工程测量04第四章课件

第四章角度测量第一节角度测量原理第二节光学经纬仪及其使用第三节水平角测量第四节竖直角测量第五节经纬仪的检验与校正第六节角度测量误差分析及注意事项第七节其他类型经纬仪简介第一节角度测量原理角度测量(angleobservation)包括：水平角(horizontalangle)测量地面上两相交直线之间的夹角在水平面上的投影，称为水平角。

竖直角(verticalangle)测量竖直角是在同一竖直面内倾斜视线与水平视线的夹角。

一、水平角(horizontalangle)定义

从空间一点出发的两条空间直线在水平投影面上的夹角。

范围：顺时针00~3600

水平面abcABC0ca水平度盘(horizontalcircle)第二节光学经纬仪(opticaltheodolite)的使用

经纬仪是测角的仪器，按精度，有：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ10。6一测回方向观测中误差，秒一、DJ6经纬仪的构造1、照准部(alidade)2、水平度盘(horizontalcircle)3、基座(tribrach)照准部水平度盘基座读数显微镜光学经纬仪的读数1、分微尺测微器及其读数方法2、单平行玻璃测微器及其读数方法分微尺测微器及其读数方法水平115竖直0123456782013456单平行玻璃测微器及其读数方法经纬仪的瞄准步骤：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。

第三节水平角测量盘左盘右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：（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。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）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"。图形：方向观测法记录手薄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:第四节竖直角(verticalangle)测量天顶铅垂线水平线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。一、竖直度盘(verticalcircle)的构造1．包括:竖盘(verticalcircle)、竖盘指标水准管(verticalindexbubbletube)、及其微动螺旋。3、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（2）逆时针注记

0270

18090盘左指标线270901800盘右指标线二、竖直角(verticalangle)的计算公式1、顺时针注记α左=90°-L

α右=R-270°

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）/2

三、竖盘指标差(indexerrorofverticalcircle)1、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（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（1）指标差: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四、竖直角的观测及记录第五节经纬仪的检验与校正经纬仪的主要轴线:1、竖轴VV(verticalaxis)2、水准管轴LL(bubbletubeaxis)3、横轴HH(horizontalaxis)4、视准轴CC(collimationaxis)5、圆水准器轴L’L’(circlebubbleaxis)LLHHCCVVL’L’一、经纬仪轴线应满足的条件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’4．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’二、经纬仪的检验与校正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。

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。

3．视准轴的检校

（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。（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。4．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。（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。

5．指标差的检校(1)检验：用盘左、盘右先后瞄准同一目标，计算指标差x=(L+R-360°)/2。

J6：x>1’；J2：x>30’’时，要进行校正。(2)校正：用指标水准管微动螺旋，使中丝对准（R-x）位置，再有拨针使指标气泡居中。6．光学对中器的检校

（1）检验：精密安置仪器后，将刻划中心在地面上投下一点，再旋转照准部，每隔120°投下一点，若三点不重合，则需校正。（2）校正：用拨针使刻划中心向三点的外接圆心移动一半。7．圆水准器的检校(次要)

（1）检验：精平（水准管气泡居中）后，若圆水准气泡不居中，则需校正。（2）校正：用圆水准气泡校正螺丝使其居中。

第六节水平角观测的误差分析一、物的误差——仪器误差：仪器校正的残余误差

视准轴误差（CC⊥HH）盘左盘右观测取平均消除横轴误差（HH⊥VV）