第三章角度测量精要课件

建筑工程系建筑工程系测测量教研室量教研室第三章 角度测量建筑工程系测量教研室第三章角度测量建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室 角度测量，包括水平角测量水平角测量和垂直角测量垂直角测量，是测量的基本测量工作之一。水平角测量用于确定地面点位的平面位置。垂直角测量用于测定地面点的高程或将倾斜距离换算成水平距离与高差。本章须重点掌握的三个内容：1、经纬仪的操作2、水平角的观测3、竖直角的观测2024/6/162角度测量，包括水平角测量和垂直角测量，是测量建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室第一节 水平角测量原理2024/6/163第一节水平角测量原理2023/8/93建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室一、水平角的概念 相相交交于于一一点点的的两两方方向向线线在在水水平平面面上上的的垂垂直直投投影影所所形形成成的的夹夹角角，称称为为水水平平角角。水水平平角角一一般般用用表表示示，角值范围为角值范围为0 0360360。2024/6/164一、水平角的概念相交于一点的两方向线在水平面建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室二、水平角测角原理BAOO1A1B1(左左)(右右)O0270ba水平面水平面(H)铅垂线铅垂线当0时，结果要加上3602024/6/165二、水平角测角原理BAOO1A1B1(左)(右)O0270建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室 用于测量水平角的仪器，必须具备一个能置于水平位置的刻度盘（称为水平度盘），且水平度盘的中心位于水平角顶点的铅垂线上。为了能瞄准高低远近不同的目标，仪器上的望远镜不仅可以在水平面内转动，而且还能在竖直面内转动。经纬仪就是根据上述基本要求制造的测角仪器。三、经纬仪的设计2024/6/166用于测量水平角的仪器，必须具备一个能置于水平建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室第二节 经纬仪的构造2024/6/167第二节经纬仪的构造2023/8/97建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室 经纬仪按读数设备不同分为光学经纬仪和电子经纬仪。光学经纬仪按测角精度，分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ15等不同级别。下标数字07、1、2、6、15表示仪器的精度等级，即“一测回方向观测中误差的秒数”。电子经纬仪按测角精度，分为ET-01、ET-02、ET-05、等不同级别。数字1、2、5、表示仪器的精度等级，即“一测回方向观测中误差的秒数”。经纬仪的精度分级2024/6/168经纬仪按读数设备不同分为光学经纬仪和电子经纬建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室经纬仪的技术参数技术项目一测回水平方向中误差望远镜有效孔径不小于望远镜放大倍数不小于水准管分划值水平度盘垂直度盘主要用途经纬仪等级DJ1 DJ2 DJ6 1 2 6二等平面控制测量及精密工程测量60mm 40mm 40mm30倍 28倍 26倍 6/2mm 20/2mm 30/2mm 10/2mm 20/2mm 30/2mm 三、四等平面控制测量及一般工程测量图根控制测量 及一般工程测量技术参数 表3-12024/6/169经纬仪的技术参数技术项目一测回水平望远镜有效望远镜放大水准管建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室一、DJ6型光学经纬仪的构造基座基座照准部照准部水平度盘水平度盘竖直度盘竖直度盘2024/6/1610一、DJ6型光学经纬仪的构造基座照准部水平度盘竖直度盘202建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室1照准部 照准部是指经纬仪水平度盘之上，能绕其旋转轴旋转部分的总称。2024/6/16111照准部照准部是指经纬仪水平度盘之上，能绕建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室2水平度盘 它是由光学玻璃制成的圆环，环上刻有0360的分划线，在整度分划线上标有注记，并按顺时针方向注记，两相邻分划线间的弧长所对圆心角，称为度盘分划值，通常为1或30。水平度盘与照准部是分离的。如果需要改变水平度盘的位置，可通过照准部上的水平度盘变换手轮，将度盘变换到所需要的位置。0901802700901802702024/6/16122水平度盘它是由光学玻璃制成的圆环，环上刻建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室4.J6经纬仪的 读数装置DJ6DJ6经纬仪的读数装置经纬仪的读数装置图3-5 J6经纬仪度盘读数光路水平度盘垂直度盘读数光路2024/6/16134.J6经纬仪的读数装置DJ6经纬仪的读数装置图3-建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室3基座 基座用于支承整个仪器，并通过中心连接螺旋将经纬仪固定在三脚架上。基座上有三个脚螺旋，用于整平仪器。在基座上还有一个轴座固定螺旋，用于控制照准部和基座之间的衔接，使用仪器时，切勿松开轴座固定螺旋，以免照准部与基座分离而坠落。2024/6/16143基座基座用于支承整个仪器，并通过中心连接建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室二、DJ6读数设备及读数方法 光学经纬仪上的水平度盘和竖直度盘的最小度盘分划值一般均为1或30，度盘上小于度盘分划值的读数要利用测微器读出，DJ6型光学经纬仪一般采用分微尺测微器。DJ6DJ6光学经纬仪读数光学经纬仪读数 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，因此其最小格值为最小格值为1 1=6060。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。分微尺测微分微尺测微利用度盘刻度线，在分微尺上读数。2024/6/1615二、DJ6读数设备及读数方法光学经纬仪上的水建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室DJ6DJ6光学经纬仪读数光学经纬仪读数2024/6/1616DJ6光学经纬仪读数2023/8/916建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室三、DJ2型光学经纬仪构造简介 1 1DJ2DJ2型光学经纬仪的特型光学经纬仪的特点点 （1）望远镜放大倍数较大，照准部水准管灵敏度较高。）望远镜放大倍数较大，照准部水准管灵敏度较高。（2 2）读读数数时时，通通过过转转动动换换像像手手轮轮，使使读读数数显显微微镜镜中中出出现现需要读数的度盘影像。需要读数的度盘影像。（3 3）DJ2DJ2型型光光学学经经纬纬仪仪采采用用对对径径符符合合读读数数装装置置以以可可消消除除偏心误差的影响，提高读数精度。偏心误差的影响，提高读数精度。2024/6/1617三、DJ2型光学经纬仪构造简介1DJ2型光建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室主要特点主要特点（1）采用度盘对径重合读数法，以消除度盘偏心误差影响。（2）通过转动测微手轮，操纵测微装置，使度盘上相差180度的刻度线一一对应重合，而对应刻度线相对移动过的量，可在分微尺上读取。（3）水平度盘读数和竖直度盘读数由换像手轮控制，分别单独显示。2 2、DJ2DJ2光学经纬仪的读数光学经纬仪的读数2024/6/1618主要特点2、DJ2光学经纬仪的读数2023/8/918建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室 采用对径符合读数装置。2 2、DJ2DJ2光学经纬仪的读数光学经纬仪的读数2024/6/1619采用对径符合读数装置。2、DJ2光学经纬仪的读数2建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室四、电子经纬仪介绍 采用光电扫描度盘将度盘上的采用光电扫描度盘将度盘上的角度值角度值变为变为电信号电信号，利用，利用电子技术测角，最后再将电子技术测角，最后再将电信号电信号转换为转换为角度值角度值，使测角能，使测角能自自动显示动显示、自动记录自动记录和和自动传输数据自动传输数据，从而完成自动化测角的，从而完成自动化测角的全过程，这种经纬仪称为电子经纬仪。全过程，这种经纬仪称为电子经纬仪。7四、电子经纬仪介绍采用光电扫描度盘将度盘上的角度值变建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室 电子经纬仪和光学经纬仪的主要不同点：在于电子经纬电子经纬仪和光学经纬仪的主要不同点：在于电子经纬仪采用了由仪采用了由微处理器控制微处理器控制的的光电扫描度盘光电扫描度盘和和自动显示系统自动显示系统。1 1、电子经纬仪与光学经纬仪区别、电子经纬仪与光学经纬仪区别 根据光电扫描度盘取得电信号的方式不同，目前电子测根据光电扫描度盘取得电信号的方式不同，目前电子测角系统有：角系统有：编码度盘测角系统、编码度盘测角系统、光栅度盘测角系统光栅度盘测角系统 仍具有仍具有照准部照准部、度盘度盘、基座基座及相应轴系的结构形式。望及相应轴系的结构形式。望远镜、水准器、光学对中器及制、微动机构类似。远镜、水准器、光学对中器及制、微动机构类似。无读数显无读数显微镜，增设电子显示窗和操作按键。微镜，增设电子显示窗和操作按键。2024/6/1621电子经纬仪和光学经纬仪的主要不同点：在于电子经纬仪采建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室2.2.编码度盘测角系统编码度盘测角系统采用编码度盘及编码测微器的测角系统。纯纯二进制编码度盘二进制编码度盘四码道度盘 每个方向都单值对应一个状态（编码输出），根据两区间的不同状态，便可测出该两区间的夹角。识别望远镜照准方向落在哪个区间是编码读盘测角的关键2024/6/16222.编码度盘测角系统采用编码度盘及编码测微器的测角系统。纯建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室不可能达到较高的测角精度四码道度盘的角分辨率为22.52024/6/1623不可能达到较高的测角精度四码道度盘的角分辨率为22.520建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室3.3.光栅度盘测角系统光栅度盘测角系统 在光学玻璃度盘的径向上在光学玻璃度盘的径向上均匀均匀地刻制地刻制明暗相间明暗相间的的等等角距细线条角距细线条就构成就构成光栅度盘。光栅度盘。将密度相同的两将密度相同的两块光栅重叠，并使它块光栅重叠，并使它们的刻线相互倾斜一们的刻线相互倾斜一个很小的角度，这时个很小的角度，这时就会产生明暗相间的就会产生明暗相间的条纹（莫尔条纹）。条纹（莫尔条纹）。夹角越小，条纹夹角越小，条纹越粗。条纹的亮度按越粗。条纹的亮度按正弦周期性变化。正弦周期性变化。73.光栅度盘测角系统在光学玻璃度盘的径向建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室 度盘每转动一条光栅，莫尔条纹移动一周期。莫尔条纹的光信号强度变化一周期，光电管输出的电流也变化一周期。在照准目标的过程中，仪器的接收元件可累计出条纹的移动量，从而测出光栅的移动量，经转换得到角度值。若发光管、指示光栅、光电管的位置固定，当度盘随照准部转动时，发光管发出的光信号，通过莫尔条纹落到光电管上。7度盘每转动一条光栅，莫尔条纹移动一周期。莫尔条纹建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室第三节 经纬仪的使用2024/6/1626第三节经纬仪的使用2023/8/926建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室经纬仪使用操作步骤经纬仪使用操作步骤仪器安置仪器安置对中对中整平整平瞄准目标瞄准目标读数读数2024/6/1627经纬仪使用操作步骤仪器安置对中整平瞄准目标读数2023/8/建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室一、仪器安置一、仪器安置 松开三脚架，调节合适的高度，将固定螺丝松开三脚架，调节合适的高度，将固定螺丝适度适度拧紧，拧紧，将脚架大致安置在地面点的将脚架大致安置在地面点的正上方正上方，脚架张开幅度要，脚架张开幅度要适度适度，架头架头大致水平大致水平，然后将仪器从箱中取去，通过固定螺丝将，然后将仪器从箱中取去，通过固定螺丝将仪器安置在脚架上，仪器安置在脚架上，2024/6/1628一、仪器安置松开三脚架，调节合适的高度，将固定螺丝适建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室(一一)垂球对中垂球对中 步骤：步骤：1.粗略对中：粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测 站地面点中心12cm内；2.精确对中：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。3.注意注意 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。二、仪器的对中二、仪器的对中对中的目的是使仪器的竖轴中心与测站的标志中心位于同对中的目的是使仪器的竖轴中心与测站的标志中心位于同一铅垂线上，分为一铅垂线上，分为垂球对中垂球对中和和光学对中器光学对中器对中。对中。2024/6/1629(一)垂球对中二、仪器的对中对中的目的是使仪器的竖轴中心建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室(二二)光学对中步骤光学对中步骤固定三脚架一脚，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，同时观测二脚并不断调整其位置，同时观测光学对点器十字分划，使其基本光学对点器十字分划，使其基本对对对对准准准准测站标志，踩实脚架；调节脚螺测站标志，踩实脚架；调节脚螺旋，使光学对点器精确旋，使光学对点器精确对准对准对准对准测站标测站标志；对中精度志；对中精度1mm1mm。二、仪器的对中二、仪器的对中2024/6/1630(二)光学对中步骤固定三脚架一脚，双手持脚架另二、仪器的建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室2024/6/16312023/8/931建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室1 1、粗平、粗平通过调整（伸缩）三脚架通过调整（伸缩）三脚架(二脚二脚)，调平调平调平调平仪器，使圆气泡居仪器，使圆气泡居中；中；三、仪器的调平三、仪器的调平整平的目的是使仪器的竖轴铅垂，从而使水平度盘水平。整平的目的是使仪器的竖轴铅垂，从而使水平度盘水平。调平由调平由粗平粗平和和精平精平完成完成2024/6/16321、粗平通过调整（伸缩）三脚架(二脚)，调平仪器，建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室123气泡居中，3与1、2等高2、精平、精平 用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气泡居中。一测回观测过程中，不得再调气泡。气泡居中，1、2等高123整平误差1格。三、仪器的调平三、仪器的调平2024/6/1633123气泡居中，3与1、2等高2、精平用左手大拇指法则，转建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室四、瞄准目标四、瞄准目标操作步骤操作步骤：先用望远镜上的准星粗瞄（三点一线），再适度拧紧水平制动螺旋，调焦，消除视差、然后用水平微动螺旋完成精确瞄准。常规操作是左手扶着望远镜，右手扶着水平制动螺旋。2024/6/1634四、瞄准目标操作步骤：2023/8/934建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室2024/6/16352023/8/935建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室五、读数五、读数1 1、打开反光镜，调节反光镜镜面位置，使读数窗亮度适中。、打开反光镜，调节反光镜镜面位置，使读数窗亮度适中。2 2、转动读数显微镜目镜对光螺旋，使度盘、测微尺及指标线、转动读数显微镜目镜对光螺旋，使度盘、测微尺及指标线的影像清晰。的影像清晰。3 3、根据仪器的读数设备进行读数。、根据仪器的读数设备进行读数。1 1、读数与记录有呼有应，有错即纠。纠错的原则、读数与记录有呼有应，有错即纠。纠错的原则“只能划改，只能划改，不能涂改不能涂改”。2 2、最后的读数值应为度、分、秒的单位。书写要规范。、最后的读数值应为度、分、秒的单位。书写要规范。光学经纬仪光学经纬仪电子经纬仪电子经纬仪所见即所得，根据仪器的显示屏进行读数。所见即所得，根据仪器的显示屏进行读数。注意事项注意事项2024/6/1636五、读数1、打开反光镜，调节反光镜镜面位置，使读数窗亮度适中建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室经纬仪认识实习经纬仪认识实习一、实训内容一、实训内容 1 1、认识经纬仪的构造、各部件的名称和作用、认识经纬仪的构造、各部件的名称和作用(由实训指导老由实训指导老师集中讲解师集中讲解)；2 2、电子经纬仪的操作键功能介绍说明。、电子经纬仪的操作键功能介绍说明。3 3、电子经纬仪的使用：安置仪器、对中、整平、瞄准、读数；、电子经纬仪的使用：安置仪器、对中、整平、瞄准、读数；二、实训要求二、实训要求1 1、每人至少完成、每人至少完成1 1次经纬仪的安置、对中、整平、瞄准、次经纬仪的安置、对中、整平、瞄准、读数的全过程。读数的全过程。2 2、实训中严格按照仪器的操作规范进行实训。、实训中严格按照仪器的操作规范进行实训。3 3、实习完毕进行抽查。、实习完毕进行抽查。2024/6/1637经纬仪认识实习一、实训内容2023/8/937建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室第四节 水平角的测量方法2024/6/1638第四节水平角的测量方法2023/8/938建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室一、测回法 测回法适用于观测两个方向之间的单角，是水平角观测的基本方法。测回法就是用盘左和盘右同时观测某个角度，盘左是必要观测，盘右是多余观测，必要观测是求得某个角度的基本数据，多余观测起检核数据是否有粗差，并提高精度。2024/6/1639一、测回法测回法适用于观测两个方向之间的单角建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室盘左盘左盘右盘右2024/6/1640盘左盘右2023/8/940建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室1测回法的观测方法 设设O为测站点，为测站点，A、B为观测目标，用测回法观测为观测目标，用测回法观测OA与与OB两方向之间的水平角两方向之间的水平角。ABO （1 1）在在测测站站点点O安安置置经经纬纬仪仪，在在A、B两两点点竖竖立立测测杆杆或或测测钎等，作为目标标志。钎等，作为目标标志。2024/6/16411测回法的观测方法设O为测站点，A、B为观测目标，建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室ABO （2 2）盘左位置盘左位置瞄准左目标瞄准左目标A，读取水平度盘读数读取水平度盘读数aL。瞄准右目标瞄准右目标B，读取水平度盘读数读取水平度盘读数bL。盘左位置的水平角角值（也称上半测回角值）盘左位置的水平角角值（也称上半测回角值）L 为为：上半测回上半测回。2024/6/1642ABO（2）盘左位置瞄准左目标A，读取水平建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室测回法观测手簿测回法观测手簿测站测站 竖竖盘盘位位置置 目目标标水平度盘读水平度盘读数数 半测回角半测回角值值 一测回角一测回角值值 各测回平均各测回平均值值 O左左A0 01 30。B98 20 4898 19 18右右B278 21 12A180 01 42 98 19 3098 19 24第一测回第一测回O第二测回第二测回左左A90 01 06B188 20 36右右BA8 20 36 270 00 5498 19 3098 19 4298 19 3698 19 30*。2024/6/1643测回法观测手簿测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室ABO*（3 3）盘右位置盘右位置瞄准右目标瞄准右目标B，读取水平度盘读数读取水平度盘读数bR。瞄准左目标瞄准左目标A，读取水平度盘读数读取水平度盘读数aR。下半测回下半测回盘右位置的水平角角值（也称下半测回角值）盘右位置的水平角角值（也称下半测回角值）R为为：*2024/6/1644ABO*（3）盘右位置瞄准右目标B，读取水平度盘读数建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室（4 4）对于对于DJ6DJ6型光学经纬仪，如果上、下两半测回角值之差型光学经纬仪，如果上、下两半测回角值之差不大于不大于4040，即，即|LR|40|LR|40，认为观测合格。，认为观测合格。可可取取上上、下下两两半半测测回回角角值值的的平平均均值值作作为为一一测测回回角角值值。即即在本例中：在本例中：*数据的取舍2024/6/1645（4）对于DJ6型光学经纬仪，如果上、下两半测回角值之差不大建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室对一个角度观测多个测回时：为了减弱度盘分划误差的影响，各测回在盘左位置观测起始方向时，需要起始方向安置水平度盘读数。根据测回数n，以180/n的差值，进行水平度盘读数的安置。安置起始方向水平度盘读数的办法：安置起始方向水平度盘读数的办法：对DJ6经纬仪，各测回角值互差如果不超过40，取各测回角值的平均值作为最后角值。*各测回安置水平度盘起始读数2024/6/1646对一个角度观测多个测回时：为了减弱度盘分划误建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室二、方向观测法 方向观测法简称方向法，也称全圆方向观测法或全圆测回法。适用于在一个测站上观测两个以上的方向。常用于精度要求高的控制网测量。2024/6/1647二、方向观测法方向观测法简称方向法，也称全圆方向建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室方向观测法的观测方法OABCD 设O为测站点，A、B、C、D为观测点。（1 1）在测站点）在测站点O O安置经纬仪安置经纬仪 在在A A、B B、C C、D D观测目标处竖立观测标志。观测目标处竖立观测标志。2024/6/1648方向观测法的观测方法OABCD设O为测站点，建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室OABCD （2 2）盘左位）盘左位置置 选择一个明显目标选择一个明显目标A A作为起始方向，瞄准零方向作为起始方向，瞄准零方向A A，将水平度盘，将水平度盘读数安置在稍大于读数安置在稍大于0 0处，读取水平度盘读数；处，读取水平度盘读数；*顺时针方向依次瞄准顺时针方向依次瞄准B B、C C、D D各目标，分别读取水平度盘读数。各目标，分别读取水平度盘读数。为为了了校校核核，再再次次瞄瞄准准零零方方向向A A，称称为为半半测测回回归归零零，读读取取水水平平度盘读数。度盘读数。*以上称为上半测回。以上称为上半测回。2024/6/1649OABCD（2）盘左位置选择一个明显目标A作为建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室测测站站 测测回回数数目标目标水平度盘读数水平度盘读数 2c平均读数平均读数归零后方向归零后方向值值各测回归零各测回归零后方向后方向平均值平均值 略图及角值略图及角值盘左盘左盘右盘右 123 45678910O 1A 0 02 12 180 02 00+12(0 02 10)0 02 060 00 00 0 00 00B 37 44 15217 44 05+1037 44 1037 42 0037 42 04C 110 29 04290 28 52+12110 28 58 110 26 48110 26 52D150 14 51330 14 43+8150 14 47150 12 37150 12 33A0 02 18180 02 08+100 02 132A90 03 30 270 03 22+8(90 03 24)90 03 260 00 00B 127 45 34 307 45 28+6127 45 3137 42 07C 200 30 2420 30 18+6200 30 21110 26 57D240 15 5760 15 49+8240 15 53150 12 29A90 03 25270 03 18+790 03 22方向观测法观测手簿方向观测法观测手簿。*。2024/6/1650测站测回目标水平度盘读数2c平均读数归零后方向值各测回归建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室 零方向A的两次读数之差的绝对值，称为半测回归零差。归零差不应超过相应的规定。具体规定是：具体规定是：如果归零差超限，应重新观测。*经纬仪型号半测回归零差 一测回内2c互差 同一方向值各测回互差 DJ2 121812DJ6 18242024/6/1651零方向A的两次读数之差的绝对值，称为半测回归零差。建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室OABCD （3 3）盘右位置）盘右位置 逆时针方向依次照准目标逆时针方向依次照准目标A A、D D、C C、B B、A A。并将水平度盘读数由下向上记入观测表中。并将水平度盘读数由下向上记入观测表中。以上称为下半测回。以上称为下半测回。*2024/6/1652OABCD（3）盘右位置逆时针方向依次照准目建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室三、水平角观测的注意事项1、仪器高度要和观测者的身高相适应，三脚架要踩实，仪器与脚架的连接要牢固，操作仪器时，不要用手扶住三脚架，转动照准部和望远镜之前，应先松开制动螺旋，使用各种螺旋时，用力要轻。2、精确对中，特别是短边测量时。3、当观测目标间高差较大时，应注意仪器的整平。4、照准标志要竖直，尽可能瞄准目标上参照物的底部。5、记录要清楚，应当场计算，发现错误立即重测。6、一测回观测过程中，不得重新对中和整平，如气泡偏离中央超过两格，应整平仪器重新观测。2024/6/1653三、水平角观测的注意事项1、仪器高度要和观测者的身高相适应，建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室第五节 竖直角的测量方法2024/6/1654第五节竖直角的测量方法2023/8/954建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室 1垂直角的概念 在同一铅垂面内，观测视线与水平线之间的夹角，称为垂直角，又称倾角，用表示。+BAO角值范围为090。视线在水平线的上方，垂直角为仰角，符号为正（+）；）；视线在水平线的下方，为俯角，符号为负（）。）。2024/6/16551垂直角的概念在同一铅垂面内，观测视线与建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室2、垂直角的主要用途D=Scos 将斜距化为平距将斜距化为平距 已知斜距S、竖直角，计算平距D：图3-20 斜距化为平距 三角高程测量三角高程测量 已知平距D、竖直角，计算A、B高差h：图3-21 三角高程测量2024/6/16562、垂直角的主要用途D=Scos将斜距化为平距建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室3垂直角测量原理 由于视线水平时的竖盘读数都应为90的倍数。所以，测量垂直角时，只要瞄准目标读出竖盘读数，即可计算出垂直角。090180270018090270顺时针方向注记逆时针方向注记2024/6/16573垂直角测量原理由于视线水平时的竖盘读数都建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室4、竖直度盘构造光学经纬仪竖直度盘的构造包括: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 当竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘指标所处的位置称为正确位置。观测垂直角时，竖盘指标必须处于正确位置才能读数。*2024/6/16584、竖直度盘构造光学经纬仪竖直度盘的构造包括:竖直度盘竖盘指建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室*竖直度盘构造的特点是：当望远镜视线水平，竖盘指标水准管气泡居中时，盘左位置的竖盘读数为90，盘右位置的竖盘读数为270。2024/6/1659*竖直度盘构造的特点是：当望远镜视线水平，竖建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室5、垂直角计算公式顺时针注记的竖盘垂直角计算的公式:270901800090180270LR盘左位置盘左位置盘右位置盘右位置盘左位置：盘右位置：一测回垂直角：*2024/6/16605、垂直角计算公式顺时针注记的竖盘垂直角计算的公式:090建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室6、竖盘指标差 在垂直角计算公式中，认为当视准轴水平、竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘读数应是90的整数倍。竖盘指标常常偏离正确位置，这个偏离的差值x角，称为竖盘指标差。竖盘指标差x本身有正负号，一般规定当竖盘指标偏移方向与竖盘注记方向一致时，x取正号，反之x取负号。*产生的原因：仪器振动、磨损等使指标水准管气泡偏离了正确位置0 027027018018090902024/6/16616、竖盘指标差在垂直角计算公式中，认为当视准轴水平、建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室090180270090180270LR盘左位置盘左位置盘右位置盘右位置xxxxRL 盘左位置，其正确的垂直角计算公式为：盘右位置，其正确的垂直角计算公式为：垂直角的计算公式：用盘左、盘右观测，取平均值作为垂直角的观测结果，可以消除竖盘指标差的影响。竖盘指标差的计算公式：*2024/6/1662901802700901802700090建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室 指标差互差的限差，DJ2型仪器不得超过15；DJ6型仪器不得超过25。2024/6/1663指标差互差的限差，DJ2型仪器不得超过15建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室7、垂直角观测BAO （1）在测站点O安置经纬仪，在目标点A竖立观测标志，确定该仪器垂直角计算公式。（2）盘左位置：瞄准目标A。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。*（3）盘右位置：重复步骤2。*2024/6/16647、垂直角观测BAO（1）在测站点O安置经纬建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室垂直角观测手簿垂直角观测手簿测站测站 目标目标竖盘竖盘位置位置竖盘读数竖盘读数 半测回半测回垂直角垂直角 指标差指标差 一测回一测回垂直角垂直角 备备注注12345678OA左左95 22 00*右右264 36 48-5 22 00*-5 23 12*-36*-5 22 36OB左左右右81 12 36278 45 54+8 47 24+8 45 54-45+8 46 392024/6/1665垂直角观测手簿测站目标竖盘竖盘读数半测回指标差一测回备123建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室注意：对于光学经纬仪来说每次读数前必须使竖盘指标水准管气泡居中。采用了竖盘指标自动归零装置的经纬仪，整平，瞄准目标后，打开自动补偿器。电子经纬仪有自动补偿装置。2024/6/1666注意：对于光学经纬仪来说每次读数前必须使竖盘建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室第六节 经纬仪的检验与校正2024/6/1667第六节经纬仪的检验与校正2023/8/967建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室（1 1）水准管轴）水准管轴LLLL应垂直于竖轴应垂直于竖轴VVVV；（2 2）十字丝纵丝应垂直于横轴）十字丝纵丝应垂直于横轴HHHH；（3 3）视准轴）视准轴CCCC应垂直于横轴应垂直于横轴HHHH；（4 4）横轴）横轴HHHH应垂直于竖轴应垂直于竖轴VVVV；（5 5）指标差为零；）指标差为零；一台合格的经纬仪应满足上述条件，但由一台合格的经纬仪应满足上述条件，但由于仪器在长期外业使用和长途运输及外界于仪器在长期外业使用和长途运输及外界条件的影响会使各条轴线的几何关系发生条件的影响会使各条轴线的几何关系发生变化，对测量结果带来较大影响，因此经变化，对测量结果带来较大影响，因此经纬仪须定期进行检验和校正。纬仪须定期进行检验和校正。经纬仪各轴线之间应满足以下几何条件：2024/6/1668（1）水准管轴LL应垂直于竖轴VV；经纬仪各轴线之间应满足以建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室目的：当照准部水准管气泡居中时，应使水平度盘水平，竖目的：当照准部水准管气泡居中时，应使水平度盘水平，竖轴铅垂。轴铅垂。检验方法：检验方法：将仪器安置好后，使照准部水准管平行于一对脚螺旋的将仪器安置好后，使照准部水准管平行于一对脚螺旋的连线，转动脚螺旋使气泡居中，转动照准部连线，转动脚螺旋使气泡居中，转动照准部9090，再调节，再调节另外一个脚螺旋使气泡居中，然后转动照准部另外一个脚螺旋使气泡居中，然后转动照准部180180，若，若气泡仍居中，说明条件满足，否则应进行校正。气泡仍居中，说明条件满足，否则应进行校正。校正方法：校正方法：转动平行于水准管的两个脚螺旋使气泡退回偏离零点转动平行于水准管的两个脚螺旋使气泡退回偏离零点的格数的一半，再用拨针拨动水准管校正螺丝使气泡居中。的格数的一半，再用拨针拨动水准管校正螺丝使气泡居中。重复检验过程查看校正效果。重复检验过程查看校正效果。1 1水准管轴水准管轴LLLL垂直于竖轴垂直于竖轴VVVV的检验与校正的检验与校正 2024/6/1669目的：当照准部水准管气泡居中时，应使水平度盘水平，竖轴铅垂。建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室目的：使十字丝竖丝垂直于横轴。目的：使十字丝竖丝垂直于横轴。检验方法：检验方法：校正方法：校正方法：2 2十字丝竖丝的检验与校正十字丝竖丝的检验与校正 PP十字丝固定螺钉十字丝固定螺钉十字丝校正螺钉十字丝校正螺钉2024/6/1670目的：使十字丝竖丝垂直于横轴。2十字丝竖丝的检验与校正建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室视准轴不垂直于水平轴所偏离的角值c c称为视准轴误差。目的：使望远镜的视准轴垂直于横轴。目的：使望远镜的视准轴垂直于横轴。检验方法：有两种方法检验方法：有两种方法 校正方法：拨动十字丝校正螺旋，校正一半。校正方法：拨动十字丝校正螺旋，校正一半。3 3视准轴的检验与校正视准轴的检验与校正 2024/6/1671视准轴不垂直于水平轴所偏离的角值c称为视准轴误差。3视准建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室目的：使横轴垂直于竖轴。目的：使横轴垂直于竖轴。检验方法：检验方法：盘左盘右将高目标盘左盘右将高目标放平，看是否重合。放平，看是否重合。校正方法：校正方法：转动横轴偏心环，转动横轴偏心环，改变横轴支架高度。改变横轴支架高度。建议此建议此项校正由专业维修人员进行项校正由专业维修人员进行。4横轴的检验与校正横轴的检验与校正 5竖盘指标差的检验与校正竖盘指标差的检验与校正 目的：使竖盘指标差为零。目的：使竖盘指标差为零。检验方法：检验方法：用盘左、盘右观测同一目标，分别读取用盘左、盘右观测同一目标，分别读取L L和和R R，计算出，计算出指标差，对于指标差，对于J6J6仪器指标差大于仪器指标差大于1 1分须校正。分须校正。校正方法：略。校正方法：略。2024/6/1672目的：使横轴垂直于竖轴。4横轴的检验与校正5竖盘指标差建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室目的：使光学对中器视准轴与仪器竖轴重合。目的：使光学对中器视准轴与仪器竖轴重合。检验方法：检验方法：精确安置经纬仪，在脚架的中央地面上放一张白纸，由光精确安置经纬仪，在脚架的中央地面上放一张白纸，由光学对中器观测，将光学对中器的标准中心标记在白纸上水平旋转仪学对中器观测，将光学对中器的标准中心标记在白纸上水平旋转仪器，每隔器，每隔120120用同样的方法在白纸上定出一点，若三点重合说明条件用同样的方法在白纸上定出一点，若三点重合说明条件满足，否则进行校正。满足，否则进行校正。校正方法：拨动对点器上的校正螺丝，调整目标偏移量的一半。校正方法：拨动对点器上的校正螺丝，调整目标偏移量的一半。6光学对中器的检验与校正光学对中器的检验与校正 注意：经纬仪的这六项检验和校正顺序不能颠倒，第一项是后面每一注意：经纬仪的这六项检验和校正顺序不能颠倒，第一项是后面每一项的检验和校正的基础，因为竖轴不铅垂对测角的影响不能用盘左和项的检验和校正的基础，因为竖轴不铅垂对测角的影响不能用盘左和盘右方法消除，所以是检验和校正的主要项目，其他几项是可以用盘盘右方法消除，所以是检验和校正的主要项目，其他几项是可以用盘左和盘右方法消除测角误差的，因此是次要项目。左和盘右方法消除测角误差的，因此是次要项目。2024/6/1673目的：使光学对中器视准轴与仪器竖轴重合。6光学对中器的检验建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室第七节 角度测量误差与注意事项2024/6/1674第七节角度测量误差与注意事项2023/8/974建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室水平角观测的误差和精度一、水平角观测的误差1 1、仪器误差、仪器误差2 2、对中误差、对中误差3 3、目标偏心误差、目标偏心误差4 4、照准误差与读数误差、照准误差与读数误差5 5、外界条件的影响、外界条件的影响2024/6/1675水平角观测的误差和精度一、水平角观测的误差1、仪器误差202建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室1)1)水平度盘偏心误差水平度盘偏心误差：是指水平度盘分划中心与照准部旋：是指水平度盘分划中心与照准部旋转中心不重合，称为水平度盘偏心。转中心不重合，称为水平度盘偏心。水平度盘偏心对水平度盘读数的影响可采用水平度盘偏心对水平度盘读数的影响可采用盘左盘右观测取盘左盘右观测取平均值平均值的方法来消除或减弱其影响。的方法来消除或减弱其影响。一、仪器误差一、仪器误差2024/6/16761)水平度盘偏心误差：是指水平度盘分划中心与照准部旋转中建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室2 2）视准轴误差）视准轴误差：视准轴不垂直于横轴视准轴不垂直于横轴一般规定盘左时视准轴物镜向左偏斜的c值为正，向右偏斜为负，则对于同一目标，若盘左观测时为正（负），则盘右观测时即为负（正），而值不变，故盘左、盘右的xc值的绝对值相等而符号相反。所以，取盘左、盘右读数的平均值，可消除视准轴误差的所以，取盘左、盘右读数的平均值，可消除视准轴误差的影响。影响。2024/6/16772）视准轴误差：视准轴不垂直于横轴一般规定盘左时视准轴物镜向建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室3 3）横轴倾斜误差：）横轴倾斜误差：横轴不垂直于竖轴所产生的误差。横轴不垂直于竖轴所产生的误差。规定盘左时横轴左端低于另一端时的i角为正，高于另一端时为负，则在竖轴是竖直的情况下，因横轴不垂直于竖轴所引起的横轴倾斜，盘左观测时为正（负），则盘右观测时即为负（正），而值不变，故盘左、盘右的xi值的绝对值相等而符号相反。所以，取盘左、盘右读数的平均值，可消除视准轴误差的所以，取盘左、盘右读数的平均值，可消除视准轴误差的影响。影响。2024/6/16783）横轴倾斜误差：横轴不垂直于竖轴所产生的误差。规定盘左时横建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室4 4）竖轴倾斜误差：）竖轴倾斜误差：若视准轴与横轴垂直，横轴垂直于竖轴，而竖轴与照准部水准管轴已若视准轴与横轴垂直，横轴垂直于竖轴，而竖轴与照准部水准管轴已垂直，垂直，仅由于仪器未严格整平而使竖轴不在竖直位置仅由于仪器未严格整平而使竖轴不在竖直位置，竖轴偏离铅垂线，竖轴偏离铅垂线一微小角度，这就是竖轴倾斜误差一微小角度，这就是竖轴倾斜误差 。无论盘左盘右照准同一目标，无论盘左盘右照准同一目标，均相同，即均相同，即xvxv的符号不变，的符号不变，故盘左盘右的平均值不能消除竖轴倾斜误差对水平方向的影故盘左盘右的平均值不能消除竖轴倾斜误差对水平方向的影响。响。2024/6/16794）竖轴倾斜误差：无论盘左盘右照准同一目标，均相同，即xv建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室二、仪器对中误差二、仪器对中误差仪器对中误差对水平角的影响：与A、B之间的距离SAB 成正比，即水平角在180时影响最大；与测站至目标的距离s1和s2的乘积成反比；距离愈短，影响愈大。对于短边的角度要特别注意对中。对于短边的角度要特别注意对中。在观测中，仪器中心与测站点中心不在同一铅垂线上，称为在观测中，仪器中心与测站点中心不在同一铅垂线上，称为对中误差。对中误差。2024/6/1680二、仪器对中误差仪器对中误差对水平角的影响：对于短边的角度要建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室三、目标偏心误差：三、目标偏心误差：A、B为标志实际中心，A、B为照准的中心，为正确的角度，为观测的角度。目标偏心误差对水平角的影响目标偏心误差对水平角的影响与测站至目标的距离与测站至目标的距离s1s1和和s2s2有有关，距离越短，影响越大。关，距离越短，影响越大。目标偏心是指目标点上竖立的标志中心（如测钎、花杆、标牌等）与地面目标偏心是指目标点上竖立的标志中心（如测钎、花杆、标牌等）与地面点标志中心不在同一铅垂线上。点标志中心不在同一铅垂线上。2024/6/1681三、目标偏心误差：A、B为标志实际中心，目标偏心误差对水建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室四照准误差与读数误差四照准误差与读数误差影响照准精度的主要因素有：影响照准精度的主要因素有：望远镜的放大率，望远镜的放大率，目标与照准标志的形状和大小、目标与照准标志的形状和大小、目标影象的亮度和清晰度目标影象的亮度和清晰度 人眼的判别能力等人眼的判别能力等观测时，应注意消除视差，正确完成照准操作。2024/6/1682四照准误差与读数误差影响照准精度的主要因素有：观测时，应注建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室 外界条件影响的因素很多,主要有：（1）大风会影响仪器和标杆的稳定，（2）温度变化会影响仪器的正常状态，如改变视准轴位置.（3）大气折光可导致视线改变方向，地面辐射热又会加剧大气折光的影响。（4）大气的透明度会影响照准精度，如雾气使目标成象模糊。（5）地面坚实与否会影响仪器的稳定。五五.外界条件的影响外界条件的影响2024/6/1683外界条件影响的因素很多,主要有：（1）大风会影建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室水平角观测的精度水平角观测的精度J6光学经纬仪一测回角值的中误差半测回方向值的中误差归零差的中误差同一方向各测回较差2024/6/1684水平角观测的精度J6光学经纬仪一测回角值的中误差半测建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室1 1、地面上两相交直线的水平角是（、地面上两相交直线的水平角是（）的夹角。）的夹角。A.这两条直线的空间实际线 B.这两条直线在水平面的投影线C.这两条直线在竖直面的投影线D.这两条直线在某一倾斜面的投影线2 2、当经纬仪的望远镜上下转动时，竖直度盘（、当经纬仪的望远镜上下转动时，竖直度盘（）。）。A.与望远镜一起转动 B.与望远镜相对转动C.不动 D.有时一起转动有时相对转动3 3、当经纬仪竖轴与目标点在同一竖面时，不同高度的水平度盘读数（、当经纬仪竖轴与目标点在同一竖面时，不同高度的水平度盘读数（）A.相等 B.不相等C.盘左相等,盘右不相等 D.盘右相等,盘左不相等4 4、经纬仪视准轴检验和校正的目的是（、经纬仪视准轴检验和校正的目的是（）A.使视准轴垂直横轴 B.使横轴垂直于竖轴C.使视准轴平行于水准管轴 D.使视准轴平行于横轴角度测量考查题角度测量考查题 2024/6/16851、地面上两相交直线的水平角是（）的夹角。角度测量考查题建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室5 5、采用盘左、盘右的水平角观测方法，可以消除（、采用盘左、盘右的水平角观测方法，可以消除（）误差。）误差。A.对中 B.十字丝的竖丝不铅垂 C.整平 D.2C6 6、用回测法观测水平角，测完上半测回后，发现水准管气泡偏离格多，在此、用回测法观测水平角，测完上半测回后，发现水准管气泡偏离格多，在此情况下应（情况下应（）。）。A.继续观测下半测回 B.整平后观测下半测回C.继续观测或整平后观测下半测回 D.整平后全部重测7 7、在经纬仪照准部的水准管检校过程中，大致整平后使水准管平行于一对脚螺、在经纬仪照准部的水准管检校过程中，大致整平后使水准管平行于一对脚螺旋，把气泡居中，当照准部旋转旋，把气泡居中，当照准部旋转180180后，气泡偏离零点，说明（）。后，气泡偏离零点，说明（）。A.水准管轴不平行于横轴 B.仪器竖轴不垂直于横轴C.水准管轴不垂直于仪器竖轴 D.水准管轴不平行于视准轴8 8、测量竖直角时，采用盘左、盘右观测，其目的之一是可以消除（、测量竖直角时，采用盘左、盘右观测，其目的之一是可以消除（）误差）误差的影响。的影响。A.对中 B.视准轴不垂直于横轴 C.整平 D.指标差角度测量考查题角度测量考查题 2024/6/16865、采用盘左、盘右的水平角观测方法，可以消除（）误差。角度建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室9 9、用经纬仪观测水平角时，尽量照准目标的底部，其目的是为了消除（）误、用经纬仪观测水平角时，尽量照准目标的底部，其目的是为了消除（）误差对测角的影响。差对测角的影响。A.对中 B.照准 C.目标偏离中心 D.整平1010、有测回法观测水平角，若右方目标的方向值、有测回法观测水平角，若右方目标的方向值 小于左方目标的方向值小于左方目标的方向值 时，水时，水平角平角 的计算方法是（的计算方法是（）A.=左-右 B.=右-180-左C.=右+360-左 D.=右+180-左 1111、经纬仪安置时、经纬仪安置时,整平的目的是使仪器的整平的目的是使仪器的()()。A.竖轴位于铅垂位置,水平度盘水平 B.水准管气泡居中C.竖盘指标处于正确位置 D.水平度盘位于铅垂位置1212、经纬仪的竖盘按顺时针方向注记，当视线水平时，盘左竖盘读数为、经纬仪的竖盘按顺时针方向注记，当视线水平时，盘左竖盘读数为9090用该用该仪器观测一高处目标，盘左读数为仪器观测一高处目标，盘左读数为751024751024，则此目标的竖角为（，则此目标的竖角为（）A.571024 B.-144936C.1044936 D.144936角度测量考查题角度测量考查题 2024/6/16879、用经纬仪观测水平角时，尽量照准目标的底部，其目的是为了消建筑工程系测量教研室建筑工程系测量教研室1313、测定一点竖直角时，若仪器高不同，但都瞄准目标同一位置，则所测竖直角、测定一点竖直角时，若仪器高不同，但都瞄准目标同一位置，则所测竖直角（）（）A.相同 B.不同 C.盘左相同,盘右不同 D.盘右相同,盘左不同1414、在全圆测回法的观测中，同一盘位起始方向的两次读数之差叫（、在全圆测回法的观测中，同一盘位起始方向的两次读数之差叫（）A.归零差 B.测回差 C.2C互差 D.指标差角度测量考查题角度测量考查题 2024/6/168813、测定一点竖直角时，若仪器高不同，但都瞄准目标同一位置，