测量学角度测量

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1、第三章第三章 角度角度测量量主要内容：主要内容： 水平角和垂直角水平角和垂直角测量原理，量原理，DJ6型光学型光学经纬仪的使用，水的使用，水平角和垂直角的平角和垂直角的观测、计算方法。算方法。主要目的：主要目的： 了解了解经纬仪测角原理，掌握角原理，掌握测量水平角和垂直角的方法。量水平角和垂直角的方法。了解了解经纬仪各各轴线间应满足的几何条件。足的几何条件。重点内容重点内容： 测回法施回法施测水平角、中水平角、中丝法施法施测垂直角的垂直角的观测方法。方法。 角度角度测量量仪器是光学器是光学经纬仪，它能它能测量和垂直角量和垂直角。 水平水平角用于求算地面点的坐角用于求算地面点的坐标和两点和两点间

2、的坐的坐标方位角，垂直角方位角，垂直角用于求算高差或将用于求算高差或将倾斜距离斜距离换算成水平距离。算成水平距离。测量学角度测量第三章第三章 角度角度测量量3.1 3.1 水平角水平角测量原理量原理3.2 3.2 DJ6DJ6光学光学经纬仪3.3 3.3 水平角水平角测量量3.4 3.4 竖直角直角测量量3.5 3.5 角度角度测量量误差与注意事差与注意事项（）3.6 3.6 其他其他经纬仪简介（介（） 测量学角度测量 角度测量包括 水平角测量和竖直角测量。 水平角测量用于确定点的平面位置。 竖直角测量用于测定高差或将 倾斜距离改化成水平距离。 常用仪器 经纬仪测量学角度测量1、水平角、水平角

3、测量原理量原理1、水平角：相交的两条直线在同一水平面上的 投影所夹的角度。2、原理： BA投影在水平度盘上读数为a，BC投影在水平度盘上读数为b。则：角值范围：03603.1 3.1 水平角水平角测量原理量原理0ba水平度水平度盘 水平面abc A BC测量学角度测量 按精度分为 DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等。 D大地测量仪器 J经纬仪 数字测角精度（一测回方向观测中误差， 单位为秒） 按读数系统分为 光学经纬仪、电子经纬仪。 按性能分为 方向经纬仪、复测经纬仪 目前建筑测量中使用较多的是光学经纬仪， 一般用DJ6，精度要求较高时用DJ2。3.2 DJ63.2 DJ6光学光学经纬仪测量学

4、角度测量一、DJ6光学经纬仪的构造 DJ6光学经纬仪包括基座、度盘、照准部三大部分。垂直制动水平微动读数目镜水平度盘转换轮垂直微动光学对点器补偿器转换钮望远镜圆水准器测量学角度测量1、基座 由轴座、脚螺旋、底板、三角压板等组成。 作用：用于连接和整平。2、度盘 包括水平度盘和竖 直度盘，由光学玻璃制成。 注记：0 360 分划：20、30 、1 三种0 90 180 270 090180270测量学角度测量3、照准部 主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、竖直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数设备、水准器和光学对点器等组成。望远镜 用于瞄准目标圆水准器 用于粗略整平仪器管水准器 用于精确整平仪

5、器光学对点器 用于使度盘中心和测点在同一铅垂线上读数装置用于读数测量学角度测量二、读数装置及读数方法 读数装置由棱镜、 透镜、读数显微 镜组成； 用于读取度盘 读数。 测量学角度测量二、读数装置及读数方法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 1）分微尺）分微尺读数装置及其数装置及其读数方法数方法 水平度水平度盘读数：数： 730430 017373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，因此其最小格最小格值为1 1 =60=60 。 读数估读至0.1格，因此，估读的秒数都应是6的倍数。测量学角度测量测微尺微尺测微器及其微器及其读数方法数方

6、法65214214107979测量学角度测量测微轮式读数方法1015测量学角度测量符合式读数法136测量学角度测量测量学角度测量 读数方法分测微尺和测微器两种方法。测微尺测微器水平读数：215 0648 竖直读数：78 5200竖直读数：92 17 30水平读数：转动测微轮重合读数测量学角度测量三、测钎、标杆和觇牌 测钎、标杆和觇牌均为经纬仪瞄准目标时所使用的照准工具。测量学角度测量 测钎：适用与距测站较近的目标。 标杆：适用与距测站较远的目标。 觇牌：固定在三脚架上使用，远近皆可适用； 一般为红白或黑白相间且常与棱镜结 合，用于电子经纬仪或全站仪。 有时也可悬挂垂球用垂球线作为瞄准标志。测量

7、学角度测量 一、经纬仪的对中整平和瞄准 经纬仪的使用包括对中、整平、瞄准和读数四项基本操作。1、对中、整平 目的： 使测点中心与仪器竖轴中心在同一铅垂线上； 使水平度盘处于水平位置。 方法：有垂球对中和光学对点器对中两种，由于 垂球对中精度较低，且使用不便，工程测量 中一般采用光学对点器对中。3.4 3.4 水平角水平角观测测量学角度测量对中DJ6DJ6型光学型光学型光学型光学经纬仪经纬仪的基本操作的基本操作的基本操作的基本操作使度使度盘中心与中心与测站站点在同一点在同一铅垂垂线(plumb line)上上经纬仪的对中整平Plumb bobtripod可用垂球可用垂球对中和光学中和光学对中器中

8、器对中中测量学角度测量对中水平角测量使度使度盘中心与中心与测站站点在同一点在同一铅垂垂线(plumb line)上上经纬仪的对中整平Plumb bobtripod方法：张开脚架至架头大致水平后挂上垂球，然后踩紧三脚架装上仪器，移动三脚架，使垂球尖离测 站中心12cm内； 如果垂球尖稍偏离测站点，就稍松开中心螺旋，在架头上移动仪器，使垂球尖对准测站点，再拧紧中心螺旋。垂球对中误差一般不大于3mm。 测量学角度测量图3-14光学光学对中步中步骤： 对准、准、调平、整平、平、整平、对中中打开三脚架，装上打开三脚架，装上经纬仪； 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 二脚并不断二脚

9、并不断调整其位置，同整其位置，同时观 测光学光学对点器十字分划，使其基点器十字分划，使其基 本本对准准测站站标志，志，踩实脚架；脚架；调 节脚螺旋，使光学脚螺旋，使光学对点器精确点器精确对 准准测站站标志；志； 伸伸缩三脚架三脚架(二脚二脚)，调平平仪器，器， 使使圆气泡居中；气泡居中； 调脚螺旋，精确整平脚螺旋，精确整平仪器，并通器，并通 过在脚架在脚架头上移上移动仪器，精确器，精确对 中。中。 有有时必必须反复上述三步的操作。反复上述三步的操作。测量学角度测量整平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

10、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。测量学角度测量2、瞄准目标：瞄准用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。操作步操作步骤： 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。测量学角度测量测水平角用双丝夹粗目标测竖直角用横丝切目标顶部测量学角度测量3、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 读取水平、竖直度盘 读数（度、分、秒，秒为估读且为6的倍数）。 水平角：21506 48 竖直角： 7852 00

11、 测量学角度测量4 4、光学、光学经纬仪应满足的几何条件足的几何条件 主要轴线： (1)望远镜视准轴CC (2)仪器横轴HH (3)照准部水准管轴LL (4)仪器竖轴VV 几何条件： (1)LL垂直于VV (2)VV垂直于HH (3)HH垂直于CC (4)十字丝竖丝垂直于HH测量学角度测量二、水平角观测方法1、测回法（只有两个方向）OMN（1）操作步骤安置仪器于O点，对中整平；正镜（盘左）瞄准M M点， 度盘归零；顺时针转动仪器，瞄准N点读数；倒镜（盘右），瞄准N点读数；逆时针转动仪器，瞄准M点读数。测量学角度测量（2）记录与计算（见表3.1) 盘左（正镜）观测 瞄M，记录 m左= 00036

12、 瞄N，记录 n左= 684248 上半测回的角值： 左= n左- m左= 684212 盘右（倒镜）观测 瞄N， 记录 n右= 2484230 瞄M， 记录 m右= 1800024 下半测回角值： 右= n右- m右= 684206测量学角度测量 一测回角值 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。 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。测量学角度测量测站 竖盘目标水平度盘读数 半测回角值一测回角值各测回角值备注 第一测回 O

13、第二测回 O左左右右MNMNMNMN0 00 3668 42 48 68 42 1268 42 09180 00 24 248 42 3068 42 0668 42 1590 10 12158 52 30270 10 18338 52 4268 42 1868 42 2468 42 21测回法观测手簿表3.1测量学角度测量2、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； 正镜（盘左），选择零方向 C，顺时针依次照准目标 D、A、B、C（归零）， 读数； 倒镜（盘右），瞄准 零方向C，逆时针依 次照准目标B、A、D、 C（归零），读数； 测量学角度测量归零后方

14、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3.2) 归零差的计算: 分别计算盘左、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： 测量学角度测量 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。同一方向各测回互差 经纬仪 型号半测回归零差一测回内2c互差DJ2DJ612181812方向观测法限差的要求24测量学角度测量角角值1 2 3 4 5 6 7 8 9

15、方向观测法观测手簿测站站觇点点水平度水平度盘读数数盘左左盘右右2c平均平均读数数一一测回回归零方向零方向值各各测回平回平均方向均方向值 OO第1测回第2测回CDBACCABDC0 00 5479 27 48142 31 18288 46 30 0 00 42180 00 24259 27 30322 31 00108 46 06180 00 18-12-6+30+18+18+24+24+18+18+30+12+24 0 00 39 79 27 39142 31 09288 46 18 0 00 30 （0 00 34） 0 00 00 79 27 05142 30 35288 45 44 0

16、00 00 79 26 59142 30 29288 45 47 90 01 06 169 27 54 232 31 30 18 46 48 90 01 00 270 00 48 349 27 36 42 31 00 198 46 36 270 00 36 90 00 57 169 27 45 232 31 15 18 46 42 90 00 48 0 00 00 79 26 53142 30 23288 45 50 （90 00 52）79 26 59 63 03 30146 15 18 71 14 13-6-12表3.2测量学角度测量一.竖直角测量原理1、定义 ：在同一竖直面内，仪器中心至

17、目标的倾斜视线与水平视线所加的锐角。 角值范围：-90 +90 视线向上倾斜，称仰角，为正值； 视线向下倾斜，称俯角，为负值。2、原理： =目标视线读数水平视线读数 Z 天顶距123.5 3.5 竖直角直角测量量测量学角度测量二、竖直度盘构造竖直度盘固定在望远镜的旋转轴（横轴）上。主要由竖直度盘、竖盘指标、（竖盘指标水准管、竖盘指标水准管微动螺旋）， 目前很多仪器用自动补偿器代替了水准管。 测量学角度测量 根据度盘的刻划顺序不同，分为顺时针 注记和逆时针注记两种。顺时针注记逆时针注记测量学角度测量竖直角直角观测时竖盘位置：位置：竖盘读数与数与垂直角垂直角计算算09018027009018027

18、0LR盘左左位置位置盘右右位置位置测量学角度测量 、竖直角计算公式顺时针注记竖盘 刻划：目镜0，物镜180 盘左: L=90 L（上半测回） 盘右: R=R270（下半测回） 一测回竖直角： =（L+R）/2 =（RL180）/2三、竖直角观测与计算测量学角度测量 逆时针注记竖盘 刻划：目镜180 ，物镜0 盘左: L= L 90 （上半测回） 盘右: R= 270R（下半测回） 一测回竖直角： =（L+R）/2 =（LR+180）/2 （L、R分别为盘左、盘右竖盘读数）测量学角度测量 竖直角计算的通用公式： （1）当望远镜视线往上仰，竖盘读数增加时： =瞄准目标时的读数 视线水平时的常数 （

19、）当望远镜视线往上仰，竖盘读数减小时： =视线水平时的常数瞄准目标时的读数对不同注记形式的度盘 ，首先应正确判读 视线水平时的常数，且同一仪器盘左、盘右 的常数差为180。测量学角度测量2、观测、记录与计算 竖直角观测 安置仪器，对中、整平； 盘左瞄准目标某一位置， 读取竖盘读数L； 盘右瞄准原目标位置， 读取竖盘读数R。 （以上盘左、盘右观测构成一个测回） 记录与计算(见表3.3) 分别计算盘左、盘右半测回竖直角， 计算盘左盘右的平均值作为一测回竖直角。测量学角度测量测站目标竖盘位置竖盘读数半测回竖直角指标差 一测回竖直角 备注OPP 左右左右 71 12 36288 47 00 96 18

20、 42 263 41 00-12-9+18 47 12-6 18 51+18 47 24+18 47 00-6 18 42-6 19 00竖直角观测手簿表3.3 L=90 L R=R270 x =（ R L ）/2 =（L+R）/2测量学角度测量四、竖盘读数指标差 读数指标与正确位置之间的小夹角x，称为竖盘指标差。XX测量学角度测量如图：盘左位置，望远镜上仰，读数减小，竖盘读数为L。则正确的竖直角为： 90LxLx （1） 指标差计算测量学角度测量如图：盘右位置，望远镜上仰，读数增大，竖盘读数为R。则正确的竖直角为： R 270 x=Rx（2）测量学角度测量（1）、（2）两式联立得： 通过盘左、盘右竖直角取平均值，可以消除 指标差； 对于DJ6经纬仪，同一测站上不同目标的指 标差互差或同方向各测回指标差互差，不应 超过25。测量学角度测量DJ2光学经纬仪 主要用于三、四等角度测量和精密工程测量。特点：1、测角精度高；2、采用对径符合读数；3、测微器可直接读到秒。测量学角度测量 特点：自动读数、记录、计算。电子经纬仪显示屏及操作键盘测量学角度测量三、激光经纬仪在经纬仪上安装激光装置，使视准轴射出一条可见光。主要用于各种施工量。测量学角度测量