7经纬仪及水平角观测

1、第七章第七章 经纬仪及水平角观测经纬仪及水平角观测学习重点：学习重点：1 1、角度测量的原理、角度测量的原理2 2、经纬仪、经纬仪的构造及使用的构造及使用3 3、水平角和竖直角的观测、水平角和竖直角的观测方法方法4 4、角度测量误差分析、角度测量误差分析7.1 7.1 角度测量的概念角度测量的概念角度测量包括：角度测量包括：u水平角测量水平角测量u竖直角测量竖直角测量u 水平角测量用于确定点的水平角测量用于确定点的平面位置平面位置。u 竖直角测量用于竖直角测量用于测定高差测定高差或或将倾斜距离改将倾斜距离改 化成水平距离。化成水平距离。p 常用仪器常用仪器: :经纬仪、电子全站仪经纬仪、电子全

2、站仪一、水平角测量原理一、水平角测量原理ABOA1B1O1O2ab水平面水平面水平角水平角：地面上一点到两个目标点的方向线，垂地面上一点到两个目标点的方向线，垂直投影到水平面上形成的角度，其取值范围为直投影到水平面上形成的角度，其取值范围为0-0-360360度度。原理：原理： OAOA投影在水平度投影在水平度盘上读数为盘上读数为a a，OBOB投影在投影在水平度盘上读数为水平度盘上读数为b b。则：。则：ab二、竖直角测量原理二、竖直角测量原理 竖直竖直角：角：在同一铅垂面内，观测视线与水平线之在同一铅垂面内，观测视线与水平线之间的夹角，称为垂直角，又称倾角，用间的夹角，称为垂直角，又称倾角

3、，用表示。表示。 天顶距：天顶距：视线与铅垂线视线与铅垂线的夹角的夹角Z。+BAO = 090Z = 0 180Z + = 90经纬仪经纬仪是角度测量的主要仪器。是角度测量的主要仪器。按精度分为：按精度分为：DJ1DJ1、DJ2DJ2、DJ6DJ6、DJ15DJ15等。等。 DD大地测量仪器大地测量仪器 JJ经纬仪经纬仪 数字数字测角精度测角精度（一测回方向观测中误差，单位（一测回方向观测中误差，单位为秒）为秒）按读数系统分为：按读数系统分为：光学经纬仪、电子经纬仪光学经纬仪、电子经纬仪。 目前工程测量中使用较多的是光学经纬仪，一般目前工程测量中使用较多的是光学经纬仪，一般用用DJ6DJ6，精

4、度要求较高时用，精度要求较高时用DJ2DJ2。7.2 7.2 光学经纬仪光学经纬仪经纬仪的精度系列及用途经纬仪的精度系列及用途技术项目技术项目一测回水平一测回水平方向中误差方向中误差望远镜有效望远镜有效孔径不小于孔径不小于望远镜放大望远镜放大倍数不小于倍数不小于水准管水准管分划值分划值水平度盘水平度盘垂直度盘垂直度盘主要用途主要用途经纬仪等级经纬仪等级DJ1 DJ2 DJ6DJ1 DJ2 DJ6 1 1 2 2 6 6 二等平面控制二等平面控制测量及精密测量及精密工程测量工程测量60mm 40mm 40mm60mm 40mm 40mm3030倍倍 2828倍倍 2626倍倍 6 6 /2mm

5、20/2mm 20 /2mm 30/2mm 30 /2mm /2mm 1010 /2mm 20/2mm 20 /2mm 30/2mm 30 /2mm /2mm 三、四等平面三、四等平面控制测量及控制测量及一般工程测量一般工程测量图根控制测量图根控制测量 及及一般工程测量一般工程测量一、经纬仪的构造一、经纬仪的构造 经纬仪的基本构造经纬仪的基本构造照准部照准部（望远镜（望远镜, ,横轴横轴, ,竖轴竖轴, ,竖直度盘）竖直度盘）（照准部水准管（照准部水准管, ,读数显微镜）读数显微镜）水平读盘水平读盘（变换手轮（变换手轮( (配置起配置起始读数始读数) )）基座基座 DJ6经纬仪的基本构造经纬仪

6、的基本构造望远镜上下制望远镜上下制动螺旋动螺旋望远镜上下微望远镜上下微动螺旋动螺旋水平制动、微水平制动、微动螺旋动螺旋竖直度盘竖直度盘竖直指标水准竖直指标水准管微动螺旋管微动螺旋光学对中器光学对中器1 1、基座、基座水平度盘旋转轴水平度盘旋转轴( (纵轴纵轴) )插于基插于基座轴套内，基座脚螺旋用于整座轴套内，基座脚螺旋用于整平仪器；平仪器；基座底板上有螺孔，基座底板上有螺孔，用连接螺丝与用连接螺丝与三脚架固连。三脚架固连。基座由轴座、脚螺旋、底板、三角压板等组成。基座由轴座、脚螺旋、底板、三角压板等组成。2 2、照准部、照准部照准部主要由望远镜、照准部主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、支架

7、、竖直轴、水平轴、竖直制动微动螺旋、水竖直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数平制动微动螺旋、读数设备、水准器和光学对设备、水准器和光学对中器等组成。中器等组成。2 2、照准部、照准部望远镜望远镜 用于瞄准目标用于瞄准目标望远镜十字丝环望远镜十字丝环视距丝视距丝2 2、照准部、照准部圆水准器圆水准器 用于粗略整平仪器用于粗略整平仪器管水准器管水准器 用于精确整平仪器用于精确整平仪器光学对点器光学对点器( (安装在纵轴内安装在纵轴内) ) 用于使度盘中心和用于使度盘中心和测点在同一铅垂线上测点在同一铅垂线上读数显微镜读数显微镜( (望远镜旁望远镜旁)用于读数用于读数3 3、度盘、度盘0B90B1

8、80B270B0 09090180180270270顺时针顺时针0 0 360360刻度；仪器整刻度；仪器整平，水平度盘水平；水平度盘与平，水平度盘水平；水平度盘与照准部脱离；改变度盘位置，要照准部脱离；改变度盘位置，要使用复测扳手或度盘变换手轮。使用复测扳手或度盘变换手轮。包括水平度盘和竖直度盘，由光学玻璃高精度刻划包括水平度盘和竖直度盘，由光学玻璃高精度刻划而制成。而制成。位置垂直于水平度盘。竖直度盘位置垂直于水平度盘。竖直度盘顺时针注记或逆时针注记，与望顺时针注记或逆时针注记，与望远镜固定，随望远镜一起转动远镜固定，随望远镜一起转动。 DJ6DJ6光学经纬仪读数方法光学经纬仪读数方法度盘

9、上度盘上1 1度分划的间隔经放大后，度分划的间隔经放大后，与分微尺全长相等。与分微尺全长相等。分微尺全长分分微尺全长分6060格，格，因此其最小格值为：因此其最小格值为：1=1=60 60 读数时，估读至读数时，估读至0.10.1格格(6)(6)，因此，估读的，因此，估读的秒数应是秒数应是6 6的倍数。的倍数。 如图所示如图所示水平度盘读数水平度盘读数： 737304 04 24241.1.带分划尺的显微镜：利用度盘刻度线，在分微尺上读数。带分划尺的显微镜：利用度盘刻度线，在分微尺上读数。0 01 1737301234566543210水 平竖 直73728786 对径对径180180分划线为

10、读数指标分划线为读数指标 同时读取度盘对径同时读取度盘对径180180两端分划线处读数的平均值两端分划线处读数的平均值 消除度盘偏心误差的影响，提高读数精度消除度盘偏心误差的影响，提高读数精度 一次只能读取一个度盘读数一次只能读取一个度盘读数2.2.双光楔对径重合读数设备双光楔对径重合读数设备15615601 01 35.335.3919114 14 50.050.03.改进之后双光楔对径重合读数改进之后双光楔对径重合读数12012024 24 54.154.1操作步骤：操作步骤：（对中（对中 整平）整平） 瞄准瞄准 读数读数1 1、对中、对中目的：目的： 使测点中心与仪器竖轴中心在同一铅垂线

11、上；使测点中心与仪器竖轴中心在同一铅垂线上； 对中误差对中误差 3 3 mm方法：方法： 有有垂球对中垂球对中和和光学对点器对中光学对点器对中两种。对中精度：两种。对中精度：垂球对中垂球对中3mm3mm，光学对中，光学对中1mm1mm，由于垂球对中精度较，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低，且使用不便，工程测量中一般采用光学对点器对中。对中。7.5 7.5 经纬仪的安置经纬仪的安置1 1）垂球对中）垂球对中粗略对中：粗略对中：移动三脚架，使垂球尖移动三脚架，使垂球尖 离站中心离站中心1 12cm2cm内，踩实脚架；内，踩实脚架；精确对中：精确对中：稍微松开中心连接

12、螺旋，稍微松开中心连接螺旋， 在脚架头上移动在脚架头上移动( (不要旋转不要旋转) )仪器，仪器， 使垂球尖精确对中测站标志中心，使垂球尖精确对中测站标志中心， 旋紧中心连接螺旋。旋紧中心连接螺旋。 注意注意: :脚架头首先要放平脚架头首先要放平, ,三个脚螺旋三个脚螺旋基本等高基本等高, ,脚架适当踩实脚架适当踩实, ,调节垂球尖调节垂球尖高度，使尽量接近标志，便于判断。高度，使尽量接近标志，便于判断。2 2）光学对中）光学对中移动脚架，光学对中测站点；移动脚架，光学对中测站点；方法：方法：一个脚固定，移另外两一个脚固定，移另外两脚或将三脚架做等距离平移脚或将三脚架做等距离平移注意：对中前，

13、应反复调节光注意：对中前，应反复调节光学对中器的学对中器的目镜调焦螺旋和物目镜调焦螺旋和物镜调焦螺旋镜调焦螺旋，使地面标志点和，使地面标志点和对中器分划板中心均成像清对中器分划板中心均成像清晰。晰。2 2、整平、整平123气泡居中，气泡居中，3 3与与1 1、2 2等高等高整平整平使仪器数轴铅垂，水平度盘与横轴水平，使仪器数轴铅垂，水平度盘与横轴水平，竖盘位于铅垂面内。竖盘位于铅垂面内。整平误差整平误差1 1格格。用用左手大拇指法则，转动脚螺旋左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气，调节水准管气 泡居中泡居中( (反复反复) )。一测回观测过程中，不得再调气泡。一测回观测过程中，不得再调气泡

14、。气泡居中，气泡居中，1 1、2 2等高等高123 安置仪器安置仪器：高度适中，使测点在视场内；：高度适中，使测点在视场内； 粗略对中粗略对中：固定三脚架一脚，双手持脚架另二脚：固定三脚架一脚，双手持脚架另二脚并不断调整其位置，同时观测光学对点器十字分并不断调整其位置，同时观测光学对点器十字分划，使其基本对准测站标志，踩实脚架；划，使其基本对准测站标志，踩实脚架； 粗略整平粗略整平：伸缩三脚架（二脚），使圆水准气泡：伸缩三脚架（二脚），使圆水准气泡居中；居中； 精确整平精确整平：调节脚螺旋，使管水准气泡居中；：调节脚螺旋，使管水准气泡居中； 精确对中精确对中：移动基座，精确对中；：移动基座，精

15、确对中； 重复最后两步，重复最后两步，直到完全对中、整平直到完全对中、整平。光学对点器对中整平的步骤光学对点器对中整平的步骤3 3、瞄准、瞄准操作步骤：操作步骤： 粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。用水平微动螺旋完成瞄准，垂直标志尽量瞄准目标下用水平微动螺旋完成瞄准，垂直标志尽量瞄准目标下部，减少由于目标不铅垂而引起的方向误差。部，减少由于目标不铅垂而引起的方向误差。（各种不同形式的测量标志）（各种不同形式的测量标志）瞄准瞄准用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。 读数时要先调节反光镜，使读数窗明亮，旋转显

16、读数时要先调节反光镜，使读数窗明亮，旋转显微镜调焦螺旋，使刻划数字清晰，然后读数。微镜调焦螺旋，使刻划数字清晰，然后读数。 读数与记录有呼有应，有错即纠。读数与记录有呼有应，有错即纠。 纠错的原则纠错的原则“只能划改，不能涂改只能划改，不能涂改”。 最后的读数值应化为度、分、秒的单位。最后的读数值应化为度、分、秒的单位。4 4、读数、读数全站仪概述全站仪概述一、全站仪发展一、全站仪发展 全站型电子速测仪简称全站型电子速测仪简称全站仪全站仪，它是一，它是一种可以同时进行种可以同时进行角度角度（水平角、竖直角）测（水平角、竖直角）测量、量、距离距离（斜距、平距、高差）测量和（斜距、平距、高差）测量

17、和数据数据处理处理，由机械、光学、电子元件组合而成的，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。由于只需一次安置，仪器便可以测量仪器。由于只需一次安置，仪器便可以完成测站上所有的测量工作，故被称为完成测站上所有的测量工作，故被称为“全全站仪站仪”。Q：补充知识：补充知识全站仪概述全站仪概述 生产厂家生产厂家 型型 号号 产产 地地徕卡徕卡( (LEICA) )TPS系列系列瑞士瑞士蔡司蔡司(ZEISS)Elta 系列系列德国德国拓普康（拓普康（TOPOCONTOPOCON）GTSGTS、GPTGPT系列系列日本日本索佳（索佳（SOKKIASOKKIA）SETSET系列系列日本日本尼康（尼康（N

18、IKONNIKON）DTMDTM系列系列日本日本宾得宾得(PENTAX(PENTAX）PTSPTS、R100R100系列系列 日本日本北光（博飞）北光（博飞）BTS系列系列 北京北京南方测绘南方测绘NTSNTS系列系列广州广州苏光苏光OTS系列系列 苏州苏州二、全站仪种类二、全站仪种类徕卡徕卡( (LEICA) 2003) 2003宾得宾得(PENTAX(PENTAX） R300R300索佳（索佳（SOKKIASOKKIA）拓普康（拓普康（TOPOCONTOPOCON）南方测绘南方测绘 NTS系列系列尼康（尼康（NIKONNIKON）单棱镜、三棱镜反射器单棱镜、三棱镜反射器全站仪概述全站仪概述

19、 拥有较大容量的内部存储器，以数据文件形式拥有较大容量的内部存储器，以数据文件形式存储已知点和观测点的点号、编码、三维坐存储已知点和观测点的点号、编码、三维坐标；标； 实现全站仪与计算机的数据通讯；实现全站仪与计算机的数据通讯； 高精度全站仪测角达高精度全站仪测角达0.50.5秒级，测距精度达秒级，测距精度达(0.1mm+0.1PPM)(0.1mm+0.1PPM)； 与计算机联合组成的智能观测系统能实现全自与计算机联合组成的智能观测系统能实现全自动瞄准、观测、记录、存储和数据的传输，被动瞄准、观测、记录、存储和数据的传输，被称为测量机器人。称为测量机器人。三、全站仪特点三、全站仪特点全站仪构造

20、全站仪构造粗瞄准器粗瞄准器物镜物镜光学对中器光学对中器水平制动螺旋水平制动螺旋水平微动螺旋水平微动螺旋显示屏显示屏整平脚螺旋整平脚螺旋管水准器管水准器 目镜目镜仪器中心标仪器中心标志志望远镜调焦螺旋望远镜调焦螺旋垂直制垂直制动螺旋动螺旋垂直微垂直微动螺旋动螺旋目镜调焦螺旋目镜调焦螺旋键盘键盘软键软键一、南方一、南方NTSNTS全站仪结构全站仪结构全站仪的操作面板及操作键功能全站仪的操作面板及操作键功能坐标测量坐标测量（ 左移键左移键)菜单键菜单键 （ 右移键右移键) 退出键退出键角度测量角度测量（ 上移键上移键)电源开关电源开关距离测量距离测量（ 下移键下移键)星键星键数字键盘数字键盘F1-F

21、41 1、操作键、操作键键盘符号：键盘符号： 按键按键名名 称称功功 能能ANGANG角度测量键角度测量键进入角度测量模式进入角度测量模式距离测量键距离测量键进入距离测量模式进入距离测量模式坐标测量键坐标测量键进入坐标测量模式进入坐标测量模式MENUMENU菜单键菜单键进入菜单模式进入菜单模式ESCESC退出键退出键返回上一级状态或返回测量模式返回上一级状态或返回测量模式POWERPOWER电源开关键电源开关键电源开关电源开关F1- F4F1- F4软键（功能键）软键（功能键）对应于显示的软键信息对应于显示的软键信息 0-9 0-9 数字键数字键输入数字和字母、小数点、负号输入数字和字母、小数

22、点、负号星键星键进入星键模式进入星键模式2 2、功能键、功能键（1 1）角度测量模式（三个界面菜单）角度测量模式（三个界面菜单） V： 901020HR： 1220930置零 锁定 置盘 P1页数页数软键软键显示符号显示符号功功 能能第第1页页（P1）F1置零置零水平角置为水平角置为000F2锁定锁定水平角读数锁定水平角读数锁定F3置盘置盘通过键盘输入数字设置水平角通过键盘输入数字设置水平角F4P1显示第显示第2页软键功能页软键功能第第2页页（P2）F1倾斜倾斜设置倾斜改正开或关，若选择开则显示倾斜改正设置倾斜改正开或关，若选择开则显示倾斜改正F2-F3V%垂直角与百分比坡度的切换垂直角与百分

23、比坡度的切换F4P2显示第显示第3页软键功能页软键功能第第3页页（P3）F1H-蜂鸣蜂鸣仪器转动至水平角仪器转动至水平角090180270是否蜂鸣是否蜂鸣的设置的设置F2R/L水平角右水平角右/左计数方向的转换左计数方向的转换F3竖角竖角垂直角显示格式（高度角垂直角显示格式（高度角/天顶距）的切换天顶距）的切换F4P3显示第显示第1页软键功能页软键功能 倾斜 - V% P2H-蜂鸣 R/L 竖角 P3 F1 F2 F3 F4 F1 F2 F3 F4（2 2）距离测量模式）距离测量模式 （两个界面菜单）（两个界面菜单） HRHR： 12212209300930HDHD* * r m r OK?-

24、 - 是是 否否 全站仪的操作与使用全站仪的操作与使用（二）距离测量（二）距离测量 在进行距离测量前通常需要确认大气改正的设置和棱在进行距离测量前通常需要确认大气改正的设置和棱镜常数的设置，再进行距离测量。镜常数的设置，再进行距离测量。 确认处于测距模式确认处于测距模式操作过程操作过程操作操作显示显示照准棱镜中心照准棱镜中心照准照准按按 键，距离测量开始，键，距离测量开始，测量完毕，屏幕自动显示测测量完毕，屏幕自动显示测量结果。量结果。 V： 901020HR： 1703020H-蜂鸣蜂鸣 R/L 竖角竖角 P3HR： 1703020HD* 235.343mVD： 36.551m测量测量 模式

25、模式 S/A P1HR： 1703020HD* r mVD： m测量测量 模式模式 S/A P17.6 7.6 水平角的观测方法水平角的观测方法1 1、水平角定义、水平角定义2 2、特点：、特点：0 00 03603600 03 3、计算公式、计算公式 = =右右( (终终) )边边c-c-左左( (始始) )边边a a 当当caca时时 = ca = ca 当当ca ca 时时 = c+360a= c+360a4 4、常用方法：、常用方法：测回法、方向观测法测回法、方向观测法水水平平面面acABC0ca水平度盘水平度盘090180270090180270一、测回法（只有两个方向）一、测回法（

26、只有两个方向）OMN1 1、操作步骤、操作步骤安置仪器于安置仪器于O O点，对中整平；点，对中整平；正镜（盘左）瞄准正镜（盘左）瞄准M M点，度盘归零；点，度盘归零；顺时针转动仪器，瞄准顺时针转动仪器，瞄准N N点读数；点读数；倒镜（盘右），瞄准倒镜（盘右），瞄准N N点读数；点读数；逆时针转动仪器，瞄准逆时针转动仪器，瞄准M M点读数。点读数。注意：一测回过程中注意：一测回过程中, ,不得不得再调整水准管气泡或改变再调整水准管气泡或改变度盘位置。度盘位置。2 2、记录与计算（见表、记录与计算（见表3.1)3.1)盘左（正镜）观测盘左（正镜）观测 瞄瞄M M，记录，记录 m m左左= 0= 0

27、06240624 瞄瞄N N，记录，记录 n n左左= 111= 11146184618 上半测回的角值：上半测回的角值： 左左= n= n左左- m- m左左= 111= 11139543954盘右（倒镜）观测盘右（倒镜）观测 瞄瞄N N， 记录记录 n n右右= 291= 2914636 4636 瞄瞄M M， 记录记录 m m右右= 180= 1800648 0648 下半测回角值：下半测回角值： 右右= n= n右右- m- m右右= 111= 111394839482 2、记录与计算、记录与计算一测回角值一测回角值 检核检核 对于对于DJ6DJ6经纬仪，上下半测回角度之差经纬仪，上下

28、半测回角度之差11111139543954- 111 1113948= 63948= 6应满应满足：足： ，否则，应重测。，否则，应重测。当测角精度要求较高时，需当测角精度要求较高时，需观测多个测回观测多个测回： 第一测回度盘归零；第一测回度盘归零； 其他各测回间按其他各测回间按180180/n/n（n n为测回数）的差值，为测回数）的差值， 变换度盘；变换度盘； 各测回角值之差不得超过各测回角值之差不得超过24 24 ； 取各测回平均值作为最后结果。取各测回平均值作为最后结果。04 右左15931112 右左3 3、 表表 测回法观测手簿测回法观测手簿测站测站 竖竖盘盘目目标标水平度盘读数水

29、平度盘读数 半测回角值半测回角值 一测回角值一测回角值 各测回角值各测回角值备备注注 第一第一测回测回第二第二测回测回左左左左右右右右M MN NM MN NM MN NM MN N0 06 240 06 24111 46 18111 46 18 111 39 54 111 39 54111 39 51111 39 51180 06 48180 06 48 291 46 36 291 46 36111 39 48111 39 48111 39 52111 39 5290 06 1890 06 18201 46 06201 46 06270 06 30270 06 3021 46 3021 46

30、 30111 39 48111 39 48111 40 00111 40 00111 39 54111 39 54 二、方向观测法二、方向观测法盘左盘右ABOCD方向观测法方向观测法1 1、操作步骤：、操作步骤： 安置仪器于测站点安置仪器于测站点O O，对，对中、整平；中、整平； 正镜（盘左）正镜（盘左），选择较远，选择较远的目标的目标A A作为零方向，作为零方向，顺时针顺时针依次照准目标依次照准目标B B、C C、D D、A A（归零），读数；（归零），读数；上半测回上半测回 倒镜（盘右）倒镜（盘右），瞄准零方，瞄准零方向向A A，逆时针逆时针依次照准目标依次照准目标D D、C C、B B、

31、A A（归零），读数；（归零），读数；下下半测回半测回方向观测法也叫全圆测回法，方向观测法也叫全圆测回法，观测目标多于两个观测目标多于两个 上、下两个半测回合称一测回。上、下两个半测回合称一测回。 需要观测需要观测n个测回，则各测回起始方个测回，则各测回起始方向仍按向仍按180/n的差值，安置水平度盘读数。的差值，安置水平度盘读数。归零差归零差的计算的计算: : 分别计算盘左、盘右两次瞄准起始方向读数之差分别计算盘左、盘右两次瞄准起始方向读数之差；（若；（若超限，应及时重测）超限，应及时重测） DJ2 12 DJ2 12 ；DJ6 18 DJ6 18 。计算计算2c2c值值（两倍照准误差）：（

32、两倍照准误差）： 2c = 2c = 盘左读数盘左读数- -（盘右读数（盘右读数180180） 一测回内一测回内2C2C互差：互差：DJ218 DJ218 ；DJ6DJ6不作要求不作要求。 若若2c2c超限，应及时重测。超限，应及时重测。2 2、记录与计算、记录与计算各方向各方向平均读数平均读数的计算：的计算： 起始方向有两个平均读数，故应再取其平均值。起始方向有两个平均读数，故应再取其平均值。归零后方向值归零后方向值的计算：的计算： 各方向平均读数分别减起始方向平均读数。起始各方向平均读数分别减起始方向平均读数。起始方向归零后的方向值为零。方向归零后的方向值为零。2180 ）（盘右读数盘左读

33、数平均读数 各测回归零后平均方向值各测回归零后平均方向值的计算：的计算： 多测回观测时，同一方向值各测回互差，符合规多测回观测时，同一方向值各测回互差，符合规定，则取各测回归零后方向值的平均值。定，则取各测回归零后方向值的平均值。 同一方向值各测回间互差同一方向值各测回间互差: : DJ2 12 DJ2 12 ；DJ6 24 DJ6 24 。 水平角的计算水平角的计算： 相邻方向值之差，即为相邻方向所夹的水平角相邻方向值之差，即为相邻方向所夹的水平角2 2、记录与计算、记录与计算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 1824方向观测法的技术

34、要求方向观测法的技术要求3 3、方向观测法记录手薄、方向观测法记录手薄10.2 10.2 竖直角观测方法竖直角观测方法天顶天顶铅铅垂垂线线水平线水平线ACB090 180270垂直角垂直角 在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与 水平视线的夹角水平视线的夹角( (也称竖直角也称竖直角) )。 = = 0 09090o o，仰角为，仰角为正，俯角为负。正，俯角为负。0180天顶距天顶距 垂直度盘垂直度盘CZAZAC垂直角的用途垂直角的用途D = S cos a将斜距化为平距将斜距化为平距 已知斜距已知斜距S、垂直角、垂直角， 计算平距计算平距D：斜距化为平距斜距

35、化为平距三角高程测量三角高程测量 已知平距已知平距D、垂直角、垂直角， 计算计算A、B两点间两点间三角高程测量三角高程测量ABhllihhDhABtan1 1、竖盘构造、竖盘构造光学经纬仪竖直度盘的构造包括光学经纬仪竖直度盘的构造包括: :竖直度盘竖直度盘竖盘指标竖盘指标竖盘指标水准管竖盘指标水准管竖盘指标水准管微动螺旋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。所处的位置称为正确位置。 观测竖直角时，竖盘指标必须处于正确观测竖直角时，竖盘指标必须处于正确位置才能读数。位置才能读数。光学经纬仪的竖直度盘得注记形式有两种

36、：光学经纬仪的竖直度盘得注记形式有两种：顺时针方向注记顺时针方向注记逆时针方向注记逆时针方向注记竖直度盘构造特点：竖直度盘构造特点：。27027090901801800 00 02702701801809090 由于视线水平时的竖盘读数都应为由于视线水平时的竖盘读数都应为90的倍数。所以，的倍数。所以，测量垂直角时，只要测量垂直角时，只要瞄准目标读出竖盘读数，即可计算出竖瞄准目标读出竖盘读数，即可计算出竖直角。直角。2、竖直角计算公式、竖直角计算公式顺时针注记的竖盘竖直角计算的公式顺时针注记的竖盘竖直角计算的公式: : 盘左位置：盘左位置：LL 90 盘右位置：盘右位置： 270RR 一测回竖

37、直角：一测回竖直角：)(21RL 逆时针注记的竖盘竖直角的计算公式为：逆时针注记的竖盘竖直角的计算公式为：90270LRLR 1()2LR 在观测竖直角之前，将望远镜大致放置水在观测竖直角之前，将望远镜大致放置水平，观察竖盘读数，首先确定视线水平时的读平，观察竖盘读数，首先确定视线水平时的读数；然后上仰望远镜：数；然后上仰望远镜：若若读数增加读数增加，则竖直角的计算公式为：，则竖直角的计算公式为：若若读数减少读数减少，则竖直角的计算公式为，则竖直角的计算公式为： 这个规定，适合任何竖直度盘注记形式和这个规定，适合任何竖直度盘注记形式和盘左盘右观测。盘左盘右观测。瞄准目标时竖盘读数视线水平时竖盘

38、读数视线水平时竖盘读数瞄准目标时竖盘读数3、竖盘指标差、竖盘指标差 在垂直角计算公式中，认为当视准轴水平、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，竖盘读数应是竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘读数应是90的整数倍。的整数倍。 竖盘指标常常偏离正确位置，这个偏离的竖盘指标常常偏离正确位置，这个偏离的差值差值x角，称为竖盘指标差角，称为竖盘指标差。 竖盘指标差竖盘指标差x本身有正负号，一般规定当竖本身有正负号，一般规定当竖盘指标偏移方向与竖盘注记方向一致时，盘指标偏移方向与竖盘注记方向一致时，x取正取正号，反之号，反之x取负号。取负号。 盘左位置，其正确的盘左位置，其正确的竖直

39、角计算公式为：竖直角计算公式为：xxLL 90 盘右位置，其正确的盘右位置，其正确的竖直角计算公式为：竖直角计算公式为：xxRR 270竖直角的计算公式竖直角的计算公式 ：)180(21)(21 LRRL 用盘左、盘右观测，用盘左、盘右观测，取平均值取平均值作为竖直的观测结果，可以消除作为竖直的观测结果，可以消除竖盘指标差的影响。竖盘指标差的影响。竖盘指标差的计算公式竖盘指标差的计算公式 ：)360(21)(21 RLxLR 顺时针刻划顺时针刻划4、竖直角观测、竖直角观测（1 1）在测站点）在测站点O安置经纬仪，在目标点安置经纬仪，在目标点A竖立观测标志，确定竖立观测标志，确定该仪器垂直角计算

40、公式。该仪器垂直角计算公式。（2 2）盘左位置盘左位置：瞄准目标：瞄准目标A。转动竖盘指标水准管微动螺旋，。转动竖盘指标水准管微动螺旋，使水准管气泡严格居中，然后读取竖盘读数使水准管气泡严格居中，然后读取竖盘读数L。（3 3）盘右位置盘右位置：重复步骤：重复步骤2 2。BAO（4 4）根据垂直角计算公式计算，得）根据垂直角计算公式计算，得竖盘指标差为：竖盘指标差为：那么一测回垂直角为：那么一测回垂直角为：909095 22 005 22 00LL 270264 36 482705 23 12RR 11(360)(264 3648 95 22 00360 )3622xRL 11()( 5 22

41、005 23 12 )5 22 3622LR 竖直角观测手簿竖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12345678A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 39O角度测量的注意事项角度测量的注意事项1 1、观测前应先检验仪器、观测前应先检验仪器. .如不符合要求就进行校正如不符合要求就进行校正; ;2 2、安置仪器要稳定、安置仪器要稳定, ,

42、脚架应踩实脚架应踩实, ,应仔细对中和整平应仔细对中和整平. .注意注意: :在短边在短边测量时要严格整平对中测量时要严格整平对中, ,同时一测回不能重新对中整平同时一测回不能重新对中整平; ;3 3、目标应竖直、目标应竖直, ,仔细对准地上标志中心仔细对准地上标志中心, ,根据远近选择不同粗细的根据远近选择不同粗细的标杆标杆, ,尽可能瞄准标杆底部尽可能瞄准标杆底部; ;4 4、严格遵守各项操作规定和限差要求、严格遵守各项操作规定和限差要求. .照准时就消除视差照准时就消除视差, ,竖直角竖直角观测时观测时, ,应先使竖盘指标水准管气泡居中后应先使竖盘指标水准管气泡居中后, ,才能读取竖盘读

43、数才能读取竖盘读数5 5、进行、进行N N测回时测回时, ,测回间要变换度盘起始位置测回间要变换度盘起始位置, ,这能减小度盘刻划这能减小度盘刻划不均匀误差不均匀误差6 6、水平角观测时、水平角观测时, ,应十字丝交点附近的竖丝瞄准目标底部应十字丝交点附近的竖丝瞄准目标底部; ;垂直角垂直角观测时观测时, ,应以十字丝交点附近的横丝照准目标的底部应以十字丝交点附近的横丝照准目标的底部. .7 7、读数应果断准确、读数应果断准确, ,特别注意估读数特别注意估读数. .观测结果应及时记录在正规观测结果应及时记录在正规的记录簿上的记录簿上, ,当场计算当场计算. .当各项限差满中规定要求后当各项限差

44、满中规定要求后, ,才能搬站才能搬站. .如如有超限或错误有超限或错误, ,应立即重测应立即重测8 8、选择有利的观测时间、选择有利的观测时间, ,注意打伞注意打伞. .7.7 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正一、经纬仪的轴线及各轴线间应满足的几何条件一、经纬仪的轴线及各轴线间应满足的几何条件经纬仪的主要轴线有经纬仪的主要轴线有: :视准轴视准轴CCCC、横轴横轴HHHH、水准管轴水准管轴LLLL、竖轴竖轴VVVV。经纬仪各轴线之间应满足以经纬仪各轴线之间应满足以下几何条件：下几何条件：（1）水准管轴）水准管轴LL应垂直于竖轴应垂直于竖轴VV；（2）十字丝竖丝应垂直于横轴）十字丝竖丝应垂直

45、于横轴HH；（3）视准轴）视准轴CC应垂直于横轴应垂直于横轴HH；（4）横轴）横轴HH应垂直于竖轴应垂直于竖轴VV；（5 5）竖盘指标差为零）竖盘指标差为零（6 6）光学对中器的视准轴与竖轴重合）光学对中器的视准轴与竖轴重合二、光学经纬仪的检验与校正二、光学经纬仪的检验与校正1水准管轴水准管轴LL垂直于竖轴垂直于竖轴VV的检验与校正的检验与校正 （1 1）检验方法：）检验方法：安置好仪器，将仪器安置好仪器，将仪器大致调平。旋转照准大致调平。旋转照准部，使水准管平行于部，使水准管平行于一对角螺旋的连线，一对角螺旋的连线，转动角螺旋使气泡居转动角螺旋使气泡居中。再将照准部旋转中。再将照准部旋转18

46、0180度，若气泡仍居中，度，若气泡仍居中，说明条件满足，否则说明条件满足，否则应校正。应校正。（2 2）校正方法：）校正方法：用校正针拨动水准用校正针拨动水准管一侧的校正螺丝，管一侧的校正螺丝，将水准管气泡向中将水准管气泡向中心方向移动偏移量心方向移动偏移量的一半，剩下的一的一半，剩下的一半通过旋转脚螺旋半通过旋转脚螺旋使气泡完全居中。使气泡完全居中。此项关系的检验与此项关系的检验与校正应反复进行，校正应反复进行，直至满足要求为止。直至满足要求为止。 （1 1）检验方法：用十字丝交点精确照准远处一清晰目标点）检验方法：用十字丝交点精确照准远处一清晰目标点P P。旋紧水平。旋紧水平制动螺旋与望

47、远镜制动螺旋，慢慢转动望远镜微动螺旋，如点制动螺旋与望远镜制动螺旋，慢慢转动望远镜微动螺旋，如点P P始终始终在竖丝上运动，则条件满足，否则需要校正在竖丝上运动，则条件满足，否则需要校正（2 2）校正方法：旋下目镜分划板护盖，松开）校正方法：旋下目镜分划板护盖，松开4 4 个压环螺丝，慢慢转动个压环螺丝，慢慢转动十字丝分划板座，然后再作检验，十字丝分划板座，然后再作检验，使使P点始终在十字丝竖丝上移动，点始终在十字丝竖丝上移动，待条件满足后再拧紧压环螺丝，旋上护盖。待条件满足后再拧紧压环螺丝，旋上护盖。2、十字丝竖丝垂直于横轴的检校、十字丝竖丝垂直于横轴的检校（1 1）检验）检验选择一个水平位

48、置的目标选择一个水平位置的目标A A，照准它，读取盘左盘右的水平，照准它，读取盘左盘右的水平度盘读数，则度盘读数，则（2 2）校正）校正盘右位置时水平度盘的正确读数：盘右位置时水平度盘的正确读数： 转动照准部微动螺旋，使水平度盘的读数为正确读数转动照准部微动螺旋，使水平度盘的读数为正确读数R R，视，视准轴偏离目标点准轴偏离目标点A A，打开十字丝分划板护罩，略微放松上，打开十字丝分划板护罩，略微放松上下校正螺丝，使十字丝分划板能够移动，用校正针拨动下校正螺丝，使十字丝分划板能够移动，用校正针拨动十字丝环的左右一对校正螺丝使视准轴重新对准十字丝环的左右一对校正螺丝使视准轴重新对准A A点。点。

49、 18021RLcRR1802RLC3视准轴视准轴CC垂直于横轴垂直于横轴HH的检验与校正的检验与校正（1 1）检验：）检验：盘左，先照准高点盘左，先照准高点P P，固定水平制，固定水平制动，将望远镜放平，在墙上标出动，将望远镜放平，在墙上标出A A点；盘右，仍照准同一点点；盘右，仍照准同一点P P，放平，放平望远镜，在墙上标出望远镜，在墙上标出B B点；如果点；如果ABAB不重合，则有此误差不重合，则有此误差（2 2）校正：）校正：由专业人员校正由专业人员校正4横轴横轴HH垂直于竖轴垂直于竖轴VV的检验与校正的检验与校正（1 1）检验：）检验：安置仪器，用盘左、盘右两个镜位观测同一目标点，分

50、别使安置仪器，用盘左、盘右两个镜位观测同一目标点，分别使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数L L和和R R，计算指标差，计算指标差X X。如。如X X 超出超出1 1的范围，则需改正。的范围，则需改正。 （2 2）校正：）校正：盘右照准目标点，不含指标差的盘右读数应为盘右照准目标点，不含指标差的盘右读数应为R-XR-X。转动竖。转动竖直度盘指标水准管微动螺旋，使竖盘读数为直度盘指标水准管微动螺旋，使竖盘读数为R-XR-X，这时指标，这时指标水准管气泡必然不再居中，可用拨针拨动指标水准管校正螺水准管气泡必然不再居中，可用拨针拨动指标水准管校正螺旋使气泡居中。

51、旋使气泡居中。5竖盘水准管的检验与校正（竖盘水准管的检验与校正（X=0）)360(21)(21 RLxLR （1 1）检验）检验在一张白纸上画一个十字形标志，十字交叉点记为在一张白纸上画一个十字形标志，十字交叉点记为P P，将，将该纸固定在地面上。以该纸固定在地面上。以P P点为测站点安置经纬仪，进行对点为测站点安置经纬仪，进行对中、整平。然后将照准部旋转中、整平。然后将照准部旋转180180，通过对点器的观察，通过对点器的观察窗查看仪器是否仍然对中。如果是，则条件满足，否则应窗查看仪器是否仍然对中。如果是，则条件满足，否则应进行校正。进行校正。 （2 2）校正）校正在白纸上，找出照准部旋转在白纸上，找出照准部旋转180180后对点器所对准的点后对点器所对准的点B B，并取并取P P、B B两点的中点两点的中点O O，旋转对点器的校正螺丝，使对点，旋转对点器的校正螺丝，使对点器照准器照准O O点点 。然后转到仪器。然后转到仪器180180度，对中整平。度，对中整平。然后将照然后将照准部旋转准部旋转180180，通过对点器的观察窗查看仪器是否仍然，通过对点器的观察窗查看仪器是否仍然对中，若对中则校正完成，否则重复前面校正工作。对中，若对中则校正完成，否则重复前面校正工作。6. 光学对点器的检验与校正光学对点器的检验与校正 7.8 7.8 角度测量