分 光学对点器 复测扳手或度盘变换器1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项DJ6型光学经纬仪及操作 (3)
6、水平度盘 水平度盘由光学玻璃制成 顺时针0360刻度； 仪器整平，水平度盘水平； 水平度盘与照准部相互脱离；当照准部转动时，水平度盘并不随之转动。 改变度盘位置，要使用复测 扳手或度盘变换手轮。0 90 180 270 0901802701.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项DJ6型光学经纬仪及操作 3、读数设备及方法 DJ6型光学经纬仪的读数设备包括：度盘、光路 系统及测微器。 （1）分微尺读数装置及其读数方法 例如：水平度盘整个读数为1780+05. =l7800554，竖直度盘整个
7、读数为8600618 。DJ6型经纬仪读数窗1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项J6光学经纬仪读数J6光学经纬仪 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。 读数估读至0.1格，因 此，估读的秒数都应 是6的倍数。a).分微尺测测微利用度盘刻度线，在分微 尺上读数。水平度盘读数： 730424 01731.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角
8、度测量的 误差及注意事 项DJ6型光学经纬仪及操作（2）单平板玻璃测微器装置及其读数方法 水平度盘整个读数为l501200，竖直度盘整个读数为9101806 DJ6型经纬仪读数窗1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项DJ6型光学经纬仪及操作 4、DJ6型光学经纬仪的基本操作 （1）经纬仪安置： 对中将仪器中心安置在过测 站点的铅垂线上。对中误差3mm。可用垂球对中和光学对中器对中BCA 对中1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经
9、纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项DJ6型光学经纬仪及操作 垂球对中步骤： 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。1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项DJ6型光学经纬仪及操作光学对中步骤：对准、调平、整平、对中 打开三脚架，装上经纬仪；打开三脚架，装上经纬
10、仪； 固定三脚架一脚，双手持脚架另固定三脚架一脚，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，使其基测光学对点器十字分划，使其基 本本对准对准测站标志，踩实脚架；调测站标志，踩实脚架；调 节脚螺旋，使光学对点器精确节脚螺旋，使光学对点器精确对对 准准测站标志；测站标志； 伸缩三脚架伸缩三脚架( (二脚二脚) )，调平调平仪器，仪器， 使圆气泡居中；使圆气泡居中； 调脚螺旋，精确调脚螺旋，精确整平整平仪器，并通仪器，并通 过在脚架头上移动仪器，精确过在脚架头上移动仪器，精确对对 中中。 有时必须反复上述三步的操作。有时必须反复上述三步的操作。图3
11、-141.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项DJ6型光学经纬仪及操作 整平使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平 ，竖盘位于铅垂面内。整平误差1格。气泡居中，1、2等高 1 23123气泡居中，3与1、2等高 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。1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水
12、平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项DJ6型光学经纬仪及操作 （2）瞄准目标： 瞄准用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。DJ6型光学经纬仪及操作 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。1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项3-3. 水平角观测 1、测回法：用于两个目标方向之间的水 平角观测。 步骤：1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经
13、纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项(1) 安置仪器于测站O点，对中、整平(2)上半测回：盘左，LA LB (3)下半测回：盘右，RB RA 上半测回和下半测回构成一测回。(4) 若左- 右40，认为观测合格。此时可取测回法观测水平角记录手簿测测 站目 标标竖盘竖盘 位置水平度盘读盘读 数半测测回角值值一测测回平均角值值备备注 A左0 20 1242 25 18 42 25 15 附图图B 42 45 30A右180 20 3042 25 12B 222 45 421.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角
14、观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项3-3. 水平角观测2、方向观测法：用于两个以上目标方向的 水平角观测 (1)操作步骤：盘左位置：瞄准零方向A ，按顺时针旋转照准部，依次照准B 、C、D各目标方向，分别读取水平度盘读数，最后再观测零 方向A ，称为上半测回归零，以上称为上半测回。1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项零方向 盘 左盘 右ABCDE 3-3. 水平角观测盘右位置：先照准零方向A ，按逆时针方向依次照准D 、C 、B 各
15、目标方向，分别读取水平度盘读数，最后再照准零方向A ，称为下半测回归零，此为下 半测回。零方向 盘 左 盘 右 ABCDE 1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项3-3. 水平角观测(2)方向观测法的计算： a.计算上下半测回归零差(即两次瞄准零方向A的读数之差). b.计算两倍视准轴误差2c 值 c.计算各方向的平均读数 d.计算各方面归零后的方向值 e.计算各测回归零方向值的平均值1.角度测量原 理2.DJ6型光学 经纬仪及操作3.水平角观测4.垂直角观测5. DJ6型光学 经纬仪检验与 校正6.角度测量的 误差及注意事 项方向观测法记录手簿测 站测 回目 标水平度盘读数2C平均读数归零后的方 向值测回归零方 向值平均值简 图与 角值盘 左（L）盘 右（R）0 / /0 /
