角度测量课件

第三章角度测量第三章角度测量第一节角度测量的原理和仪器第一节角度测量的原理和仪器水平面β=b-a

AOBββab顺时针注记

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。※水平角的概念一、水平角测量的原理abo’水平面β=b-aAOBββab顺时针注记水平角：过二、竖直角测量原理

水平线仰角＋α俯角－α天顶距铅垂线竖直角——在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与水平视线的夹角(也叫垂直角)。

=0

90

，仰角为正，俯角为负。二、竖直角测量原理水平线仰角＋α俯角－α天顶距铅垂线水平面α☆竖直角测量原理演示☆水平面α☆竖直角测量原理演示☆经纬仪必须具备三个条件：①有一个能够置于水平位置带刻度的圆盘，圆盘必须安置在角顶点的铅垂线上。②有一个能够在上、下、左、右旋转的望远镜，并且能够指示读数。③应有一个能指示读数的指标。

经纬仪必须具备三个条件：北光TDJ6型苏光J2型☆光学经纬仪☆北光TDJ6型苏光J2型☆光学经纬仪☆☆电子经纬仪☆

北光DJD2型☆电子经纬仪☆北光DJD2型光学对中器水平制微动螺旋望远镜制微螺旋操作键盘南方ET-0205电子经纬仪光学对中器水平制微动螺旋望远镜制微螺旋操作键盘南方ET-02ET-02/05电经键盘与显示屏ET-02/05电经键盘与显示屏(1)对中：

目的：使度盘的中心与测站点在同一条铅垂线上。对中的误差应小于3mm。三、经纬仪的操作

1.经纬仪的测站安置工作：对中、整平

步骤：

①脚架安置在测站上，高度适中，架头大致平。在连接螺旋下方挂一垂球，调节线长，以便于垂球对准测站点。②装上经纬仪，旋上连接螺旋，检查对中，若相差不大(1-2cm)，稍松开连接螺旋，双手扶基座，在架头上移动仪器，使垂球尖精确对准测站点，使对中误差小于3mm。③用光学对中器对中。在用垂球大致对中后，粗平仪器，然后用光学对中器对中，先转其目镜使刻划圆圈清晰，再推拉目镜管使地面点成象清晰，在架头移动仪器，使地面点位于刻划圈中心，使对中误差达到1mm。

(1)对中：三、经纬仪的操作

1.经纬仪的测站安置正确使用垂球线调节板正确使用垂球线调节板用光学对中器对中的步骤：3.操作光学对中器：（1）旋转光学对中器的目镜使分划板的刻划圈清晰，再推进或拉出对中器的目镜管，使地面点标志成象清晰。（2）稍微松开中心连接螺旋，在架头上平移仪器（尽量做到不转动仪器），直到地面标志中心与刻划中心重合，最后旋紧连接螺旋。检查圆水准器是否居中，检查对中情况，反复进行调整，从而保证对中误差不超过１mm。

1.架面要基本平，悬挂垂球大致对中：

安三角架时，架面要基本上平，并调节基座螺旋大致等高。悬挂垂球对中。。

2.粗平：

光学对中器对准地面测站点时，仪器的竖轴必须竖直，因此应调脚螺旋使圆水准器气泡居中。用光学对中器对中的步骤：3.操作光学对中器：1.架面要基照准部旋转90º

左手大拇指的运动的方向是气泡运动的方向。(2)整平

整平的目的是使水平度盘处于水平位置。首先使圆水准管使仪器大致水平，然后用水准管使仪器精确整平。照准部旋转90º左手大拇指的运动的方向是气泡第二节水平角的测量方法

第二节水平角的测量方法

①

将经纬仪安置在测站点O上，进行对中和整平。②

盘左位置，瞄准左方目标，用拨盘螺旋转水平度盘对准0°或比0°大点，得读数为a。顺时针转动照准部，瞄准右目标，得读数b。

β左=b-a

完成上半测回观测。③盘右位置，先瞄右方目标，读数b’。逆时针转动照准部，再瞄左目标，读数a’。

β右=b’

–

a’

完成下半测回观测。

1.测回法①

将经纬仪安置在测站点O上，进行对中和整平。1.0AB上半测回：盘左：A→B（顺时针）β左=b-a

下半测回：盘右：B→A（逆时针）β右=b’

–

a’

上、下半测回角度之差应小于40″。一个测回此法适用于只有两个目标时的测角。

为了减少度盘的刻划误差的影响，各个测回的起始方向读数应该改变

180°/n（n为测回数）各测回角度之差，不大于24″。0AB上半测回：盘左：A→B（顺时针）β左=b-a测站目标竖盘位置水平度盘读数半测回角值一测回角值各测回角值

O(1)A左

B

B右AO(2)A左

BB右A各测回角度之差，不大于24″上、下半测回角度之差应小于40″0020668491824849301800224684712684706684709900136158484268470633848482700148684700684703684706为了减少度盘的刻划误差，各个测回的起始读数应该改变180°/n。测回法测角记录表ABo测站目标竖盘水平度盘半测回角值一测回角值各测回角值光学对中器水平制微动螺旋望远镜制微螺旋操作键盘南方ET-0205电子经纬仪光学对中器水平制微动螺旋望远镜制微螺旋操作键盘南方ET-02ET-02/05电经键盘与显示屏ET-02/05电经键盘与显示屏电经测回法测量水平角步骤：

例如，测量∠AOB水平角，测量内角：在HR状态下，盘左位置，瞄准A目标，按2次【0SET】键，A方向水平度盘读数置0，顺时针旋转照准部瞄准B方向读数，即为半测回内角值。纵转望远镜后成盘右位置，瞄B读数，逆时针转瞄A读数即完成下半测回的内角测量。第三章角度测量课件①

将经纬仪安置在测站点O上，进行对中和整平。②

盘左位置，瞄准起始目标A，用拨盘螺旋转水平度盘对准0°或比0°大点，得读数为a。顺转照准部，依次瞄准目标B、C等，分别读数得b，c等，最后又回到A点，读数a’。

盘左从瞄准目标A到又回到A的过程，称为归零。两次瞄准目标A的读数差称为归零差，=a-a′。J6级经纬仪，归零差不得大于18″。

以上过程称为上半测回。

OABC2.方向观测法(全圆测回法)

此法适用于多于两个目标的测角。①

将经纬仪安置在测站点O上，进行对中和整平。③盘右位置，先瞄A目标，读数a。

逆时针转动照准部，依次瞄准目标C、B等，分别读数得c，b

等，最后又回到A点，读数a’。以上过程称为下半测回。

上半测回：盘左：A→B→C→A

下半测回：盘右：A→C→B→A

一个测回OABC③盘右位置，先瞄A目标，读数a。逆时针转动照准部，全圆测回法记录表

盘左、盘右平均值

A

C

B

AO(2)

AC

B

A

O(1)

盘右盘左水平角值各测回归零方向平均值归零方向值2C水平度盘读数目标测站001066248361512024001121800118331202424248301800112-6+60-600109624833151202400115(000112)000006247211511912900106152483024120309001182700112612018333482427001060+6+12+690010615248272412024900115(900110)0000062471715119140000062471915119136247198831542084047OABC全圆测回法记录表

各测回同一方向归零后的方向值不相等，其差不大于24″。符合要求，则取平均值作为各测回归零方向的最后结果。若一个测站上观测的方向不多于三个，观测时可不作归零校核，即照准部依次瞄各方向后，不再瞄准起始方向，这样的观测方法称为方向观测法。

各测回同一方向归零后的方向值不相等，其差不大于24″(1)脚架高度要调合适，目估架面大致水平，调脚螺旋高度大致等高，脚架踩实，中心螺旋拧紧，观测时手不要扶脚架，转动照准部及使用各种螺旋时，用力要轻。(2)对中时，先用垂球对中，然后再用光学对中器精对中。测角精度要求越高，或边长越短，则要求对中要越准确。(3)整平时，先粗平后精平。若观测目标的高度相差较大时，要特别注意仪器整平。(4)要消除视差，并用十字丝交点照准目标底部或桩上小钉。(5)按观测顺序记录水平度盘读数，边测边检查，限差超限重测。(6)水准管气泡应在观测前调好，一测回过程中不允许再调，如气泡偏离中心超过一格时，应再次整平重测该测回。

(7)全圆测回法观测时，应注意选择清晰目标作为起始方向。

3.水平角观测注意事项(1)脚架高度要调合适，目估架面大致水平，调脚螺旋高度大致等第三节竖直角的测量方法

第三节竖直角的测量方法

竖角观测步骤1.经纬仪安置于测站A上，对中、整平。盘左位置瞄准目标，要用十字丝的横丝切于目标的顶端，如右图所示。2.把竖盘指标自动归零开关打开，即转螺旋使其ON对准支架上的红点。此时即可读竖盘读数(读数窗中V窗口)。例如，瞄准目标B盘左读数L为78°18′18″，记入表格。3.盘右位置，再瞄准目标B，注意仍用十字丝的横丝瞄准目标顶端，此时读竖盘读数R为281°42′00″，记入表格。竖角观测步骤1.经纬仪安置于测站A上，对中测站目标盘位竖盘读数竖角值α指标差x近似竖角测回值

A

BL

78°18′18″11°41′42″

114151

+9R

2814200

114200

A

C

L

963248

-63248

-63234

+14R

2632740

-63220

竖盘为顺时针刻划如右图：270901800物镜（北光TDJ6型）盘左近似竖角αL=90º－

LαL=90º－

78°18′18″=11°41′42″盘右近似竖角αR=R－270ºαR=281°42′00

″

－270º=11°42′00″竖角观测记录表竖角测回值，即指标差x竖角值α指标差近似竖角测回值

光学对中器水平制微动螺旋望远镜制微螺旋操作键盘南方ET-0205电子经纬仪光学对中器水平制微动螺旋望远镜制微螺旋操作键盘南方ET-02ET-02/05电经键盘与显示屏ET-02/05电经键盘与显示屏电经测量竖角步骤：竖角观测前应进行初始始化设置，即设置水平方向为0°还是90°，后一种设置观测结果为天顶距。普通测量一般采用观测竖角。当显示屏显示“V0SET”时，即提示竖盘指标应归零。操作法是，在盘左位置将望远镜在水平方向上转动1~2次，当望远镜通过水平视线时，仪器自动将竖盘指标归零，并显示出当时望远镜视线方向的竖角值。竖角具体观测步骤与光学经纬仪相同。电经测量竖角步骤：电子经纬仪的使用方法

电子经纬仪的使用方法一、仪器各部件名称和各种功能

一）仪器各部件名称

1、望远镜物镜

2、望远镜粗瞄器

3、水平制动手轮

4、水平微动手轮

5、液晶显示器

6、下水平制动手轮

7、通讯接口（用于与EDM连接）

8、仪器中心标记

9、光学对点器

10、RS-232C通讯接口一、仪器各部件名称和各种功能一）仪器各部件名称11、手提把12、手提把固定螺丝13、望远镜调焦手轮14、电池15、望远镜目镜16、垂直自动手轮17、垂直微动手轮18、长水准器19、操作键20、圆水准器21、基座固定板把22、安平角螺旋23、底板一、仪器各部件名称和各种功能

11、手提把一、仪器各部件名称和各种功能二）显示一、仪器各部件名称和各种功能

显示标记显示单位GONG放样测量SO百分比%Z坐标功能键选择模式FE坐标倾斜校正模式TILTN坐标重复角度测量REP高差重复测量次数/角度平均值HAVG斜距重复测量角度累计Ht水平距离水平角左旋递增HLEDM工作水平角右旋递增HR电池电压垂直角V内容显示内容显示二）显示一、仪器各部件名称和各种功能显示标记显示单位GON一、仪器各部件名称和各种功能

三）操作键一、仪器各部件名称和各种功能三）操作键一、仪器各部件名称和各种功能

距离测量模式增加闪烁数码▲闪烁数字向左或向右移动◄►电源开关POWE

转换水平角置零OSET坐标测量模式N、E、Z坐标显示的转换垂直角显示垂直角/百分比选择ANG%显示器和视距板照明开关第二功能键选择FUNC重复角度测量REP固定水平角度HOLD记录键，按动一次保留数据，再按动一次传递数据REC右旋/左旋水平角（测量选择）R/L功能键名功能键名/SD/REHD一、仪器各部件名称和各种功能距离测量模式增加闪烁数码▲闪烁

四）RS－232C串行信号接口

一、仪器各部件名称和各种功能

RS－232C串行信号接口用于DJD2与计算机或电子手簿的连接。通过它可将DJD2所测得的数据传递到计算机中，也可将计算机中的已知数据输入到DJD2仪器中。四）RS－232C串行信号接口一、仪器各部件名称和各一、仪器各部件名称和各种功能

在各种模式下都可以输出以下数据：模式输出角度模式V.HR.(HL)水平距离、高差模式HD.V.HR(HL)VD斜距模式SD.V.HR(HL).HD坐标模式N.E.Z.HR(HL)重复角度模式Hm(平均数)Hn(总和)在跟踪测量模式中仅显示距离数据一、仪器各部件名称和各种功能在各种模式下都可以输出以下数据二、测量准备

一）安放仪器、准备测量对中、整平、同光学经纬仪二）开机

1、开机：按POWE键开机，两秒钟内显示全部内容并显示零位

2、旋转望远镜使垂直角置零二、测量准备一）安放仪器、准备测量二、测量准备

三）电压显示

电池电压显示表明了电源工作状态二、测量准备三）电压显示电池电压显示表明了电源工作状态四）电池的更换

二、测量准备

1、拆卸电池

向下按动按块卸下电池，如图所示：2、安装

将随机电池的底板突起卡入主机，朝仪器方向推动电池。直至卡入位置为止。四）电池的更换二、测量准备1、拆卸电池向下按动按五）垂直角倾斜改正二、测量准备

五）垂直角倾斜改正二、测量准备

当倾斜传感器工作时，就会显示对垂直角和水平角的误差的自动校。

为了保证精确测量角度，必须接通各传感器，显示值可用于精确整平仪器，如果仪器倾斜过多，屏幕显示“b”，说明仪器超出了自动补偿范围，应用手动操作整平仪器。当遇到不稳定的环境或大风天气，垂直角和水平角的显示会发生不稳定，此时可以关闭自动倾斜校正功能。如何设置和关闭自动倾斜校正功能，我们后面再讲。二、测量准备

当倾斜传感器工作时，就会显示对垂直角和水平角的误确定处于测角模式瞄准B③瞄准第二个目标B，将会直接显示目标B的水平度盘读数和垂直角按2次[OSET]键②把目标A的水平读数置于0°00′00″，按2次[OSET]键瞄准A①瞄准第一个目标A显示操作操作过程V90°30′40″HR20°30′40″V90°30′40″HR00°00′00″V90°40′40″HR125°25′20″三、角度测量一）水平角右旋增量和垂直角测量

确定处于测角模式瞄准B③瞄准第二个目标B，将会直接显示目标B怎样对准目标呢？（1）将望远镜对着亮处，进行目镜调焦，使十字丝清晰可见。（2）用瞄准器对目标进行粗瞄。（3）转动望远镜调焦手轮，对目标进行调焦，使目标清晰可见。（4）用水平微动螺旋精确对准目标。说明：如果望远镜调焦不正确或目镜调焦不当，会造成目标和分划板十字丝在水平和垂直方向存在视差，因此应进行望远镜调焦或目镜调焦来消除视差。三、角度测量怎样对准目标呢？三、角度测量二）水平角右旋增量（HR）和左旋增量（HL）的模式转换

确定处于测角模式操作步骤操作显示瞄准第一个目标A瞄准A按动（R/L）键，水平角由HR模式转换到HL模式R/L以HL模式进行测量，左旋增加，右旋减少，每按一次R/L，两种测量模式就互相转换V90°10′20″HR20°30′40″V90°10′20″HL339°29′20″三、角度测量二）水平角右旋增量（HR）和左旋增量（HL）的模式转换确定三）水平角设置

确定处于测角模式操作步骤操作显示转动微动手轮，置放所需要的角度，如30°00′00″显示角度按动HOLD键[HOLD]转动仪器，HR闪烁，瞄准第一个目标A（起始方向）瞄准目标AV90°10′20″HR30°00′00″再按动HOLD键，设置水平角的度数，HR固定HOLD瞄准第二个目标B直接显示目标B的读数瞄准BV90°10′20″HR36°50′00″V90°10′20″HR30°00′00″V90°10′20″HR30°00′00″V90°10′20″HR98°20′30″三、角度测量三）水平角设置确定处于测角模式操作步骤操作显示转动微动手轮四）垂直角百分比测量模式（坡度测量模式）

确定是测角模式操作步骤操作显示按[ANG%]键ANG%每按一次ANG键，显示就会在垂直角和百分比之间切换。在百分比模式下：从水平位置开始算起，当测量角超过45°(100%)时，将显示[……]V90°10′20″HR20°30′40″V－23.95％HR20°30′40″三、角度测量四）垂直角百分比测量模式（坡度测量模式）确定是测角模式操作三、角度测量五）

重复角度测量

操作步骤操作显示1、按动FUNC键[FUNC]2、按动[REP]键[REP]3、按动[OSET]键0°00′00″在闪烁[OSET]4、转动仪器，瞄准起始方向A，按OSET键[OSET]V90°10′20″HR20°30′40″REPHt0°00′00″H0REPHt0°00′00″H0REPHt0°00′00″H0三、角度测量五）重复角度测量操作步骤操作显示1、按动FU三、角度测量5、转动仪器瞄准目标B按动HOLD键[HOLD]6、转动水平制微动螺旋再次瞄准目标A，按R/L键R/L7、转动水平制微动螺旋再次瞄准目标B，按HOLD键HOLD8．根据测量所需的次数重复6、7步骤R/LREPHt38°02′45″1AVGH38°02′45″REPHt38°02′45″1AVGH38°02′45″REPHt76°05′30″2AVGH38°02′45″……REPHt76°05′30″2AVGH38°02′45″操作步骤操作显示三、角度测量5、转动仪器瞄准目标B按动HOLD键[HOLD]三、角度测量操作步骤操作显示HOLDR/LHOLD要返回正常测量模式，请按FUNC和HOLD键。重复测角模式，正倒镜测量时，水平角读数至少可达2000°00′00″；5″读数时，水平角读数至少可达1999°59′59″。

REPHt76°05′30″3AVGH38°02′45″REPHt76°05′30″4AVGH38°02′45″REPHt76°05′30″4AVGH38°02′45″三、角度测量操作步骤操作显示HOLDR/LHOLD要返回正常四、模式选择一）模式选择的项目模式选择1序号项目内容置放数值0置放数值11角度单位DEG/GON选择角度单位“度”（DEG）或gon（GON）DEGGON2角度单位MIL选择角度单位MILDEG/GONMIL3垂直角天顶0/垂直0/选择自天顶或水平测垂直角天顶0水平04最小角度单位选择最小角度单位5″1″5倾斜校正ON/OFF置放倾斜校正功能OFFON6自动断电功能ON/OFF置放连续超过30分钟无操作的自动断电功能OFFON7输出数据类型选择REC-A或REC-B两种类型输出数据REC-A：测量开始输出重新测量数据REC-B：输出当前显示的数据REC-AREC-B8CR、LF(回车、换行)选择是否输出带回车换行的数据OFFON四、模式选择一）模式选择的项目模式选择1序号项目内容置放数四、模式选择模式选择2

序号项目内容置放0置放11距离单位选择距离单位米或英尺米m英尺2距离显示顺序选择距离显示顺序HDVDSDSDHDVD3H.I误差校正置放H.I值功能仪器高差OFFON4两差校正选择是否进行两差校正OFFON5两差校正系数两差校正系数K=0.14或K=0.20K=0.14K=0.206NEZ记忆功能关机后仍可保留仪器点坐标OFFON7NEZ/ENZ选择显示坐标的顺序为NEZ或ENZNEZENZ8不用四、模式选择模式选择2序号项目内容置放0置放11距离四、模式选择二）模式置放的方法

选择模式1，以例说明最小角度为5″自动断电为关闭OFF1、模式1的置放方法1、按住R/L键开机R/L+显示当前所置放的数值poweron第一位数字在闪烁SELECT1001110002、按◄设置第四位数字闪烁◄SELECT1001100003、按▲设置第四位数字为0▲

SELECT100111000四、模式选择二）模式置放的方法选择模式1，以例说明最小四、模式选择SELECT1001100004、按◄两次，使第六位数字闪烁◄两次

SELECT1000100005、按▲键，设置第六位为0▲

6、按OSET键OSET7、关机powerOFFSELECT1SET注：1、按◄键数字向左移动，按►键数字向右移动。

2、当第一位数字闪烁时，按◄键，闪烁数字向第八位移动当第八位数字闪烁时，按►键，闪烁数字向第一位移动

3、每按一次▲键，闪烁数字值0/1相互转换。四、模式选择SELECT14、按◄两次，使第六位数四、模式选择

模式2的置放方法，除第一步按住AGN键开机外，其他均与模式1相同。在此不在论述。2、模式2的置放方法四、模式选择模式2的置放方法，除第一步按住AGN键五、误差显示

当操作仪器不当，或仪器内部出现异常时，显示屏上会出现如下错误信息符号，此时应采用相应的措施处理，其错误信息符号含义和相应的措施如下所示：错误显示内容措施b仪器倾斜超过3，正确整平仪器E01仪器照准部转动太快（超过4转/秒）按[OSET]键，返回测量模式E02望远镜转动太快（超过4转/秒）按[OSET]显示“OSET”后，转动望远镜置放0位E03内部测角系统出现问题关机然后再开机，有时震动会产生这种误差，应减少震动。E04在重复测角时，每次测量值之差超过30’时显示按[OSET]键，重新开始测量五、误差显示当操作仪器不当，或仪器内部出现异常时，显示屏上五、误差显示错误显示内容措施E51在天顶、天底±9°之内，不可能进行两差校正置折射率和地球曲率修正模式为OFF或从超出天顶或天底±9°的位置开始测量E70当垂直角0位校正操作过程有误差或在与水平角的夹角超过±45°时进行0为校正关机再开机，确定程序再进行校正E80sDJD2与外围设备传输数据发生错误确定电缆连接及操作过程是否正确E99在进行垂直角0位校正时，内存系统发生错误关机，再开机，确定程序是否正确，再进行校正通过以上措施，如果仍然显示错误，请与仪器公司联系。五、误差显示错误显示内容措施E51在天顶、天底±9°之内，不六、检验与校正

校正指导1、当通过望远镜观察时首先要调整好望远镜，一定要确切调焦，以消除视差。2、校正应该按项目顺序进行，因为每个校正项目都是根据上一个项目进行的，以错误的程序进行校正均会影像到以前的校正。3、校正完毕，紧好螺丝，紧螺丝的力量大小要均匀，不要太紧，否则会损坏螺纹。4、校正结束后，要重复检验以确定校正结果。六、检验与校正校正指导六、检验与校正

1、长水准器的检验与校正检验：

1、让长水准器平行于三个安平角螺旋中的两个的连线，调整A、B（平行水准器的）两个脚螺旋，使长气泡居中。

2、转动仪器180°，观察气泡是否居中，若居中则不需校正，若偏离中心，则需要进行校正。校正：

1、用校正针调整长水准器的校正螺旋，使气泡向中心方向移动，其移动量为偏移量的1/2。

2、用脚螺旋调整剩余的1/2。

3、再旋转仪器180°，观察气泡，若仍然偏离中心。需重复以上校正步骤，直至居中为止。六、检验与校正1、长水准器的检验与校正六、检验与校正

2、圆水准器的检验与校正检验：仔细用长水准器整平仪器，如果圆水准器正确居中，则不需校正，否则需校正。校正：用校正针调整圆水准器底部的三个调整螺丝，使气泡居中。六、检验与校正2、圆水准器的检验与校正六、检验与校正

3、十字丝竖丝的检验与校正如果分化板十字丝的竖丝不垂直于水平轴就需要进行调整检验：

1、整平仪器

2、在距仪器50米的墙上设置一点A，用十字丝交点瞄准A点。

3、转动望远镜（用微动）观察A点是否沿竖丝方向移动，如果沿竖丝方向移动就不需校正，否则（如果偏离了竖丝）就需调整。六、检验与校正3、十字丝竖丝的检验与校正六、检验与校正

校正：

1、取下十字丝环的护罩（保护盖），将会看到四个校正