模块一 房地产测量基础知识(三)

1、模块一模块一 房地产测量基础知识房地产测量基础知识 （三）（三）角度测量角度测量0ca水平度盘=c-a3-1 水平角垂直角原理水平面abcABC3-1 水平角和垂直角观测原理两种角度 水平角 用于确定点的平面位置（计算坐标） 竖直角 用于两点间高差计算、斜距改正成平距测角仪器 经纬仪、电子全站仪也可看成是包含BA、BC视线 的两个铅垂面之间的两面角。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。一一. .水平角观测原理水平角观测原理二.垂直角观测原理天顶铅垂线水平线ACAZCZACB090 180270二二. .垂直角观测原理垂直角观测原理垂直角在同一铅垂面内，瞄准

2、目标的倾斜视线与 水平视线的夹角(也叫竖直角)。 =090 ，仰角为正，俯角为负。3-2 光学经纬仪的构造3-2 3-2 光学经纬仪的构造光学经纬仪的构造一一. .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3-1

3、J6光学经纬仪外观图二二.J6.J6光学经纬仪的构造光学经纬仪的构造1.J61.J6光学经纬仪外观图光学经纬仪外观图图3-4 J6光学经纬仪二.J6光学经纬仪构造基座水平度盘照准部基座 水平度盘 照准部2.J62.J6光学经纬仪构造光学经纬仪构造090180270(2).(2).水平度盘水平度盘（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； 改变度盘位置，要使用复测 扳手或度盘变换手轮。(1).(1).基座基座 脚螺旋用于整平仪器3.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

4、镜调焦， 物镜调焦，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 (3).(3).照准部照准部望远镜十字丝图3-5 J6经纬仪度盘读数光路1.1.经纬仪光路图经纬仪光路图三.J6经纬仪光路图三三.J6.J6经纬仪读数经纬仪读数垂直度盘水平度盘1.1.分微尺测微分微尺测微利用度盘刻度线，在分微尺上读数。2.J6经纬仪读数2.J62.J6光学经纬仪读数光学经纬仪读数两种读数测微装置两种读数测微装置：分微尺测微和平行玻璃板测微度盘上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。读数时，秒数必须估读。 估读至0.1格，因此， 估读的秒数

5、都应是6的 倍数。0173水平度盘读数： 7304242.平行玻璃板测微平行玻璃板与分微尺由测 微手轮控制。转动测微手 轮，使度盘像移动，则 移动量可在分微尺上读 出。平行玻璃板最大调节范围 角值为30分，分微尺全 长刻度也为30分。操作时，用测微手轮调节， 使度盘某度(或某30分)的 刻度线居中于双线读数指 标，双指标线所夹刻度的 度数 (或30分)加上分微尺 读数，即为该方向的读数。2.2.平行玻璃板测微平行玻璃板测微利用测微手轮，用指标线读数图3-8 平行玻璃板测微器水平度盘读数： 921728 3-3 水平角观测3-3 3-3 水平角观测水平角观测 BCA1.1.对中对中将仪器中心安置

6、在过测 站点的铅垂线上。对中 误差3mm。垂球对中步骤： 粗略对中：粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测 站中心12cm内； 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。 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； 垂球尖尽量接近地面，便于判断。一一. .经纬仪安置经纬仪安置 对中、整平、瞄准光学对中步骤 打开三脚架，装上经纬仪； 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划，使其基 本对准测站标志，踩实脚架； 调节脚螺旋，使光学对点器精确 对准测站标志； 伸缩三脚

7、架(二脚)，调平仪器， 使圆气泡居中； 调脚螺旋，精确整平仪器，并通 过在脚架头上移动仪器，精确对中。 有时必须反复上述三步的操作。图3-14光学对中步骤：光学对中步骤：对准、调平、整平、对中2.整平123气泡居中，3与1、2等高2.2.整平整平使仪器纵轴铅垂，水平度盘与横轴水平， 竖盘位于铅垂面内。整平误差1格。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。气泡居中，1、2等高1233.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。 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。3.3.瞄准瞄准

8、用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。图3-16 照准标志二.水平角观测测回法：一个测站观测23个方向时用二二. .水平角观测水平角观测JKB测回法第1方向第2方向测站1.1.测回法观测水平角测回法观测水平角 观测程序： 盘左 瞄准J，读数j左 瞄准K，读数k左 盘右 瞄准K，读数k右 瞄准J，读数j右1.测回法观测水平角第1方向第2方向测站JKB左=k左-j左右=k右-j右精度要求精度要求： 左-右40 取: =(左+右)/2角是从起始方向(即第1方向)顺时针转到第2方向 所成的角度，观测时，必须首先确定起始方向，然 后按照“测回法”的次序观测。水平角总是第2方向读数减去第1方向读数而得。水平

9、角观测记录（测回法）测站竖盘位置目标水平度盘 读 数半测回角一测回平均角B左JK 00418742342右KJ25424061800500741924741906741915JKB第1方向第2方向测站起始方向第一个读数应调成0或180/N(N为测回数)；分、秒数写足二位；改数时按有关规则。一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘 位置。水平角观测记录（测回法）方向观测法： 一个测站观测4个或4个以上方向时用,也称“全圆测回法”。ABCDE方向观测法零方向盘左盘右水平角观测记录水平角观测记录(方向法方向法)测站测回数目标读 数2C平均读数归零方向值各测回归零后方向之平均值盘 左盘 右O1AB

10、DEA 0 51131182 002155402020642122412180231311218002155402020030002406+ 6+12+120+ 6(0 0 51131182 002021554020206)0336062409 0 5113118200135200003000182ABDEA901412212729003175504033000420036270321419227003165503032454305436+6+6+12+60(90901412212729003031655030332)27573657360511311820013520000250425051

11、1311820013520000280222备注12C=1/2盘左（盘右180）2如果在一个测站上的水平方向需观测n个测回，则各测回间水平度盘位置须改变180/n。3各测回中第一目标的方向值化为000称为“归零方向值”。ABCDE方方向向观观测测法法3-4 垂直角观测3-4 垂直角观测垂直角观测一.垂直角及垂直角的用途1.垂直角的定义 垂直角垂直角(也称竖直角) 在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与水平视线的 夹角。=090。仰角为正正，俯角为负负。天顶天顶铅铅垂垂线线水平线水平线ACB090 180270ZAZCAC2.垂直角的用途D=Scos (2-4-1)2.垂直角的用途将斜距化为平距

12、已知斜距S、竖直角，计算平距D：图3-20 斜距化为平距 h=D.tanhAB=S.sin+i - (2-4-2)hAB=D.tan+i - (2-4-3)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S二.竖盘构造与垂直角测量构造特点构造特点 竖盘随望远镜一起转动。 竖盘与读数指标相互脱离。 读数指标与竖盘水准管固定在一起，气泡居中，指标铅垂。 视线水平、指标铅垂时，竖盘读数为常数： 盘左时一般 L0=90 ，盘右时一般 R0=270 。270901800盘右二.竖盘构造与垂直角测量027018090盘左1.垂直度盘与读数指标2.垂直角计算2.垂直角计算图3

13、-24 竖盘读数与垂直角计算根据度盘刻度形式，确定竖直角计算公式确定竖直角计算公式，保证保证仰角为正、 俯角为负。3.竖盘指标差x水平视线027018090左Lx盘左盘左时： 正确=L-90 -x； =左-x (3-4-7)3.竖盘指标差x 竖盘水准管气泡居中时，读数指标线与铅垂线的夹角。由上式： 2x=左-右，12x= (左-右) (3-4-10)12= (左+右) (3-4-9)同时可得：盘左盘右观测竖直角取平均，可消除指标差的影响。盘左盘右观测竖直角取平均，可消除指标差的影响。27090 1800右Rx盘右盘右时：正确= 270 -R+x = 右+x (3-4-8)一测回垂直角观测步骤4

14、.一测回垂直角观测步骤：（1）.根据仪器竖盘注记形式，确定垂直角计算公式； （2）.在测站对中、整平；（3）.盘左 用中横丝中横丝切目标某部位， 竖盘气泡居中， 读竖盘读数 L，记入表格；（4）.盘右 用中横丝中横丝切目标原部位， 竖盘气泡居中， 读竖盘读数 R，记入表格；注意：注意： 竖盘读数方法与水平度盘相同。 竖直角一测回只须读两个数，因为水平视线读数为已知常数。 目标瞄准高与竖盘读数相对应。 竖直角观测时，多与高程测量有关，因此通常须记录仪器高i 和目标的瞄准高 。垂直角观测记录表垂直角观测记录测站目标竖盘位置竖盘读数 半 测 回垂 直 角 一 测 回垂 直 角 2x 备 注I 270

15、0 90 180盘左计算公式左=L-90右=270 -R垂直角必须带“+、-”号。左右J112 15 00 +22 15 00247 44 38 +22 15 22-22 +22 15 11左右K118 37 36 +28 37 36241 22 02 +28 37 58-22 +28 37 47左右H 84 06 10 - 5 53 50275 53 30 - 5 53 30 -20 - 5 53 403-7 经纬仪的检验与校正一一. .经纬仪的轴线及其应满足的条件经纬仪的轴线及其应满足的条件CHHLLVVLLC 1.经纬仪的轴线经纬仪的轴线 横轴 HH 视准轴 CC 水准管轴 LL 竖轴

16、VV 圆水准轴 LL 2.应满足的条件应满足的条件 水准管轴垂直于竖轴 LLVV 视准轴垂直于横轴 CCHH 横轴垂直于竖轴 HHVV 十字竖丝垂直于横轴 竖丝HH 圆水准轴平行于竖轴 LLVV(次要条件)3-5 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正3-6 水平角观测的误差分析水平角观测的误差分析一、仪器误差一、仪器误差 1.经纬仪照准部偏心差的影响经纬仪照准部偏心差的影响图中，设C为度盘刻划中心，C1为照准部旋转中心，两者不重合，称照准部偏心差。018090270CC1a1Aa1b1b1xaxaxbxba1a1b1b1B a1=a1-xa， b1=b1-xb 正确的水平角应为 =b1-a1=

17、（b1-xb）-（a1-xa）=+（xa-xb） 在对径方向上的偏心读数误差大小相等而符号相反， a1=a1+xa， b1=b1+xb =b1-a1=（b1+xb）-（a1+xa）=-（xa-xb）由此可见，采用盘左盘右取平均数的方法可以消除照准部偏心差对水平角观测的影响。 2.视准轴误差的影响视准轴误差的影响 设HH1为横轴,OA为视准轴的正确位置,即OAHH1。若视准轴不垂直于横轴，则OA1（盘左）或OA2（盘右）与OA之间的夹角c即为视准轴误差。OHH1AA2A1(盘右)(盘左)a2aa1CC1OAAAc“1Oaaac由于aa1=AA1,Oa=OAcos,因此coscc 水平角由两个方向

18、组成,故视准轴误差对水平角的影响为2121cos1cos1cccc用盘左盘右观测同一目标时，c符号相反而数值相等，因此取一测回观测值平均值时，可以抵消视准轴误差的影响。3.横轴误差的影响横轴误差的影响 若横轴HH1不垂直于纵轴,则经纬仪整平后,纵轴铅垂，HH1与水平线之间的夹角即为横轴误差i。M2MM1m2mm1HH1HH1H“H1”iiiiOi由于i和i都是很小的角度，因此“11Ommmi，mMMMi由于mm1=MM1，Om=mM/tan，故横轴倾斜对水平度盘读数的影响为tanii 横轴误差对水平角的影响为2121tantaniii用盘左、盘右观测同一目标时，由于i的数值相等而符号相反，取一

19、测回观测的平均值，即可消除横轴误差的影响。4.纵轴误差的影响纵轴误差的影响 进行水平角观测时，仪器纵轴不铅垂称为纵轴误差。产生的原因是：水准管轴不垂直于纵轴，或安置仪器时水准管气泡尚未居中。 设纵轴正确位置为OV，实际位置为OV，与纵轴成正交的横轴分别为 和 在直角球面三角形ZZZ中,弧ZZ=90-；弧ZZ=i，H1OH1=H1ZH1=v，ZZZ=90，按球面直角三角形公式可得 1HH1HH，而横轴饶纵轴旋转的轨迹为水平面11ZHZH和11ZHZH，两平面的交线为水平线ZZ1。VVHH1HH1ZZ1ZZ1ZZ1“Oi纵轴误差引起的横轴误差是随方向而改变的。由于i与均为小角，上式可写作cosii

20、即为由纵轴倾斜引起的横轴误差其对水平度盘读数的影响为tancosi1.纵轴误差的影响不仅与垂直角大小有关，而且与横轴所处方向有关（）2.纵轴误差无法用盘左、盘右观测的方法抵消，当较大时，应尽量使水准 管气泡居中。isin)90sin(sinoi二.观测误差（对中误差影响）观测误差对测角的影响观测误差对测角的影响A AC CB BB 1122eD D1 1D D2 2图3-55 仪器对中误差影响1212sinsin()eDD(3-8-7)1.1.仪器对中误差对水平角的影响仪器对中误差对水平角的影响仪器对中误差e eBB B目标偏心误差影响目标倾斜，测角时照准目标的部位与地面 标志中心不在同一铅垂

21、线上。e e1图3-56 目标偏心差观测时尽量树直目标、尽量瞄准目标根部。距离较短时应 特别注意。 2.2.目标偏心误差对水平方向的影响目标偏心误差对水平方向的影响11e e1 1BBAKD111sineD(3-8-8)外界环境影响外界环境对测角的影响外界环境对测角的影响由温度变化引起大气密度变化，使目标成像不稳定。作业时必须注意避开上述不利因素。仪器所在环境的温度湿度剧烈变化，使仪器状态不稳定， 特别是电子仪器，影响观测成果。视线靠近地面、穿越水面、靠近建筑及物体（特别温差较 大）时，由于大气密度不同，使视线弯曲，产生旁折光。侧面光线使目标明暗各半，产生相位差。习题三习题三一、单项选择题：一、单项选择题：1、经纬仪水平度盘刻划不均匀误差的消除方法是（ ）。 A、每