建筑工程测量角度测量习题及答案

1、建筑工程测量角度测量思考题与习题目录1.什么是水平角？什么是竖直角？经纬仪为什么既能测出水平角又能测出竖宜角？1 2.经纬仪有几大部分组成？经纬仪的制动螺旋和微动螺旋各行何作用？如何正确使用 微动螺旋？ 13 .观测水平角时，为什么要进行对中和整平？简述光学经纬仪对中和整平的方法.1 4观测水平角时，要使起始方向的水平度盘读数对准0°00' 00或略大于0°,应怎样操 作？ 25 .试述测回法与方向观测法测量水平角的操作步骤。26 .观测水平角时，如果测两个以上测回，为什么各测回要变换度盘位置？若测回数为4, 各测回的起始读数应如何变化？67观测水平角和竖直角有哪些

2、相同和不同之处？应如何判断竖直角计算公式？ .6 8经纬仪有哪些轴线？各轴线间应满足什么几何条件？为什么？ 79 .水平角测量误差来源有哪些？在观测中应如何消除或消弱这些误差的影响？ 710 .采取盘左、盘右观测水平角，能消除哪些误差？ 811 .整理下表测绘法观测水平角的记录。812 .整理下表方向观测法观测水平角的记录。913 .整理表中竖直角测量记录数据121 .什么是水平角？什么是竖直角？经纬仪为什么既能测出水平角乂能测出竖直角？水平角系指相交的两条直线在同一水平面上.的投影所夹的角度。或指分别过两条直线所作的竖直面间所夹的二面角。取值范围：0°-360°竖直角是指

3、在同一竖直面内，一直线与水平线之间的夹角。取值范围：仰角 0°+90°俯角0。-90°这是因为用于测量水平角的经纬仪，必须具备一个水平度盘，并乂能在该刻度盘 上进行读数；经纬仪的望远镜不仅能在水平面内转动，乂能在像直面内旋转，所 以经纬仪既能测出水平角又能测出竖直角。2 .经纬仪有几大部分组成？经纬仪的制动螺旋和微动螺旋各有何作用？如何正确使用微动螺旋？组成：1.照准部2.水平度盘3.基座制动螺旋和微动螺旋作用：控制照准部水平方向的运动。瞄准目标后，先旋转制动螺旋固定，在旋转微动螺旋，精准对准目标。3 .观测水平角时，为什么要进行对中和整平？简述光学经纬仪对中和整

4、平的方法对中整平为了测量的准确性，减少误差1、对中一一使仪器的中心和测站点的标志中心在同一铅垂线上.（垂球对中、光 学对点器对中、强制对中、激光对中）2、整平一一使仪器的竖轴曝直.即水平度盘水平.用光学对中器进行对中和整平步骤：对对平平 粗精粗精 、 、 、 、 12 3 4一固定三脚架一条腿，移动两条腿；一调脚螺旋；升降三脚架使圆水准器气泡居中；调脚螺旋（首先，水准管平行两个脚螺旋方向，调该两个脚螺旋，使水准管气泡居中，旋转90度使 水准管垂直该两个脚螺旋方向，调第三个脚螺旋,使水准 管气泡居中.检查任何方向气泡居中.）5、检查对中：6、反复进行上述操作，直到对中和整平都满足要求.4 .观测

5、水平角时:耍使起始方向的水平度盘读数对准0。00' 00或略大于01应怎样操作？将水平度盘读数转到0°附近，旋紧水平制动螺旋，在转动水平微动螺旋，将度 盘读数调至需要的度数。5 .试述测回法与方向观测法测量水平角的操作步骤。测回法测水平角方法：测回法：只用于观测两个方向之间的单角。例;设要测的水平角为NAOB,在O点安置经纬仪进行观测。步骤：1 .安置仪器将仪器安置于O点，进行对中、整平。2 .盘左观测（盘左观测，瞄准目标时，经纬仪的竖直度盘位于望远镜左 侧）瞄准目标A,读取水平度盘a记入观测手簿,0° 08' 10",顺时针转动照准部，照准B点，

6、读取水平度盘b1,记入观测手簿，78° 12' 20。此过程为盘左半测回，其角值为夕左=bai=78。34' 10"观测F簿测站测回 数竖盘位置.0 标度盘读数半测回角值一测回角值各测回角值01左A0° 08T0"78° 04' 10”78° 04' 12”78。 04' 10"B78° 12' 20右A180° 08' 15M78° or 15"B258° 12' 30"02左A90° 09

7、r 20"78° 04' 05”78° 04' 08B168° 25"右A270° 09' 30M78° or 10”B348° 13' 40”3 .盘右观测纵转望远镜，照准部旋转180° ,成盘右位置，照准B点，读取水平度盘b）,记入观测手 ,簿，258° 12' 30"。逆时针转动照准部，照准A点，读取水平度盘a、，记入观测手薄，180°此过程为盘右半测回，其角值为/右=b2-a2=78° 04' 15 记入观测手

8、簿。4 .取平均值盘左、盘右两个半测回，合称一侧回。利用两个半测回得的角值取平均值，就是一回水平角值：4=1/2（夕左+夕右）=78。04 12",记入观测手簿.D%型经纬仪的。丫与A之差不得超过±40”，否则应重测。5 .为提高精度，需进行N个测回，步骤同上。（二）方向观测法（全国测回法）在一个测站上，当观测方向在三个以上时，可将这些方向并为组观测，称为方向观测法。 当观测方向数超过三个并再次瞄准起始方向者称为全国方法观测法。如图：设在O点，有OA、OB、OC. OD四个方向。操作步骤如下：1 .安置仪器将仪器安置于。点，进行对中、整平。选一个 距离适中且影像清晰的方向作

9、为起始方向。设 OA为起始方向。2 .盘左观测将水平度盘安置在0°或大于0°的读数处， 瞄准A点，用测微器读取两次读数，再顺时针 方向依次观测A、B、C、D各方向，每次观测一方向都用测微器读取两次读数，最后再照准起始方向A （称为归零）。 起始方向两次读数之差称为半测回归零差。J6型经纬仪的归零差不得超过18”，J2型经纬仪的归零差不得超过8”以上的观测工作称为上半个测回。3 .盘右观测纵转望远镜，照准部旋转180° ,按逆时针方向依次照准A、D、C、B、A点，每次观测一方 向都用测微器读取两次读数。以上的观测工作称为下半个测回。4 .上、下半个测回合为一个测回。

10、为提高精度，需进行N个测回，步骤同上。5 .观测值的检核与计算方法（1）表中1、2栏为测站和观测点。（2） 3、6栏为盘左、盘右观测时读取的度、分读数，4、7栏为两次测微器读数，5、8栏 为两次测微器读数的平均值。（3）计算二倍的照准差，它是由于视线不垂直于横轴的误差引起的，填入第九栏。二倍的视准轴误差2c值：同一方向上，盘左、盘右读数之差：即2c二盘左读数一（盘右读数±180° ）表中A点的二倍照准差为：2C=0* 15' 00.5" - （180* 15' 09.5" -180° ）二-9。”B点的二倍照准差为：2011&#

11、176; 51' 50.5” - (221° 52' 05.5" -180° )=TO. 0"C点的二倍照准差为：2C=1U° 43' 19. 0" - (291° 43' 29.0" T80° ) =10.0”D点的二倍照准差为：20253° 36' 04.5" - (73° 36' 13.5" +1800 )=-9. 0A点的二倍照准差为：2C=00 15' 01.0" - (180°

12、15' 07.5" -180° )=-6.5”(4)计算盘左、盘右的平均值：如2c互差在规定范围以内，取同一方向盘左、盘右读数的平均值，填入第十栏。读数平均值=1/2 (盘左读数+(盘右读数±180° )A点由于起始方向经过两次照准，所以有两个平均值1/2 (盘左读数 + (盘右读数±180° ) =1/2 (0° 15, 00.5" + (180° 15' 09. 5" -180° )=00 157 0.5"另一个平均值：1/2 (盘左读数 + (盘右读数&

13、#177;180° ) =1/2 (0° 15' 01.0" + (180° 15' 07. 5" T80° )=00 15' 4.2"两个平均值的平均值1/2 (0° 151 0.5" +0° 15' 4.2" ) =00 151 4.6"(5)计算各观测方向的方向值：将每一测回的起始方向的平均值化为0° 0' 0”,以此为依据，求出其它方向的方向值。从 各个方向的平均值中派去起始方向的平均值，即得各个方向的方向值，填入第1

14、1栏。测站0 标水平度盘读数左右2C左+右2方向值备注盘左盘右1一34567891011120 1500.001.000 5180 1509.709.309 5-9 001504 601505 00 00 00 041 5152.250.8505221 5200.600.400 5-10041 51 55.541 36 509111 4318.919.1190291 4329.328.629 0-100111 43 24.0111 28 194253 3604.704304 573 3614.013.0135-9 0253 36 09 0253 21 04 00 1501.100.801 01

15、80 1507.907.107 5-6 50 15 04.2例:方向观测法（全园测回法）在一个测站匕 当观测方向在三个以上时，可将这些方向并为一组观测，称为方向观测法。当观测方向数超过三个并再次瞄准起始方向者称为全国方法观测法。如图：设在。点，有OA、OB. OC、0D四个方向。 1、观测方法：将仪器安置于0点，进行对中、整平。选一个距离 适中且影像清晰的方向作为起始方向。设0A为起 始方向。1、盘左.位置将水平度盘安置在0。或大于0“的读数处，瞄准A 点，将水平度盘读数配置为0°稍大一点位置，精 确照准A方向，读取水平度盘读数a,计入方向观 测法记录表中。2、按照顺时针方向转动照准

16、部，依次瞄准B、C、D各方向，并分别读取水平度盘读数为b、 c、d,计入方向观测法记录表中。3、最后回到起始方向A,再读取水平度盘读数为a',这一步称为归零，a与a'之差称为 “归零差”。其目的是检资水平度盘在观测过程中是否发生变动，“归零差”不能超过限值, 人型经纬仪的“归零差”不得超过18，型经纬仪的归零差不得超过12" 起始方向两次读数之差称为半测回“归零差”。以上的观测工作称为上半个测回。4、盘右位置按逆时针方向旋转照准部，纵转望远镜，照准部旋转180° ,依次照准A、D、C、B、A点, 分别读取水平度盘读数，记录表中，并计算盘右的“归零差”，以上的

17、观测工作称为下半个 测回。上、卜两个半个测回，称为一测回。测站测经数0 标读数2c平均读数归零方向值各测回平 均归零方 向值水平角值盘左盘右010，”OfHOfff0f0 02 1560 30 1674 31 0875 50 14A0 02 00180 02 18-180 02 090 00 000 00 00B60 32 30240 32 24+660 32 2760 30 1260 30 16C135 03 48315 03 36+12135 03 42135 01 27135 01 24D210 53 4230 53 54-12210 53 48210 51 33210 51 38A0

18、02 18180 02 24-60 02 2100(90 17 22)A90 17 26270 17 34-890 17 300 00 00B150 47 47330 47 57-10150 47 5260 30 20C225 18 5945 18 47+12225 18 53130 01 21D301 09 09121 09 21-12301 09 15210 51 43A90 17 38270 17 30+890 17 342、方向观测法角值计算步骤（1）计算2c值（二倍的照准差）（即盘左、盘右两次照准误差）理论上，相同方向的盘左、盘右观测值相差180° ,如果不是，其偏差称为2

19、c,计算公式为2c二盘左读数-（盘右读数±180° ）上式中,盘右读数大于180°时取上盘右读数小于180°时取“+”号。（2）计算方向观测值的平均值平均读数二L 盘左读数+（盘右读数±i8（r） 2（3）计算归零后的方向观测值：A点由于起始方向经过两次照准,所以有两个平均值。两个平均值的平均值:0° 02' 20"先计算零方向两个方向的观测值的平均值（表中0 02 15）,再将各方向观测值的平均 值减去（0 02 15）。将每一测回的起始方向的平均值化为0° 0' 0，以此为依据，求出其它方向的方

20、向值。从 各个方向的平均值中战去起始方向的平均值，即得各个方向的归零方向值。（4）计算各测回归零后方向值的平均值取各测回同一方向归零后方向观测值的平均值。（5）计算各目标间的水平角用后一目标的平均心零方向值减去前一目标的平均归零方向值，即为两目标间的水平角值。 3、方向观测法的限差经纬仪型号半测回归零差一测回内2c误差同一方向值各测回差DJ.12”18"12”dj618”无此项要求246 .观测水平角时，如果测两个以上测回，为什么各测回要变换度盘位置？若测回数为4,各测回的起始读数应如何变化？两个以上测回，各测回要变换度盘位置，目的是减少度盘分化误差的影响。各测 回间按180。/n

21、（n为测回数）的差值变换度盘起始位置。测回数为4,各测回的 起始读数应相差180°/4=45°。7 .观测水平角和竖直角有哪些相同和不同之处？应如何判断啜直角计算公式？水平角观测：旋紧水平制动螺旋，在转动水平微动螺旋，以望远镜的十字丝竖丝瞄准照准标志, 竖直角观测：十字丝中横丝切于目标某一位置，旋紧水平制动螺旋，在转动水平 微动螺旋，将横丝切于标志的顶部。8.经纬仪有哪些轴线？各轴线间应满足什么几何条件？为什么？1、照准部水准管轴LL2、竖轴（仪器的旋转轴）W3、望远镜视准轴CC4、横轴（望远镜的旋转轴）HH5、圆水准器轴L'L'经纬仪轴线应满足的条件照准部

22、水准管轴LL应垂宜于竖轴（仪器的旋转轴）LL1W望远镜十字丝竖丝应垂直于仪器横轴HH望远镜视准轴应垂直于仪器横轴CC±HH仪器横轴应垂直于仪器竖轴。HH±W竖轴指标差为零对点器垂线与仪器竖轴重合9 .水平角测量误差来源有哪些？在观测中应如何消除或消弱这些误差的影响？角度测量的精度受各方面的影响，误差主要来源于三个方面：仪器误差、观测误 差及外界环境产生的误差。一、仪器误差仪器本身制造不精密，结构不完善及检校后的残余误差，如照准部的旋转中心与 水平度盘中心不重合而产生的误差，视准轴不垂直于横轴的误差，横轴不垂直于 竖轴的误差。此三项误差都可以采用盘左、盘右两个位置取平均数来减

23、弱。度盘刻划不均匀的误差可以来用变换度盘位置的方法来进行消除。竖轴倾斜误差，此项误差对水平角观测的影响不能采用盘左、盘右取平均数来减 弱，观测目标越高，影响越大，因此在山地测量时更应严格整平仪器， 二、观测误差（一）对中误差安置经纬仪没有严格对中，使仪器中心与测站中心不在同一铅垂线上引起的角度 误差，称对中误差。仪器中心0在安置仪器时偏离测站点中心，对中误差与距离、 角度大小有关，当观测方向与偏心方向越接近90。，距离越短，偏心距0越大, 对水平角的影响越大。为了减少此项误差的影响，在测角时，应提高对中精度。（二）目标偏心误差在测量时，照准目标时往往不是直接瞄准地面点上标志点的本身，而是瞄准标

24、志 点上的目标，要求照准点的目标应严格位于点的铅垂线上，若安置目标偏离地面 点中心或目标倾斜，照准目标的部位偏离照准点中心的大小称为目标偏心误差。 目标偏心误差对观测方向的影响与偏心距和边长有关，偏心距越大，边长越短影 响也就越大。因此照准花杆目标时，应尽可能照准花杆底部，当测角边长较短时， 应当用线铭对点。（三）照准误差和读数误差照准误差与望远镜放大率、人眼分辨率、目标形状、光亮程度、对光时是否消除 视差等因素有关。测量时选择观测目标要清晰，仔细操作消除视差。读数误差与 读数设备、照明及观测者判断准确性有关。读数时，要仔细调节读数显微镜，调 节读数窗的光亮适中。掌握估读小数的方法。三、外界环

25、境外界条件影响因素很多，也很复杂，如温度、风力、大气折光等因素均会对角度 观测产生影响，为了减少误差的影响，应选择有利的观测时间，避开不利因素, 如：在晴天观测时应撞伞遮阳，防止仪器暴晒，中午最好不要观测。10 .采取盘左、盘右观测水平角，能消除哪些误差？仪器本身制造不精密，结构不完善及检校后的残余误差，如照准部的旋转中心与 水平度盘中心不重合而产生的误差，视准轴不垂直于横轴的误差，横轴不垂直于 竖轴的误差。此三项误差都可以采用盘左、盘右两个位置取平均数来减弱。11 .整理下表测绘法观测水平角的记录。测站竖盘，置目标水平度盘读数O / 9f半测回角值O 9”一测回角值O f 99各测回平均角值

26、O / ff备注第一 WH0左A0 01 12200 07 42200 ° 07 '36”200" 07' 34"B200 08 54右A180 02 00200 07 30B20 09 30第二 测回0左A90 00 36200 07 24200 ° 07 '33”B290 08 00右A270 01 06200 07 42B110 08 481.计算半测回角值:0厅斗左一Q"马方一Q右第一测回：0/200。08 54" -0°0r 12 =200°077 42"0/0。09，3

27、0" +3600-180。02' 00” =2005 30”第二测回：0左尸290° 08' 00" -90°00r 36"=200" 07' 24"夕方110°08' 48M +360°-270°01F 06 =200“07 42"2检验计算上、F半测回角度之差:若夕右一0方W±40",测量数据合格，否则重测。第一测回：07一代尸200。07, 42" -200°07* 30" =12"第二测

28、回：口左一夕尸200°07' 24” -200007, 42“ 二一 18”计算结果夕交一夕 4 ±40 ”测量数据介格3 ,计算一测回角值：第一测回:200” 0742'+200” 07 302=200° 07'36”第一测回:200” 0724'+200“07, 42”2=200° 0733”4各测回平均角值200107 36 +2000 07 33=200° 07'3412.整理下表方向观测法观测水平角的记录。测站演 1 回 数目 标读数2C平均读数o，归零方向值各测回平均方向值O /99角值。 ，

29、 "备 注盘左 0/H盘右o /"01C0 00 42180 01 24-420 01 030 00 000 00 0076 24 59D76 25 36256 26 30-5176 26 0376 24 5676 24 5952 22 28B128 48 06308 48 54-48128 48 30128 47 23128 47 27162 28 11A290 56 24110 57 00-36290 56 42290 55 35290 55 3868 44 22C0 00 54180 01 30-360 01 12A-12-6c90 01 30270 02 06-36

30、90 01 480 00 00D166 26 30346 27 12-42166 26 5176 25 02B218 49 0038 49 42-42218 49 21128 47 32A20 57 06200 57 541820 57 30290 55 41C90 01 30270 02 121290 01 510-61计算归零差对起始目标，分别计算盘左两次瞄准的读数差和盘右两次瞄准的读数差,02经纬仪$8"06经纬仪18” 超差重测与产0°。0' 42 "00' 54 =12石 =180。01' 2c 30" 7”42产邮0】

31、'30” -90。01' 30" =04 *70。02' 06”.270°02 12"=-6"归零差不超差，测量数据有效。2两倍视准误差2c的计算2m盘左读数-(盘右读数±180。)是由于视线不垂直横轴引起的.各目标的2c值：第一测回C: 0°00, 42"(180°01' 24" T80°)=-42"(盘右读数超过 180"，则-180° ,否则+180)D: 76025/ 36" - (256°26; 30&q

32、uot; -180° ) =54"B: 128°48' 06” - (308°48 ' 54" -180° ) =-48"A: 290056* 24" - (110°57/ 00" +1800 ) -36C: 0000' 54” - (180°0r 30" -180°) =-36"第一测回C: 90°or 30" - (270°02z 06" -180° ) =36" D:

33、 166°26' 30" - (346°27f 12" -180°) =-42 B： 218°49' 00" - (38°49' 42" +180° ) 42" A: 20057, 06” - (200°57' 54" -180° ) -48" C: 90°Or 30" - (270°02z 12 -180° ) =-42” 2c值基本为定值。乌6经纬仪无要求3各方向平均读数

34、的计算平均读数=就交黄我 + '盘/T谖 2第一测回C:03”0”00' 42 ' +(180、01 24* -180、)2D.76r25f 36 ' + 1256c 26 ' 30" -180”=76° 26' 03B：128”48' 06 +(3阳、48, 54 -180")=,4830”A：290“56 24” + (110'57'00'+180° )2=290° 56' 4”C:0 00, 54” + (18(r0130'-180、)2=00

35、0112第二测回C:90*01* 30 ' + (270*02* 06" -1800 )=90°or 48"D:166026 * 30” +(346“27 12 r -180”)=16626' 51"B:218“4900 +(38'、49'42'+180”)430 4V TA：20° 57' 06”+ (200°57#54-180°)° =20 57 30C:90° 01 30” + (270°02 12 -180”)=90° or 51

36、"（盘右读数超过180”,则-180% SIO+180）4归零后方向值的计算：将各方向的平均读数减去起始目标的平均数，即为归零后的方向值。 起始目标的平均值，第一测回起始目标有两个平均值°。1' °3" 0。007”则：C: 0。00 00"D： 76°26 03” -0001 07” =76°24F 56”B: 128°48 30" -(for 07" =128°47, 23A, 290°56' 42" -0001* 07” =290°5

37、51 35"第二测回起始目标有两个平均值州°148 ；9。“。1 51 TO。, 49"则：C: 0°00/ 00"D: 166°26* 51“ -900011 49" =76°251 02”B: 218°49' 21" -90°OP 49" =128°47' 32”A, 20°57' 30” +3600-90°01* 49" =290°55x 41”5各测回平均值C: (0000f 00"

38、+0°00, 00" ) /2=0000, 00"D: (76°24/ 56" +76°25' 02" ) /2=76°24* 59"B, (128047* 23" +128°47' 32" ) /2= 128°47' 27"A； (290°55' 35" +290°55' 41" ) /2=290°55z 38"6水平角计算C-D 76°24&#

39、39; 59” -0°00' 00" =76°24z 59"D-B 128° 47' 27" -76° 24' 59"=52° 22' 28"B-A 290° 55' 38” -128° 47' 27" =162° 28' 11"A-C 3600-76°241 59" -52°22 28" T62°28' 11" =360°-291° 151 38"=68°44' 22"13.整理表中竖直角测量记录数据测 站Q 标坚 盘 位 置竖盘读数O9U半测回竖直角O9”指标差Of99一测回竖直 角O/"