第3章-角度测量

1、第三章第四章741 提要一水平角与垂直角观测原理7423-1 水平角与垂直角观测原理1.水平角观测原理743abcbABC0ca2.垂直角观测原理744天顶铅垂线水平线ACAZCZABCZ = 0 180B提要二光学经纬仪的构造及度盘读数7453-2 经纬仪的构造及度盘读数一、 经纬仪的 等级和用途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 1 2 66/2mm 20/2mm 30/2mm 10/2mm 20/2mm 30/2mm 经纬仪系列的技术参数和用途746二、 经纬仪的构造 支架上有横轴和望远镜，望远镜可以在竖直面内转动。 望远镜 + + 竖盘 + +水平度盘

2、指针 = 照准部水平度盘安置在基座上基座有水准器和脚螺旋 用于置平仪器774经纬仪的检验与校正748经纬仪的轴线749 LLHHCCVVLL轴线间应满足的条件7410 经纬仪轴线间应满足的条件LLHHCCVVLL提要二光学经纬仪的构造及度盘读数7411 提要二光学经纬仪的构造及度盘读数7412电子经纬仪基本结构与光学经纬仪相同；操作方法也基本相同。用微电子技术自动显示度盘的读数。1374 三、 DJ6经纬仪的构造二. DJ6经纬仪的构造14741.基座7415 2.照准部7416(二) 照准部3.水平度盘7417 0B90B180B270B0901802704.J6经纬仪的 读数装置7418(

3、四) 度盘读数装置和读数方法12315746581791819111213101620142122232425 J6光学经纬仪读数7419 两种测微装置：分微尺与平行玻璃板测微 01737301234566543210水 平竖 直73728786b).平行玻璃板测微2074 平行玻璃测微器： 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， 移动量可在分 微尺上读出。 读数方法为： 水平度盘读数： 9217351015345679091939494 9391 906543152092(a)(b)四、 DJ2光学经纬仪及其读数742112345678910111213141

4、5161718519提要二光学经纬仪的构造及度盘读数7422DJ2光学经纬仪的读数7423主要特点： 71724143142 五、电子经纬仪基本结构与光学经纬仪相同；操作方法也基本相同。用微电子技术自动显示度盘的读数，并可作观测模式改变。2474电子经纬仪的显示屏度盘读数和控制键2574水平角观测7426 掌握对中、整平的方法与要求。 瞄准方法：用竖丝对准竖立于测点的标志中心。 操作：粗瞄，制动，然后用微动螺旋完成 精确瞄准。 掌握“测回法”观测水平角的仪器操作方法、 观测程序和记录。 了解“方向观测法”的使用场合、作业程序与 记录计算方法。BCAb 742774282. 用光学对中器对中 光

5、学对中器的结构：742912345678整平7430123(二) 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,整平误差气泡1格。用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气泡居中。一测回观测中，不得再调气泡。123瞄准3174二、 瞄准 用望远镜竖丝精确瞄准目标的 标志中心操作步骤： 。（）测回法观测水平角7432水平角观测方法(一) 测回法测回法观测程序： 第1方向第2方向JKBbb b左左=k=k左左-j-j左左b b右右=k=k右右-j-j右右：左左-右右 40 取: b=(b左左+b右右)/2 水平角观测记录7433水平角观测记录（测回法）JKBb右JK180050025

6、42406741906B左JK 00418742342741924741915测站测站竖盘竖盘位置位置目标目标水平度盘水平度盘 读读 数数半测回角半测回角一测回一测回平均角平均角水平角观测记录大角7434第第2 2方向方向ACB第第1 1方向方向b水平角观测记录（测回法）表中盘右C读数小于A读数，不够减时，应 加360后再减。B左AC 010302143342右AC214231221422542142303测站测站竖盘竖盘位置位置目标目标水平度盘水平度盘 读读 数数半测回角半测回角一测回一测回平均角平均角1801118343412方向观测法7435 ABCDE零方向盘盘左左盘盘右右表表3-3

7、全圆方向法水平角观测记录全圆方向法水平角观测记录测站测回数目标水平度盘读数2C盘左盘右平均读数归零方向值各测回归零方向平均值盘 左盘 右C1ABDEA0511311820021554020206421224121802313112180021554020200300024066121206(0051131182002021554020206)0336062409051131182001352000030001805113118200135200002802222ABDEA90141221272900317550403300042003627032141922700316550303245430

8、5436661260(90901412212729003031655030332)27573657360511311820013520000250425在一个测回中,同一方向水平度盘的盘左读数与盘右读数（180）之差称为“2C”（两倍视准差）：7436 全圆方向法水平角观测记录垂直角观测7437垂直角观测原理7438天顶天顶铅垂线水平线ACAZCZACB090 180270垂直角 在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与 水平视线的夹角(也称竖直角)。 = 090o，仰角为正，俯角为负。0180天顶距 垂直度盘垂直角的主要用途7439垂直角的用途2 将斜距化为平距 已知斜距S、垂直角， 计算平距D

9、：图3-20 斜距化为平距lihhDhABtan2 三角高程测量 已知平距D、垂直角， 计算A、B两点间图3-21 三角高程测量ABhl竖盘构造特点7440一、垂直度盘构造构造特点： 竖盘随望远镜一起转动 竖盘与读数指标脱离 竖盘水准管与指标相连 竖盘气泡居中,指标应铅垂901800270123456789101112 图中注记：竖盘构造特点7441垂直度盘读数构造特点：构造特点：。27027090901801800 00 02702701801809090垂直度盘与读数指标270900180270901800抬高望远镜时，读数增大RLRL27090抬高望远镜时，读数减小27090RLRL42

10、74确定垂直角的计算公式4374二、 垂直角的计算 根据竖盘刻度形式(顺时针或逆时针)，观测时的竖盘位置(盘左或盘右)确定垂直角的计算公式： 090180270OOOOO27090OO1800OO27090OO1800OO27090OO1800OO27090OO1800OO27090OO1800OLZLZ-盘左盘右视线水平视线向上（仰角）视线向下（俯角） = 0Z = 90L = 90R = 270= 0Z = 90 = 90 - LZ = L = 90 - LZ = L = R - 270Z = 360 - RLLOOOLZLLOOOOOOOLLRZRRZZ = R - 270Z = 360

11、 - ROORRRR-Z垂直角计算公式竖盘顺时针刻度：竖盘逆时针刻度：4474L90LLZ L盘左90LLL027R270RRR360ZR180RZRL180ZL三、 竖盘指标差 如果水准管气泡居中后指标线偏离标准位置的角度为 x，称为垂直度盘的“指标差”。4574090180270OOOOO27090OO1800OO27090OO1800OO27090OO1800OLZ盘左盘右视线水平视线向上（仰角） = 0Z = 90L = 90 -xR = 270 -x= 0Z = 90 = 90 - L - xZ = L + x = R - 270 +xZ = 360 - R -xLLOOOLZOOO

12、OOOLLRZRZRRxxxxZ = R - 270+ xLR Z = 360- R - xLR盘左：竖盘指标差7446 0 0270 270 18018090 90 x 竖盘指标差（顺时针刻度） = R (270- x)LR）（RL21）（RLx36021竖盘指标差74470 0270270L1801809090 x = 270- ( R x)LR）（RL21）（36021RLx垂直角观测记录7448 2700 90180 左=L-90右=270 -R目目标标竖竖盘盘位位置置竖盘读数竖盘读数 半 测 回垂 直 角 一一 测测 回回垂垂 直直 角角 2x 备备 注注I左右J112 15 00

13、+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 40垂直角观测记录度盘刻度中心C与照准部旋转中心C不重合称为照准部偏心差。照准部在度盘不同的方向时，此误差对读数的影响也不同。4974090180270CC1a1a1a2a2b1b1b2b2xaxaxbxbAB 二、经纬仪轴系误差的影响 经纬仪的视准轴,横轴,纵轴之间的几何关系不正确对水平角观测的影

14、响。 (一)视准轴误差的影响 (二)横轴误差的影响 (三)纵轴误差的影响5074HH1LL1CC1VVLL（一）视准轴误差的影响 在绕横轴旋转时视准轴画出圆锥面。从而给方向带来误差为： 5174HOH1A2AA1a2aa1CC(盘左）（盘右）coscC2121cos1cos1bccci（二）横轴误差的影响如果存在横轴误差 i,对水平方向读数的影响为：5274（盘右）(盘左）i1mm2m1MM2MHOH1HHHH11iiiimMMMi1 Ommmi1tanii)tan(tan2121biiii（三）纵轴误差的影响53740B90B180B270B090180270VVZZZZZZOHHHHKi11111V V横轴误差的影响5474sinsintan isinitansini三、仪器对中误差和目标偏心误差的影响557411sinDeb22)sin