建筑測量,角度測量

1、 第三章 角度測量 第一節(jié) 角度測量原理第二節(jié) 光學經緯儀 第三節(jié) 經緯儀的使用 第四節(jié) 水平角測量第五節(jié) 豎直角測量第六節(jié) 三角高程測量 第七節(jié) 經緯儀的檢驗第八節(jié) 水平角測量誤差 第九節(jié) 電子經緯儀簡介練習題3-1 3-1 角度測量原理角度測量原理 一、水平角測量原理 1、水平角的定義： 水平角系指相交于一點的兩方向線在水平面上的豎直投影所形成的夾角。也是豎直面M與N之間的二面角。BACabc0ac2、水平角的計算：=c-a （0360） HMN二、水平角測量應滿足的條件1、儀器中心與測點應位于同一鉛垂線上； 2、觀測水平角的度盤應處于水平位置； 3、望遠鏡上下轉動時，視準軸所掃的面應是鉛

2、垂面。 BACabc0acHMN 3-2 光學經緯儀的基本構造 一、經緯儀的種類 二、經緯儀的型號光學經緯儀電子經緯儀 以“DJ”或“J”表示，下標為等級。例如某經緯儀為“DJ6”型，即該經緯儀每測回的測角精度為6”。主要分為光學經緯儀和電子經緯儀兩種。 1、照準部 照準部是指位于水平度盤之上，能繞其旋轉軸旋轉的部分的總稱。 照準部由望遠鏡、豎盤裝置、讀數(shù)顯微鏡、水準管、光學對中器、照準部制動螺旋和微動螺旋、望遠鏡制動螺旋和微動螺旋等部分組成。 三、經緯儀的構成 由照準部、水平度盤和基座三部分構成 水平度盤照準部基座望遠鏡豎盤讀數(shù)顯微鏡對中器水平制動螺旋水平微動螺旋水平制動板手水平微動螺旋豎直

3、制動板手豎直微動螺旋豎直制動螺旋豎直微動螺旋水平微動螺旋水平制動螺旋豎盤指標水準管調整螺旋光學對中器豎盤水準管氣泡反射鏡水平度盤配置手輪水平度盤配置手輪 2、水平度盤 水平度盤是一個刻有分劃線的光學玻璃圓盤，其分劃值一般為1，30，20，并按順時針方向順時針方向注有數(shù)字。 在水平角測量時，水平度盤不隨照準部一起轉動。 3、基座 水平度盤3-3 經緯儀的使用 一、安置儀器（包括對中與整平兩項內容一、安置儀器（包括對中與整平兩項內容 P41）二、照準 三、讀數(shù) 實驗：經緯儀的認識3-4 水平角觀測 一、測回法： 適用范圍：當一個測站只需觀測2個（最多3個）方向之間的水平角時，一般采用測回法。 水平

4、角觀測常用的方法有：測回法和方向觀測法。 兩種方法都要求用盤左和盤右兩個位置進行角度觀測。所謂 是指角度觀測時，豎直度盤位于望遠鏡的左側；所謂 是指角度觀測時，豎直度盤位于望遠鏡的右側；盤左又稱為正鏡，或稱為上半測回；盤右又稱為倒鏡，或稱為下半測回；盤左盤左盤右盤右ABO測回法的觀測順序為: ABBAABO測回法的觀測步驟：1、經緯儀置于盤左位置，照準起始目標A，讀取水平度盤讀數(shù)a左（=00218 P46） 2、松開制動螺旋，順時針旋轉順時針旋轉照準部，照準目標B，讀取水平度盤讀數(shù)b左（= 483524）； 3、計算上半測回角值： 左b左a左，本例中， 左 483306 （注意：當左0時，應加

5、上360） 以上三個步驟稱為上半測回觀測。4、盤右照準目標，讀取水平度盤讀數(shù)b右（= 2283554）；5、松開制動螺旋，逆時針旋轉照準部，照準目標A，讀取度盤讀數(shù)a右（= 1800230） 以上4、5、6三個步驟為下半測回觀測，上半測回和下半測回合稱為一個測回。6、計算下半測回角值 右b右a右，本例中 右= 483324 （注意：當右0時，應加上360）7、計算上半測回和下半測回互差 =左右 對于6級經緯儀，要求40，本例中= 188、計算一測回角值（左右），本例中 = 483315二、應注意的2個問題1、角度的方向：從起始目標按順時針至第2個目標之間的夾角；2、多測回觀測時，度盤的配置 多

6、測回觀測時，各測回在觀測起始目標時，應配置度盤。 第一測回的讀數(shù)一般配置在略大于0處，其它測回按差值 180 /n 配置 例如，總測回數(shù)為4個測回，則第1個測回的度盤讀數(shù)配置在000左右，第2測回的度盤讀數(shù)配置在4500左右，第3測回的度盤讀數(shù)配置在9000左右，第4測回配置在13500左右。ABO 3-5 豎直角觀測 一、豎直角的定義： 其符號規(guī)定如下： 當觀測視線在水平線之上時，稱為仰角，符號為正； 當觀測視線在水平線之下時，稱為俯角，符號為負。 12ABO 豎直角系觀測視線與水平線在同一豎直面內的夾角。其角值為090。 二、豎直度盤的結構 豎盤裝置包括豎直度盤（簡稱豎盤）、豎盤指標、豎盤

7、水準管和水準管微動螺旋。 豎盤：豎盤的刻劃注記一盤為全園式，分為順時針注記和逆時針注記； 當望遠鏡在豎直面內轉動時，豎盤豎盤也隨之轉動轉動，而用于讀數(shù)的指標則不動指標則不動。 豎盤水準管：與豎盤指標連接在一個微動架上 豎盤指標：當儀器的視線水平時，豎盤指標的讀數(shù)為一常數(shù)，通常為90。三、常用儀器的豎直角計算公式 目前絕大多數(shù)經緯儀屬于盤左為順時針刻劃、始讀數(shù)x0=90的儀器。若目標的盤左、盤右的讀數(shù)分別為L、R，豎直角一測回的計算公式為： 盤 左 左= 90-L 盤 右 右= R-270 一測回角值 = （左+右） 四、豎盤指標差的計算 當視線水平時，指標所指的實際讀數(shù)可能為90 +i,與90

8、相差一個i角,該角稱為豎盤指標差。 1、指標差的概念2、指標差的計算及作用 （1）指標差的計算公式i = （ 右- 左） DJ6經緯儀：i6012（2）計算指標差的作用 1）通過觀察指標差的變化，可以確定豎直角的觀測是否穩(wěn)定。指標差的變化范圍越小，說明豎直角的觀測越穩(wěn)定，其測量精度也越高；反之，則說明觀測不穩(wěn)定，豎直角的測量精度也越低 2）在精確測出指標差后，可以用兩個上半測回代替一測回觀測。上半測回豎直角的計算公式為 左 =90-L+i四、豎直角的觀測與計算AO1、在測站盤左位置瞄準目標A；2、調整指標水準管，使氣泡居中，讀數(shù)L；計算左3、縱轉望遠鏡變成盤右位置，再瞄準目標A4、再次調整指標

9、水準管，使氣泡居中，讀數(shù)；計算左 一測回角值 指標差 半測回角值 豎盤讀數(shù) 豎盤位置目標測站豎直角計算表左 86 23 423 36 18右 273 36 063 36 06-63 36 12OA5、計算指標差 i 及一測回角值 五 、測量豎直角的作用 1、計算AB兩點間的水平距離DABBAivSABDABhAB2、計算AB兩點間的高差hAB (三角高程測量）例3-1 如圖3-19所示，設A、B兩點的水平距離為DAB=224.346m,A點的高程為HA=40.48m。A點設站照準B點測得豎直角為AB=42516，儀器高為iA=1.52m，覘標高為vB=1.10m，B點設站照準A點測得豎直角為B

10、A=-43540，儀器高為iB=1.50m，覘標高為vA=1.20m。求B點的高程HB？解：正覘測得的高差為： hAB=DABtan AB+iA-vB=17.77m 反覘測得的高差為： hBA=DABtan BA+iB-vA=-17.73m 取平均值得： hAB(平均）=（hAB-hBA)/2=17.75m B點的高程為： HB=HA+hAB(平均）=58.23m3-7 經緯儀的檢驗和校正 此外，經緯儀望遠鏡十字絲豎絲應垂直于橫軸，豎盤指標應處于正確位置，光學對中器的光軸應與儀器豎軸重合。 根據(jù)經緯儀的測角原理，經緯儀的根據(jù)經緯儀的測角原理，經緯儀的各軸線間應滿足以下幾何條件各軸線間應滿足以下

11、幾何條件 (P53):1、照準部水準管軸LL應垂直于儀器豎軸V V；2、視準軸CC應垂直于儀器橫軸HH；3、儀器橫軸HH應垂直于儀器豎軸V V。VVLLCCHH 3-8 水平角測量誤差 一、 儀器誤差 儀器誤差主要包括三軸誤差,即 1、視準軸誤差：視準軸與橫軸不垂直。該項誤差通過盤左、盤右觀測可以消除； 2、橫軸誤差：橫軸與豎軸不垂直。該項誤差通過盤左、盤右觀測可以消除； 3、豎軸誤差：豎軸與水準管軸不垂直。該項誤差不能通過盤左、盤右觀測消除。 另外，儀器誤差還包括度盤偏心差（通過盤左、盤右觀測可以減弱）及度盤刻劃誤差（通過度盤配置可以減弱）等。 二、 儀器及目標安置誤差 三、 觀測誤差 ：主

12、要包括瞄準誤差和讀數(shù)誤差。 四、外界條件的影響 OBAOe1、儀器及目標的對中誤差： 對中誤差對測角的影響與三個因素有關。 （1）與對中誤差（又稱為偏心距e）成正比； （2）與觀測邊的距離成反比； （3）還與偏心角有關。 因此，當邊長較短時，該項誤差特別大，因此當邊長較短時，應認真做好對中工作； 2、 整平誤差 3-9 電子經緯儀簡介 電子經緯儀與光學經緯儀主要區(qū)別在于讀數(shù)系統(tǒng)。 光學經緯儀采用帶有數(shù)字注記刻劃的光學度盤，以及由度盤和一系列光學棱鏡、透鏡所構成的光學讀數(shù)系統(tǒng)。 電子經緯儀的讀數(shù)系統(tǒng)由電子度盤和一些機、電、光器件組成。 電子經緯儀一般安裝了兩個以上的光電轉換器（相當于讀數(shù)指標），

13、而且這些光電轉換器安裝在度盤的不同的部位，從而消除了度盤的刻劃誤差，因此，用電子經緯儀測角時，不必進行度盤配置。 但為了觀測時便于計算，電子經緯儀上一般設置有“置零”的按鍵（即：將一方向規(guī)定為00000） = b-a 目前，新型的電子經緯儀還能自動校正和消除儀器的三軸誤差。第三章經緯儀及其操作豎直角測量返 回水平角測量測量誤差及其它經緯儀及其操作練習題B C E 根據(jù)水平角測量原理，經緯儀在測角時應滿足的條件有（ ） A 照準部左右轉動時，望遠鏡視準軸所劃的面應是一個水平面； B 望遠鏡上下轉動時，其視準軸所劃的面應是一個豎直面； C 測量水平角時，水平度盤中心應與測站點位于同一鉛垂線上； D

14、 測量豎直角時，豎直度盤中心應與測站點位于同一鉛垂線上； E 測量水平角時，水平度盤應處于水平狀態(tài)； 難度系數(shù) BC下列關于經緯儀構造的敘述中，正確的敘述是（ ） A 經緯儀大體上由照準部、水準管和基座三部分組成； B 經緯儀大體上由望遠鏡、水準管和基座三部分組成； C 經緯儀大體上由照準部、水平度盤和基座三部分組成； D 經緯儀大體上由照準部、望遠鏡和基座三部分組成； 難度系數(shù) C下列關于經緯儀構造的敘述中，正確的敘述有（ ） A 望遠鏡、水準管都屬于照準部部分； B 照準部、水準管都屬于望遠鏡部分； C 豎直度盤屬于水平度盤部分； D 豎盤裝置的構成包括豎直度盤、指標水準管等； E 豎盤裝

15、置屬于照準部部分； A D E難度系數(shù) BB E下列關于水平度盤和豎直度盤的敘述中，正確的敘述有（ ） A 水平度盤的刻劃，分順時針和逆時針方向注記兩種，而豎直度盤只有順時針方向注記一種； B 豎直度盤的刻劃，分順時針注記和逆時針方向注記兩種，而水平度盤只有順時針注記一種； C 水平度盤的刻劃，分順時針和逆時針方向注記兩種，而豎直度盤的刻劃注記方向則不一定； D 水平角觀測時，水平度盤隨照準部一起轉動； E 豎直角觀測時，豎直度盤隨望遠鏡一起轉動； 難度系數(shù) B經緯儀的主要軸線應滿足幾何條件有（ ）A 照準部水準管軸應垂直儀器豎軸B 視準軸應垂直儀器豎軸C 照準部水準管軸應垂直儀器橫軸D 視準

16、軸應垂直儀器橫軸E 儀器橫軸應垂直儀器豎軸難度系數(shù) BA D E水平角測量水平角測量時，包括哪些基本操作（ ） A 整平 B 對中 C 讀數(shù) D 配置度盤 E 調整指標水準管氣泡ABCD 難度系數(shù) CD 觀測某水平角時，若盤左先瞄準目標A讀數(shù)為00000，再逆時針旋轉30瞄準目標B，這時經緯儀水平度盤讀數(shù)應為多少？盤右觀測時應怎樣旋轉儀器（ ） A 30 逆時針旋轉儀器 B 30 順時針旋轉儀器 C 330 逆時針旋轉儀器 D 330 順時針旋轉儀器 難度系數(shù) BC 180/n 某水平角總共需觀測6測回，則第3測回觀測時，其度盤讀數(shù)應配置在（ ） A 30 B 45 C 60 D 90 難度系

17、數(shù) C 在水平角觀測中，瞄準目標時應 （ ）。 A 應盡量瞄準目標頂部 B 應盡量瞄準目標中間 C 應盡量瞄準目標底部 D 可瞄準目標的任何位置難度系數(shù) BC經緯儀在測站O觀測了A、B兩個目標，觀測值為： 目標 A 0 00 12 （盤左） 180 00 30 （盤右） 目標 B 258 46 42 （盤左） 78 46 36 （盤右）下列計算中，正確的結果有（ ） A AOB（左）= 180 00 18 AOB（右）= -179 59 54 B AOB（左）= 258 46 30 AOB（右）= -101 13 54 C BOA（左）= 258 46 30 BOA（右）= 258 45 54

18、 D BOA（左）= 101 13 30 AOB（右）= 101 13 54 E AOB（左）= 258 46 30 AOB（右）= 258 46 06 D E難度系數(shù) BC 水平角AOB共需觀測3測回。在第2測回觀測時，盤左觀測過程中水準管的氣泡是居中的，但在盤右觀測完B目標后，發(fā)現(xiàn)水準管氣泡偏離中心已超過1格，這時正確的做法是（ ） A 重新整平對中儀器，然后繼續(xù)觀測A目標； B 重新整平對中儀器，然后重新觀測下半測回； C 重新整平對中儀器，然后重新觀測第2測回； D 重新整平對中儀器， 然后重新所有測回； 難度系數(shù) BC 右圖為某經緯儀的讀數(shù)窗，其水平度盤及豎直度盤讀數(shù)應記錄為（ ）

19、A 水平度盤為 1033 6 豎直度盤為 90 06 10 B 水平度盤為 103310 豎直度盤為 90 06 06 C 水平度盤為 103306 豎直度盤為 90 06 06 D 水平度盤為 103306 豎直度盤為 90 06 05 HZV90100 1 2 3 4 5 60 1 2 3 4 5 6難度系數(shù) B豎直角測量ABCE豎直角測量時，包括哪些基本操作（ ）： A 整平 B 對中 C 讀數(shù) D 配置度盤 E 調整指標水準管氣泡難度系數(shù) CA 下列關于豎直角的敘述中，正確的敘述是（ ） A 豎直角是指觀測線與水平線在同一豎直面內的夾角； B 當觀測線在水平線下方時，豎直角為正； C

20、豎直角均為正； D 豎直角的角值（即絕對值）應在0180之間； 難度系數(shù) BB豎直角測量中，若儀器存在豎盤指標差，正確的結論是（ ） A 對盤左及盤右觀測值和一測回觀測值都有影響； B 對盤左及盤右觀測值有影響；但不影響一測回觀測值； C 只對盤左觀測值和一測回觀測值有影響； D 只對盤右觀測值和一測回觀測值有影響； 難度系數(shù) B 甲、乙兩人用兩臺不同的DJ6型經緯儀對某一豎直角進行觀測，甲觀測時，經緯儀指標差的變化范圍為1236，乙觀測時，經緯儀指標差的變化范圍為3648，這說明（ ） A 甲所用經緯儀的指標差比乙所用經緯儀的指標差大； B 兩人所用經緯儀的指標差相同； C 兩人所用的經緯儀

21、，其指標差均滿足要求； D 甲觀測豎直角時，其穩(wěn)定性比乙好； E 乙觀測豎直角時，其穩(wěn)定性比甲好；C ED 某經緯儀在盤左位置時，望遠鏡水平時的讀數(shù)為270，當物鏡由下向上轉動時，豎盤讀數(shù)由小變大，則該儀器的豎直角計算式為 （ ） A 左=90-L 右=R-270 B 左=270-L 右=R-90 C 左= L -90 右=270-R D 左= L -270 右= 90 -R 難度系數(shù) BC D E下列關于豎直角的敘述中，正確的敘述有（ ） A 豎直角是指觀測目標上、下兩點的觀測線在同一豎直面內的夾角； B 當觀測線在水平線下方時，豎直角為正； C 當觀測線在水平線下方時，豎直角為負； D 豎直角角值的絕對值應在090之間； E 豎直角是指觀測線與水平線在同一豎直面內的夾角； 難度系數(shù) BA D E下列數(shù)據(jù)中，可以作為豎盤始讀數(shù)的有（ ） A 0 B 45 C 135 D 180 E 270 難度系數(shù) C 下列描述中，正確的描述有（ ） A、水平角測量時，應配置水平度盤讀數(shù)； B、 豎直角測量時，應配置豎直度盤讀數(shù)； C、豎直角測量時，讀數(shù)前應使指標水準管氣泡居中； D、水平角測量時，讀數(shù)前應使指標水準管氣泡居中； E、半測回中，水平角和豎直角都需觀測兩個目標后才能計算角值。難度系數(shù) BA C 用盤左為順時針刻劃、始讀數(shù)x0=90的儀器觀測某點的豎直角，盤左讀數(shù)為