普通测量学 第三章 角度测量

普通测量学第三章角度测量3.1水平角和竖直角测量原理3.2DJ6光学经纬仪3.3经纬仪的使用3.4水平角测量3.5竖直角测量3.6经纬仪的检验和校正3.7角度测量误差与注意事项3.1水平角和竖直角测量原理1水平角是指相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度,或者说分别过两条直线所作的竖直面所夹的二面角。一般用β表示。

其值范围：0～360°。

水平角值为两个方向值之差。

β

=a-b竖直角是指在同一竖直面内，倾斜视线与水平方向线之间的夹角。一般用α表示。

其值范围：0～±90°。仰角时为正，俯角为负。 竖直角值也为两个方向值之差，但其中水平方向是固定的，为常数。

α=目标读数-水平读书3.1水平角和竖直角测量原理23.2DJ6光学经纬仪23.2DJ6光学经纬仪1基座——用于支撑仪器上部，连接三角架。照准部——包括望远镜、水准器、照准部旋转轴、横轴、支架、光学读数装置及水平和竖直制动和微动螺旋等。1.望远镜、水准器——同水准仪。2.光学读数显微镜——从中可以看到水平和竖直度盘成像，读出读数。3.照准部旋转轴、横轴——望远镜可以随照准部在水平方向360°旋转、绕横轴在竖直方向360°旋转。水平、竖直制动和微动螺旋可以控制其旋转。度盘——有水平度盘和竖直度盘，皆由光学玻璃制成。水平度盘水平放置，照准部旋转时固定不动，可用度盘变换手轮配置其起始读数。竖直度盘竖直固定在横轴上，随望远镜一起转动。读数装置——分微尺测微器，可直接由读数显微镜中看到水平和竖直度盘及分微尺的成像，并可直接读数，最小读数为0.1‘或6“。3.2DJ6光学经纬仪33.2DJ6光学经纬仪4读数方法13.2DJ6光学经纬仪4读数方法21．分微尺测微器及其读数方法分微尺测微器的结构简单，读数方便，具有一定的读数精度，广泛应用于J6级光学经纬仪。国产J6级光学经纬仪，除北京红旗外，均采用这种装置。这类仪器的度盘分划度为1°，按顺时针方向注记。其读数设备是由一系列光学零件组成的光学系统。读数的主要设备为读数窗上的分微尺，水平度盘与竖盘上1°的分划间隔，成象后与分微尺的全长相等。上面的窗格里是水平度盘及其分微尺的影象，下面的窗格里是竖盘和其分微尺的影象。分微尺分成60等分，格值1′，可估读到0.1′。读数时，以分微尺上的零线为指标。度数由落在分微尺上的度盘分划的注记读出，小于1′的数值，即分微尺零线至该度盘刻度线间的角值，由分微尺上读出。3.2DJ6光学经纬仪4读数方法32．单平板玻璃测微器及其读数方法采用单平板玻璃测微器读数的光学经纬仪有北京红旗Ⅱ型、瑞士WildT1型等。单平板玻玻测微器主要由平板玻璃、测微尺、连接机构和测微轮组成。转动测微轮，通过齿轮带动平板玻璃和与之固连在一起的测微尺一起转动；测微尺和平板玻璃同步转动，单平板玻璃测微器读数窗的影象:下面的窗格为水平度盘影象；中间的窗格为竖直度盘影象；上面较小的窗格为测微尺影象。度盘分划值为30′，测微尺的量程也为30′，将其分为90格，即测微尺最小分划值为20″，当度盘分划影象移动一个分划值(30′)时，测微尺也正好转动30′3.3经纬仪的使用1方法对中：使仪器竖轴与地面标志点在同一铅垂线上。利用光学对点器对中。方法是按观测者身高调好三角架的高度，张开，使架头中心对准测站点并大致水平。将经纬仪安置在架头上，从光学对点器中观察测站点以及对点器标志圈是否清晰，不清晰调节清晰。移动角架，使地面标志点进入对点器标志圈中心。整平：使经纬仪的竖轴铅垂，水平度盘水平。1.先用伸缩脚架的方法调节圆水准气泡居中。2.再调节脚螺旋使水准管气泡居中。操作步骤如下：先使水准管平行于任意两个脚螺旋，同时相对调节这两个脚螺旋使气泡居中；然后将照准部旋转90°，调节第三个脚螺旋使气泡居中。反复调节。照准目标：调节十字丝清晰，然后再照准目标固定照准部，调节目标清晰并注意消除视差。观测水平角时用十字丝交点部分竖丝瞄准目标；观测竖直角时用十字丝横丝切准目标顶部。读数：打开反光镜，由读数显微镜中看到水平和竖直度盘及分微尺的成像，若不清晰，可调节清晰后，读出水平度盘或竖直度盘以及测微尺上的读数。3.3经纬仪的使用2整平3.3经纬仪的使用3瞄准3.4水平角测量3.4.1测回法用于测量两个目标所构成的水平角3.4.2方向法用于测量三个及其以上目标所构成的水平角3.4.1测回法1方法在角顶O上安置经纬仪，对中整平盘左测回先用盘左位置照准起始目标A，配度盘：

转动度盘变换手轮配置读数为0°04′左右，然后读出读数aL；顺时针转动照准部瞄准目标B，读数bL；盘右测回倒镜逆时针盘右照准目标B，读数bR；逆时针转动照准部瞄准目标A读数aL；以上读数记入手簿中。数据计算：

βL=bL－aL

βR=bR－aR

若βL-βR<=40,则β

=(βL﹢βR)/2以上为一个测回观测，为提高精度，可按上述方法观测n个测回，但每测回盘左起始方向应按180°/n配置度盘起始读数。3.4.1测回法2记录13420506B1620524B7156362700830右A2520830B720848B7156301801200右A715639715642900842左A2O

71563671563371563601212左A1O备注各测回平均角值°′″一测回角值°′″半测回角值°′″水平度盘读数°′″竖盘位置目标测站βL-βR<=403.4.1测回法2记录23.4.2方向法-方法若观测目标ABCD，先用盘左顺时针转动依次照准A→B→C→D→A；再盘右逆时针转动照准部依次瞄准目标A→D→C→B→A。 以上读数也依次记入手簿中。以上也为一个测回观测，每测回盘左起始方向也应按180°/n配置度盘起始读数。3.4.2方向法-记录计算900115-102700120900110A9119251812045-10120501812040C13840452284205-104842102284200D5231401423300032233001423300B00206-12180021200200A911922911919912125-102712130912120C138404013840341384240-2031842501384230D52313752313452334002323340523340B27001301800210盘右°′″盘左°′″00000(900120)900125-10900120A2O0000000000(00206)00205-1000200A1O备注各测回平均方向值°′″归零方向值°′″平均方向值°′″2C″水平度盘读数目标测站3.也5林竖直孩角测陷量1一、落竖盘同结构因为正组成观竖直止角的淘水平状视线舰方向迷固定畅，所带以当叉视线默水平净时，枣竖盘盈读数悔是常载数。蔽竖盘亿安置杰在横隙轴上袄望远灯镜一扶侧，筑当望芝远镜余转动跨时，夫竖盘惜转动术但指猾示读椒数的殊指标脆固定用。指弟标与裳竖盘察指标贸水准液管连醒在一棚起，苹当视朽线水剂平、窗气泡泥居中滤时，督竖盘昆读数红为9好0°桐或2水70体°罩。二、邮竖直枣角观吹测与由计算①在探角顶O上安发置经遵纬仪型，对垂中整贡平后雅，盘明左位守置照学准目绳标顶莲端，距调竖郑盘指寄标水歌准管地气泡维居中配，读代数L；②盘右绘照准假目标驻，调谱竖盘催指标耳水准铲管气偶泡居蔑中，办读数R蚀；以上嗓读数会记入福手簿孔中。以上您为一佛个测丢回观让测，槽为提屡高精粒度，灾可按柱上述旋方法侨观测n个测柴回。③援计算恢竖直市角：αL=90浙°－LαR=R－27局0°α=(披αL﹢αR)廊/桂2三、虾竖直唱度盘肝指标动差—您—当汗视线胳水平铸、竖咏盘指屠标水践准管周气泡宫居中湿时，魔竖盘示指标败不指妨向正涝确位攻置，秃而是精有一灾差值x，其为视指标豆差。应其计畜算公拾式为逗：3.皆5探竖直叛角测扫量23.傅5遮竖直稠角观免测记搂录手母簿测站测点竖盘位置竖盘读数°′″竖直角°′″竖直角平均值°′″指标差″备注OM左722330+173630+173615-15竖盘为顺时针注记M右2873600+173600N左952148-52148-52206-15N右2643742-522183.盐6蓝经纬纲仪的象检验君和校损正一、锣经纬静仪应拒满足孟的轴价线条觉件二、探经纬体仪的邀检验内与校脖正3.肠6.滚1经纬潮仪应键满足税的轴谎线条邻件1.辞水准季管轴加垂直互于竖忌轴；2.窃十童字丝秋竖丝词垂直禁于横蔽轴；3.沫横糕轴垂转直于货竖轴绩；4.监视畜准轴恩垂直爬于横墓轴3.兰6.珍2经针纬仪希的检生验与粘校正缘瑞1照准寒部水县准管债的检舞验与犹校正1.熊检验柱：将椅仪器击整平果后，技将照过准部捉旋转屯18述0º，气弟泡仍僻居中思，说则明条烧件满查足。引若气齐泡偏伴离量笨超过当一格强，应际进行续校正茧。2.未校果正：谦先用戒脚螺冬旋校型正偏殿离量哥的一呀半，验再用奋校正兼针拨傍动水痰准管浆校正螺螺丝来使气此泡居匀中。遣反复较检验上校正炎。十字孔丝竖蔬丝垂喂直于邮横轴页的检刮验与未校正1.针检验驱：用瓦十字傻丝中冒点精嘉确瞄痰准一区点状饮目标印，固亮定竖气直制翁动螺野旋后逐，用原微动射螺旋张使望香远镜谅上、殃下移骗动。傲若点酱沿竖爸丝移环动，壳则满宝足条脖件，丙否则买需校达正。2.练校历正：戴打开忙目镜东护盖侄，松健开十愁字丝荐分划铁板固塞定螺桨丝，翼旋转信十字再丝分给划板吗到正挪确位箭置后融，再线旋紧版固定仰螺丝问，盖威上护缎盖。至反复燃检验抵校正笋。3.尤6.桐2经膏纬仪互的检阶验与禾校正乔2视准钩轴垂许直于浊横轴呀的检崖验与泊校正1.温检验冻：选蹄择高纯差不棉大相芹距约狮60堤米的A、请B两点哑，在片其中斥点安志置仪悄器，A点设杯标志扇，B点横诉放一齐根直产尺，蜘并使A点、B尺和亦仪器秀的高刺度大踏致相钢同。杀盘左谜瞄准A点，匙固定辈照准阿部，卸纵转往望远喜镜，慎在B尺读吹数为B1。盘右博操作唉读数啊为B2。若B1与B2重合译，则呆满足士条件他，否拦则计疲算视呆准误遍差c=ρ·B1B2/4出D，若c＞帆60滑″时应芒进行浪校正医。2.沉校搏正：富盘右窄位置爱保持B尺不而动，篮在B尺上谨定出B3点，弹使B2B3=甚B1B2/4者，用校待正针趟拨十霉字丝妄校正凝螺丝芒，一塘松一裹紧，畜平移开十字泡丝分吩划板轰，直胖到十已字丝回交点效与B3点重远合，急最后犁旋紧陶螺丝页。反某复检坟验校谦正。横轴毁垂直净于竖辛轴的誓检验春与校逝正1.第检验敌：在姜距墙烂30市米处惧安置歉仪器雁，盘能左瞄跨准墙汽上一砌个明闲显高男点P，仰角杯应大腊于3漂0°。固阻定照氏准部危，将戚望远庭镜大此致放双平。律在墙姜上标配出十雅字丝疫中点猾所对唐位置P1；盘右躲同法遭标出P2。若P1与P2重合宵则满瘦足条肚件，绸否则径当横戚轴误竟差为i验＞2溉0″时需节校正葡。2.沟校逆正：绒找出P1与P2的中酷点PZ，打开未支架伤护盖无，旋虏转支环架内郑的校狼正螺戒丝，苹使横轧轴一雄端抬勉高或津降低类，使茅十字押丝交拔点与PZ重合谦。此年项校圾正应亚由专碰门机态构进事行。3.辈6.越2经哈纬仪例的检施验与埋校正脾3竖轴蛛指标依差的真检验抬和校笔正光学催对中脆器的绑检验书校正3.滴6.园2经抚纬仪养的检葬验与抹校正灿43.异6.枪2经普纬仪骗的检捕验与续校正房诚53.摸7申角度本测量马误差兵与注圈意事纷项一、伏角度狂测量冻误差藏分析1.垃仪器役误差启：水树平角遥测量翼时有剃照准伙部偏疏心误垒差、疲视准营误差葱、横逆轴误释差，比它们览可盘撇左盘婆右观糖测取领平均运值消削除；慌还有甘度盘朱刻划趴不均悟匀误懂差，营可采扮用配丘置度抹盘读降数的黑方法袋减弱总其影肉响；谷竖轴序倾斜淘误差番无法告采用沸观测纪方法烫减弱弹或消夕除，悬应严撒格检忌校水索准管蹲和仔次细整央平。圣竖直掌角测标量时备有竖旋盘指奖标差鉴，盘访左盘舌右观雨测取眉平均往值可昆消除假。2.葡观测汗误差铜：有瞒对中咸误差丧，其易可采孙取强气制归兔心或估加改详正数亡的方降法消然除；舒目标桃偏心谨误差妙，尽清量瞄慨准目絮标底虏部，跨计算捞改正配数；尚照准木误差微，是勿偶然缓误差鬼；读翼数误刘差，董取决膀于仪臂器读法数设等备。3.扁外界替条件隙的影处响应选截择微始风多后云、持空气述清晰明度好壮、大央气湍路流不悼严重嫂的条笑件下兆观测伤。二、滋角度进观测泻注意陵事项安置全仪器两高度希适中子，转闭动照洁准部葱