第03章角度测量

第三章角度测量本章要求：

一、掌握角度测量原理；二、掌握DJ6级光学经纬仪的基本构造和操作；三、掌握角度测量方法及步骤；四、掌握经纬仪需满足的条件及了解仪器检校。2/5/20231角度测量3.1角度测量原理一、水平角测量原理二、竖直角测量原理2/5/20232角度测量一、水平角测量原理1、水平角:空间相交的两条直线在水平面上的投影所夹的角度。

2、原理：

ACBQA1

B1C1Oab

=b-a

对中、整平2/5/20233角度测量竖直角：同一竖直面内，视线与水平线间的夹角。范围：-90~+90

+

-上倾为仰角，

+；下倾为俯角，

-。原理：视准轴水平时，其竖盘读数为一固定值（90或270）二、竖直角测量原理2/5/20234角度测量3.2DJ6型光学经纬仪及其操作分类：光学经纬仪，游标经纬仪，电子经纬仪。DJ07，1，2，6，15，60D—大地测量J—经纬仪下标—精度，一测回方向中误差2/5/20235角度测量一、DJ6光学经纬仪的基本构造基座照准部水平读盘2/5/20236角度测量1、照准部作用：瞄准并读数构成：望远镜、竖盘、水准器、度盘变换手轮2/5/20237角度测量2、水平度盘作用：测水平角构成：玻璃圆环，顺时针刻有0º~360º2/5/20238角度测量3、基座作用：支撑仪器并与三脚架相连构成：中心螺旋，脚螺旋，轴座连接螺旋2/5/20239角度测量中心螺旋轴座连接螺旋脚螺旋2/5/202310角度测量望远镜竖盘管水准器度盘变换手轮竖直制动螺旋竖直微动螺旋水平制动螺旋水平微动螺旋竖盘指标水准管竖盘指标水准管微动螺旋光学对点器圆水准器反光镜读数窗物镜调焦目镜调焦2/5/202311角度测量二、读数设备及方法1、分微尺测微器及其读数方法度盘分划值1，分微尺刻划1'，估读到0.1'即6。21453.'4北京光学仪器厂7907.'82/5/202312角度测量

西安利达光电仪器有限公司21502.0'6555.3'2/5/202313角度测量三、DJ6型光学经纬仪的基本操作1、经纬仪安置（1）对中目的：仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。方法：垂球：误差<3mm

光学：误差<1mm（要求：竖轴竖直）2/5/202314角度测量（2）整平目的：仪器竖轴竖直，水平度盘水平方法：升降脚架使圆气泡大致居中；转脚螺旋，使长气泡居中2/5/202315角度测量2、瞄准松制动，调目镜，粗瞄；紧制动，物镜对光，消视差，瞄低部，调微动，精瞄。用竖丝对准目标3、读数21453.'4北京光学仪器厂7907.'82/5/202316角度测量3.3水平角观测一、测回法（重点讲解）二、方向观测法2/5/202317角度测量一、测回法测两个方向的单角2/5/202318角度测量（1）安置仪器：对中，整平（2）盘左（上半测回）：瞄1，读数为L1，记入手簿顺时针瞄3，读数为L3，记入手簿

左=L3-L1（3）盘右（下半测回）：

瞄3，读数为R3，记入手簿逆时针瞄1，读数为R1，记入手簿

右=R3-R12/5/202319角度测量当精度要求较高时，需多个测回观测，为抵消度盘分划误差，按180/n变换度盘位置。如：n=3测回，每个测回第一个方向的盘左读数应略大于0

、60

、120方法：调度盘变换手轮。有关变换度盘位置：2/5/202320角度测量

测回法观测手簿日期仪器观测班级小组记录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角值备注1234°‘"5°‘"6°‘"7°‘"8

第一测回2左右右左第二测回21313131300120091450091330027145001801130913330913315901124181443091330601450027011489133129133099133122/5/202321角度测量二、方向观测法两个以上方向，多于3个，用全圆方向法BACDO（1）观测步骤：①安置仪器：对中、整平②盘左：顺时针瞄A、B、C、D、A归零J212，J618③盘右：逆时针瞄A、D、C、B、A2/5/202322角度测量（2）计算①两倍照准误差：同一测回，同一方向，盘左、盘右读数之差。

2C=盘左-（盘右±180）2C互差J218②平均读数=[（盘左+（盘右±180

）]/2

半测回归零差：J212，J618③归零后方向值=平均读数-零方向平均读数④归零后方向值平均值：各测回取平均同一方向值各测回互差：J212，J624⑤水平角：相邻方向值之差2/5/202323角度测量全圆方向观测法测站测回数目标读数2C=左-（右±180）平均读数=[左+（右±

180）]/2归零后的方向值各测回归零方向值的平均值略图及角值盘左盘右°‘"°‘""°‘"°‘"°‘"

O12ABCDAABCDA

00212374415110290415014510021818002083301443+1000213+8290285221744051800200+10+12+121501447110285837441000206（00210）

0000037420011026481501237

9003301274534200302424015579003252700318

601549+7+8203018+6900322240155320030213074528+612745312700322+8900326（900324）

0000037420711026571501229

0000037420411026521501233ABCDO2/5/202324角度测量3.4竖直角观测一、竖直度盘及读数系统二、竖直角计算三、竖盘指标差2/5/202325角度测量一、竖直度盘及读数系统作用：测竖直角结构：竖盘，指标，水准管、微动螺旋竖盘：玻璃圆环。注记：顺时针或逆时针刻划0~3600901802702/5/202326角度测量二、竖直角计算视线抬高，读数变大，

=读数-常数视线抬高，读数变小，

=常数-读数盘左：L=90-L090180270000909090180180180270270270盘右：

R=R-2702/5/202327角度测量三、竖盘指标差：当视线水平时，竖盘读数与应有常数相差一小角值x。

090180270090180270009090180180270270盘左：=(90+x)-L=(90-L)+x=L+x盘右：=R-(270+x)=(R-270)-x

=R

-x=(L

+R

)/2x=(R-L

)/2=[(R-270)-(90-L)]/2=(L+R-360)/2

指标差变化J625x2/5/202328角度测量四、竖直角观测方法：安置仪器：对中，整平中丝切目标：盘左读L，得L=90-L盘右读R，得R=R-270注意：使竖盘指标水准管气泡居中或补偿开关置ONAB2/5/202329角度测量竖直角观测手簿日期仪器观测班级小组记录测站目标竖盘位置竖盘读数

°‘"半测回角值

°‘"指标差

"一测回角值

°‘"

OMN左右左右8118422784130+84118+84130+6+841241240330-340330+122355654-340306-3403182/5/202330角度测量3.5DJ6型光学经纬仪的检验与校正满足的条件：LLVVHHCC

HHCC

HHVV竖丝HH指标差x应为零LL

VV2/5/202331角度测量一、照准部水准管的检校1、检校目的：LLVV2、检验方法：大致整平，水准管平行于一对脚螺旋的连线，整平，转180，气泡偏一格以上，需校正3、校正方法：校正螺丝校一半，脚螺旋改一半。4、校正原理：2/5/202332角度测量LLVV2LLLLLLVVVVVV2/5/202333角度测量二、十字丝竖丝的检验校正2、检验方法：MMMM1、检校目的：竖丝应垂直于仪器横轴2/5/202334角度测量3、校正方法：旋下目镜分划板护盖，松开4个固定螺丝，慢慢转动十字丝分划板座，然后再作检验，待条件满足后再拧紧固定螺丝，旋上护盖。固定螺丝十字丝校正螺丝2/5/202335角度测量三、视准轴的检验校正1、检校目的：

CC

HH2、检验方法：二分之一法和四分之一法（1）二分之一法（盘左盘右读数法）盘左：瞄一水平方向固定点，读数盘右：瞄同一固定点，读数若C">60"，则必须校正2/5/202336角度测量C90-C2C2CC90-C若C">60"，则必须校正B1B2盘左：瞄A点，纵转望远镜在B点尺上读数B1。盘右：再瞄A点，纵转望远镜，又在小尺上读数B2。B3BAO若B1与B2重合，则条件满足。如不重合，可得B1OB2=4C（2）四分之一法2/5/202337角度测量3、校正方法：拨左右两校正螺丝，直至影象与十字丝交点重合。（1）（2）2/5/202338角度测量四、横轴的检验校正1、检校目的：HHVV2、检验方法：iiii">20"

，需校正VVHHP1PP1P2PP´PMVVHHD3、校正方法：瞄准P1P2连线的中点PM

，抬高望远镜，拨支架上的偏心轴承，使十字丝交点对准P点。2/5/202339角度测量五、竖盘指标差的检验校正1、检校目的：使竖盘指标差为零2、检验方法：

3、校正方法：转竖盘指标水准管微动螺旋，使读数为R-x，拨针拨校正螺丝，使气泡居中。需校正>1'2/5/202340角度测量1、检校目的：使对中器的视准轴与仪器竖轴重合2、检校：

1）在照准部上六、光学对点器的检验校正检验：仪器大致整平，移动画有十字的硬纸板，使对中；转180

，若偏移，则需校正。校正：转象棱镜座的调节螺钉2可使刻划圈中心前后移动，1可使左右移动，使刻划圈中心移一半。11222/5/202341角度测量

检验：将基座轮廓在三脚架顶部的平面上画出。地面放一张毫米纸，对中，转120

，三次，若三点不重合，则找出示误三角形。校正：调整光学对点器目镜后的三个校正螺丝，使刻划圈中心与示误三角形中心一致。2）在三角基座上2/5/202342角度测量3.6角度观测误差及注意事项一、仪器误差二、对中误差三、目标偏心四、观测误差五、外界条件的影响2/5/202343角度测量一、仪器误差1、校正不完善水平度盘VV（制造上满足）CVVLLHHCVVLLHHVVCCHH2/5/202344角度测量1）视准轴误差：视准轴不垂直于横轴，其偏离值C称视准轴误差或照准差

HHO盘左，盘右观测取平均可消除。当=0，(C)"=C"(C)B1BCPP1因B1B=P1P，OB=OPcos

,所以Q2/5/202345角度测量2）横轴误差：HH不垂直于VV，仪器整平后横轴不水平，其偏离值i称横轴误差

P´

PHHH´H´Oi(i)iP1PM所以(i)"=i"tg

当=0时，(i)=0，不受影响

盘左，盘右观测取平均可消除。Q2/5/202346角度测量3）竖轴误差仪器竖轴不铅垂，而偏离一个角度。影响横轴，i为变值0"~"正倒镜观测不能消除，须检校，观测时气泡偏离一格以上，需重新整平，重新观测。2/5/202347角度测量4）偏心差：盘左、盘右取平均2/5/202348角度测量度盘刻划不均匀，多测回，变换度盘位置180/n。2、制造上的原因：2/5/202349角度测量二、对中误差AB1

D1

D2e'C'12B2/5/202350角度测量讨论（1）与D成反比（2）与e成正比（3）当=180，=90时，角值最大设D1=D2=D当D=100m，e=3mm，"=12.4"则2/5/202351角度测量

三、目标偏心瞄底部当

=90时，取得极大值

BB'e'De'

l

AOB2/5/202352角度测量四、观测误差1、瞄准误差：

J6经纬仪：v=26，

mv=2.3"

双丝夹目标

2、读数误差：

m0=0.1t=6"2/5/202353角度测量五、外界条件的影响松软的土地影响仪器的稳定日晒、温度变化影响整平地面辐射热引起气流上升，使目标成像跳动选择有利的观测时间和条件，如避开午间观测，晴天撑伞，防止视线从烟囱上、近水面上穿过等。2/5/202