测量学第3章测角课件

测量学河海大学测绘科学与工程系第三章角度测量内容提要

水平角测量原理水平角测量方法竖直角测量原理及方法角度测量误差分析角度测量水平角测量竖直角测量（垂直角测量）角度：确定地面点位置的一个主要元素第三章角度测量3.1水平角测量原理3.2经纬仪结构3.3水平角测量方法3.4竖直角测量原理及方法3.5经纬仪检验校正3.6角度测量误差分析水平角测量原理地面上两相交直线的夹角在水平面上的投影

水平角

为保证测角

经纬仪应具备哪些条件？1、有一个能置于水平位置带刻度的圆盘；2、圆盘中心必须处于角顶点的铅垂线上；3、望远镜不仅能在水平方向转动¸而且可以在竖直方向转动以瞄准不同方向不同高度的目标；4、具有一个读取角度数值的装置。第三章角度测量3.1水平角测量原理3.2经纬仪结构3.3水平角测量方法3.4竖直角测量原理及方法3.5经纬仪检验校正3.6角度测量误差分析常用的光学经纬仪：DJ07DJ1DJ2

DJ6

DJ15经纬仪：用于测定水平角和竖直角的仪器。有光学经纬仪和电子经纬仪之分。一、DJ6级光学经纬仪基本构造照准部水平度盘基座1照准部水平度盘水平度盘：顺时针方向刻有0º到360º的分划线，用来测量水平角。水平度盘转动控制装置：度盘变化手轮。望远镜：读数显微镜：照准部水准管：光学对中器：竖直度盘：3基座中心锁紧螺旋脚螺旋读数显微镜经纬仪1目镜水平制动、微动螺旋经纬仪2望远镜上下制动螺旋望远镜上下微动螺旋

竖直度盘竖直指标水准管微动螺旋水平制动、微动螺旋光学对中器读数窗反光镜读数窗反光镜竖盘指标水准管反光镜HV01234560123456二、读数设备与读数方法1121138988112°54′54″89°05′18″读数练习HV01234560123456234273272234°21′06″273°02′42″电子经纬仪第三章角度测量3.1水平角测量原理3.2经纬仪结构3.3水平角测量方法3.4竖直角测量原理及方法3.5经纬仪检验校正3.6角度测量误差分析一、经纬仪的安置1、对中—使得度盘中心处于角顶点的铅垂线上。也就是使仪器的中心与测站点的标志中心在同一铅垂线上。2、整平—使得度盘处于水平位置上

使用垂球对中………

使用光学对中器对中………一、经纬仪的安置1、对中—使得度盘中心处于角顶点的铅垂线上使用垂球对中12312一、经纬仪的安置2、整平—使得度盘处于水平位置上123121212121233333经过反复几次最终使长水准管气泡在任意位置处于居中使用光学对中器整置1、用三脚架或脚螺旋使光学对中器分划板上的圆心或十字丝交点对准测点；2、用三脚架腿的伸缩部分调节三脚架腿的长度使仪器基本水平；3、用脚螺旋使经纬仪精确整平；4、在架头上平移仪器，使仪器精确对中；5、重复第3、4步，达到精确对中和整平。大花杆小花杆和觇标经纬仪的十字丝分划板双丝单丝中丝下丝上丝瞄准瞄准瞄准瞄准经纬仪认识与使用录像二、水平角测量方法1、测回法适用于观测两个方向之间的单角2、方向法（全圆测回法）适用于观测两个以上的方向基本概念

盘左和盘右盘左/正镜:竖盘在望远镜的左边盘右/倒镜:竖盘在望远镜的右边

测回上半测回/下半测回一个测回/多个测回

配盘度盘变换手轮三、测回法测量水平角 O A B

观测方法经纬仪置于盘左位置，配盘倒镜，置于盘右位置(1)测回法的步骤1、盘左位置，瞄准左边的目标A点。配置度盘在0度或稍大于0度，读数记于手簿。4、逆时针旋转照准部，瞄准左边的目标A点，读数，并记录。2、顺时针旋转望远镜，瞄准右边的目标B点，读数记于手簿。得到上半测回的半测回角值3、倒转望远镜，盘右位置，逆时针旋转照准部，瞄准右边的目标B点，读数记录。5、恢复盘左位置，重新配盘，进行下面的测回。得到下半测绘的半测回角值由上/下半测回角值计算测回角值018027090180027090测站竖盘位置目标读数半测回角一测回均值均值左右左右O（1）ABAB001068536181800124

2653630900036175354227000483553548ABABO（2）853512853506853506853500853509853503853506上半测回下半测回一个测回第二测回要按(180°/m)配盘三、测回法测量水平角注意及说明测回间要配盘；上、下两个半测回照准部的水平旋转方向，照准目标的顺序不同；上、下两个半测回角值之差小于36秒；各测回的角度互差应小于24秒；记录时，分、秒一般都要记两位；计算时，取平均值的原则是“奇进偶不进”。经纬仪角度测量录像四、经纬仪认识与使用（实验四）目的：了解经纬仪构造，掌握其使用方法。实验内容：（1）了解经纬仪各部件的构造及其作用。（2）进行经纬仪安置（对中、整平）、瞄准与读数。（3）用测回法练习测量水平角。五、全圆测回法测量水平角盘左：配盘，顺时针观测盘右：

逆时针观测A→B→C→D→A（归零）A←B←C←D←AABCDO零方向

观测方法归零方向法的计算步骤计算两倍照准误差2C值(J6不要求)2C=盘左读数-(盘右读数±1800)计算各方向的平均读数平均读数=[盘左读数+(盘右读数±1800)]/2计算归零后的方向值各方向的平均读数－零方向的读数计算各测回归零后的方向值的平均计算各水平角的值全圆测回法记录测站目标盘左L盘右R平均读数归零后方向值各测回归零方向平均值水平角值

OABCDA

0010671520614530482101212

001241800118301206325304825152001800112OABCDA

900124

1615206

2353054

3001224

9001362700124120121855304834152002700118001097152031453048210120900121900121161520323530513001221900130(00115)0000071504814529332101054(900126)00000715037145292521010550000071504214529292101054715042733847644125注意事项:方向观测和计算同步进行，以及时发现问题仪器半测回归零差一测回内2C互差同一方向值各测回互差J212"18"12"J624"24"水平角方向法观测的技术要求第三章角度测量3.1水平角测量原理3.2经纬仪结构3.3水平角测量方法3.4竖直角测量原理及方法3.5经纬仪检验校正3.6角度测量误差分析1、竖直角的概念竖直角在同一垂直面内，倾斜视线与水平线之间的夹角。仰角、俯角仰角(＋):视线在水平线之上俯角(－):视线在水平线之下2、竖直角测量原理通过观测倾斜视线与水平线在竖直度盘上的读数从而求出竖直角的大小。不过水平线在竖盘上的读数为固定读数，只需读取倾斜视线的读数（可变的），便可获得两读数之差。αΑ(＋)A3、竖盘构造（基本构造）指标水准管指标水准管微动螺旋竖直度盘指标水准管反光镜0901802703、竖盘构造（特点）竖直度盘与望远镜固定在一起090180270090180270090180270读数指标线与指标水准管轴垂直3、竖盘构造（注记）090180270900270180090180270盘左盘右盘左盘右270180900始读数不同竖直角计算公式推导090180270090180270盘左Lα左=90°－L竖直角计算公式推导盘右090180270090180270Rα右=R－270°4、竖盘的指标差定义：竖盘指标水准管气泡居中时竖盘读数与理想读数的差。产生原因：指标线与指标水准管轴不垂直。090180270i含指标差的计算公式090180270090180270盘左Lα=(90°+i)－Li含指标差的计算公式盘右090180270090180270Rα=R－(270°+i)i问题

用经纬仪观测某一目标的竖直角，测得盘左读数为71°44′24″，盘右读数为288°16′24″，计算该目标竖直角。如用这台仪器测得另一目标的盘左读数为92°12′36″，求其竖直角？

5、竖直角观测方法在测站安置经纬仪，对中、整平；盘左用中丝.精确瞄准目标，调节指标水准管气泡居中，读数L（V）.；盘右用中丝精确瞄准目标，调节指标水准管气泡居中，读数R（V）；瞄准HV01234560123456读数设备与读数方法1121138988113°05′12″88°48′36″竖直角观测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AB盘左875218＋20742盘右2720730＋20730＋20736AC盘左931654－31654盘右2664324－31636－31645-6+9讨论：水平角测量和竖直角测量的异同点？（测量原理，仪器构造、观测方法等）第三章角度测量3.1水平角测量原理3.2经纬仪结构3.3水平角测量方法3.4竖直角测量原理及方法3.5经纬仪检验校正3.6角度测量误差分析一、经纬仪的几何轴系1：照准部水准管轴（LL）2：望远镜视准轴（CC）3：仪器竖轴（VV）4：仪器横轴（HH）5：竖盘指标水准管水准轴（LL

）LLHHCCVVL’

L’

二、轴系应满足的几何条件

1：照准部水准管轴垂直于竖轴（LLVV）

2：十字丝竖丝垂直于横轴（竖丝HH）

3：视准轴垂直于横轴（CCHH）

4：横轴垂直于竖轴（HHVV）

5：竖盘指标水准管水准轴垂直于指标线（LL指标线）三、经纬仪检校1、照准部水准管的检校

LLVV？水准管轴水平度盘竖轴2、十字丝垂直于横轴的检校

竖丝HH？

检验方法：精平仪器，在仪器前方适当位置悬挂一垂球线，旋转照准部照准该线，若十字丝竖丝和垂球线完全重合，则满足条件；否则，应校正。或瞄准一清晰小点……3、视准轴垂直于横轴的检校

CCHH？右左视准轴误差：CAC′180270090HH′CO

M左=M′左+CCC′180270090HH′AOCM右=M′右-C4、横轴垂直于竖轴的检校HHVV

？（一般由专业人员进行校正）指标差：右左5、竖盘指标水准管检校LL指标线？一般指标差的绝对值超过1′时，应予以校正。180270090i180270090i第三章角度测量3.1水平角测量原理3.2经纬仪结构3.3水平角测量方法3.4竖直角测量原理及方法3.5经纬仪检验校正3.6角度测量误差分析角度测量误差及消除方法仪器误差观测误差外界条件的影响（一）仪器误差1、照准部偏心误差产生情况：照准部旋转中心与度盘分划中心不重合消除与减弱措施：盘左盘右取平均值可消除（一）仪器误差2、度盘刻划误差产生情况：度盘制造时产生消除与减弱措施：变换度盘位置（一）仪器误差3、视准误差(c)产生情况：视准轴不垂直于水平轴时产