工程测量-第3章角度测量

第三章角度测量宋建学郑州大学土木工程学院施工教研室郑州大学土木工程学院测量实验室2011-11郑州大学土木工程学院宋建学第3章角度测量（6学时）内容：水平角观测原理，DJ6级经纬仪的构造，读数方法，DJ2级经纬仪；用测回法进行水平角观测；竖直角测量原理，竖直角观测和计算，竖盘指标差；水平测量误差分析，电子经纬仪，激光经纬仪理解：水平角观测原理，DJ6级经纬仪的构造，DJ2级经纬仪，竖直角测量原理，电子经纬仪，激光经纬仪熟悉：竖直角观测和计算，竖盘指标差；水平测量误差分析掌握：DJ6经纬仪读数方法，用测回法进行水平角观测。2郑州大学土木工程学院宋建学

角度测量分为水平角（horizontalangle）测量与竖直角(verticalangle)测量。常用仪器是光学经纬仪(theodolite)、电子经纬仪(electronic

theodolite,简记为ET)及全站仪(totalstation,简记为TS)等。水平角测量用于求算点的平面坐标，竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化成水平距离等。3郑州大学土木工程学院宋建学

3.1水平角测量原理

地面上一点至两目标的两条方向线在水平面上投影的夹角，称为水平角。工程测量中水平角通常用β表示，其取值范围为0°～360°。

如图所示，为了测出地面上一点C与两目标A和B所夹的水平角，以过C点的铅垂线上任一点O为中心，水平地放置一个带有刻度的圆盘，通过CA、CB，各作一竖直面，设这两个竖直面在刻度盘上截取的读数分别为a和b，则所求水平角之值为β

=b-a。水平角测量原理4郑州大学土木工程学院宋建学5郑州大学土木工程学院宋建学

3.2

DJ6级光学经纬仪

经纬仪的种类繁多，如按工作原理区分，可以分成光学经纬仪和电子经纬仪。现在工程中大量使用的是光学经纬仪，但电子经纬仪发展很快，且在价格上已与同级光经纬仪相当甚至更低，具有很大的发展潜力。

我国对经纬仪编制了系列标准，分为DJ07，DJ1、DJ2、DJ6等级别。其中D、J分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母，07，2、6等数字，表示该仪器所能达到的精度指标。如DJ6表示一测回水平方向中误差不超过6″。6郑州大学土木工程学院宋建学

3.2.1、DJ6级光学经纬仪构造

DJ6级光学经纬仪是目前工程上使用最为广泛的经纬仪。它由基座、水平度盘和照准部三部分组成。7郑州大学土木工程学院宋建学DJ6级光学经纬仪构造8郑州大学土木工程学院宋建学9郑州大学土木工程学院宋建学DJ6级光学经纬仪

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(1)

基座

其上有三个脚螺旋，用来整平仪器，操作方法与水准仪整平基本相同。(2)

水平度盘

水平度盘是光学玻璃制成的圆环，用来测量水平角。其上刻有从0°～360°的分划线，顺时针方向注记，相邻两分划线间的格值一般为1°。

经纬仪上通常设有复测系统，常用的有复测扳手和拨盘手轮两种。复测的目的是多次变换起始目标在水平度盘上的位置，重复测角，以减少度盘分划不均匀对测量结果的影响。当复测扳手扳上时，水平度盘与照准部分离，照准部转动而度盘不动。当复测扳手扳下时，水平度盘与照准部结合在一起，没有相对转动，无论照准部如何转动，度盘读数不变。采用拔盘手轮的经纬仪，可以在照准部不动的情况下，拨动水平度盘，从而改变起始目标的读数。11郑州大学土木工程学院宋建学（3）照准部

照准部包括望远镜及其支架、竖盘、测微装置、照准部水准管、竖轴等。

望远镜（提供视准轴CC）与装在支架上的横轴（几何轴线为HH）固结，可绕横轴俯仰。竖轴（几何轴线为VV）插在轴套内，可使整个照准部绕竖轴作水平方向回转。

经纬仪的构造确保CC⊥HH，同时HH⊥VV。于是，当望远镜绕横轴旋转其视线将扫过一个铅垂面。这就是经纬仪能够进行工程结构物竖直度校正的基础。经纬仪的轴线关系

另外，在经纬仪上还设有光学对中器，以便将经纬仪的竖轴安置在测角顶点的垂线上。

12郑州大学土木工程学院宋建学

3.2.2、读数方法

读数的主要设备为读数窗内的分微尺。上面的窗格里是水平度盘及分微尺的影像，用“Hz”表示；下面的窗格里是竖直度盘和分微尺的影像，用“V”表示。水平度盘与竖直度盘上1°的分划间隔，成像后与分微尺的全长相等，分微尺分成60等分，每格表示1′，可估读到0.1′，即6″，所以，DJ6级经纬仪读到的秒值必是6″的整数倍。

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读数时，首先由落在分微尺上的度盘分划值读出整度数；再由分微尺读出其零线至该度盘刻划线间的整分值及估读的秒值；最后，将两者相加，即得最终读数值。图中，平盘的读数值是214°54′42″，而竖盘的读数是79°05′30″

工程测量中要求分和秒的值必须写成两位，以减少错误。14郑州大学土木工程学院宋建学分微尺读数示意图15郑州大学土木工程学院宋建学

3.3

DJ2级光学经纬仪在结构上，除望远镜的放大倍数稍大（30/28倍），照准部水准管灵敏度较高（分划值为20″/2mm）、度盘格值更精细外，主要表现为读数设备的不同。

随着建设工程项目的高度及规模增大，要求角度测量的精度逐渐提高，DJ2级光学经纬仪有取代DJ6级光学经纬仪的趋势。16郑州大学土木工程学院宋建学

DJ2级光学经纬仪读数设备有如下两个特点：(1)DJ6级光学经纬仪采用单指标读数，受度盘偏心的影响。DJ2级经纬仪采用对径重合读数法，相当于利用度盘上相差180°的两个指标读数并取其平均值，可消除度盘偏心的影响。(2)DJ2级光学经纬仪在读数显微镜中只能看到水平度盘或竖直度盘中的一种，读数时，必须通过转动换像手轮，选择所需要的度盘影像。17郑州大学土木工程学院宋建学

以下简介DJ2经纬仪的读数方法。

如图所示，瞄准目标后调节经纬仪上的测微轮（此时照准部已固定），使度盘正倒像精确吻合。首先从读数窗中读取整度数74；再从“分”读数的十位和个位得到整分数47；最后从“秒”读数的十位和分划线得到秒的整数值及估计值16.0″

；最终读数即为74°47′16.0″。显然，这种经纬仪可以估读的最小值是0.1″。分读数的个位秒读数的十位度盘正倒像吻合分读数的十位18郑州大学土木工程学院宋建学

3.4水平角观测3.4.1、经纬仪安置

用经纬仪观测水平角，应先将经纬仪安置在角的顶点上，安置仪器包括对中和整平两项内容，现分述如下:（1）、对中（centering）

对中可以采用垂球(suspendedweight)和光学对中器(opticalplummet)。

垂球通常悬挂在三脚架上，用垂球对中时，悬挂垂球的线长要调节合适，对中误差一般可小于3mm。

要求精确对中时，应使用光学对中器，其对中误差不应大于1mm。使用光学对中时，首先旋转对中器的目镜，使分划板的刻划圈清晰；再推进或拉出对中器的目镜管，使地面点标志呈像清晰；然后在架头上平移经纬仪，直到地面标志中心与对中器刻划圈中心重合。19郑州大学土木工程学院宋建学20郑州大学土木工程学院宋建学（2）、整平（leveling-up）

整平是利用基座上三个脚螺旋(或称整平螺旋)使照准部水准管气泡居中，从而使竖轴竖直。整平误差，即整平后气泡的偏离量，最大不应超过一格。

整平与对中这两步工作需反复交替进行，才能满足安置仪器的精度要求。21郑州大学土木工程学院宋建学（3）、瞄准（alignment）

先松开望远镜制动螺旋和照准部水平制动螺旋，将望远镜指向天空，调节目镜使十字丝清晰（因为测量员的视力基本稳定，这项工作不需每次瞄准都做）。然后通过瞄准器瞄准目标，使目标成像在望远镜中近于中央的部位，旋紧照准部和望远镜制动螺旋。转动物镜对光螺旋，使目标成像清晰并注意消除视差。最后，用望远镜竖直微动螺旋和照准部水平微动螺旋精确瞄准目标。

瞄准时应尽量瞄准目标位置固定的底部，以减少目标偏心差。22郑州大学土木工程学院宋建学

3.4.2、测回法观测水平角

测回法常用于测量两个方向之间的单角，下面以图中测量∠123为例，说明其步骤。测回法测角

23郑州大学土木工程学院宋建学（1）、在角的顶点2上安置经纬仪，对中、整平。（2）、将经纬仪安置成盘左位置（竖盘在望远镜左侧，又称正镜）。转动照准部并俯仰望远镜，精确瞄准左侧目标点1，读取水平度盘读数aL，记入测回法观测手簿。（3）、松开照准部水平制动螺旋，顺时针转动照准部至右侧目标3，读取水平度盘读数bL，记入手簿；则角值βL

=bL-aL

，记入观测手簿中“半测回角值栏”中。

至此，完成上半测回的观测，βL为上半测回得到的角值。24郑州大学土木工程学院宋建学（4）、松开望远镜制动螺旋，倒转望远镜成盘右位置（竖盘在望远镜右侧，又称倒镜）。首先转动照准部瞄准右侧目标3，读取水平度盘读数bR，记入手簿。（5）、逆时针转动照准部，瞄准左侧目标1，读取水平度盘读数aR，记入手簿，算出角值

βR

=bR-aR

。至此，完成一个测回的观测25郑州大学土木工程学院宋建学

测回法记录手薄

26郑州大学土木工程学院宋建学

上、下半测回合为一个测回(observationset)。当用DJ6级光学经纬仪观测时，βL与βR之差的绝对值应不大于40″。如符合要求，取两个半测回角值的平均值作为该测回的最后结果：

为了提高测角精度，往往要观测多个测回。为了减少度盘分划误差的影响，各测回之间应根据测回数，按下式变换水平度盘位置。

例如，欲观测两个测回，则第一测回的起始方向读数可安置在略大于0°处；第二测回的起始方向读数应安置在90°附近处。

式中：n－测回数

j－测回序号。27郑州大学土木工程学院宋建学

安置水平度盘起始方向读数为某一指定值的方法，按仪器构造的不同而异。对于装有复测扳钮的经纬仪，先扳上复测扳钮（度盘与照准度分离），转动照准部，使水平度盘置于所需要的读数，然后扳下复测扳钮（度盘与照准度结合），此时转动照准部，水平度盘读数保持不变，当瞄准目标后，再将复测扳钮往上扳，即可继续进行观测。

对于安装有水平度盘位置变换手轮的经纬仪，先转动照准部，用望远镜瞄准目标，然后转动水平度盘位置变换手轮，使水平度盘读数为所需要的度盘读数，随即关上水平度盘位置变换手轮的护罩，以防在观测过程中碰动该手轮。有些经纬仪的水平度盘位置变换手轮装有弹簧保护装置，使用时将手轮推压进去，转动手轮，使水平度盘转到所需要的读数，然后松开手轮，即可继续进行观测。28郑州大学土木工程学院宋建学

当观测两个或两个以上测回时，各测回所测得的角值之差，对于DJ6级经纬仪应不大于24″。经检验合格后，取各测回角值的平均值作为最后结果，记入观测手簿中“各测回平均角值”栏内。29郑州大学土木工程学院宋建学

3.4.3、方向观测法观测水平角

在一个测站上，当观测方向超过两个时，常采用方向观测法。用此方法观测时，在依次观测所需的各个目标之后，应再次观测起始方向（称为归零），故这种方法也称为全圆方向法。

如图，O为测站点，A、B、C、D为目标点，欲测定O到各目标及各目标之间的水平角，观测步骤如下：30郑州大学土木工程学院宋建学（1）、将经纬仪安置于O点，对中、整平。（2）、选择距离较远的点作为起始方向，称为零方向，本例中选择A为起始方向。用盘左位置瞄准A点，设置水平度盘位置（0°01′06″），记入方向观测法记录手簿。（3）、松开水平制动螺旋，顺时针方向转动照准部，依次瞄准B、C、D三个目标点，并读数、记录。继续顺时针方向转动照准部，再次瞄准A点，称为归零，并读数（0°01′18″）、记录。至此，完成上半测回的观测。

31郑州大学土木工程学院宋建学无论采用测回法或方向观测法，在同一测回内均不能第二次改变水平度盘位置，需测多个测回时，各测回间设置起始目标点水平度盘位置。（4）、倒转望远镜成盘右位置，瞄准A点并读数（180°01′06″）、记录，然后逆时针方向转动照准部，依次瞄准D、C、B、A各目标点，并读数、记录。至此，完成下半测回的观测。上、下半测回合为一个测回。32郑州大学土木工程学院宋建学方向观测法记录手簿33郑州大学土木工程学院宋建学（5）、方向观测法成果计算（a）、归零差的计算分别计算上、下半测回归零差，应符合水平角方向观测法的技术要求。一旦超限，应及时重测。如本例中，第一测回上半测回时，零方向归零差为：（b）、两倍照准差2C计算同一方向盘左、盘右的读数差值称为两倍照准差2C，应符合水平角方向观测法的技术要求。

2C＝盘左读数－（盘右读数±180°）

如本例中，第一测回OA方向两倍照准差为：

2C＝0°01′06″－（180°01′00″±180°）＝＋6″

34郑州大学土木工程学院宋建学（c）、计算各方向平均读数如本例中，第一测回OA方向的平均读数为：由于起始方向有两个平均读数，故将这两个值再取平均值记入“平均读数”一栏上方的括号内。（d）、计算归零后的方向值将各方向的平均读数减去括号内的起始方向平均读数，即得各方向归零后的方向值。起始方向归零后的方向值均化为0°00′00″。平均读数＝［盘左读数＋（盘右读数±180°）］35郑州大学土木工程学院宋建学如本例中，第一测回OB方向归零后的方向值为：（e）、计算各测回归零后的方向值之平均值先检验各测回归零后的方向值之间的较差，如符合要求，则计算平均值作为最后的观测结果。

如本例中，OB方向平均值为：

（f）、计算水平角将各方向值之平均值相减，即可求得各方向间的水平角值。如本例中，36郑州大学土木工程学院宋建学方向观测法记录手簿37郑州大学土木工程学院宋建学

3.4.4、水平角观测规定（1）、观测所用经纬仪，在作业前，应进行检定。（2）、水平角观测宜用方向观测法。当方向数不多于3个时，可不归零。（3）、水平角观测过程中，气泡中心位置偏离整置中心不宜超过一格。如超出规定，宜在测回间重新整置气泡。（4）、水平角方向观测法技术要求，应执行表中规定。38郑州大学土木工程学院宋建学（5）、水平角观测误差超限时，应在原来位置上进行重测，并应符合下列规定：（a）、两倍照准差变动范围或各测回较差超限时，应重测超限方向，并联测零方向。（b）、下半测回归零差或零方向的两倍照准差变动范围超限时，应重测该测回。（c）、若一测回中重测方向数超过总方向数的三分之一时，应重测该测回。当重测的测回数超过总测回数的三分之一时，应重测该站。39郑州大学土木工程学院宋建学

3.5竖直角观测3.5.1、竖直角测量原理竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角，取值范围为–90°～＋90°，视线向上倾斜，竖直角为仰角，符号为正；视线向下倾斜，竖直角为俯角，符号为负（如图所示）。竖直角测量原理

40郑州大学土木工程学院宋建学竖直角与水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差。不同的是：竖直角两个方向中必有一个是水平方向。工程中常用的经纬仪，当望远镜视准轴水平时，其竖盘读数是一个固定值(90°或270°)，称为始读数。因此，在观测竖直角时，只要观测目标点一个方向并读取竖盘读数，便可求得该目标点的竖直角，而不必观测水平方向。41郑州大学土木工程学院宋建学

3.5.2、竖直度盘光学经纬仪竖盘装置包括：竖盘、竖盘指标、竖盘指标水准管、竖盘指标水准管微动螺旋。42郑州大学土木工程学院宋建学竖盘固定在望远镜旋转轴的一端，当望远镜在竖直面内上、下俯仰时，竖盘也随之转动，而用来读取竖盘读数的指标则永远竖直向下，不随望远镜转动。竖盘指标与指标水准管连结在一个微动架上，转动竖盘水准管微动螺旋，可使指标在竖直面内作微小移动。当竖盘水准管气泡居中时，指标就处于正确位置。常用光学经纬仪的竖盘由一个光学玻璃圆环制成，上面有0°～360°的顺时针分划注记。当竖盘水准管气泡居中且望远镜视线水平时，盘左位置的竖盘读数为90°，盘右应为270°。43郑州大学土木工程学院宋建学3.5.3、竖直角的观测和计算

以下讨论竖直角的观测方法。（1）、观测（a）、仪器安置于测站点O上，盘左使十字丝瞄准目标点M。（b）、旋转竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中（有竖盘指标自动归零装置时，本步可省略）。读取竖盘读数L=71°55′06″，记入竖直角观测手薄。（c）、盘右位测量，读取竖盘读数R=288°05′06″，

记入手薄。（d）、重复以上步骤，可测量出目标点N处数据，记入手薄。44郑州大学土木工程学院宋建学（2）、竖直角计算

竖直角是始读数α与观测目标的读数之差。盘左、盘右时，始读数分别为90°和270°。由于存在测量误差，实测值αL与αR不相等，取其平均值为一测回竖直角，最后：当盘左测竖角时：当盘右测竖角时：45郑州大学土木工程学院宋建学竖直角观测手薄

46郑州大学土木工程学院宋建学3.5.4、竖盘指标差

当望远镜视线水平、竖盘指标水准管气泡居中时，其竖盘指标不指在90°或270°的位置，而与正确位置（90°或270°）相差一个小角度x,

x称为竖盘指标差。指标差x有正、负之分，规定当竖盘指标偏于正确位置左侧时，x为正；当竖盘指标偏于正确位置右侧时，x为负。当x为正时，盘左始读数应为90°+x

，则正确的竖直角应为同样，盘右始读数应为270°+x

，则正确的竖直角应为47郑州大学土木工程学院宋建学则可推导出：由上式知，不论经纬仪是否存在指标差，只要用盘左、盘右取平均的方法观测竖角，总能得到正确的竖角值。这种观测方法适用于待观测的竖角数目有限的情况。

指标差x可用来检查观测质量，同一测站上观测不同目标时，指标差的变动范围，对DJ6级经纬仪来说不应超过25″。48郑州大学土木工程学院宋建学

3.5.5、竖盘指标自动归零补偿装置竖盘指标差自动归零补偿装置的原理与自动安平水准仪中的自动安平补偿原理基本相同。它在指标和竖盘间悬吊一透镜，当视线水平时，指标处于铅垂位置，通过透镜读出正确读数，如90°。当仪器产生一微小倾斜后，由于透镜被悬吊，它在重力作用下会摆动至平衡位置，此时指标通过透镜的边缘部分折射，仍能读出90°的读数，从而达到竖盘指标自动归零的目的。使用这种经纬仪观测竖直角时，免除了调节竖盘指标水准管气泡居中的操作，从而能简化作业程序，提高工作效率。

竖盘指标自动归零的补偿范围一般为2′。49郑州大学土木工程学院宋建学

3.6水平角测量的误差有许多因素会引起水平角观测误差，研究这些误差的成因及性质，从而找出控制误差的方法，以提高观测质量，这是测量工作的一个重要内容。3.6.1、仪器误差经纬仪有照准部水准管轴LL，竖轴VV，横轴HH及视准轴CC

等几条主要轴线。这些轴线应满足一定的几何关系。在水平角测量原理要求，经纬仪能置平，且置平后望远镜高低俯仰时，其视准轴应扫出一竖直面。50郑州大学土木工程学院宋建学要满足这一基本条件则必须满足：水准管轴水平则竖轴处在竖直状态，即要求VV⊥LL；横轴处于水平位置，故又有HH⊥VV；视准轴垂直于横轴，即CC⊥HH。51郑州大学土木工程学院宋建学（1）、视准轴误差（照准差）望远镜视准轴CC不垂直于横轴HH时，其偏离垂直位置的角值c称视准误差或照准差。此时望远镜旋转时将扫出圆锥面，当望远镜水平时误差最小。照准差正、倒镜相反，其影响可以用正、倒镜观测取平均值的方法来消除。（2）、横轴误差（支架差）横轴与竖轴不垂直时，望远镜俯仰时将扫出斜平面，当望远镜水平时误差为零。支架差正、倒镜相反，其影响可以用正倒镜观测取平均值的方法来消除。52郑州大学土木工程学院宋建学（3）、竖轴倾斜误差在使用经纬仪时是以调平水准管轴LL来实现VV轴竖直的。当LL与VV不垂直时，即使LL水平，VV也不在铅垂位置上。观测角度时，仪器竖轴不处于铅垂方向，而偏离一个δ角度，称竖轴误差。

竖轴误差无法用盘左、盘右取平均值的方法消除，因此，在观测前应严格检验仪器，观测时仔细整平，并始终保持照准部水准管气泡居中（照准部水准管气泡偏离不超过1格）。

当经纬仪存在竖轴差时，只能通过检修仪器的方法消除其影响。53郑州大学土木工程学院宋建学（4）、度盘偏心差照准部旋转中心与水平度盘分划中心不重合，使读数指标所指的读数含有误差，称度盘偏心差。采用对径分划符合读数可以消除度盘偏心差的影响（如DJ2）。对于单指标读数的仪器（如DJ6），可通过盘左、盘右取平均值的方法来消除偏心误差。（5）、度盘刻划不均匀误差由于仪器加工工艺不完善，度盘刻划总是或多或少存在误差，这项误差一般很小。为了提高测角精度，在观测水平角时，利用复测器扳手或水平度盘位置变换手轮在多个测回之间按一定方式（180°/n）变换水平度盘起始位置的读数，可以有效地减小度盘刻划误差的影响。54郑州大学土木工程学院宋建学

3.6.2、观测误差（1）、对中误差观测水平角时，对中不准确，使得仪器中心与测站点中心不在同一铅垂线上会产生对中误差，也称测站偏心差。如图所示，设待测角为∠ABC，对中偏差e，实测角为∠AB′C，两者之差即对中误差。由图可知：55郑州大学土木工程学院宋建学由上式可知，对中误差的影响ε与偏心距成正比，与边长成反比。当β＝180°，θ＝90°时，ε角值最大。如假定此时e＝3mm，D1=D2=100m，则对中误差ε＝12.4″。

这项误差不能通过观测方法消除，所以测水平角时要仔细对中，在短边测量时更要严格对中。56郑州大学土木工程学院宋建学（2）、目标偏心误差

目标偏心误差是由于标杆倾斜引起的。当标杆杆长为d，杆倾角为时，目标偏心差为：

目标倾斜对水平角影响为：

从上式可见，目标偏心误差对水平角影响与e成正比，与边长D成反比。为了减少这项误差，测角时标杆应竖直，并尽可能瞄准标志底部。57郑州大学土木工程学院宋建学（3）、瞄准误差测角时由人眼通过望远镜瞄准目标产生的误差称为瞄准误差。人眼最小分辨视角60秒，J6望远镜放大率V＝26倍，则使用J6经纬仪时的瞄准误差为：

瞄准误差无法消除，它取决于望远镜的放大率V，人眼的分辨能力，目标的形状、大小、颜色、亮度等。因此，在水平角观测时，除适当选择经纬仪外，还应尽量选择适宜的标志、有利的气候条件和观测时间，并仔细瞄准以减小误差。58郑州大学土木工程学院宋建学（4）、读数误差读数误差与读数设备、照明情况和观测者的经验有关，其中主要取决于读数设备。人眼可估读到读数装置最小格值（t）的十分之一，以此作为读数误差对DJ6经纬仪读数误差为±6″。59郑州大学土木工程学院宋建学

3.6.3、外界条件的影响角度观测在一定的外界条件下进行，外界条件对观测质量有直接影响，如松软的土壤和大风影响仪器的稳定，日晒和温度变化影响水准管气泡的运动，大气层受地面热幅射会引起目标影像的跳动等。这些都会给角度测量带来误差，因此，应选择有利的观测条件，尽量避免不利因素对角度测量的影响。60郑州大学土木工程学院宋建学

3.6.4、水平角观测注意事项（1）仪器安置高度应合适，脚架应踩实，中心螺旋拧紧，观测时手不扶脚架，转动照准部及使用各种螺旋时，用力要轻。（2）观测目标的高度相差较大，特别要注意仪器整平。（3）对中要准确。测角精度要求越高，或边长越短，则对中要求越严格。（4）认真消除视差，尽量用十字丝交点照准目标底部。（5）按观测顺序记录水平度盘读数，注意检查限差。发现超限，立即重测。（6）水准管气泡应在观测前调好，一测回过程中不允许再调，如气泡偏离中心超过一格时，应再次整平重测。61郑州大学土木工程学院宋建学3.7经纬仪的检验和校正经纬仪在使用前要经过检验，必要时需对其可调部件加以校正，使之满足要求。

经纬仪的主要轴线有：照准部水准管轴LL、仪器竖轴VV、望远镜视准轴CC、望远镜的旋转轴（即横轴）HH。各轴线应满足的几何条件是：（1）、照准部水准管轴垂直于仪器的竖轴(LL⊥VV)；（2）、十字丝竖丝垂直于横轴HH；（3）、望远镜视准轴垂直于横轴

(CC⊥HH)；（4）、横轴垂直于竖轴(HH⊥VV)。

除以上条件外，经纬仪需观测竖直角，其竖盘指标差也应检验和校正。62郑州大学土木工程学院宋建学

3.7.1水准管轴垂直于仪器竖轴(LL⊥VV)检验和校正（1）、检验：将仪器大致整平后，转动照准部使水准管平行于一对脚螺旋的连线，调节脚螺旋使水准管气泡居中。然后转动照准部180度，此时如气泡仍然居中，则说明条件满足，如果偏离量超过一格，应进行校正。（2）、校正：校正方法同水准仪。先用脚螺旋使气泡向居中位置移动偏离量的一半，然后调整水准管校正螺丝，使气泡居中。此过程需反复进行直至仪器旋转到任何位置水准管气泡皆居中时为止，最后拧紧校正螺丝。对于有圆水准器的经纬仪，可在水准管气泡校正完毕后，严格整平仪器，若圆水准器气泡不居中，则可调节圆水准器的校正螺丝，使气泡居中。63郑州大学土木工程学院宋建学3.7.2、十字丝竖丝垂直横轴HH的检验校正（1）、检验：用十字丝交点精确照准远处一清晰目标点。旋紧水平制动螺旋与竖直制动螺旋，慢慢转动望远镜竖直微动螺旋，如目标点始终不离开竖丝，则条件满足，否则需要校正。（2）、校正：旋下目镜分划板护盖，微微旋松十字丝分划板的四个固定螺丝，转动十字丝分划板，然后再作检验，待条件满足后再拧紧各固定螺丝，并旋上护盖。64郑州大学土木工程学院宋建学3.7.3、视准轴垂直于横轴(CC⊥HH)检验和校正（1）、检验：检验J6级经纬仪，常用四分之一法。

盘左(b)盘右四分之一法如图所示，在O点安置经纬仪，向两侧各量出约30米距离，定出A、B两点。A点设固定标志，在B点处与仪器同高水平放置一短尺。65郑州大学土木工程学院宋建学盘左，瞄准A点，关闭水平止动，倒转望远镜，在短尺上读数B1；

盘右，瞄准A点，关闭水平止动，倒转望远镜，在短尺上读数B2；若B1与B2重合，则条件满足。如不重合，则可得出：

D为O点至短尺的水平距离，若c″≤60″满足要求，否则必须校正。66