角度测量误差课件

第三章角度测量第三章角度测量教学要点（1）水平角和垂直角的测量原理；（2）经纬仪的等级、有关参数，经纬仪的构造；（3）水平角的测量方法；（4）竖直度盘和垂直角的测量及计算方法；（5）经纬仪的检验与校正；（6）角度测量误差；（7）电子经纬仪简介。一、教学内容

教学要点（1）水平角和垂直角的测量原理；一、教学内容二、重点和难点

重点水平角的测量方法和垂直角的测量及计算方法；

难点经纬仪的检验与校正。

三、教学要求（1）了解经纬仪的等级、有关参数，经纬仪的检验与校正，电子经纬仪；（2）掌握水平角和垂直角的测量原理，经纬仪的构造，水平角的测量方法，垂直角的测量及计算方法。四、教学方法仪器构造及使用采用实物加演示的教学方法，其它采用多媒体课件教学。二、重点和难点重点水平角的测量方法和垂直角的测量及计算方五、思考题与习题1．何谓水平角？若某测站点与两个不同高度的目标点位于同一铅垂面内，那么其构成的水平角是多少？2．观测水平角时，对中、整平的目的是什么？3．观测水平角时，若测三个测回，各测回盘左起始方向水平度盘读数应安置为多少？4．试述具有度盘变换手轮装置的经纬仪，将水平度盘安置为0˚00′00″的操作方法。五、思考题与习题1．何谓水平角？若某测站点与两个不同高度的目五、思考题与习题5．整理表1测回法观测记录。表1测回法观测手簿测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回角值各测回平均值备注°′″°′″°′″°′″第一测回O左A00100B882048右A1800130B2682112第二测回O左A900006B1781936右A2700036B3582000五、思考题与习题5．整理表1测回法观测记录。表1测回法观五、思考题与习题7．完成表3的计算（盘左视线水平时指标读数为90°，仰起望远镜读数减小）。测站目标竖盘位置竖盘读数半测回竖角指标差一测回竖角备注°′″°′″″°′″OA左781824右2814200B左913242右2682730表3垂直角观测手簿五、思考题与习题7．完成表3的计算（盘左视线水平时指标读数为五、思考题与习题8．何谓竖盘指标差？观测垂直角时如何消除竖盘指标差的影响？9．经纬仪有那几条主要轴线？各轴线间应满足怎样的几何关系？10．测量水平角时，采用盘左盘右可消除哪些误差？能否消除仪器竖轴倾斜引起的误差？11．测量水平角时，当测站点与目标点较近时，更要注意仪器的对中误差和瞄准误差对吗？为什么？五、思考题与习题8．何谓竖盘指标差？观测垂直角时如何消除竖盘1水平角测量原理5垂直角的测量方法2光学经纬仪的构造6经纬仪的检验与校正3经纬仪的使用7角度测量误差与注意事项4水平角的测量方法8电子经纬仪简介章节1水平角测量原理5垂直角的测量方法章节一、水平角的概念相交于一点的两方向线在水平面上的垂直投影所形成的夹角，称为水平角。水平角一般用β表示，角值范围为0˚～360˚。

第一节水平角测量原理

BAOO1A1B1(左)(右)O0°270°baβ水平面(H)图3-1水平角测量原理如图3-1所示，A、O、B是地面上任意三个点，OA和OB两条方向线所夹的水平角，即为OA和OB垂直投影在水平面H上的投影O1A1和O1B1所构成的夹角β。一、水平角的概念第一节水平角测量原理BAOO1A1B1二、水平角测角原理如图3-1所示，可在O点的上方任意高度处，水平安置一个带有刻度的圆盘，并使圆盘中心在过O点的铅垂线上；通过OA和OB各作一铅垂面，设这两个铅垂面在刻度盘上截取的读数分别为a和b，则水平角β的角值为：Β=b-a（3-1）用于测量水平角的仪器，必须具备一个能置于水平位置水平度盘，且水平度盘的中心位于水平角顶点的铅垂线上。仪器上的望远镜不仅可以在水平面内转动，而且还能在竖直面内转动。经纬仪就是根据上述基本要求设计制造的测角仪器。二、水平角测角原理如图3-1所示，可在O点的上方任意高度处，一、DJ6经纬仪的构造

第二节光学经纬仪的构造

1、照准部(alidade)2、水平度盘(horizontalcircle)3、基座(tribrach)一、DJ6经纬仪的构造第二节光学经纬仪的构造角度测量误差课件1.照准部(alidade)照准部(水平)制动、微动望远镜(竖直)制动、微动圆水准器水准管望远镜目镜调焦，物镜调焦，粗瞄准器，十字丝读数显微镜竖直度盘光学对点器复测扳手或度盘变换器

望远镜十字丝1.照准部(alidade)照准部(水平)制动、微动望远镜2.水平度盘(horizontalcircle)水平度盘由光学玻璃制成

顺时针0360刻度；水平度盘与照准部相互脱离；

改变度盘位置，要使用度盘变换手轮或复测扳手。0901802700901802703.基座(tribrach)脚螺旋用于整平仪器2.水平度盘(horizontalcircle)水平度盘由二、J6经纬仪读数方法水平度盘读数：7304240173（1）分微尺的分划值为1ˊ，估读到0.1ˊ(6")。（2）“H”——水平度盘读数，“V”——竖直度盘读数。

二、J6经纬仪读数方法水平度盘读数：0173（1）分微尺的分三、J2光学经纬仪的构造

如图与J6相比，增加了：1、测微轮——读数时，对径分划线影像符合。2、换像手轮——水平读数和竖直读数间的互换。3、竖直读盘反光镜——竖直读数时反光。测微轮换像手轮竖直读盘反光镜三、J2光学经纬仪的构造如图与J6相比，增加了：测微轮换像四、DJ2的读数方法一般采用对径重合读数法——转动测微轮，使上下分划线精确重合后读数。

精度较高，常用于国家三、四等三角测量和精密工程测量。四、DJ2的读数方法一般采用对径重合读数法——转动测微轮，使1、垂球(plumbbob)法（1）脚架头上移动仪器进行对中。（2）旋转脚螺旋进行整平。（3）反复（1）、（2）两步。B内容及要求：

对中(centering)3mm

整平(leveling)1格

BCA第三节经纬仪的使用

一、安置仪器

1、垂球(plumbbob)法B内容及要求：

2、光学对中器法(边讲边现场示范)（1）大致水平大致对中眼睛看着对中器，拖动三脚架两个脚,使仪器大致对中,并保持“架头”大致水平。（2）伸缩脚架粗平

根据气泡位置，伸缩三脚架两个脚，使圆水准气泡居中。2、光学对中器法(边讲边现场示范)（1）大致水平大致对中

（3）脚螺旋精平——左手大拇指法则气泡居中，1、2等高123气泡居中，3与1、2等高123

（3）脚螺旋精平——左手大拇指法则气泡居中，1、2等高11）转动仪器，使水准管与脚螺旋1、2连线平行。2）根据气泡位置运用法则，对向旋转脚螺旋1、2。3）转动仪器900，运用法则，旋转脚螺旋3。气泡居中，1、2等高123气泡居中，3与1、2等高1231）转动仪器，使水准管与脚螺旋1、2连线平行。气泡居中，1、（4）架头上移动仪器，精确对

(5)脚螺旋精平

(6)反复（4）、（5）两步。

（4）架头上移动仪器，精确对

(5)脚螺旋精平

(6)经纬仪的瞄准步骤：粗瞄—制动—调焦—微动精瞄。(示范)注意：瞄准时，尽量瞄准目标下部。

经纬仪的瞄准步骤：粗瞄—制动—调焦—微动精瞄。三、读数

（1）打开反光镜，调节反光镜镜面位置，使读数窗亮度适中。（2）转动读数显微镜目镜对光螺旋，使度盘、测微尺及指标线的影像清晰。（3）根据仪器的读数设备，按前述的经纬仪读数方法进行读数。三、读数（1）打开反光镜，调节反光镜镜面位置，使读数窗亮度第四节水平角的测量方法

1.测回法2.方向观测法第四节水平角的测量方法1.测回法2.方向观测法任务:测回法测量水平角

知识目标：测回法操作步骤；测回法表格计算方法。

能力目标：测回法测量水平角的原理与仪器操作；测回法测量水平角的实施及成果整理，精度符合要求。；

任务:测回法测量水平角知识目标：能力目标：3、计算公式c水平面acABC0a水平度盘=右(终)边c-左(始)边a当c≥a时β=c–a当c<a时β=c+3600–a3、计算公式c水平面acABC0a水平度盘=右(终)边c两个基本概念：盘左盘右盘左观测盘右观测竖直度盘竖直度盘两个基本概念：盘左盘左观测盘右观测竖直度盘竖直度盘测回法1、适用：2个方向的单角（∠AOB）2、步骤：（边讲边操作示范）（1）盘左瞄准左边A，配度盘至000X´，读取a1。（2）顺时针旋转瞄准右边B，读取b1。

则上半测回角值:β1=b1-a11测站ABOa1b1测回法1、适用：2个方向的单角（∠AOB）1测站ABOa1（3）倒镜成盘右，瞄准右边B，读取b2。（4）逆时针旋转瞄准左边A，读取a2。则下半测回角值:β2=b2-a22测站ABOa2b2（5）计算角值

若：β1-β2≤±40"（图根级）则有：

β=（β1+β2）/2经纬仪测回法录像（3）倒镜成盘右，瞄准右边B，读取b2。（4）逆时针旋转瞄准3、测回法记录格式254

24

06180

05

0074

1906右ABO左AB00

04

1874

234274

192474

19

15ABO测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回角值示意图3、测回法记录格式2542406180050测回法小结:度盘配置方法:

若观测N个测回，各测回间按180/N的差值来配置度盘。(举例)测回法小结:度盘配置方法:任务:方向观测法测量水平角

知识目标：方向观测法操作步骤；方向观测法表格计算方法。

能力目标：方向观测法测量水平角的原理与仪器操作；方向观测法测量水平角的实施及成果整理，精度符合要求。；

任务:方向观测法测量水平角知识目标：能力目标：方向观测法1．适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。2．步骤：（有四个观测方向）ABOCD（1）上半测回选择一明显目标A作为起始方向（零方向），用盘左瞄准A，配置度盘，顺时针依次观测A、B，C，D，A。盘左零方向方向观测法1．适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。ABO（2）下半测回倒镜成盘右，逆时针依次观测A，D，C，B，A。同理各测回间按1800/N的差值，来配置水平度盘。

ABOCD盘右零方向（学生操作并剖析）（2）下半测回倒镜成盘右，逆时针依次观测A，D，C，B，A。3．计算、记录（1）半测回归零差:J2≤

12"；J6≤

18"。

（2）2C值（两倍照准误差）:

2C=盘左读数－（盘右读数±180°）。一测回内2C互差：J2≤18"；J6不作要求。3．计算、记录（1）半测回归零差:（3）各方向盘左、盘右读数的平均值：

平均值=[盘左读数+（盘右读数±180º）]/2注意：零方向观测两次，应将平均值再取平均。（4）归零方向值

将各方向平均值分别减去零方向平均值，即得各方向归零方向值。（5）各测回归零方向值的平均值

同一方向值各测回间互差:J2≤

12"；J6≤

24"。角度测量误差课件图形：方向观测法记录手薄图形：方向观测法记录手薄方向观测法记录计算的实例讲解：1、上半测回归零差=0002'12"-0002'06"=6"。2、OA方向2C值=0002'12"-180002'06"=6"。OD方向2C值=182002'24"-2002'24"=0"。这两个方向的2C互差=6"3、OA方向盘左、盘右读数的平均值：

(0002'12"+(180002'06"-1800))/2=0002'09"。再取平均得：(0002'09"+0002'03")/2=0002'06"

OD方向盘左、盘右读数的平均值：

(182002'24"+(2002'24"+1800))/2=182002'24"。方向观测法记录计算的实例讲解：1、上半测回归零差=0002'4、OB方向的归零方向值：

51015'36"-0002'06"=51013'30"。

OD方向的归零方向值：182002'24"-0002'06"=182000'18"。5、OB方向各测回归零方向值的平均值：

(51013'30"+51013'25")/2=51013'28"。OB方向值各测回间互差:51013'30"-51013'25"=5"。方向观测法小结:4、OB方向的归零方向值：5、OB方向各测回归零方向值的平均天顶铅垂线水平线ACB0°90°180°270°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)。

=090，仰角为正，俯角为负。第五节垂直角的测量方法

一、垂直角测量原理

天顶铅垂线水平线ACB0°90°180°270°竖直角——1．包括:竖盘(verticalcircle)、竖盘指标水准管(verticalindexbubbletube)、及其微动螺旋。二、竖直度盘(verticalcircle)的构造

1．包括:竖盘(verticalcircle)、竖盘指标后两部分，多采用竖盘指标自动归零补偿器(verticalindexcompensator)来替代。2．特点：读数指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。后两部分，多采用竖盘指标自动归零补偿器(verticali3、竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。

（1）顺时针注记180270

090盘左指标线270900180盘右指标线3、竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。（1）顺时针注记（2）逆时针注记

0270

18090盘左指标线270901800盘右指标线（2）逆时针注记027018090盘左指标线21、顺时针注记α左=90°-L

α右=R-270°

故一测回竖直α=（α左+α右）/2三、竖直角(verticalangle)的计算公式

1、顺时针注记三、竖直角(verticalangle)的计2、逆时针注记问题：α左=？α右=？故有:α左=L

-90°α右=270°-

R一测回竖直角:α=（α左+α右）/22、逆时针注记问题：α左=？α1、定义由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不是恰好等于90°或270°上，而是与90°或270°相差一个x角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增加方向一致时，x为正，反之为负。

180270090盘左四、竖盘指标差(indexerrorofverticalcircle)1、定义180270090盘左四、竖盘指标差(i（2）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。一般规范规定，指标差变动范围，J6≤25"、J2≤15"。

2、计算公式对于顺时针注记的：正确的竖直角α=(90°+x)-L=α左+xα=R-(270°+x)=α右-x（2）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。2、计算公五、竖直角的观测及记录五、竖直角的观测及记录1、VV⊥LL——照准部水准管轴的检校。2、HH⊥十字丝竖丝——十字丝竖丝的检校3、HH⊥CC——视准轴的检校LLHHCCVVL’L’一、经纬仪轴线应满足的条件

第六节经纬仪的检验与校正

1、VV⊥LL——照准部水准管轴的检校。LLHHCCVVL4．HH⊥VV——横轴的检校

5．竖盘指标差应为零——指标差的检校

6．光学垂线与VV重合——光学对中器的检校

7.LL∥VV——圆水准器的检验与校正(次要)

LLHHCCVVL’L’4．HH⊥VV——横轴的检校

5．竖盘指标差应为零1．照准部水准管轴的检校（1）检验：用任意两脚螺旋使水准管气泡居中，然后将照准部旋转180°，若气泡偏离1格，则需校正。（2）校正：用脚螺旋使气泡向中央移动一半后，再拨动水准管校正螺丝，使气泡居中。此时若圆水准器气泡不居中，则拨动圆水准器校正螺丝。二、经纬仪的检验与校正

1．照准部水准管轴的检校二、经纬仪的检验与校正2．十字丝竖丝的检校

（1）检验：用十字丝交点对准一目标点，再转动望远镜微动螺旋，看目标点是否始终在竖丝上移动。（2）校正：微松十字丝的四个压环螺丝，转动十字丝环，使目标点始终在竖丝上移动。

2．十字丝竖丝的检校（1）检验：用十字丝交点对准一目标点，（1）检验：在平坦地面上选择一直线AB，约60m～100m，在AB中点O架仪，并在B点垂直横置一小尺。盘左瞄准A，倒镜在B点小尺上读取B1；再用盘右瞄准A，倒镜在B点小尺上读取B2。有：J6：2c>60"；J2：2c>30"时，则需校正。C”三、视准轴的检校

（1）检验：在平坦地面上选择一直线AB，约60m～100m，（2）校正：

方法：拨动十字丝左右两个校正螺丝，使十字丝交点由B2点移至BB2中点B3。（2）校正：（1）检验：在20~30m处的墙上选一仰角大于30°的目标点P，先用盘左瞄准P点，放平望远镜，在墙上定出P1点；再用盘右瞄准P点，放平望远镜，在墙上定出P2点。有：J6：i>20"，则需校正。i=四、横轴的检验与校正

（1）检验：在20~30m处的墙上选一仰角大于30°的目标点（2）校正：方法：用十字丝交点瞄准P1P2的中点M，抬高望远镜，并打开横轴一端的护盖，调整支承横轴的偏心轴环，抬高或降低横轴一端，直至交点瞄准P点。此项校正一般由仪器检修人员进行。

（2）校正：五、竖盘水准管的检验与校正

（1）检验安置经纬仪，仪器整平后，用盘左、盘右观测同一目标点A，分别使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数L和R，用式（3-11）计算竖盘指标差x，若x值超过1′时，需要校正。（2）校正先计算出盘右位置时竖盘的正确读数R0＝R－x，原盘右位置瞄准目标A不动，然后转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘读数为R0，此时竖盘指标水准管气泡不再居中了，用校正针拨动竖盘指标水准管一端的校正螺钉，使气泡居中。

小结：掌握经纬仪的轴线及各轴线间应满足的几何条件，熟练操作经纬仪的检验与校正。五、竖盘水准管的检验与校正（1）检验安置经纬仪，仪器整一、仪器误差

第七节角度测量误差与注意事项

由于仪器检校不完善而引起的误差。

由于仪器制造和加工不完善而引起的误差。

误差一、仪器误差第七节角度测量误差与注意事项由于仪器检校消除或减弱上述误差的具体方法如下：（1）采用盘左、盘右观测取平均值的方法，可以消除视准轴不垂直于水平轴、水平轴不垂直于竖轴和水平度盘偏心差的影响；（2）采用在各测回间变换度盘位置观测，取各测回平均值的方法，可以减弱由于水平度盘刻划不均匀给测角带来的影响；（3）仪器竖轴倾斜引起的水平角测量误差，无法采用一定的观测方法来消除。因此，在经纬仪使用之前应严格检校，确保水准管轴垂直于竖轴；同时，在观测过程中，应特别注意仪器的严格整平。消除或减弱上述误差的具体方法如下：（1）采用盘左、盘右观测取二、观测误差

1．仪器对中误差在安置仪器时，由于对中不准确，使仪器中心与测站点不在同一铅垂线上，称为对中误差。对中误差引起的角度误差不能通过观测方法消除，所以观测水平角时应仔细对中，当边长较短或两目标与仪器接近在一条直线上时，要特别注意仪器的对中，避免引起较大的误差。一般规定对中误差不超过3mm。2．目标偏心误差水平角观测时，常用测钎、测杆或觇牌等立于目标点上作为观测标志，当观测标志倾斜或没有立在目标点的中心时，将产生目标偏心误差。目标偏心误差对水平角观测的影响与偏心距e成正比，与距离成反比。为了减小目标偏心差，瞄准测杆时，测杆应立直，并尽可能瞄准测杆的底部。当目标较近，又不能瞄准目标的底部时，可采用悬吊垂线或选用专用觇牌作为目标。二、观测误差1．仪器对中误差3．整平误差整平误差是指安置仪器时竖轴不竖直的误差。倾角越大，影响也越大。一般规定在观测过程中，水准管偏离零点不得超过一格。4．瞄准误差瞄准误差主要与人眼的分辨能力和望远镜的放大倍率有关，人眼分辨两点的最小视角一般为60″。另外，瞄准误差与目标的大小、形状、颜色和大气的透明度等也有关。因此，在观测中我们应尽量消除视差，选择适宜的照准标志，熟练操作仪器，掌握瞄准方法，并仔细瞄准以减小误差。5．读数误差读数误差主要取决于仪器的读数设备，同时也与照明情况和观测者的经验有关。读数时必须仔细调节读数显微镜，使度盘与测微尺影像清晰，也要仔细调整反光镜，使影像亮度适中，然后再仔细读数。使用测微轮时，一定要使度盘分划线位于双指标线正中央。3．整平误差三、外界条件的影响

外界条件的影响很多，如大风、松软的土质会影响仪器的稳定，地面的辐射热会引起物象的跳动，观测时大气透明度和光线的不足会影响瞄准精度，温度变化影响仪器的正常状态等等，这些因素都直接影响测角的精度。因此，要选择有利的观测时间和避开不利的观测条件，使这些外界条件的影响降低到较小的程度。三、外界条件的影响外界条件的影响很多，如大风、松软的土质会第八节电子经纬仪简介

电子经纬仪与光学经纬仪的根本区别在于它用微机控制的电子测角系统代替光学读数系统。其主要特点是：（1）使用电子测角系统，能将测量结果自动显示出来，实现了读数的自动化和数字化。（2）采用积木式结构，可与光电测距仪组合成全站型电子速测仪，配合适当的接口，可将电子手簿记录的数据输入计算机，实现数据处理和绘图自动化。第八节电子经纬仪简介电子经纬仪与光学经纬仪的根本区别在一、电子测角原理简介

电子测角仍然是采用度盘来进行。与光学测角不同的是，电子测角是从特殊格式的度盘上取得电信号，根据电信号再转换成角度，并且自动地以数字形式输出，显示在电子显示屏上，并记录在储存器中。电子测角度盘根据取得电信号的方式不同，可分为光栅度盘测角、编码度盘测角和电栅度盘测角等。一、电子测角原理简介电子测角仍然是采用度盘来进行。与光学测二、电子经纬仪的性能简介

电子经纬仪采用光栅度盘测角，水平、垂直角度显示读数分辨率为1″，测角精度达2″。DJD2装有倾斜传感器，当仪器竖轴倾斜时，仪器会自动测出并显示其数值，同时显示对水平角和垂直角的自动校正。仪器的自动补偿范围为±3′。二、电子经纬仪的性能简介电子经纬仪采用光栅度盘测角，水平、三、电子经纬仪使用

DJD2电子经纬仪使用时，首先要在测站点上安置仪器，在目标点上安置反射棱镜，然后瞄准目标，最后在操作键盘上按测角键，显示屏上即显示角度值。对中、整平以及瞄准目标的操作方法与光学经纬仪一样。小结：掌握角度测量误差产生的原因与注意事项，了解电子经纬仪的构造和使用。三、电子经纬仪使用DJD2电子经纬仪使用时，首先要在测站第三章角度测量第三章角度测量教学要点（1）水平角和垂直角的测量原理；（2）经纬仪的等级、有关参数，经纬仪的构造；（3）水平角的测量方法；（4）竖直度盘和垂直角的测量及计算方法；（5）经纬仪的检验与校正；（6）角度测量误差；（7）电子经纬仪简介。一、教学内容

教学要点（1）水平角和垂直角的测量原理；一、教学内容二、重点和难点

重点水平角的测量方法和垂直角的测量及计算方法；

难点经纬仪的检验与校正。

三、教学要求（1）了解经纬仪的等级、有关参数，经纬仪的检验与校正，电子经纬仪；（2）掌握水平角和垂直角的测量原理，经纬仪的构造，水平角的测量方法，垂直角的测量及计算方法。四、教学方法仪器构造及使用采用实物加演示的教学方法，其它采用多媒体课件教学。二、重点和难点重点水平角的测量方法和垂直角的测量及计算方五、思考题与习题1．何谓水平角？若某测站点与两个不同高度的目标点位于同一铅垂面内，那么其构成的水平角是多少？2．观测水平角时，对中、整平的目的是什么？3．观测水平角时，若测三个测回，各测回盘左起始方向水平度盘读数应安置为多少？4．试述具有度盘变换手轮装置的经纬仪，将水平度盘安置为0˚00′00″的操作方法。五、思考题与习题1．何谓水平角？若某测站点与两个不同高度的目五、思考题与习题5．整理表1测回法观测记录。表1测回法观测手簿测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回角值各测回平均值备注°′″°′″°′″°′″第一测回O左A00100B882048右A1800130B2682112第二测回O左A900006B1781936右A2700036B3582000五、思考题与习题5．整理表1测回法观测记录。表1测回法观五、思考题与习题7．完成表3的计算（盘左视线水平时指标读数为90°，仰起望远镜读数减小）。测站目标竖盘位置竖盘读数半测回竖角指标差一测回竖角备注°′″°′″″°′″OA左781824右2814200B左913242右2682730表3垂直角观测手簿五、思考题与习题7．完成表3的计算（盘左视线水平时指标读数为五、思考题与习题8．何谓竖盘指标差？观测垂直角时如何消除竖盘指标差的影响？9．经纬仪有那几条主要轴线？各轴线间应满足怎样的几何关系？10．测量水平角时，采用盘左盘右可消除哪些误差？能否消除仪器竖轴倾斜引起的误差？11．测量水平角时，当测站点与目标点较近时，更要注意仪器的对中误差和瞄准误差对吗？为什么？五、思考题与习题8．何谓竖盘指标差？观测垂直角时如何消除竖盘1水平角测量原理5垂直角的测量方法2光学经纬仪的构造6经纬仪的检验与校正3经纬仪的使用7角度测量误差与注意事项4水平角的测量方法8电子经纬仪简介章节1水平角测量原理5垂直角的测量方法章节一、水平角的概念相交于一点的两方向线在水平面上的垂直投影所形成的夹角，称为水平角。水平角一般用β表示，角值范围为0˚～360˚。

第一节水平角测量原理

BAOO1A1B1(左)(右)O0°270°baβ水平面(H)图3-1水平角测量原理如图3-1所示，A、O、B是地面上任意三个点，OA和OB两条方向线所夹的水平角，即为OA和OB垂直投影在水平面H上的投影O1A1和O1B1所构成的夹角β。一、水平角的概念第一节水平角测量原理BAOO1A1B1二、水平角测角原理如图3-1所示，可在O点的上方任意高度处，水平安置一个带有刻度的圆盘，并使圆盘中心在过O点的铅垂线上；通过OA和OB各作一铅垂面，设这两个铅垂面在刻度盘上截取的读数分别为a和b，则水平角β的角值为：Β=b-a（3-1）用于测量水平角的仪器，必须具备一个能置于水平位置水平度盘，且水平度盘的中心位于水平角顶点的铅垂线上。仪器上的望远镜不仅可以在水平面内转动，而且还能在竖直面内转动。经纬仪就是根据上述基本要求设计制造的测角仪器。二、水平角测角原理如图3-1所示，可在O点的上方任意高度处，一、DJ6经纬仪的构造

第二节光学经纬仪的构造

1、照准部(alidade)2、水平度盘(horizontalcircle)3、基座(tribrach)一、DJ6经纬仪的构造第二节光学经纬仪的构造角度测量误差课件1.照准部(alidade)照准部(水平)制动、微动望远镜(竖直)制动、微动圆水准器水准管望远镜目镜调焦，物镜调焦，粗瞄准器，十字丝读数显微镜竖直度盘光学对点器复测扳手或度盘变换器

望远镜十字丝1.照准部(alidade)照准部(水平)制动、微动望远镜2.水平度盘(horizontalcircle)水平度盘由光学玻璃制成

顺时针0360刻度；水平度盘与照准部相互脱离；

改变度盘位置，要使用度盘变换手轮或复测扳手。0901802700901802703.基座(tribrach)脚螺旋用于整平仪器2.水平度盘(horizontalcircle)水平度盘由二、J6经纬仪读数方法水平度盘读数：7304240173（1）分微尺的分划值为1ˊ，估读到0.1ˊ(6")。（2）“H”——水平度盘读数，“V”——竖直度盘读数。

二、J6经纬仪读数方法水平度盘读数：0173（1）分微尺的分三、J2光学经纬仪的构造

如图与J6相比，增加了：1、测微轮——读数时，对径分划线影像符合。2、换像手轮——水平读数和竖直读数间的互换。3、竖直读盘反光镜——竖直读数时反光。测微轮换像手轮竖直读盘反光镜三、J2光学经纬仪的构造如图与J6相比，增加了：测微轮换像四、DJ2的读数方法一般采用对径重合读数法——转动测微轮，使上下分划线精确重合后读数。

精度较高，常用于国家三、四等三角测量和精密工程测量。四、DJ2的读数方法一般采用对径重合读数法——转动测微轮，使1、垂球(plumbbob)法（1）脚架头上移动仪器进行对中。（2）旋转脚螺旋进行整平。（3）反复（1）、（2）两步。B内容及要求：

对中(centering)3mm

整平(leveling)1格

BCA第三节经纬仪的使用

一、安置仪器

1、垂球(plumbbob)法B内容及要求：

2、光学对中器法(边讲边现场示范)（1）大致水平大致对中眼睛看着对中器，拖动三脚架两个脚,使仪器大致对中,并保持“架头”大致水平。（2）伸缩脚架粗平

根据气泡位置，伸缩三脚架两个脚，使圆水准气泡居中。2、光学对中器法(边讲边现场示范)（1）大致水平大致对中

（3）脚螺旋精平——左手大拇指法则气泡居中，1、2等高123气泡居中，3与1、2等高123

（3）脚螺旋精平——左手大拇指法则气泡居中，1、2等高11）转动仪器，使水准管与脚螺旋1、2连线平行。2）根据气泡位置运用法则，对向旋转脚螺旋1、2。3）转动仪器900，运用法则，旋转脚螺旋3。气泡居中，1、2等高123气泡居中，3与1、2等高1231）转动仪器，使水准管与脚螺旋1、2连线平行。气泡居中，1、（4）架头上移动仪器，精确对

(5)脚螺旋精平

(6)反复（4）、（5）两步。

（4）架头上移动仪器，精确对

(5)脚螺旋精平

(6)经纬仪的瞄准步骤：粗瞄—制动—调焦—微动精瞄。(示范)注意：瞄准时，尽量瞄准目标下部。

经纬仪的瞄准步骤：粗瞄—制动—调焦—微动精瞄。三、读数

（1）打开反光镜，调节反光镜镜面位置，使读数窗亮度适中。（2）转动读数显微镜目镜对光螺旋，使度盘、测微尺及指标线的影像清晰。（3）根据仪器的读数设备，按前述的经纬仪读数方法进行读数。三、读数（1）打开反光镜，调节反光镜镜面位置，使读数窗亮度第四节水平角的测量方法

1.测回法2.方向观测法第四节水平角的测量方法1.测回法2.方向观测法任务:测回法测量水平角

知识目标：测回法操作步骤；测回法表格计算方法。

能力目标：测回法测量水平角的原理与仪器操作；测回法测量水平角的实施及成果整理，精度符合要求。；

任务:测回法测量水平角知识目标：能力目标：3、计算公式c水平面acABC0a水平度盘=右(终)边c-左(始)边a当c≥a时β=c–a当c<a时β=c+3600–a3、计算公式c水平面acABC0a水平度盘=右(终)边c两个基本概念：盘左盘右盘左观测盘右观测竖直度盘竖直度盘两个基本概念：盘左盘左观测盘右观测竖直度盘竖直度盘测回法1、适用：2个方向的单角（∠AOB）2、步骤：（边讲边操作示范）（1）盘左瞄准左边A，配度盘至000X´，读取a1。（2）顺时针旋转瞄准右边B，读取b1。

则上半测回角值:β1=b1-a11测站ABOa1b1测回法1、适用：2个方向的单角（∠AOB）1测站ABOa1（3）倒镜成盘右，瞄准右边B，读取b2。（4）逆时针旋转瞄准左边A，读取a2。则下半测回角值:β2=b2-a22测站ABOa2b2（5）计算角值

若：β1-β2≤±40"（图根级）则有：

β=（β1+β2）/2经纬仪测回法录像（3）倒镜成盘右，瞄准右边B，读取b2。（4）逆时针旋转瞄准3、测回法记录格式254

24

06180

05

0074

1906右ABO左AB00

04

1874

234274

192474

19

15ABO测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回角值示意图3、测回法记录格式2542406180050测回法小结:度盘配置方法:

若观测N个测回，各测回间按180/N的差值来配置度盘。(举例)测回法小结:度盘配置方法:任务:方向观测法测量水平角

知识目标：方向观测法操作步骤；方向观测法表格计算方法。

能力目标：方向观测法测量水平角的原理与仪器操作；方向观测法测量水平角的实施及成果整理，精度符合要求。；

任务:方向观测法测量水平角知识目标：能力目标：方向观测法1．适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。2．步骤：（有四个观测方向）ABOCD（1）上半测回选择一明显目标A作为起始方向（零方向），用盘左瞄准A，配置度盘，顺时针依次观测A、B，C，D，A。盘左零方向方向观测法1．适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。ABO（2）下半测回倒镜成盘右，逆时针依次观测A，D，C，B，A。同理各测回间按1800/N的差值，来配置水平度盘。

ABOCD盘右零方向（学生操作并剖析）（2）下半测回倒镜成盘右，逆时针依次观测A，D，C，B，A。3．计算、记录（1）半测回归零差:J2≤

12"；J6≤

18"。

（2）2C值（两倍照准误差）:

2C=盘左读数－（盘右读数±180°）。一测回内2C互差：J2≤18"；J6不作要求。3．计算、记录（1）半测回归零差:（3）各方向盘左、盘右读数的平均值：

平均值=[盘左读数+（盘右读数±180º）]/2注意：零方向观测两次，应将平均值再取平均。（4）归零方向值

将各方向平均值分别减去零方向平均值，即得各方向归零方向值。（5）各测回归零方向值的平均值

同一方向值各测回间互差:J2≤

12"；J6≤

24"。角度测量误差课件图形：方向观测法记录手薄图形：方向观测法记录手薄方向观测法记录计算的实例讲解：1、上半测回归零差=0002'12"-0002'06"=6"。2、OA方向2C值=0002'12"-180002'06"=6"。OD方向2C值=182002'24"-2002'24"=0"。这两个方向的2C互差=6"3、OA方向盘左、盘右读数的平均值：

(0002'12"+(180002'06"-1800))/2=0002'09"。再取平均得：(0002'09"+0002'03")/2=0002'06"

OD方向盘左、盘右读数的平均值：

(182002'24"+(2002'24"+1800))/2=182002'24"。方向观测法记录计算的实例讲解：1、上半测回归零差=0002'4、OB方向的归零方向值：

51015'36"-0002'06"=51013'30"。

OD方向的归零方向值：182002'24"-0002'06"=182000'18"。5、OB方向各测回归零方向值的平均值：

(51013'30"+51013'25")/2=51013'28"。OB方向值各测回间互差:51013'30"-51013'25"=5"。方向观测法小结:4、OB方向的归零方向值：5、OB方向各测回归零方向值的平均天顶铅垂线水平线ACB0°90°180°270°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)。

=090，仰角为正，俯角为负。第五节垂直角的测量方法

一、垂直角测量原理

天顶铅垂线水平线ACB0°90°180°270°竖直角——1．包括:竖盘(verticalcircle)、竖盘指标水准管(verticalindexbubbletube)、及其微动螺旋。二、竖直度盘(verticalcircle)的构造

1．包括:竖盘(verticalcircle)、竖盘指标后两部分，多采用竖盘指标自动归零补偿器(verticalindexcompensator)来替代。2．特点：读数指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。后两部分，多采用竖盘指标自动归零补偿器(verticali3、竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。

（1）顺时针注记180270

090盘左指标线270900180盘右指标线3、竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。（1）顺时针注记（2）逆时针注记

0270

18090盘左指标线270901800盘右指标线（2）逆时针注记027018090盘左指标线21、顺时针注记α左=90°-L

α右=R-270°

故一测回竖直α=（α左+α右）/2三、竖直角(verticalangle)的计算公式

1、顺时针注记三、竖直角(verticalangle)的计2、逆时针注记问题：α左=？α右=？故有:α左=L

-90°α右=270°-

R一测回竖直角:α=（α左+α右）/22、逆时针注记问题：α左=？α1、定义由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不是恰好等于90°或270°上，而是与90°或270°相差一个x角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增加方向一致时，x为正，反之为负。

180270090盘左四、竖盘指标差(indexerrorofverticalcircle)1、定义180270090盘左四、竖盘指标差(i（2）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。一般规范规定，指标差变动范围，J6≤25"、J2≤15"。

2、计算公式对于顺时针注记的：正确的竖直角α=(90°+x)-L=α左+xα=R-(270°+x)=α右-x（2）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。2、计算公五、竖直角的观测及记录五、竖直角的观测及记录1、VV⊥LL——照准部水准管轴的检校。2、HH⊥十字丝竖丝——十字丝竖丝的检校3、HH⊥CC——视准轴的检校LLHHCCVVL’L’一、经纬仪轴线应满足的条件

第六节经纬仪的检验与校正

1、VV⊥LL——照准部水准管轴的检校。LLHHCCVVL4．HH⊥VV——横轴的检校

5．竖盘指标差应为零——指标差的检校

6．光学垂线与VV重合——光学对中器的检校

7.LL∥VV——圆水准器的检验与校正(次要)

LLHHCCVVL’L’4．HH⊥VV——横轴的检校

5．竖盘指标差应为零1．照准部水准管轴的检校（1）检验：用任意两脚螺旋使水准管气泡居中，然后将照准部旋转180°，若气泡偏离1格，则需校正。（2）校正：用脚螺旋使气泡向中央移动一半后，再拨动水准管校正螺丝，使气泡居中。此时若圆水准器气泡不居中，则拨动圆水准器校正螺丝。二、经纬仪的检验与校正

1．照准部水准管轴的检校二、经纬仪的检验与校正2．十字丝竖丝的检校

（1）检验：用十字丝交点对准一目标点，再转动望远镜微动螺旋，看目标点是否始终在竖丝上移动。（2）校正：微松十字丝的四个压环螺丝，转动十字丝环，使目标点始终在竖丝上移动。

2．十字丝竖丝的检校（1）检验：用十字丝交点对准一目标点，（1）检验：在平坦地面上选择一直线AB，约60m～100m，在AB中点O架仪，并在B点垂直横置一小尺。盘左瞄准A，倒镜在B点小尺上读取B1；再用盘右瞄准A，倒镜在B点小尺上读取B2。有：J6：2c>60"；J2：2c>30"时，则需校正。C”三、视准轴的检校

（1）检验：在平坦地面上选择一直线AB，约60m～100m，（2）校正：

方法：拨动十字丝左右两个校正螺丝，使十字丝交点由B2点移至BB2中点B3。（2）校正：（1）检验：在20~30m处的墙上选一仰角大于30°的目标点P，先用盘左瞄准P点，放平望远镜，在墙上定出P1点；再用盘右瞄准P点，放平望远镜，在墙上定出P2点。有：J6：i>20"，则需校正。i=四、横轴的检验与校正

（1）检验：在20~30m处的墙上选一仰角大于30°的目标点（2）校正：方法：用十字丝交点瞄准P1P2的中点M，抬高望远镜，并打开横轴一端的护盖，调整支承横轴的偏心轴环，抬高或降低横轴一端，直至交点瞄准P点。此项校正一般由仪器检修人员进行。

（2）校正：五、竖盘水准管的检验与校正

（1）检验安置经纬仪，仪器整平后，用盘左、盘右观测同一目标点A，分别使竖盘指标水准