園林測量_第三章_角度測量課件

1、 第三章 角度測量3.1 角度測量原理3.2 光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造與基本操作3.3 角度測量方法第一節(jié) 角度測量原理一、水平角的概念和測量原理1.水平角的概念地面上相交的兩條直線投影到同一水平面上所夾的角度稱為水平角，即A1B1C1為直線AB和BC的水平角，角值為03602.水平角測量原理：為了測出水平角的大小，設(shè)想在過B點的鉛垂線上任意一點O處，安置一個按順時針注記的全圓量角器(水平度盤)，使其中心與O重合，并安置為水平位置，則度盤與過BC，BA的兩豎直面相交，交線為oa和oc，交線在水平度盤上的讀數(shù)分別為a和c，則圓心角為 =c-a，就是水平角A1B1C1的值。第一節(jié) 角度測量原理二、豎直

2、角的概念和測量原理1.豎直角的概念在同一豎直面內(nèi)，某一傾斜視線與水平線之間的夾角稱為豎直角，簡稱豎角，也稱傾斜角，用表示。視線向上傾斜，角值為正，是仰角；視線向下傾斜，角值為負(fù)，是俯角。豎直角的角值為0 90 。在同一豎直面內(nèi)，視線與鉛垂線的天頂方向之間的夾角稱為天頂角，也叫天頂距，用Z表示，角值為0 180 。2.豎直角測量原理假設(shè)在過O點的鉛垂面內(nèi)，安置一個具有刻度分劃的垂直圓盤(豎直度盤)，并使其中心過望遠(yuǎn)鏡的橫軸，那么，傾斜視線與水平視線的度盤讀數(shù)之差就是豎直角。O第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造與基本操作光學(xué)經(jīng)緯儀的主要特點是采用玻璃度盤和光學(xué)測微裝置光學(xué)經(jīng)緯儀的種類，按精度可分為DJ0

3、7，DJ1，DJ2，DJ6和DJ15等五個級別其中D和J分別為“大地測量”和“經(jīng)緯儀”的拼音的第一個字母級別中的數(shù)字表示儀器的精度，即一測回水平方向中誤差的平均數(shù)本章主要介紹北京光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的TDJ6E型光學(xué)經(jīng)緯儀一、TDJ6E型光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造(一)對中整平裝置包括基座(軸座、軸座固定螺旋、腳螺旋)、垂球或光學(xué)對中器、水準(zhǔn)器(圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器)。儀器可圍繞豎軸水平旋轉(zhuǎn)，豎軸插入軸座的軸套中，并用軸座固定螺旋緊固。(二)照準(zhǔn)裝置包括望遠(yuǎn)鏡(物鏡、目鏡及對應(yīng)的螺旋、粗瞄器、十字絲分劃板)、支架(橫軸)和轉(zhuǎn)動控制裝置(水平制動、微動；垂直制動、微動螺旋)。望遠(yuǎn)鏡圍繞橫軸可垂直翻轉(zhuǎn)。粗瞄器物

4、鏡對光螺旋讀數(shù)顯微鏡目鏡望遠(yuǎn)鏡目鏡轉(zhuǎn)盤手輪及壓桿光學(xué)對點器(對中器)腳螺旋及基座底板豎直度盤反光鏡補償器鎖緊輪水平度盤基座鎖緊輪(固定螺旋)一、TDJ6E型光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造(三)讀數(shù)裝置包括水平度盤及控制裝置、豎直度盤、光路系統(tǒng)、讀數(shù)顯微鏡和測微器。1.水平度盤及控制裝置水平度盤是由光學(xué)玻璃制成的圓盤，邊緣按順時針刻有0360分劃。壓下轉(zhuǎn)盤手輪的壓桿，將轉(zhuǎn)盤手輪推進，轉(zhuǎn)動手輪，可改變水平度盤讀數(shù)。2.豎直度盤及控制裝置豎度盤用于觀測豎直角，盤體垂直固定在橫軸一端，與望遠(yuǎn)鏡同步轉(zhuǎn)動。觀測豎直角時，整平儀器，將補償器鎖緊輪轉(zhuǎn)到ON，即可進行觀測。觀測完畢，要轉(zhuǎn)到OFF，防止損壞補償器。粗瞄器望

5、遠(yuǎn)鏡物鏡垂直微動螺旋照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管水平微動螺旋水平制動扳手圓水準(zhǔn)器垂直制動扳手轉(zhuǎn)盤手輪壓桿轉(zhuǎn)盤手輪一、TDJ6E型光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造3.讀數(shù)顯微裝置包括讀數(shù)顯微鏡、測微器和光路系統(tǒng)。在通過讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)前，需要先打開并轉(zhuǎn)動反光鏡，使讀數(shù)窗內(nèi)亮度適中。讀數(shù)前還要調(diào)整讀數(shù)顯微鏡目鏡，使度盤和分微尺分劃線清晰。H表示水平度盤，V表示豎直讀盤。讀數(shù)時，“度”可以直接讀取。分微尺上把度盤1的弧長分為60格，即每個最小分劃值為1(每10作一注記)，并估讀至0.1，0.1=6。圖中，H讀數(shù)為3203 42，V讀數(shù)為8916 18。二、經(jīng)緯儀的基本基本操作及注意事項(一)經(jīng)緯儀的基本操作經(jīng)緯儀的基本操作包括對

6、中、整平、瞄準(zhǔn)和讀數(shù)。1.對中對中(1)垂球?qū)χ?。將三腳架張開，調(diào)節(jié)支腳長度，使其高度適中，目估架頭大致水平；把垂球掛在連接螺旋的掛鉤上，并把連接螺旋放在架頭的中心，并將支腳的尖端踩入土中。如垂球?qū)χ衅x較大，可移動三腳架。從儀器箱中取出經(jīng)緯儀放于三腳架的架頭上，一手扶住儀器，一手旋緊中心連接螺旋。如垂球尖端與測點偏離較小，可旋松連接螺旋，移動架頭上的儀器，最后再旋緊螺旋。垂球?qū)χ械恼`差應(yīng)小于3mm。(2)光學(xué)對中光學(xué)對中(點點)器對中器對中。儀器經(jīng)過垂球?qū)χ泻?，將垂球摘下。將圓水準(zhǔn)器整平，管水準(zhǔn)器氣泡居中。旋轉(zhuǎn)光學(xué)對點器目鏡螺旋，使十字絲清晰；拉伸或推進對點器，使地面點影像清晰。旋松連接螺旋

7、，雙手扶住儀器在架上平移，使測站點的影像位于光學(xué)對點器的圓圈中心。旋緊連接螺旋，將圓水準(zhǔn)器及管水準(zhǔn)器整平。通過對點器觀察，如測站點影像偏離圓圈中心，需要重復(fù)上述步驟。由于光學(xué)對點器成的是倒像，所以架頭上儀器移動的方向和視覺相反。用光學(xué)對點器對中的精度為1mm。二、經(jīng)緯儀的基本基本操作及注意事項2.整平整平先將經(jīng)緯儀圓水準(zhǔn)器整平，方法與AL25A水準(zhǔn)儀的整平相同。管水準(zhǔn)器的整平：(a)松開水平制動扳手，轉(zhuǎn)動儀器，使管水準(zhǔn)器平行于任意兩個腳螺旋的連線，兩手同時向內(nèi)或向外轉(zhuǎn)動兩個腳螺旋，使氣泡居中；(b)將儀器旋轉(zhuǎn)90，旋轉(zhuǎn)第三個腳螺旋，使氣泡居中。按上述方法反復(fù)操作幾次，直至管水準(zhǔn)器在任何位置，氣

8、泡偏離中央不超過一格為止。技巧：氣泡移動方向與左手大拇指移動方向一致。用光學(xué)對點器對中時，對中和整平會相互影響，應(yīng)反復(fù)調(diào)整，直至兩者都滿足。二、經(jīng)緯儀的基本基本操作及注意事項3.瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)松開水平制動扳手和垂直制動扳手，將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)向明亮的背景，轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋，使十字絲清晰；旋轉(zhuǎn)儀器，通過粗瞄器對準(zhǔn)目標(biāo)，擰緊水平制動扳手；轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋，使目標(biāo)成像清晰，并消除視差；轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡，瞄準(zhǔn)標(biāo)桿的底部，擰緊垂直制動扳手。旋轉(zhuǎn)水平微動和垂直微動螺旋，用十字絲單豎絲精確瞄準(zhǔn)標(biāo)桿底部的中央。如果看不到標(biāo)桿的底部，可用雙豎絲夾住直立的標(biāo)桿。4.讀數(shù)讀數(shù)前應(yīng)熟悉儀器的讀數(shù)裝置和讀數(shù)方法，分清水平度盤和豎直度盤。用

9、分微尺測微器讀數(shù)時，估讀至0.1(6)。二、經(jīng)緯儀的基本基本操作及注意事項(二)使用經(jīng)緯儀的注意事項1.領(lǐng)取儀器時，應(yīng)檢查儀器箱的背帶是否牢固，腳架是否能正常伸縮。2.腳架的開角要適中，連接螺旋要擰緊，但也不要擰得太緊。3.應(yīng)將儀器箱放在平穩(wěn)的地方再打開儀器箱，嚴(yán)禁托在手上或抱著開箱。4.從箱中取出儀器前，要看清儀器在箱內(nèi)的安放位置，避免用后裝箱困難。5.取出儀器時，要一手握住儀器支架，另一手托住儀器；連接腳架時，一手握住儀器，另一手旋緊儀器與腳架間的連接螺旋。6.轉(zhuǎn)動儀器時，應(yīng)先松開制動扳手，轉(zhuǎn)動各種螺旋時，用力要均勻，微動螺旋和腳螺旋都不要旋至極端。7.長距離遷站或通過行走不便的地區(qū)時，應(yīng)

10、將儀器裝箱。短距離移動時，應(yīng)將腳架收攏，制動扳手?jǐn)Q緊，一手抱腳架，另一手扶住儀器，保持儀器近于直立狀態(tài)搬遷，嚴(yán)禁將儀器橫扛在肩上遷移嚴(yán)禁將儀器橫扛在肩上遷移。8.防止烈日暴曬或雨淋；使用儀器時，必須有人看護，防止大風(fēng)將儀器吹倒。測量時盡量將儀器立于路邊，注意躲避車輛，保證人身和儀器安全。9.儀器裝箱前，要將制動扳手?jǐn)Q緊，檢查補償器鎖緊輪是否關(guān)閉。裝箱不能用蠻力。將儀器箱關(guān)上、扣緊、鎖好。儀器箱上嚴(yán)禁坐人。經(jīng)緯儀裝箱位置圖課堂實訓(xùn)課堂實訓(xùn)3-1 經(jīng)緯儀的構(gòu)造和讀數(shù)經(jīng)緯儀的構(gòu)造和讀數(shù)一、目的一、目的熟悉熟悉TDJ6E型光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造，初步掌握經(jīng)緯儀的使用方法。型光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造，初步掌握經(jīng)緯儀的

11、使用方法。二、內(nèi)容二、內(nèi)容1.熟悉熟悉TDJ6E經(jīng)緯儀的一般構(gòu)造，主要部件的名稱、作用和使用方法。經(jīng)緯儀的一般構(gòu)造，主要部件的名稱、作用和使用方法。2.練習(xí)經(jīng)緯儀對中、整平、瞄準(zhǔn)和讀數(shù)的方法。練習(xí)經(jīng)緯儀對中、整平、瞄準(zhǔn)和讀數(shù)的方法。三、儀器及工具三、儀器及工具TDJ6E型光學(xué)經(jīng)緯儀型光學(xué)經(jīng)緯儀1臺，標(biāo)桿臺，標(biāo)桿2根，記錄表和筆。根，記錄表和筆。四、方法提示四、方法提示1.在指定測站點上安置經(jīng)緯儀，熟悉儀器各部件的名稱和作用。在指定測站點上安置經(jīng)緯儀，熟悉儀器各部件的名稱和作用。2.經(jīng)緯儀操作練習(xí)經(jīng)緯儀操作練習(xí)(1)對中練習(xí)：垂球?qū)χ泻笥霉鈱W(xué)對點器對中。三腳架架頭要目估大致水平。對中練習(xí)：垂球?qū)?/p>

12、中后用光學(xué)對點器對中。三腳架架頭要目估大致水平。(2)整平練習(xí)：整平圓水準(zhǔn)器后再整平管水準(zhǔn)器。對中和整平互相影響。整平練習(xí)：整平圓水準(zhǔn)器后再整平管水準(zhǔn)器。對中和整平互相影響。(3)瞄準(zhǔn)練習(xí)：粗瞄后精確瞄準(zhǔn)，用十字絲豎絲瞄準(zhǔn)標(biāo)桿底部的中央。瞄準(zhǔn)練習(xí)：粗瞄后精確瞄準(zhǔn)，用十字絲豎絲瞄準(zhǔn)標(biāo)桿底部的中央。(4)讀數(shù)練習(xí)：調(diào)節(jié)反光鏡使視野明亮，旋轉(zhuǎn)讀數(shù)顯微鏡目鏡使分微尺刻劃讀數(shù)練習(xí)：調(diào)節(jié)反光鏡使視野明亮，旋轉(zhuǎn)讀數(shù)顯微鏡目鏡使分微尺刻劃清晰。估讀至清晰。估讀至0.1。讀數(shù)后請指導(dǎo)教師檢查讀數(shù)是否正確。讀數(shù)后請指導(dǎo)教師檢查讀數(shù)是否正確。課堂實訓(xùn)課堂實訓(xùn)3-1 經(jīng)緯儀的構(gòu)造和讀數(shù)經(jīng)緯儀的構(gòu)造和讀數(shù)五、注意事項五

13、、注意事項六、上交資料：每人上交一份實訓(xùn)報告。六、上交資料：每人上交一份實訓(xùn)報告。軸座、軸座固定螺旋、圓水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器、垂直微動螺旋、水平微動螺旋第三節(jié)第三節(jié) 角度測量方法角度測量方法一、水平角測量一、水平角測量(一一)測回法測回法豎直度盤位于望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸方向左側(cè)的，為豎直度盤位于望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸方向左側(cè)的，為盤左盤左，也稱，也稱正鏡正鏡；豎直度；豎直度盤位于視準(zhǔn)軸方向右側(cè)的，為盤位于視準(zhǔn)軸方向右側(cè)的，為盤右盤右，也稱，也稱倒鏡倒鏡。測回法多用于觀測兩個方向之間的測回法多用于觀測兩個方向之間的單水平角單水平角。分為上半測回和下半測分為上半測回和下半測回，上、下半測回合稱為一測回?；?，上、下半測回合

14、稱為一測回。盤左讀數(shù)：盤左讀數(shù)：目標(biāo)目標(biāo)A：a a左左目標(biāo)目標(biāo)B：b左左 左左=b左左-a a左左盤右讀數(shù)：盤右讀數(shù)：目標(biāo)目標(biāo)A：a a右右目標(biāo)目標(biāo)B：b右右 右右=b右右-a a右右一、水平角測量 (一)測回法盤左時的水平角：盤左時的水平角： 左左=b左左-a a左左盤右時的水平角：盤右時的水平角： 右右=b右右-a a右右計算角值時，計算角值時，均用右邊目標(biāo)讀數(shù)均用右邊目標(biāo)讀數(shù)b減去左邊目標(biāo)讀數(shù)減去左邊目標(biāo)讀數(shù)a a ，不夠，不夠減時加上減時加上360。上下半測回合稱為一個測回。用上下半測回合稱為一個測回。用DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀測角時，上、光學(xué)經(jīng)緯儀測角時，上、下兩個半測回所測角值之差不超過下

15、兩個半測回所測角值之差不超過40時，取盤左、盤右兩時，取盤左、盤右兩次角值的平均值作為一個測回的測角結(jié)果，即次角值的平均值作為一個測回的測角結(jié)果，即 =( 左左+ 右右)/2若上、下兩個半測回所測角值之差超過若上、下兩個半測回所測角值之差超過40，則應(yīng)重新觀測。，則應(yīng)重新觀測。當(dāng)測角精度要求較高時，需要觀測當(dāng)測角精度要求較高時，需要觀測n個測回。為了減小度盤刻個測回。為了減小度盤刻劃不均勻的誤差，每個測回應(yīng)按劃不均勻的誤差，每個測回應(yīng)按180/n的差值變換度盤起始位的差值變換度盤起始位置。置。同一測回里只在上半測回瞄準(zhǔn)第一個目標(biāo)的時候才改變同一測回里只在上半測回瞄準(zhǔn)第一個目標(biāo)的時候才改變水平度

16、盤起始位置水平度盤起始位置( (轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤手輪轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤手輪) )，其他觀測時不要轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，其他觀測時不要轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤手輪。手輪。一、水平角測量 (一)測回法【例3-1】如前圖所示，用經(jīng)緯儀測回法觀測水平角 ，盤左時目標(biāo)A的讀數(shù)為00110，目標(biāo)B的讀數(shù)為1471230；盤右時目標(biāo)B的讀數(shù)為3271255，目標(biāo)A的讀數(shù)為1800150，球該測回的水平角。解：左=b左 - a左=1471230- 00110 = 1471120右=b右 - a右=3271255 -1800150 = 1471105因左 - 右= 1471120 -1471105 =+15 +40故 =(1471120 + 1471105

17、)/2= 1471113一、水平角測量一、水平角測量 (一一)測回法測回法水平角水平角( (測回法測回法) )觀測手簿觀測手簿571355B14711102700245右右A2371340B14711081471105900235左左AO3271255B14711051800150右右A1471230B147111114711131471120 00110左左AO備注備注各測回平均值各測回平均值 一測回角值一測回角值 半測回角值半測回角值 水平度盤讀數(shù)水平度盤讀數(shù) 豎直度豎直度盤位置盤位置目標(biāo)目標(biāo)測站測站上、下兩個半測回所測角值之差不超過上、下兩個半測回所測角值之差不超過40*(二)方向觀測法

18、(全圓測回法)若在一個測站上需要觀測三個以上方向，如圖所示，若在一個測站上需要觀測三個以上方向，如圖所示，O為測站點，為測站點，A，B，C，D為四個觀測目標(biāo)，欲測定為四個觀測目標(biāo)，欲測定O到各到各目標(biāo)方向之間的水平角，可采用方向觀測法，步驟如下：目標(biāo)方向之間的水平角，可采用方向觀測法，步驟如下：1.將經(jīng)緯儀安置于測站將經(jīng)緯儀安置于測站O上，選擇上，選擇A為起始方向為起始方向(即即零方零方向向)，盤左，瞄準(zhǔn)，盤左，瞄準(zhǔn)A，將水平度盤調(diào)至略大于，將水平度盤調(diào)至略大于0讀數(shù)讀數(shù)a1處，處，順時針方向轉(zhuǎn)動儀器，依次瞄準(zhǔn)目標(biāo)順時針方向轉(zhuǎn)動儀器，依次瞄準(zhǔn)目標(biāo)B，C，D各點，分各點，分別讀取水平度盤讀數(shù)別讀

19、取水平度盤讀數(shù)b1，c1，d1；繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)儀器，；繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)儀器，再次瞄準(zhǔn)起始方向再次瞄準(zhǔn)起始方向A并讀數(shù)為并讀數(shù)為a1，這一步稱為，這一步稱為歸零歸零。歸零的目的是檢查在觀測的過程中，水平度盤是否發(fā)生變動。歸零的目的是檢查在觀測的過程中，水平度盤是否發(fā)生變動。兩次瞄準(zhǔn)零兩次瞄準(zhǔn)零方向的讀數(shù)之差，稱為半測回歸零差，方向的讀數(shù)之差，稱為半測回歸零差，DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的半測回歸零差的光學(xué)經(jīng)緯儀的半測回歸零差的限差為限差為18。如歸零差超限，應(yīng)重測該半測回。如歸零差超限，應(yīng)重測該半測回。2.縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡成盤右位置，瞄準(zhǔn)起始方向縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡成盤右位置，瞄準(zhǔn)起始方向A，讀數(shù)，讀數(shù)a2，然后逆時針方向

20、旋，然后逆時針方向旋轉(zhuǎn)儀器，依次觀測轉(zhuǎn)儀器，依次觀測D，C，B各方向，最后回到各方向，最后回到A點方向，記錄讀數(shù)點方向，記錄讀數(shù)d2，c2，b2，a2，完成下半測回，檢查半測回歸零差是否超限。，完成下半測回，檢查半測回歸零差是否超限。以上完成了一個測回。當(dāng)精度要求較高時，可觀測以上完成了一個測回。當(dāng)精度要求較高時，可觀測n個測回，每測回也按個測回，每測回也按180/n的差值變換度盤的起始位置。的差值變換度盤的起始位置。*(二)方向觀測法(全圓測回法)3.計算與限差計算與限差半測回歸零差的計算。即計算半測回歸零差的計算。即計算a1-a1和和a2-a2， DJ6經(jīng)緯儀的半測回歸零經(jīng)緯儀的半測回歸零

21、差的限差為差的限差為18，如超限，應(yīng)檢查原因并重測。此項應(yīng)在歸零觀測時進行。，如超限，應(yīng)檢查原因并重測。此項應(yīng)在歸零觀測時進行。2c值的計算。在一個測回中，值的計算。在一個測回中，2c=盤左讀數(shù)盤左讀數(shù)-(盤右讀數(shù)盤右讀數(shù)180)，也稱為，也稱為兩倍照準(zhǔn)誤差兩倍照準(zhǔn)誤差(指望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸與橫軸不垂直而相差一個小角指望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸與橫軸不垂直而相差一個小角c，致使盤左、盤，致使盤左、盤右瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)時讀數(shù)相差不是右瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)時讀數(shù)相差不是180)。對于。對于DJ6經(jīng)緯儀，經(jīng)緯儀，2c值只作參考，不作值只作參考，不作限差規(guī)定。如果在同一測回內(nèi)其變動范圍不大，說明儀器是穩(wěn)定的，不需限差規(guī)定。如果在

22、同一測回內(nèi)其變動范圍不大，說明儀器是穩(wěn)定的，不需要校正，取盤左、盤右讀數(shù)的平均值即可消除誤差的影響。要校正，取盤左、盤右讀數(shù)的平均值即可消除誤差的影響。同測回各方向平均讀數(shù)的計算：起始方向有兩個平均讀數(shù)，應(yīng)再取其平同測回各方向平均讀數(shù)的計算：起始方向有兩個平均讀數(shù)，應(yīng)再取其平均值。即：均值。即： 同一方向的平均讀數(shù)同一方向的平均讀數(shù)=盤左讀數(shù)盤左讀數(shù)+(盤右讀數(shù)盤右讀數(shù)180)/2一測回歸零方向值的計算。將各個方向一測回歸零方向值的計算。將各個方向(包括起始方向包括起始方向)的平均讀數(shù)減去的平均讀數(shù)減去起始方向的平均讀數(shù)。注意，起始方向的平均讀數(shù)。注意，起始方向歸零后的值為起始方向歸零后的值為

23、00000。 各測回平均值的計算。當(dāng)各測回同一方向的歸零方向值之差不大于各測回平均值的計算。當(dāng)各測回同一方向的歸零方向值之差不大于24,取其平均值作為該方向的最后結(jié)果。取其平均值作為該方向的最后結(jié)果。水平角值的計算。將兩個方向中的右方向值減去左方向值即為這兩個方水平角值的計算。將兩個方向中的右方向值減去左方向值即為這兩個方向之間的水平夾角。向之間的水平夾角。*(二)方向觀測法(全圓測回法)水平角(方向觀測法)觀測手簿00000900115-62700118900112A24645363364645-615646483364642D18434332743542+129435362743548C7

24、221121622221+634222181622224B00000900103-62700106900100A2O000000000000112-12180011800106A24645262464515246462406646242464624D184343818434421843551-6435541843548C722123722133722242-122522248722236B000000000000106-12180011200100A1O盤右盤左水平角值各測回歸零方向值平均數(shù)一測回歸零方向值平均讀數(shù)2c水平度盤讀數(shù)目標(biāo)測回數(shù)測站注：2c=左-(右180) 平均讀數(shù)=左+(右18

25、0)/2半測回歸零差的限差為18，各測回同一方向的歸零方向值之差不大于24。(00109)(900109)AOB=722123BOC=1121315COD=621048DOA=1131434二、豎直角測量豎直角測量主要用于將豎直角測量主要用于將地面上兩點間斜距改算成水平距、三地面上兩點間斜距改算成水平距、三角高程測量以及視距測量角高程測量以及視距測量等方面。等方面。(一一)豎直角的觀測豎直角的觀測1.在測站點在測站點O上上安置儀器，對中、整平安置儀器，對中、整平后量取后量取儀器高儀器高(從望遠(yuǎn)從望遠(yuǎn)鏡橫軸到地面點的垂直距離鏡橫軸到地面點的垂直距離)，以，以盤左盤左位置瞄準(zhǔn)位置瞄準(zhǔn)A點上的標(biāo)尺，

26、點上的標(biāo)尺，使十字絲橫絲使十字絲橫絲對準(zhǔn)等儀高處對準(zhǔn)等儀高處，轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動豎直度盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器豎直度盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動微動螺旋，使其螺旋，使其氣泡居中氣泡居中，讀取豎直度盤讀數(shù)為，讀取豎直度盤讀數(shù)為L。2.縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，以縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，以盤右盤右位置位置瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)A點上標(biāo)尺的等儀高處，點上標(biāo)尺的等儀高處，讀取豎直度盤讀數(shù)為讀取豎直度盤讀數(shù)為R。(二二)豎直角的計算豎直角的計算 L=90-L R=R-270平均值：平均值： =( L+ R)/2=(R-L)/2-90二、豎直角測量二、豎直角測量(二二)豎直角的計算豎直角的計算豎直度盤的注記形式不同，由豎直度盤讀數(shù)計算豎直角的公式也不同。豎直度盤的注記形式

27、不同，由豎直度盤讀數(shù)計算豎直角的公式也不同。常見光學(xué)經(jīng)緯儀的豎直度盤都為全圓式刻劃，有順時針、逆時針兩種注記。常見光學(xué)經(jīng)緯儀的豎直度盤都為全圓式刻劃，有順時針、逆時針兩種注記。TDJ61型經(jīng)緯儀采用的是順時針注記的豎直度盤。型經(jīng)緯儀采用的是順時針注記的豎直度盤。根據(jù)豎直角的測量原理可根據(jù)豎直角的測量原理可知：知：豎直角是傾斜方向讀數(shù)豎直角是傾斜方向讀數(shù)與水平方向讀數(shù)之差。與水平方向讀數(shù)之差。盤左：望遠(yuǎn)鏡上傾豎盤讀數(shù)減小盤左：望遠(yuǎn)鏡上傾豎盤讀數(shù)減小豎角豎角=視線水平時讀數(shù)視線水平時讀數(shù)-瞄準(zhǔn)目標(biāo)時讀數(shù)瞄準(zhǔn)目標(biāo)時讀數(shù)盤右：望遠(yuǎn)鏡上傾豎盤讀數(shù)增加盤右：望遠(yuǎn)鏡上傾豎盤讀數(shù)增加豎角豎角=瞄準(zhǔn)目標(biāo)時讀數(shù)瞄

28、準(zhǔn)目標(biāo)時讀數(shù)-讀數(shù)視線時水平讀數(shù)視線時水平在盤左位置視線水平時讀數(shù)為在盤左位置視線水平時讀數(shù)為90在盤右位置視線水平時讀數(shù)為在盤右位置視線水平時讀數(shù)為270 L=90-L -L：盤左讀數(shù)：盤左讀數(shù) R=R-270-R：盤右讀數(shù)：盤右讀數(shù)取盤左、盤右豎角平均值作為觀測結(jié)果：取盤左、盤右豎角平均值作為觀測結(jié)果： =( L+ R)/2=(R-L)/2-90 二、豎直角測量二、豎直角測量(三三)豎直度盤指標(biāo)差豎直度盤指標(biāo)差當(dāng)望遠(yuǎn)鏡的視線水平時，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡的視線水平時，由于指標(biāo)線偏移由于指標(biāo)線偏移，豎直度盤讀數(shù)不是恰好等于，豎直度盤讀數(shù)不是恰好等于90或或270，而是與，而是與90或或270相差一個微小的

29、相差一個微小的x x角，稱為豎直度盤指標(biāo)差，以角，稱為豎直度盤指標(biāo)差，以x x表示。表示。用盤左讀數(shù)計算豎直角：用盤左讀數(shù)計算豎直角： =(90+x x)-L= L+x x用盤右讀數(shù)計算豎直角：用盤右讀數(shù)計算豎直角： =R-(270+x x)= R-x x兩式相加得兩式相加得 =( L+ R)/2=(R-L)/2-90上式與計算豎直角的公式相同，說明上式與計算豎直角的公式相同，說明利用盤左利用盤左、盤右兩次讀數(shù)求豎直角盤右兩次讀數(shù)求豎直角，可可消除豎直度盤指標(biāo)差對豎直角的影響。消除豎直度盤指標(biāo)差對豎直角的影響。兩式相減可得兩式相減可得x x=( R- L)/2=(R+L)/2-180指標(biāo)差的大

30、小可檢查觀測成果的質(zhì)量。指標(biāo)差的大小可檢查觀測成果的質(zhì)量。一般用同一儀器在同一測站上觀測不一般用同一儀器在同一測站上觀測不同目標(biāo)時，在某段時間內(nèi)其指標(biāo)差應(yīng)為同目標(biāo)時，在某段時間內(nèi)其指標(biāo)差應(yīng)為固定值。但由于誤差的影響，使實際測固定值。但由于誤差的影響，使實際測定的指標(biāo)差數(shù)值總是在不斷變化。定的指標(biāo)差數(shù)值總是在不斷變化。對于對于DJ6經(jīng)緯儀，該變化經(jīng)緯儀，該變化不應(yīng)超出不應(yīng)超出25。二、豎直角測量二、豎直角測量+6+15指標(biāo)差指標(biāo)差x x-305122665448右右-30518-30524930524左左B639542763954右右豎盤注記形式豎盤注記形式+6393963924832036左左

31、AO備注備注一測回一測回豎直角豎直角半測回半測回豎直角豎直角豎直度盤豎直度盤讀數(shù)讀數(shù)豎直度豎直度盤位置盤位置目標(biāo)目標(biāo)測站測站【例【例3-2】求下表中】求下表中OA，OB方向的豎直角。方向的豎直角。 OA=(R - L)/2 - 90=(2763954 - 832036)/2 - 90= +63939 OB=(R - L)/2 - 90=(2665448 - 930524)/2 - 90= -30518豎直角觀測手簿豎直角觀測手簿 L=90 - L L：盤左讀數(shù)：盤左讀數(shù) R=R - 270 R：盤右讀數(shù)：盤右讀數(shù)x x=( R - L)/2，豎直度盤指標(biāo)差的變化范圍為豎直度盤指標(biāo)差的變化范圍為

32、25。三、角度測量的誤差和注意事項三、角度測量的誤差和注意事項(一一)角度測量的誤差角度測量的誤差誤差主要來源于儀器誤差、人為操作誤差和外界條件的影響等方面。誤差主要來源于儀器誤差、人為操作誤差和外界條件的影響等方面。1.儀器誤差儀器誤差(1)由于儀器制造加工不完善所引起的誤差，如度盤偏心、度盤刻劃由于儀器制造加工不完善所引起的誤差，如度盤偏心、度盤刻劃不均勻、水平度盤和豎軸不垂直。不均勻、水平度盤和豎軸不垂直。(2)儀器校正不完善所引起的誤差，如豎軸不垂直于水準(zhǔn)管軸、視準(zhǔn)儀器校正不完善所引起的誤差，如豎軸不垂直于水準(zhǔn)管軸、視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸、橫軸不垂直于豎軸。軸不垂直于橫軸、橫軸不垂直于豎軸

33、。在這些誤差中，有的可以采用適當(dāng)方法加以削弱或消除：在這些誤差中，有的可以采用適當(dāng)方法加以削弱或消除：用盤左、盤右兩個位置觀測，每次瞄準(zhǔn)目標(biāo)同一高度，取平均值用盤左、盤右兩個位置觀測，每次瞄準(zhǔn)目標(biāo)同一高度，取平均值作為結(jié)果，可抵消視準(zhǔn)軸誤差、橫軸誤差及度盤偏心等誤差在水平作為結(jié)果，可抵消視準(zhǔn)軸誤差、橫軸誤差及度盤偏心等誤差在水平方向上的影響。方向上的影響。度盤刻劃不均勻的誤差，可通過增加測回數(shù)，改變各測回度盤起度盤刻劃不均勻的誤差，可通過增加測回數(shù)，改變各測回度盤起始位置，最后取平均值的方法削弱其影響。始位置，最后取平均值的方法削弱其影響。豎軸傾斜誤差，不能消除，觀測時要注意儀器的整平。豎軸傾

34、斜誤差，不能消除，觀測時要注意儀器的整平。三、角度測量的誤差和注意事項三、角度測量的誤差和注意事項2.人為操作誤差人為操作誤差(1)儀器對中誤差儀器對中誤差(2)整平誤差整平誤差(3)瞄準(zhǔn)誤差瞄準(zhǔn)誤差(4)讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差(5)標(biāo)桿傾斜誤差標(biāo)桿傾斜誤差3.外界條件的影響外界條件的影響地面熱輻射影響大氣的穩(wěn)定而引起物像的跳動地面熱輻射影響大氣的穩(wěn)定而引起物像的跳動大風(fēng)、土壤松軟影響儀器的穩(wěn)定大風(fēng)、土壤松軟影響儀器的穩(wěn)定a)日光的不均勻照射影響儀器的整平日光的不均勻照射影響儀器的整平三、角度測量的誤差和注意事項三、角度測量的誤差和注意事項(二二)角度觀測的注意事項角度觀測的注意事項儀器安置的高度要

35、適中，三腳架要踏實，儀器與三腳架的連接要牢固；在儀器安置的高度要適中，三腳架要踏實，儀器與三腳架的連接要牢固；在觀測時不要用手扶儀器或腳架。觀測時不要用手扶儀器或腳架。對中、整平要準(zhǔn)確。對中、整平要準(zhǔn)確。水平角觀測過程中，如在同一測回內(nèi)發(fā)現(xiàn)照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡偏離居中位置，水平角觀測過程中，如在同一測回內(nèi)發(fā)現(xiàn)照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡偏離居中位置，不允許重新調(diào)整管水準(zhǔn)器使氣泡居中不允許重新調(diào)整管水準(zhǔn)器使氣泡居中(只要偏離不超過一格只要偏離不超過一格)；若氣泡偏離中；若氣泡偏離中央超過一格時，則須重新整平儀器，該測回要重新觀測。央超過一格時，則須重新整平儀器，該測回要重新觀測。讀取豎直度盤讀數(shù)之前，必須打開補

36、償器鎖緊輪到讀取豎直度盤讀數(shù)之前，必須打開補償器鎖緊輪到ON的位置，觀測完畢的位置，觀測完畢及時關(guān)閉補償器鎖緊輪到及時關(guān)閉補償器鎖緊輪到OFF的位置。的位置。標(biāo)桿要豎直，立點要準(zhǔn)確，并盡可能使用十字絲交點瞄準(zhǔn)目標(biāo)的基部或以標(biāo)桿要豎直，立點要準(zhǔn)確，并盡可能使用十字絲交點瞄準(zhǔn)目標(biāo)的基部或以垂球?qū)c、照準(zhǔn)垂球線；豎直角觀測時，要用十字絲橫絲切于目標(biāo)的指定垂球?qū)c、照準(zhǔn)垂球線；豎直角觀測時，要用十字絲橫絲切于目標(biāo)的指定位置。位置。讀數(shù)要準(zhǔn)確，分清水平度盤和豎直度盤；記錄要清晰，并當(dāng)場計算，若誤讀數(shù)要準(zhǔn)確，分清水平度盤和豎直度盤；記錄要清晰，并當(dāng)場計算，若誤差超限應(yīng)查明原因及時重測。差超限應(yīng)查明原因及時

37、重測。1.觀測水平角時，同一測回里只在上半測回瞄準(zhǔn)第一個目標(biāo)的時候改變水平觀測水平角時，同一測回里只在上半測回瞄準(zhǔn)第一個目標(biāo)的時候改變水平度盤起始位置度盤起始位置(轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤手輪轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤手輪)，其他觀測時不要轉(zhuǎn)動該手輪。，其他觀測時不要轉(zhuǎn)動該手輪。課堂實訓(xùn)課堂實訓(xùn)3-2 水平角觀測水平角觀測一、目的一、目的掌握測回法觀測水平角的方法和步驟。掌握測回法觀測水平角的方法和步驟。二、內(nèi)容二、內(nèi)容用測回法觀測水平角，每組觀測用測回法觀測水平角，每組觀測46個水平角。個水平角。三、儀器及工具三、儀器及工具TDJ6E型光學(xué)經(jīng)緯儀型光學(xué)經(jīng)緯儀1臺，標(biāo)桿臺，標(biāo)桿2根，記錄表、記錄筆。根，記錄表、記錄筆。四、方法

38、提示四、方法提示1.測站為測站為O，左邊目標(biāo)為，左邊目標(biāo)為A，右邊目標(biāo)為，右邊目標(biāo)為B。2.儀器安置在儀器安置在O點，對中、整平。盤左瞄準(zhǔn)點，對中、整平。盤左瞄準(zhǔn)A，讀取水平度盤讀數(shù)；順時針，讀取水平度盤讀數(shù)；順時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)B，讀數(shù)；記錄，并計算上半測回角值。，讀數(shù)；記錄，并計算上半測回角值。3.盤右瞄準(zhǔn)盤右瞄準(zhǔn)B，A兩點，讀取水平度盤讀數(shù)，記錄，計算下半測回角值。兩點，讀取水平度盤讀數(shù)，記錄，計算下半測回角值。4.若上、下步測回角值之差若上、下步測回角值之差40，取平均值作為觀測結(jié)果，否則重測。，取平均值作為觀測結(jié)果，否則重測。五、注意事項五、注意事項1.嚴(yán)格對中和整

39、平，瞄準(zhǔn)目標(biāo)并消除視差，并盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部的中央。嚴(yán)格對中和整平，瞄準(zhǔn)目標(biāo)并消除視差，并盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部的中央。2.同一測回中，不要轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤手輪同一測回中，不要轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤手輪(只在一測回開始時轉(zhuǎn)動該手輪只在一測回開始時轉(zhuǎn)動該手輪)。3.同一測回中，若管水準(zhǔn)器氣泡偏移超過一格時，應(yīng)重新整平重測該測回。同一測回中，若管水準(zhǔn)器氣泡偏移超過一格時，應(yīng)重新整平重測該測回。課堂實訓(xùn)課堂實訓(xùn)3-2 水平角觀測水平角觀測六、上交資料六、上交資料每組上交一份水平角觀測記錄表。每組上交一份水平角觀測記錄表。水平角觀測水平角觀測( (測回法測回法) )記錄表記錄表儀器型號儀器型號 第第 組組 觀測者觀測者 記錄者記錄者 日期日期 天氣天氣 .課堂實訓(xùn)課堂實訓(xùn)3-3 豎直角觀測豎直角觀測一、目的一、目的掌握豎直角的觀測步驟和計算方法。掌握豎直角的觀測步驟和計算方法。二、內(nèi)容二、內(nèi)容1.熟悉經(jīng)緯儀豎直度盤的構(gòu)造和注記形式。熟悉經(jīng)緯儀豎直度盤的構(gòu)造和注記形式。2.掌握豎直角的觀