第三章 角度测量 §3---1 角度的概念及测量原理 n1角度测量{ 水平角n 竖直角 2．经纬仪是角度测量的主要仪器 §3---1 角度的概念及测量原理 n水平角的概念及测量原理：n水平角概念：地面上两相交方向线垂直投影在水平面上所夹的角称为水平角通常用β表示 §3---1 角度的概念及测量原理 n. 水平角测量原理：n（1）传统度量角度的方法：量角器n （2）需有若干铅垂面，将空间点透影到水平面上n （3）量取水平角需有一在水平面内的量角工具，需一水平的带度盘的n 工具我们称为水平度盘n （4）ob方向读n,oc方向读m,β=m-n即可求出水平角 n β=第二目标读数 - 第一目标读数n =OB - OA §3---1 角度的概念及测量原理 n由原理推论：1水平度盘中心必与所测角顶点处于同一铅垂线上-----对中n 2．水平度盘必水平------整平 §3---1 角度的概念及测量原理 n二．竖直角概念及测量原理：n定义：在同一铅垂面内，倾斜照准方向线与水平线的夹角称为竖直角，通常用α表示。
n2、向上倾斜的角为仰角，+αn向下倾斜的角为俯角，-α §3---2 光学经纬仪的构造n一．经纬仪分类：n按读数方式: 光学经纬仪n 电子经纬仪n 按精度分: DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60 等 数字为一测回方向中误差不超过±2″n 常用的为DJ2、DJ6 §3---2 光学经纬仪的构造n二．经纬仪的构造：n一般构造：1照准部：{ 望远镜 { 照准n { 竖直度盘n { 照准部水准管 }完成 { 整平 n { 圆水准器n { 光学光路系统n { 测微器 { 读数n 2．水平度盘 }完成 { 置度盘读数n 3．基座 ：{ 轴座 n { 脚螺旋 }完成 { 固接脚架n { 底板 { 整平仪器 1－物镜；2－竖直度盘；3－竖盘指标水准管微动螺旋；4－圆水准器；5－照准部微动螺旋；6－照准部制动扳钮；7－水准管反光镜；8－竖盘指标水准管；9－度盘照明反光镜；10－测微轮；11－水平度盘；12－基座；13－望远镜调焦筒；4－目镜；15－读数显微镜目镜；16－照准部水准管；17－复测扳手；18－脚螺旋；19－望远镜制动扳钮；20－望远镜微动螺旋；2 1－ 轴 座 固 定 螺 旋 。
§3---3 经纬仪的使用n一.经纬仪的使用n(一)安置仪器n (1)对中n①垂球对中 ②光学对点器对中n 一、对中整平装置 该装置包括三脚架，垂球或光学对中器，脚螺旋，圆水准器及管水准器 n(2)整平(如图) §3---3 经纬仪的使用n(二)照准目标n (1)目镜对光n (2)进行粗瞄n (3)物镜对光n (4)精确照准 §3---2 光学经纬仪的构造n (三)读数n．J6仪器读数方法：（共有两种基本读数方法）n方法一：（1）测微尺装置与读数方法：测微尺分60小格，每格1分，60小格整分一度如上图平盘读数为198°56′42″竖盘读数为55°01′54″ §3---2 光学经纬仪的构造n（2）单平板玻璃测微尺装置与读数方法：n 测微尺分30大格，每格分为3小格，每小格20秒n 读数分别为91°22′50″，54°46′50″ §3---3 经纬仪的使用方法 n读数和置数n读数：用读数显微镜目镜调焦，看清读数读数方法参上节n置数：使水平度盘的读数为所需安置的读数各测回依据180°/nn原则置数n盘左----正镜n 盘右----倒镜n用度盘的不同段测同一角并取平均值可消除度盘分划不均匀的误差。
测回数(n) 各测回盘左配位值 1 2 3 4 10˚ 20˚90˚ 30˚60˚120˚ 40˚45˚90˚135˚ §3---4 水平角观测方法 n测回法：n1．观测方向不超过3个n2．以盘左、盘右分别观测各方向之间的水平角，称为测回法正、倒n 镜观测） §3---4 水平角观测方法 n3． 步骤：（1）在B上安置仪器，对中、整平n （2）盘左照准A，平盘置数，读数并记录a左n （3）顺时针旋转仪器，照准C，读数并记录C左 n 上半测回角值β左 = C左- a左 n （4）纵转望远镜，盘右照准C，读数并记录C右 n （5）逆时针旋转仪器，照准A，读数并记录a右n 下半测回角值β右 = C右- a右 §3---4 水平角观测方法 n 测 回 法 观 测 手 簿 测站盘位目标 读 数半 测 回 值一 测 回 值 B左A0 07 45 89 24 32 89 24 12C 89 32 17右C 269 31 54 89 23 52A 180 08 02 §3---5竖直角的观测方法 §3---5竖直角的观测方法 如图为J6型光学经纬仪竖直度盘的构造示意图。
竖直度盘固定在望远镜横轴的一端，随着望远镜在竖直面内转动而一起转动竖盘指标是同竖盘水准管连接在一起的，不随望远镜转动而转动，只有通过调节竖盘水准管微动旋，才能使竖盘指标竖盘水准管一起作微小移动在正常情况下，当竖盘水准管气泡居中时，竖盘指标就处于正确的位置所以每次竖盘读数前，均应先调节竖盘水准管气泡居中 竖盘刻度为0º～360º，有顺时针和逆时针注记两种形式我们通常所见的为顺时针注记 §3---5竖直角的观测方法 n按照以下两条规则确定任何一种竖盘注记形式（盘左或盘右）竖直角计算公式(1)若抬高望远镜时，竖盘读数增加，则竖直角为: α=瞄准目标竖盘读数-视线水平时竖盘读数 (2)若抬高望远镜时，竖盘读数减少，则竖直角为： α=视线水平时竖盘读数-瞄准目标竖盘读数特别的，对于竖盘顺时针刻划，计算竖直角公式有 盘左 α左 = 90- L 盘右 α右 = R- 270 取平均 α =（ α左 + α右 ）/ 2 = [（ R - L ）- 180 ] / 2 §3---5竖直角的观测方法n竖直角的计算公式顺时针注记：α左=90º-L α右=R-270º 逆时针注记：α左=L-90º α右= 270º-R §3---5竖直角的观测方法n竖直度盘指标差：x=1/2(α左-α右) n定义:竖盘指标偏离正确位置而引起得差值x计算:（顺时针注记） α左 = 90 - L + x = α + x （1） α右 = R- 270- x = α- x （2） （1）和（2）取平均 α =（α左 + α右）/ 2 = [（ R - L ）-180 ] / 2 （1）-（2）得: x=[（L+R）-360]/2注意:竖盘指标差x对同一台仪器在某一段时间内变化应该很小的。
§3---6经纬仪的检验与校正要求：水准管轴LL⊥竖轴VV十字丝纵丝垂直于横轴视准轴CC⊥横轴HH横轴HH⊥竖轴VV竖盘指标差接近零 二、经纬仪的检验和校正方法 经纬仪检验的目的，就是检查上述的各种关系是否满足如果不能满足，且偏差超过允许的范围时则需进行校正检验和校正应按一定的顺序进行，确定这些顺序的原则是： 1. 如果某一项不校正好，会影响其他项目的检验时，则这一项先做 2. 如果不同项目要校正同一部位，则会互相影响，在这种情况下，应将重要项目在后边检验，以保证其条件不被破坏 3. 有的项目与其他条件无关，则先后均可 §3---6经纬仪的检验与校正n一检验、校正n(一)须满足水准管轴LL⊥竖轴VVn(1)检验：整平仪器后，照准部转180º，看气泡是否居中，若居中则n满足该要求，否则须校正n (2）校正：用改针调整气泡一端改正螺丝，调整气泡偏离量的一半 §3---6经纬仪的检验与校正(二)须满足十字丝纵丝垂直于横轴n1．）检验：整平仪器后，距仪器10米处挂一垂球，若十字丝纵丝与垂线重n合，则满足该要求，否则须校正n2．）校正：松开校正螺丝，旋转十字丝环，使十字丝纵丝与垂线重合。
§3---6经纬仪的检验与校正n(三)须满足视准轴CC⊥横轴HHn二分之一法（适用DJ2级经纬仪）n检验：整平仪器后，盘左照准与仪器同高的一点，读α左，盘右照准该点n读α右若α左与α右相差180º，则满足该要求，否则须校正n2．）校正：取α中=α左+(α右±180º)/2,将仪器读数调到α中, 则十字丝交n点偏离目标点,调整十字丝环位置,使十字丝交点与目标点重合 §3---6经纬仪的检验与校正n(四)须满足横轴HH⊥竖轴VVn1．）检验：整平仪器后，盘左照准离仪器10米左右墙上高处一点A，固定照准n部，下转望远镜到大致水平，投a1点，同样盘右照准A向下投a2n（与a1同高处），若a1、a2重合则满足该要求，否则须校正n2．）校正：取a1、a2中点并照准它，抬高望远镜到A处投A’，抬高横轴一端n使A与A’重合 §3---7角度测量误差分析n水平角误差与消除n仪器误差n对中误差、目标偏心差n整平误差n照准误差、读数误差n外界条件的影响 §3---7角度测量误差分析n竖直角的观测误差n1．度盘分划误差、指标差、偏心差n2．指标水准管误差n照准误差、读数误差n特别强调：正倒镜观测区平均值。
定期检查仪器 §3---8 电子经纬仪简介n经纬仪：游标经纬仪 光学经纬仪 电子经纬仪 全站仪n n电子经纬仪特点： 电子光柵度盘，光学轴系读数方便，精度高n在实际工作中应用越来越多。