测量学第三章3课件

第三章角度测量第一节水平角测量原理exit

第二节DJ6级光学经纬仪第三节DJ2级光学经纬仪第四节水平角观测第五节竖直角观测第六节水平角测量的误差第七节经纬仪的检验和校正第八节电子经纬仪简介第4章角度测量测量三项基本工作之一：角度测量角度测量的仪器：经纬仪角度测量分为：水平角测量和竖直角测量水平角测量目的：用于求算地面点的平面位置竖直角测量目的：1.测定地面两点的高差2.将地面两点的倾斜距离改化成水平距离

§4.1角度测量原理

一、水平角测量原理水平角定义

1.为地面上O点至A和B两目标方向线在水平面P上投影的夹角β，称为水平角。(horizontalangle)

2.地面上一点到两目标的方向线间所夹的水平角，就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。第二节DJ6级光学经纬仪一、DJ6级光学经纬仪的构造1．照准部(alidade)(包括望远镜、竖直度盘、水准器、读数设备)2．水平度盘(horizontalcircle)

３．基座(tribrach)

DJ6级光学经纬仪基本构造照准部水平度盘基座照准部水平度盘基座读数显微镜经纬仪第二节DJ6级光学经纬仪J6光学经纬仪正面反面DJ6级光学经纬仪的读数窗示意图0123456J2光学经纬仪第三节DJ2级光学经纬仪正面反面读数练习HV01234560123456234273272234°21′06″273°02′42″01234562013456读数练习11578787920134561161150123456115°26′42″78°17′06″115°58′12″79°04′12″VHHV平行玻璃板测微器及读数方法5108687888912112212312451086878889121122123124双指标线第四节水平角观测一、经纬仪的技术操作经纬仪的技术操作包括：—瞄准—读数

对中—整平经纬仪安置经纬仪技术操作（录像）第四节水平角观测采用光学对中器安置经纬仪的操作步骤如下：1.将仪器置于测站点上，架头大致水平。粗略对中测站点。2.旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。3.伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。再用脚螺旋精确整平经纬仪。4.如果光学对中器分划圈不在测站点上，应松开连接螺旋，在架头上平移仪器，使分划圈对准测站点。5.重新再整平仪器，依此反复进行直至仪器整平后，光学对中器分划圈对准测站点为止。二、经纬仪的安置1.对中对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一个铅垂线上。有垂球对中和光学对中两种方法。对中精度：垂球对中3mm，光学对中1mm2.整平整平的目的是使仪器竖轴处于铅直位置和水平度盘处于水平位置。

3.瞄准（注意消除视差）4.读数打开三脚架，装上经纬仪；固定三脚架一脚，双手持脚架另二脚并不断调整其位置，同时观测光学对点器十字分划，使其基本对准测站标志，踩实脚架；调节脚螺旋，使光学对点器精确对准测站标志；伸缩三脚架(二脚)，调平仪器，使圆气泡居中；调脚螺旋，精确整平仪器，并通过在脚架头上移动仪器，精确对中。有时必须反复上述三步的操作。②光学对中步骤：对准、调平、整平、对中1232.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1格。123用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气泡居中(反复)。一测回观测过程中，不得再调气泡。粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。用水平微动完成瞄准。尽量瞄准目标下部，减少目标不垂直引起的方向误差。3.瞄准—用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。经纬仪的十字丝分划板瞄准瞄准4.读数——DJ6光学经纬仪读数方法两种读数测微装置：分微尺测微和平行玻璃板测微度盘上1度分划的间隔经放大后，与分微尺全长相等。分微尺全长分60格，因此其最小格值为1=60”。读数时，秒数必须估读。估读至0.1格，因此，估读的秒数都应是6”的倍数。水平度盘读数：

73°04′18″1第四节水平角观测二、水平角观测方法1.测回法盘左位置：左=b左–a左盘右位置：

右＝b右–

a右

测回角值：

＝（左+右）

测回法测角记录表水平角测回角值半测回值BA右BA左O备注水平度盘读数目标盘位测站第四节水平角观测二、水平角观测方法2.方向观测法1）选择起始方向；2）盘左顺时针观测各方向；3）盘右逆时针观测各方向；4）在符合限差要求后，计算各方向归零方向值。方向观测法记录表等级：图根小三角测区：108工程小组：仪器：DJ6天气：阴观测：×××

目期：1978.5.23成像：稳定记录：×××测站测回数目标读数左–（右±180°）（2C）（左+右±180°）/2归零方向值各测回平均方向值角值盘左盘右方向值°′″°′″″°′″°′″°′″°′″OІ（00215）603016743108755014A002001800218-18002090000000000B6032302403224+6603217603002603016C13503483150336+12135034213501271350124D2105342305354-12210534821051332105138A002181800224-600221第五节竖直角测量

一、竖直角测量原理在同一竖直面内视线和水平线之间的夹角称为竖直角。如右图所示，视线在水平线之上称为仰角，符号为正；视线在水平线之下称为俯角，符号为负。

第五节竖直角观测竖直度盘垂直固定在望远镜旋转轴的一端，随望远镜的转动而转动。竖直度盘的刻划与水平度盘基本相同，但其注字随仪器构造的不同分为顺时针和逆时针两种形式。

二、竖直度盘的构造第五节竖直角观测

对于J6级光学经纬仪竖盘与指标及指标水准管之间应满足下列关系：当视准轴水平，指标水准管气泡居中时，指标所指的竖盘读数值盘左为90°，盘右为270°。

目前光学经纬仪普遍采用竖盘自动归零补偿装置来代替竖盘指标水准管。

第五节竖直角观测三、竖直角的计算公式推导竖直角计算公式的具体做法如下：1.盘左位置把望远镜大致置水平位置，这时竖盘读数值约为90°（若置盘右位置约为270°），这个读数称为始读数。2.慢慢仰起望远镜物镜，观测竖盘读数（盘左时记作L，盘右时记作R），并与始读数相比，是增加还是减少。第五节竖直角观测3.以盘左为例，若L＞90°，则竖角计算公式为：三、竖直角的计算公式α右=270°–Rα左=L–

90°竖直角第五节竖直角观测

如右图的竖盘注记形式，其竖直角计算公式为：

α左=90°–

L

α右=R–

270°竖直角α=（α左+

α右）=（R–L

–180°）三、竖直角的计算公式第五节竖直角观测四、竖直角指标差的计算

当指标偏离正确位置时，这个指标线所指的读数就比始读数增大或减少一个角值Ｘ，此值称为竖盘指标差，也就是竖盘指标位置不正确所引起的读数误差。指标差计算公式：

X=（

α左–

α右）

=（R+L-360°）第五节竖直角观测五、竖直角的观测方法

1.盘左位置：瞄准目标后，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数L，并记入竖直角观测记录表中。称为上半测回观测。2.盘右位置：仍照准原目标，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数值R，并记入记录表中。称为下半测回观测。3.上、下半测回合称一测回观测。4.在竖直角观测记录表中进行竖直角和指标差的计算。右左MO备注一测回竖直角指标差半测回竖直角竖盘读数盘位目标测站第六节水平角测量的误差一、仪器误差1．视准轴误差（圆锥面）Δβ=C/cosα(用测回法消除)2．横轴误差（倾斜面）(用测回法消除)3．竖轴误差（观测时要求精确整平仪器）4．照准部偏心误差(用测回法消除)5．水平度盘刻划不均匀的误差（各测回变换起始读数）第六节水平角测量的误差二、观测误差1.对中误差ε=ε1+ε2=β-β′ε″=ρ″е

第六节水平角测量的误差二、观测误差2.目标偏心误差γ=ρ″3.瞄准误差mv=±

4.读数误差m=0.1t

三、外界条件的影响(略)第七节经纬仪的检验和校正

经纬仪主要部件及轴系应满足下述几何条件，即：照准部水准管轴应垂直于仪器竖轴(LL⊥VV)；十字丝纵丝应垂直于横轴；视准轴应垂直于横轴(CC⊥HH)；横轴应垂直于仪器竖轴(HH⊥VV)；竖盘指标差应为零；光学对中器的视准轴应与仪器