大学测量及地图学第六章 经纬仪测量角度0319

1、第六章第六章 经纬仪与角度测量经纬仪与角度测量OBAnm= n m水平面水平面上二条相水平面上二条相交直线的夹角，交直线的夹角，或者说，两个相或者说，两个相交直线的夹角在交直线的夹角在水平面上的投影。水平面上的投影。OBAnm= n m水平面仪器安置的高低？仪器安置的高低？瞄准目标的高低？瞄准目标的高低？对水平角观测的影响？对水平角观测的影响？视线与铅垂线反方向（天顶方向）的夹角，称为视线与铅垂线反方向（天顶方向）的夹角，称为天顶距天顶距竖直角竖直角同一竖直面内目标方同一竖直面内目标方向与一特定方向之间向与一特定方向之间的夹角的夹角视线与水平线的夹角，视线与水平线的夹角，称为称为高度角（竖角）

2、高度角（竖角）（垂直角）（垂直角）（分为仰角（分为仰角和俯角）和俯角）ddp竖直角竖直角同一竖直面内目标方同一竖直面内目标方向与一特定方向之间向与一特定方向之间的夹角的夹角p二二. .光学经纬仪光学经纬仪光学经纬仪光学经纬仪光电经纬仪光电经纬仪DJ07，DJ1，DJ2，DJ6，DJ10DJ6DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪照准部照准部水平度盘水平度盘基座基座1.1.照准部照准部v望远镜：望远镜：v照准部水准管：照准部水准管：v读数显微镜：读数显微镜：v竖直度盘：竖直度盘：v横轴、竖轴：横轴、竖轴：2.2.水平度盘水平度盘v水平度盘：水平度盘：顺时针方向顺时针方向刻有刻有00到到360360的分划

3、线，的分划线，用来测量水平角。用来测量水平角。v水平度盘转动控制装置：水平度盘转动控制装置：位置变动手轮和复测装位置变动手轮和复测装置。置。v外轴装置：外轴装置：照准部照准部水平度盘水平度盘基座基座读数读数 显微镜显微镜经纬仪经纬仪望远镜望远镜 上下制动螺旋上下制动螺旋望远镜望远镜上下微动螺旋上下微动螺旋 竖直度盘竖直度盘竖直指标水准竖直指标水准管管微动螺旋微动螺旋水平制动、水平制动、微动螺旋微动螺旋光学对中器光学对中器1.1.望远镜望远镜望远镜的成象过程望远镜的成象过程DJ6DJ6级光学经纬仪的基本构造级光学经纬仪的基本构造 成象过程的操作成象过程的操作(1)(1)转动目镜调焦轮转动目镜调焦

4、轮，眼睛，眼睛看清看清楚十字丝象；楚十字丝象；(2)(2)转动望镜远对光螺旋转动望镜远对光螺旋，眼睛，眼睛看清看清楚物象楚物象A A。(3)(3)消除视差。消除视差。2.2.水准器水准器圆水准器圆水准器管水准器管水准器光学对中器3.3.基座部分基座部分 4.4.度盘及其读数机构度盘及其读数机构0901802701.1.分微尺测微器分微尺测微器DJ6DJ6级光学经纬仪的读数设备及读数方法级光学经纬仪的读数设备及读数方法分微尺的分微尺的0 0分划线是其指标线，分划线是其指标线，它所指度盘上的位置与度盘分划线它所指度盘上的位置与度盘分划线所截的分微尺长度就是分微尺读数值。所截的分微尺长度就是分微尺读

5、数值。02150642785218HV0123456012345611211389881125454890518HV0123456012345623427327223421062730242012345620134561157878792013456116115012345611526427817061155812790412VHHV2.2.单平行玻璃板测微器单平行玻璃板测微器DJ6DJ6级光学经纬仪的读数设备及读数方法级光学经纬仪的读数设备及读数方法读数练习读数练习5108687888912112212312451086878889121122123124 1238122120830122

6、40378740073087三三. .经纬仪测量水平角经纬仪测量水平角经纬仪的安置：经纬仪的安置：对中对中整平整平瞄准瞄准检查检查读数读数 BCA粗对中：粗对中：固定三脚架一条腿，固定三脚架一条腿，移动另两条腿移动另两条腿精对中：精对中：调连接螺旋调连接螺旋3 3、经纬仪测量水平角、经纬仪测量水平角经纬仪的安置：经纬仪的安置：对中对中整平整平瞄准瞄准检查检查读数读数 粗平：粗平：来回伸缩三脚架腿来回伸缩三脚架腿精平：精平：左手大拇指法调脚螺旋左手大拇指法调脚螺旋3 3、经纬仪测量水平角、经纬仪测量水平角经纬仪的安置经纬仪的安置：对中对中整平整平瞄准瞄准检查检查读数读数 大致瞄准大致瞄准对光对光

7、精确瞄准精确瞄准3 3、经纬仪测量水平角、经纬仪测量水平角经纬仪的安置经纬仪的安置：对中对中整平整平瞄准瞄准检查检查读数读数 四、水平角测量方法四、水平角测量方法1 1、测回法测回法适用于观测两个方向之间的单角适用于观测两个方向之间的单角2 2、方向法（全圆测回法）方向法（全圆测回法）适用于观测两个以上的方向适用于观测两个以上的方向基本概念基本概念n 盘左和盘右盘左和盘右盘左盘左/ /正镜正镜: :竖盘在望远镜的左边竖盘在望远镜的左边盘右盘右/ /倒镜倒镜: :竖盘在望远镜的右边竖盘在望远镜的右边n 测回测回上半测回上半测回/ /下半测回下半测回一个测回一个测回/ /多个测回多个测回n 配盘配

8、盘度盘变换手轮度盘变换手轮1.1.测回法测量水平角测回法测量水平角(1)(1)测回法的步骤测回法的步骤1 1、盘左盘左位置，瞄准左边的目位置，瞄准左边的目标标A A点。点。配置度盘配置度盘在在0 0度或稍大度或稍大于于0 0度，读数度，读数 记于手簿。记于手簿。左a左b2 2、顺时针顺时针旋转望远镜，瞄准右边的旋转望远镜，瞄准右边的目标目标B B点，读数点，读数 记于手簿记于手簿。左左左ab 以上为上半测回，得半测回角值以上为上半测回，得半测回角值018027090oBA左o)(aA)(bB(1)(1)测回法的步骤测回法的步骤4 4、逆时针逆时针旋转照准部，瞄准左边旋转照准部，瞄准左边的目标的

9、目标A A点，读数点，读数 ，并记录。，并记录。右a5 5、恢复盘左位置，重新、恢复盘左位置，重新配盘配盘，进行下面的测回。，进行下面的测回。右右右ab2/ )(右左以上为下半测回，得以上为下半测回，得半测回角值半测回角值 且一测回角值且一测回角值180027090oBA右o)(aA)(bB3 3、倒转望远镜，、倒转望远镜，盘右盘右位置，逆位置，逆时针旋转照准部，瞄准右边的目时针旋转照准部，瞄准右边的目标标B B点，读数点，读数 记录记录。右b测站测站竖盘位置竖盘位置目标目标读数读数半测回角半测回角一测回均值一测回均值均值均值左左右右左左右右（2）水平角观测记录）水平角观测记录O（1）ABAB

10、0 01 0685 36 18180 01 24 265 36 3090 00 36175 35 42270 00 48355 35 48ABABO（2）85 35 1285 35 0685 35 0685 35 0085 35 0985 35 0385 35 06注意及说明注意及说明v测回间要配盘；测回间要配盘；v上、下两个半测回照准部的水平旋转方向，上、下两个半测回照准部的水平旋转方向， 照准目标的顺序不同；照准目标的顺序不同；v上、下两个半测回角值之差小于上、下两个半测回角值之差小于36秒；秒；v各测回的角度互差应小于各测回的角度互差应小于24秒；秒；v记录时，记录时， 分、秒一般都要记

11、两位；分、秒一般都要记两位；v计算时，取平均值的原则是计算时，取平均值的原则是“奇进偶不进奇进偶不进”。2.2.全圆测回法测量水平角全圆测回法测量水平角盘左盘左盘右盘右ABCDA（归零）ADCBAABCDO全圆测回法记录全圆测回法记录测测站站目目标标盘左盘左L L盘右盘右R R平均读数平均读数=左左+(+(右右180180)/2)/2归零后方向归零后方向值值各测回归零各测回归零方向平均值方向平均值水平角值水平角值 OABCDA 0 01 0671 52 06145 30 48210 12 12 0 01 24180 01 1830 12 06325 30 48251 52 00180 01 1

12、2OABCDA 90 01 24 161 52 06 235 30 54 300 12 24 90 01 36270 01 24120 12 1855 30 48341 52 00270 01 180 01 0971 52 03145 30 48210 12 090 01 2190 01 21161 52 03235 30 51300 12 2190 01 30(0 01 15)0 00 0071 50 48145 29 33210 10 54(90 01 26)0 00 0071 50 37145 29 25210 10 550 00 0071 50 42145 29 29210 10 54

13、71 50 4273 38 4764 41 25全圆测回法（方向法）的计算步骤全圆测回法（方向法）的计算步骤n计算两倍照准误差计算两倍照准误差2C(J6不要求不要求)2C=盘左读数盘左读数-(盘右读数盘右读数180 0)n计算各方向的平均读数计算各方向的平均读数平均读数平均读数=盘左读数盘左读数+(盘右读数盘右读数1800) /2n计算归零后的方向值计算归零后的方向值各方向的平均读数零方向的读数各方向的平均读数零方向的读数n计算各测回归零后的方向值的平均计算各测回归零后的方向值的平均n计算各水平角的值计算各水平角的值注意事项注意事项:n方向观测和计算同步进行，以及时发现问题方向观测和计算同步进

14、行，以及时发现问题仪器半测回归零差一测回内2C互差同一方向值各测回互差J2813 12 J61824 水平角方向法观测的技术要求水平角方向法观测的技术要求为了提高测角精度，对角度需要观测为了提高测角精度，对角度需要观测多个测回，此时各测回应根据测回数多个测回，此时各测回应根据测回数n n，按按180180/n/n的原则改变起始水平度盘位的原则改变起始水平度盘位置，即配度盘。各测回值互差若不超置，即配度盘。各测回值互差若不超过过3636（对于（对于J6 J6 级），取各测回角值级），取各测回角值的平均值作为最后角值。的平均值作为最后角值。地面上的直线与其水平投影线（水平视线）地面上的直线与其水平

15、投影线（水平视线）间的夹角。间的夹角。五、竖直角测量方法五、竖直角测量方法0901802701.1.竖直度盘基本构造竖直度盘基本构造指标水准管指标水准管微动螺旋微动螺旋指标水准管指标水准管270180900盘右盘右090180270盘左盘左180270 090盘右盘右900270180盘左盘左090180270L竖直角计算公式推导（理想）竖直角计算公式推导（理想）090180270盘左盘左左左=90L090180270R竖直角计算公式推导（理想）竖直角计算公式推导（理想）盘右盘右090180270右右=R270竖盘指标差竖盘指标差 当指标水准管气泡居中时，盘左指当指标水准管气泡居中时，盘左指标

16、线所指的度数不一定恰好就是标线所指的度数不一定恰好就是9090度或度或者者0 0度，盘右不一定正好是度，盘右不一定正好是270270度或度或180180度。即存在一个竖盘指标差度。即存在一个竖盘指标差 i i 。竖直角计算公式推导竖直角计算公式推导左左=(90+ i)L090180270090180270盘左盘左L竖直角计算公式推导竖直角计算公式推导右右=R(270+i)090180270盘右盘右090180270R竖盘指标差的计算竖盘指标差的计算)(21)360(21左右RLi要求：要求：J2: i15 ； J6: i24 若指标差超标，则计算每个竖直角的时候应加上若指标差超标，则计算每个竖直角的时候应加上指标差。可通过校正指标水准管来减小或消除。指标差。可通过校正指标水准管来减小或消除。 一般满足要求情况下不考虑指标差。一般满足要求情况下不考虑指标差。 2. 2.竖直角观测方法竖直角观测方法在测站安置经纬仪，在测站安置经纬仪，对中、对中、整平整平；盘左盘左用用中丝中丝精确瞄准目标，调节指精确瞄准目标，调节指标水准管标水准管气泡居中气泡居中，读数，读数L L（V V）；盘右盘右用用中丝中丝