第三章-水平角觀測課件

第三章角度觀測第三章角度觀測1本節(jié)課內(nèi)容水平角測量的原理經(jīng)緯儀構(gòu)造經(jīng)緯儀的操作使用對中、整平、瞄準、讀數(shù)水平角觀測技術方法測回法方向觀測法（全圓方向法）本節(jié)課內(nèi)容水平角測量的原理2水平角度測量的原理水平角：水平角是指地面上一點到兩個目標點的方向線垂直投影到水平面上的夾角，或者是過兩條方向線的豎直面所夾的兩面角。如圖所示。水平角度測量的原理水平角：3在過N點的鉛垂線上，水平地安置一個有刻度的圓盤(稱為水平度盤)，度盤中心在o點，過NM、NP豎直面與水平度盤平面相交，在水平度盤上讀數(shù)為a、c。則∠mnp為所測得的水平角。一般水平度盤是順時針刻劃，則：

β

=c-aMPNnpm在過N點的鉛垂線上，水平地安置一個有刻度的圓盤(稱為水平度盤4DJ6型光學經(jīng)緯儀構(gòu)造基座水平度盤照準部DJ6型光學經(jīng)緯儀構(gòu)造基座5復測裝置復測裝置6DJ6級光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造物鏡粗瞄器對光螺旋讀數(shù)目鏡望遠鏡目鏡轉(zhuǎn)盤手輪基座導向板堵蓋水準器反光鏡自動歸零鈕水平制動水平微動垂直制動垂直微動光學對中器DJ6級光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造物鏡粗瞄器對光螺旋讀數(shù)目鏡望遠鏡目72、讀數(shù)方法1、DJ6級光學經(jīng)緯儀分微尺測微器光路圖分微尺測微器及讀數(shù)方法134°53′.187°58′.12、讀數(shù)方法1、DJ6級光學經(jīng)緯儀分微尺測微器光路圖分8經(jīng)緯儀的使用包括對中、整平、瞄準、讀數(shù)四個步驟第三節(jié)經(jīng)緯儀的操作使用對中——對中的目的是使儀器的中心與測站點位于同一鉛垂線上。對中可用垂球或光學對點器對中。經(jīng)緯儀的使用包括對中、整平、瞄準、讀數(shù)四個步驟第三節(jié)經(jīng)緯儀9垂球?qū)χ幸螅焊叨冗m當，架頭概平，大致對中，穩(wěn)固可靠。

（1）伸縮三角架架腿，擰緊螺旋。張開腳架，在腳架中心螺旋的小掛鉤上掛好垂球，目估使腳架頂面大致水平，并使腳架停放的位置大致處于測站點的正上方，前后、左右輕輕平移腳架使垂球尖盡可能地對準測站點，然后分別踏實三只架腿。（2）從箱中取出儀器，用連接螺旋將其固定在腳架頂面上，盡量使儀器的三角形基座與腳架的三腳形頂面相對應。（3）旋松連接螺旋，在腳架頂面孔徑內(nèi)平移儀器直至完全對準為止，再輕輕擰緊中心連接螺旋。

但是若垂球尖偏離測站點較大，無法對中，則須將三腳架作平行移動。

特點：簡單易學，對中誤差較大，易受外界環(huán)境影響

垂球?qū)χ幸螅焊叨冗m當，架頭概平，大致對中，穩(wěn)固可靠。

10光學對中（1）將儀器安置在測站點上，使架頭大致水平和儀器大致位于架頭頂面中間的位置，三個腳螺旋的高度適中（最好使其在中間位置），目估盡可能使儀器中心位于測站點的鉛垂線上，踏實腳架腿。（2）轉(zhuǎn)動光學對中器的目鏡調(diào)光螺旋，使分劃板的中心圈（有的經(jīng)緯儀采用十字絲）清晰，再推進或拉出對中器鏡筒進行物鏡調(diào)焦，使測站點標志成像清晰，

（3）二手轉(zhuǎn)動腳螺旋。眼睛在光學對中器目鏡中觀察分劃板標志與地面點相對移動并重合為止。光學對中（1）將儀器安置在測站點上，使架頭大致水平和儀器大致11對中垂球?qū)χ芯纫话阍?mm之內(nèi)光學對點器對中可達1mm之內(nèi)對中垂球?qū)χ芯纫话阍?mm之內(nèi)12整平——整平的目的是使儀器豎軸在鉛直位置，而水平度盤在水平位置。圖3-12。整平——整平的目的是使儀器豎軸在鉛直位置，而水平度盤在水平位131)轉(zhuǎn)動照準部使管水準軸與所選二個腳螺旋中心連線平行，相對轉(zhuǎn)動二個腳螺旋使管水準器氣泡居中。管水準器氣泡在整平中的移動方向與轉(zhuǎn)動腳螺旋左手大拇指運動方向一致。2)轉(zhuǎn)動照準部90°，轉(zhuǎn)動第三腳螺旋使管水準器氣泡居中。重復1)2)使水準器氣泡精確居中。整平1)轉(zhuǎn)動照準部使管水準軸與所選二個腳螺旋中心連線平行，相對14瞄準瞄準的實質(zhì)：安置在地面點上的經(jīng)緯儀的望遠鏡視準軸對準另一地面點的中心位置。一般地，被瞄準的地面點上設有觀測目標，目標中心在地面點的垂線上，目標是瞄準的主要對象，盡量對準目標底部。瞄準的步驟：大致瞄準、對光、精確瞄準。瞄準瞄準的實質(zhì)：安置在地面點上的經(jīng)緯儀的望遠鏡視準軸對準另一15讀數(shù)——讀數(shù)時要先調(diào)節(jié)反光鏡，使讀數(shù)窗明亮，旋轉(zhuǎn)顯微鏡調(diào)焦螺旋，使刻劃數(shù)字清晰，然后讀水平方向值數(shù)。最后的讀數(shù)值應化為度、分、秒的單位。215°06′36″讀數(shù)——讀數(shù)時要先調(diào)節(jié)反光鏡，使讀數(shù)窗明亮，旋轉(zhuǎn)顯微鏡調(diào)焦螺16第四節(jié)水平角觀測技術方法一、測回法用于測量二個方向或三個方向構(gòu)成的角度。1．準備工作：1)選定起始方向。2)在地面點安置經(jīng)緯儀和樹立目標。3)根據(jù)需要進行水平度盤配置。(0°左右)180°/nn—測回數(shù)第四節(jié)水平角觀測技術方法一、測回法172．觀測方法：選定測量的角度是∠AOB(α)

1)盤左觀測：經(jīng)緯儀的豎直度盤在望遠鏡瞄準視線左側(cè)的位置，該盤位稱為盤左。觀測基本方法:(1)按順時針轉(zhuǎn)動照準部的方向瞄準目標；(按順時針轉(zhuǎn)動照準部先瞄準A目標，后瞄準B)。(2)在分別瞄準目標后立即讀數(shù)，記錄。2．觀測方法：選定測量的角度是∠AOB(α)182)盤右觀測：經(jīng)緯儀的豎直度盤在望遠鏡瞄準視線右側(cè)的位置，該盤位稱為盤右。盤左觀測變盤右觀測的基本方法：(1)沿橫軸縱轉(zhuǎn)望遠鏡180°，轉(zhuǎn)動照準部使儀器處于盤右位置;(2)按逆時針轉(zhuǎn)動照準部的方向瞄準目標;(按逆時針轉(zhuǎn)動照準部先瞄準B目標，后瞄準A)。(3)在分別瞄準目標后立即讀數(shù)，記錄。2)盤右觀測：19測回法觀測水平角的記錄3．計算與檢核(上半測回，下半測回，一個測回)1)計算半測回角度觀測值。盤左：左=49°50′12″—0°01′18″=49°48′54″，盤右：右=229°50′18″—180°01′48″=49°48′30″。2)檢核計算Δ=左—右，

與Δ容比較。3)計算一測回平。(檢核結(jié)果Δ＜Δ容)494854494830494842Δα=α左-α右=24″Δα容=30″0011849501222950181800148測回法觀測水平角的記錄3．計算與檢核(上半測回，下半測回，一20二、方向觀測法觀測方向數(shù)超過4個。1．準備工作：1)安置經(jīng)緯儀和樹立目標。2)選定起始方向(或稱零方向)，做好對光工作。3)水平度盤配置。二、方向觀測法觀測方向數(shù)超過4個。212．觀測步驟1)盤左觀測：(1)按順時針轉(zhuǎn)動照準部，依次瞄準目標A、B、C、D、A；(2)在分別瞄準每一目標后立即讀數(shù)和記錄。2)盤右觀測：(1)縱轉(zhuǎn)望遠鏡180°，轉(zhuǎn)動照準部使儀器處于盤右位置；(2)按逆時針轉(zhuǎn)動照準部，依次瞄準目標A、D、C、B、A；(3)在分別瞄準每一目標后立即讀數(shù)和記錄。2．觀測步驟1)盤左觀測：22記錄表格:盤左：從上到下；盤右：從下到上。測站測回數(shù)目標水平度盤讀數(shù)2C盤左、盤右平均值°′″歸零后水平方向值°′″各測回平均水平方向值°′″盤左觀測°′″盤右觀測°′″123456789O1ABCDA2A

BCDA001009154061533248214061200124

1800112271540033332483406061800118-12+060+06+0600106915403153324821406090012100000915249000009152471533134214045690011218054062433254304062690013627001241541863330612406202700136-12-12-12+0609001181815412243330030406239001360000091524915331332140456(24)(06)(00114)(24)(12)90012721404551533134記錄表格:盤左：從上到下；盤右：從下到上。測站測回數(shù)目標水平233．計算與檢核1)歸零差的計算與檢核。半測回中起始方向觀測值與歸零觀測值的差值，并與容許值進行比較。2)二倍照準差2C及2C互差Δ2C的計算與檢核。2C=L盤左-L盤右±180°3)方向平均值L‘i的計算。4)零方向平均值的計算。5)歸零方向值的計算。

Li=L'i-L'0

6)測回差的計算與檢核。3．計算與檢核1)歸零差的計算與檢核。24第五節(jié)豎直角觀測技術方法1.準備工作1)做好經(jīng)緯儀與目標安置工作；2)根據(jù)選定的方向做好對光。2.盤左觀測1)瞄準目標。望遠鏡視場目標象的頂面與十字絲象靠近中間的中橫絲相切；或目標象的頂面平分十字絲象靠近中間部分的雙橫絲；或十字絲的單橫絲平分目標象的中間位置。2)精平，即轉(zhuǎn)動微傾旋鈕，使豎直度盤的水準器氣泡居中。3)讀數(shù)。3.盤右觀測觀測步驟同上述盤左觀測。第五節(jié)豎直角觀測技術方法1.準備工作25二、豎直角的計算1)盤左觀測的豎直角：左=90°-(L+x)2)盤右觀測的豎直角：右=R+x-270°3)角度計算：二、豎直角的計算1)盤左觀測的豎直角：左=90°-(L+x26

豎直角簡易測量與計算

豎直角簡易觀測以盤左觀測值L即可，這時

=90-L(2-20)條件：要求不高；指標差x＜±1’，視x為零。豎直角簡易測量與計算豎直角簡易觀測以盤左觀測值L即可27第六節(jié)角度測量誤差與預防

一、儀器誤差三軸誤差(1.視準軸誤差、2.橫軸誤差、3.豎軸誤差)。Δi=itg(3-13)

Δδ=δcostg(3-14)第六節(jié)角度測量誤差與預防一、儀器誤差284.度盤分劃誤差多盤位(各測回配置不同的度盤位置)觀測5．豎直度盤指標差盤左、盤右觀測取平均值的方法消除4.度盤分劃誤差29二、觀測誤差

1.對中誤差。測站對中不準。

∠AoB=∠Ao'B+ε1+ε2

對中誤差ε在短邊時隨偏心距e的增長而迅速增大二、觀測誤差1.對中誤差。302.目標偏心差:和對中誤差有相同的性質(zhì)

3.瞄準誤差:選擇較好的目標構(gòu)形，做好對光和瞄準工作。4.讀數(shù)誤差：2.目標偏心差:和對中誤差有相同的性質(zhì)31三、外界環(huán)境的影響:大氣密度、大氣透明度的影響；目標相位差、旁折光的影響；溫度濕度對儀器的影響等。消除減少誤差方法：1)認真安置儀器，對中準確。2)多測回測量。3)盤左盤右觀測。4)精確整平儀器。一測回不平重測。5)看清目標，瞄準準確。6)認真讀數(shù)。7)好天氣，避烈日。8)認真檢查。9)認真設點位，目標好。三、外界環(huán)境的影響:大氣密度、大氣透明度的影響；目標相位差、32第三章角度觀測第三章角度觀測33本節(jié)課內(nèi)容水平角測量的原理經(jīng)緯儀構(gòu)造經(jīng)緯儀的操作使用對中、整平、瞄準、讀數(shù)水平角觀測技術方法測回法方向觀測法（全圓方向法）本節(jié)課內(nèi)容水平角測量的原理34水平角度測量的原理水平角：水平角是指地面上一點到兩個目標點的方向線垂直投影到水平面上的夾角，或者是過兩條方向線的豎直面所夾的兩面角。如圖所示。水平角度測量的原理水平角：35在過N點的鉛垂線上，水平地安置一個有刻度的圓盤(稱為水平度盤)，度盤中心在o點，過NM、NP豎直面與水平度盤平面相交，在水平度盤上讀數(shù)為a、c。則∠mnp為所測得的水平角。一般水平度盤是順時針刻劃，則：

β

=c-aMPNnpm在過N點的鉛垂線上，水平地安置一個有刻度的圓盤(稱為水平度盤36DJ6型光學經(jīng)緯儀構(gòu)造基座水平度盤照準部DJ6型光學經(jīng)緯儀構(gòu)造基座37復測裝置復測裝置38DJ6級光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造物鏡粗瞄器對光螺旋讀數(shù)目鏡望遠鏡目鏡轉(zhuǎn)盤手輪基座導向板堵蓋水準器反光鏡自動歸零鈕水平制動水平微動垂直制動垂直微動光學對中器DJ6級光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造物鏡粗瞄器對光螺旋讀數(shù)目鏡望遠鏡目392、讀數(shù)方法1、DJ6級光學經(jīng)緯儀分微尺測微器光路圖分微尺測微器及讀數(shù)方法134°53′.187°58′.12、讀數(shù)方法1、DJ6級光學經(jīng)緯儀分微尺測微器光路圖分40經(jīng)緯儀的使用包括對中、整平、瞄準、讀數(shù)四個步驟第三節(jié)經(jīng)緯儀的操作使用對中——對中的目的是使儀器的中心與測站點位于同一鉛垂線上。對中可用垂球或光學對點器對中。經(jīng)緯儀的使用包括對中、整平、瞄準、讀數(shù)四個步驟第三節(jié)經(jīng)緯儀41垂球?qū)χ幸螅焊叨冗m當，架頭概平，大致對中，穩(wěn)固可靠。

（1）伸縮三角架架腿，擰緊螺旋。張開腳架，在腳架中心螺旋的小掛鉤上掛好垂球，目估使腳架頂面大致水平，并使腳架停放的位置大致處于測站點的正上方，前后、左右輕輕平移腳架使垂球尖盡可能地對準測站點，然后分別踏實三只架腿。（2）從箱中取出儀器，用連接螺旋將其固定在腳架頂面上，盡量使儀器的三角形基座與腳架的三腳形頂面相對應。（3）旋松連接螺旋，在腳架頂面孔徑內(nèi)平移儀器直至完全對準為止，再輕輕擰緊中心連接螺旋。

但是若垂球尖偏離測站點較大，無法對中，則須將三腳架作平行移動。

特點：簡單易學，對中誤差較大，易受外界環(huán)境影響

垂球?qū)χ幸螅焊叨冗m當，架頭概平，大致對中，穩(wěn)固可靠。

42光學對中（1）將儀器安置在測站點上，使架頭大致水平和儀器大致位于架頭頂面中間的位置，三個腳螺旋的高度適中（最好使其在中間位置），目估盡可能使儀器中心位于測站點的鉛垂線上，踏實腳架腿。（2）轉(zhuǎn)動光學對中器的目鏡調(diào)光螺旋，使分劃板的中心圈（有的經(jīng)緯儀采用十字絲）清晰，再推進或拉出對中器鏡筒進行物鏡調(diào)焦，使測站點標志成像清晰，

（3）二手轉(zhuǎn)動腳螺旋。眼睛在光學對中器目鏡中觀察分劃板標志與地面點相對移動并重合為止。光學對中（1）將儀器安置在測站點上，使架頭大致水平和儀器大致43對中垂球?qū)χ芯纫话阍?mm之內(nèi)光學對點器對中可達1mm之內(nèi)對中垂球?qū)χ芯纫话阍?mm之內(nèi)44整平——整平的目的是使儀器豎軸在鉛直位置，而水平度盤在水平位置。圖3-12。整平——整平的目的是使儀器豎軸在鉛直位置，而水平度盤在水平位451)轉(zhuǎn)動照準部使管水準軸與所選二個腳螺旋中心連線平行，相對轉(zhuǎn)動二個腳螺旋使管水準器氣泡居中。管水準器氣泡在整平中的移動方向與轉(zhuǎn)動腳螺旋左手大拇指運動方向一致。2)轉(zhuǎn)動照準部90°，轉(zhuǎn)動第三腳螺旋使管水準器氣泡居中。重復1)2)使水準器氣泡精確居中。整平1)轉(zhuǎn)動照準部使管水準軸與所選二個腳螺旋中心連線平行，相對46瞄準瞄準的實質(zhì)：安置在地面點上的經(jīng)緯儀的望遠鏡視準軸對準另一地面點的中心位置。一般地，被瞄準的地面點上設有觀測目標，目標中心在地面點的垂線上，目標是瞄準的主要對象，盡量對準目標底部。瞄準的步驟：大致瞄準、對光、精確瞄準。瞄準瞄準的實質(zhì)：安置在地面點上的經(jīng)緯儀的望遠鏡視準軸對準另一47讀數(shù)——讀數(shù)時要先調(diào)節(jié)反光鏡，使讀數(shù)窗明亮，旋轉(zhuǎn)顯微鏡調(diào)焦螺旋，使刻劃數(shù)字清晰，然后讀水平方向值數(shù)。最后的讀數(shù)值應化為度、分、秒的單位。215°06′36″讀數(shù)——讀數(shù)時要先調(diào)節(jié)反光鏡，使讀數(shù)窗明亮，旋轉(zhuǎn)顯微鏡調(diào)焦螺48第四節(jié)水平角觀測技術方法一、測回法用于測量二個方向或三個方向構(gòu)成的角度。1．準備工作：1)選定起始方向。2)在地面點安置經(jīng)緯儀和樹立目標。3)根據(jù)需要進行水平度盤配置。(0°左右)180°/nn—測回數(shù)第四節(jié)水平角觀測技術方法一、測回法492．觀測方法：選定測量的角度是∠AOB(α)

1)盤左觀測：經(jīng)緯儀的豎直度盤在望遠鏡瞄準視線左側(cè)的位置，該盤位稱為盤左。觀測基本方法:(1)按順時針轉(zhuǎn)動照準部的方向瞄準目標；(按順時針轉(zhuǎn)動照準部先瞄準A目標，后瞄準B)。(2)在分別瞄準目標后立即讀數(shù)，記錄。2．觀測方法：選定測量的角度是∠AOB(α)502)盤右觀測：經(jīng)緯儀的豎直度盤在望遠鏡瞄準視線右側(cè)的位置，該盤位稱為盤右。盤左觀測變盤右觀測的基本方法：(1)沿橫軸縱轉(zhuǎn)望遠鏡180°，轉(zhuǎn)動照準部使儀器處于盤右位置;(2)按逆時針轉(zhuǎn)動照準部的方向瞄準目標;(按逆時針轉(zhuǎn)動照準部先瞄準B目標，后瞄準A)。(3)在分別瞄準目標后立即讀數(shù)，記錄。2)盤右觀測：51測回法觀測水平角的記錄3．計算與檢核(上半測回，下半測回，一個測回)1)計算半測回角度觀測值。盤左：左=49°50′12″—0°01′18″=49°48′54″，盤右：右=229°50′18″—180°01′48″=49°48′30″。2)檢核計算Δ=左—右，

與Δ容比較。3)計算一測回平。(檢核結(jié)果Δ＜Δ容)494854494830494842Δα=α左-α右=24″Δα容=30″0011849501222950181800148測回法觀測水平角的記錄3．計算與檢核(上半測回，下半測回，一52二、方向觀測法觀測方向數(shù)超過4個。1．準備工作：1)安置經(jīng)緯儀和樹立目標。2)選定起始方向(或稱零方向)，做好對光工作。3)水平度盤配置。二、方向觀測法觀測方向數(shù)超過4個。532．觀測步驟1)盤左觀測：(1)按順時針轉(zhuǎn)動照準部，依次瞄準目標A、B、C、D、A；(2)在分別瞄準每一目標后立即讀數(shù)和記錄。2)盤右觀測：(1)縱轉(zhuǎn)望遠鏡180°，轉(zhuǎn)動照準部使儀器處于盤右位置；(2)按逆時針轉(zhuǎn)動照準部，依次瞄準目標A、D、C、B、A；(3)在分別瞄準每一目標后立即讀數(shù)和記錄。2．觀測步驟1)盤左觀測：54記錄表格:盤左：從上到下；盤右：從下到上。測站測回數(shù)目標水平度盤讀數(shù)2C盤左、盤右平均值°′″歸零后水平方向值°′″各測回平均水平方向值°′″盤左觀測°′″盤右觀測°′″123456789O1ABCDA2A

BCDA001009154061533248214061200124

1800112271540033332483406061800118-12+060+06+0600106915403153324821406090012100000915249000009152471533134214045690011218054062433254304062690013627001241541863330612406202700136-12-12-12+0609001181815412243330030406239001360000091524915331332140456(24)(06)(00114)(24)(12)90012721404551533134記錄表格:盤左：從上到下；盤右：從下到上。測站測回數(shù)目標水平553．計算與檢核1)歸零差的計算與檢核。半測回中起始方向觀測值與歸零觀測值的差值，并與容許值進行比較。2)二倍照準差2C及2C互差Δ2C的計算與檢核。2C=L盤左-L盤右±180°3)方向平均值L‘i的計算。4)零方向平均值的計算。5)歸零方向值的計算。

Li=L'i-L'0

6)測回差的計算與檢核。3．計算與檢核1)歸零差的計算與檢核。56第五節(jié)豎直角觀測技術方法1.準備工作1)做好經(jīng)緯儀與目標安置工作；2)根據(jù)選定的方向做好對光