第三章角度測量解析課件

3第三章-角度測量解析3第三章-角度測量解析3第三章-角度測量解析§2-1水平角與豎直角觀測原理兩種角度●水平角用于確定點(diǎn)的平面位置（計(jì)算坐標(biāo)）●豎直角用于兩點(diǎn)間高差計(jì)算、斜距改正成平距測角儀器經(jīng)緯儀、電子全站儀3第三章-角度測量解析3第三章-角度測量解析3第三章-角度測1§2-1水平角與豎直角觀測原理兩種角度

●水平角用于確定點(diǎn)的平面位置（計(jì)算坐標(biāo)）

●豎直角用于兩點(diǎn)間高差計(jì)算、斜距改正成平距測角儀器

經(jīng)緯儀、電子全站儀§2-1水平角與豎直角觀測原理兩種角度21.水平角觀測原理一.水平角觀測原理水平角——過一點(diǎn)到兩個(gè)目標(biāo)的方向線垂直投影到水平面上所成的夾角。0360。水平面abc

A

BC也可看成是包含BA、BC視線的兩個(gè)鉛垂面之間的兩面角。

0ca水平度盤=c-a1.水平角觀測原理一.水平角觀測原理水平角——過一點(diǎn)到兩個(gè)目32.垂直角觀測原理二.豎直角觀測原理天頂鉛垂線水平線ACB0°90°180°270°豎直角——在同一鉛垂面內(nèi)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)的傾斜視線與水平視線的夾角(也叫垂直角)。

=090

，仰角為正，俯角為負(fù)。2.垂直角觀測原理二.豎直角觀測原理天頂鉛垂線水平線ACB04提要二光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造

及度盤讀數(shù)●經(jīng)緯儀的等級(jí)和用途●DJ6經(jīng)緯儀的構(gòu)造●DJ2經(jīng)緯儀§2-2經(jīng)緯儀的構(gòu)造及度盤讀數(shù)提要二光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造

及度盤讀數(shù)●經(jīng)緯儀的等級(jí)§2-2經(jīng)5技術(shù)項(xiàng)目一測回水平方向中誤差望遠(yuǎn)鏡有效孔徑不小于望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)不小于水準(zhǔn)管分劃值水平度盤垂直度盤主要用途經(jīng)緯儀等級(jí)DJ1DJ2DJ6

1

2

6

二等平面控制測量及精密工程測量60mm40mm40mm30倍28倍26倍6/2mm20/2mm30/2mm10/2mm20/2mm30/2mm三、四等平面控制測量及一般工程測量圖根控制測量及一般工程測量技術(shù)參數(shù)表3-1經(jīng)緯儀系列技術(shù)參數(shù)和用途技術(shù)項(xiàng)目一測回水平望遠(yuǎn)鏡有效望遠(yuǎn)鏡放大水準(zhǔn)管水平度盤6二.經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu)有照準(zhǔn)器或望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡可以在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。望遠(yuǎn)鏡+豎盤+水平度盤的指針=照準(zhǔn)部

水平度盤靜置在基座上水準(zhǔn)器+腳螺旋>整平二.經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu)有照準(zhǔn)器或望遠(yuǎn)鏡7電子經(jīng)緯儀基本結(jié)構(gòu)與光學(xué)經(jīng)緯儀相同；操作方法也基本相同。用微電子技術(shù)自動(dòng)取得度盤的讀數(shù)，從而可以經(jīng)微電腦進(jìn)一步加工計(jì)算

電子經(jīng)緯儀基本結(jié)構(gòu)與光學(xué)經(jīng)緯儀相同；操作方法也基本相同。81.基座(一).基座腳螺旋用于整平儀器基座水平度盤照準(zhǔn)部三.DJ6經(jīng)緯儀的構(gòu)造

1.基座(一).基座腳螺旋用于整平儀器基座水平度盤照準(zhǔn)部三.92.照準(zhǔn)部(二).照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部(水平)制動(dòng)、微動(dòng)望遠(yuǎn)鏡(豎直)制動(dòng)、微動(dòng)圓水準(zhǔn)器8/2mm；管水準(zhǔn)器30/2mm望遠(yuǎn)鏡：倒像，2630倍，目鏡調(diào)焦，物鏡調(diào)焦，粗瞄準(zhǔn)器，十字絲讀數(shù)顯微鏡豎盤部分光學(xué)對(duì)點(diǎn)器復(fù)測扳手或度盤變換器望遠(yuǎn)鏡十字絲2.照準(zhǔn)部(二).照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部(水平)制動(dòng)、微動(dòng)望遠(yuǎn)鏡十字103.水平度盤(三).水平度盤水平度盤由光學(xué)玻璃制成

順時(shí)針0360刻度；

儀器整平，水平度盤水平；

水平度盤與照準(zhǔn)部相互脫離；

改變度盤位置，要使用復(fù)測扳手或度盤變換手輪。0

90

180

270

0901802703.水平度盤(三).水平度盤水平度盤由光學(xué)玻璃制成09114.J6經(jīng)緯儀的

讀數(shù)裝置(四).J6經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置圖3-5J6經(jīng)緯儀度盤讀數(shù)光路水平度盤垂直度盤讀數(shù)光路4.J6經(jīng)緯儀的

讀數(shù)裝置(四).J6經(jīng)緯儀的圖3-12J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)兩種讀數(shù)測微裝置：分微尺測微和平行玻璃板測微度盤上1度分劃的間隔經(jīng)放大后，與分微尺全長相等。

分微尺全長分60格，因此其最小格值為1=60。讀數(shù)時(shí)，秒數(shù)必須估讀。估讀至0.1格，因此，估讀的秒數(shù)都應(yīng)是6″的倍數(shù)。水平度盤讀數(shù)：730424″1.分微尺測微——利用度盤刻度線，在分微尺上讀數(shù)。0173J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)兩種讀數(shù)測微裝置：分微尺13光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)-測微系統(tǒng)測微尺的0分劃線是“指標(biāo)線”測微尺60格的長度=度盤相鄰分劃線象間隔的寬度光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)-測微系統(tǒng)測微尺的0分劃線是“指標(biāo)線”14b).平行玻璃板測微2.平行玻璃板測微——利用測微手輪，用指標(biāo)線讀數(shù)平行玻璃板與分微尺由測微手輪控制。轉(zhuǎn)動(dòng)測微手輪，使度盤像移動(dòng)，則移動(dòng)量可在分微尺上讀出。平行玻璃板最大調(diào)節(jié)范圍為30分，分微尺全長刻度也等于30分。

操作時(shí)，調(diào)節(jié)測微手輪，使度盤某度(或某30分)的刻度線居中于雙線讀數(shù)指標(biāo)，雙指標(biāo)線所夾刻度的度數(shù)(或30分)加上分微尺讀數(shù)，即為該方向的讀數(shù)。圖3-8平行玻璃板測微器水平度盤讀數(shù)：92?17′28″b).平行玻璃板測微2.平行玻璃板測微平行玻璃板與分微尺由15水平角觀測§2-3水平角觀測一.經(jīng)緯儀的安置

對(duì)中——整平——瞄準(zhǔn)——讀數(shù)掌握對(duì)中、整平的目的、方法與要求。瞄準(zhǔn)方法：用豎絲對(duì)準(zhǔn)豎立于測點(diǎn)的標(biāo)志中心。操作：粗瞄，制動(dòng)，然后用微動(dòng)螺旋完成精確瞄準(zhǔn)。二.水平角觀測掌握測回法觀測水平角的儀器操作方法、觀測程序和記錄。了解“方向觀測法”的使用場合、作業(yè)程序與記錄。水平角觀測§2-3水平角觀測一.經(jīng)緯儀的安置掌握對(duì)中、整平16對(duì)中BCA

(一).對(duì)中——將儀器中心安置在過測站點(diǎn)的鉛垂線上。對(duì)中誤差3mm。1、垂球?qū)χ胁襟E：粗略對(duì)中：移動(dòng)三腳架，使垂球尖離測站中心12cm內(nèi)；精確對(duì)中：稍微松開中心螺絲，在腳架頭上移動(dòng)(不能旋轉(zhuǎn))儀器，使垂球尖精確對(duì)中測站標(biāo)志中心，旋緊中心螺絲。

注意腳架頭首先要放平，三個(gè)腳螺旋基本等高；

腳架適當(dāng)踩實(shí)。一.經(jīng)緯儀的安置對(duì)中BCA(一).對(duì)中——將儀器中心安置在過測1、垂球17整平123氣泡居中，3與1、2等高(二).整平——使儀器縱軸鉛垂，水平度盤與橫軸水平，豎盤位于鉛垂面內(nèi)。整平誤差<1格。用左手大拇指法則，轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管氣泡居中(反復(fù))。一測回觀測過程中，不得再調(diào)氣泡。氣泡居中，1、2等高1

23整平123氣泡居中，3與1、2等高(二).整平——使儀器縱18光學(xué)對(duì)中步驟圖3-14光學(xué)對(duì)中步驟：對(duì)準(zhǔn)、調(diào)平、整平、對(duì)中打開三腳架，裝上經(jīng)緯儀；固定三腳架一腳，雙手持腳架另

二腳并不斷調(diào)整其位置，同時(shí)觀

測光學(xué)對(duì)點(diǎn)器十字分劃和圓氣泡居中，使其基

本對(duì)準(zhǔn)測站標(biāo)志，踩實(shí)腳架（可接著調(diào)節(jié)腳螺旋，使光學(xué)對(duì)點(diǎn)器精確對(duì)準(zhǔn)測站標(biāo)志）；伸縮三腳架(二腳)，調(diào)平儀器，

使圓氣泡居中；調(diào)腳螺旋，精確整平儀器；通過在腳架頭上移動(dòng)儀器，精確對(duì)

中。有時(shí)必須反復(fù)上述前兩步或前四步的操作。光學(xué)對(duì)中步驟圖3-14光學(xué)對(duì)中步驟：對(duì)準(zhǔn)、調(diào)平、整平、對(duì)中19瞄準(zhǔn)(三).瞄準(zhǔn)—用望遠(yuǎn)鏡豎絲精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)的標(biāo)志中心。操作步驟：

粗瞄、制動(dòng)、調(diào)焦消除視差、水平微動(dòng)精確瞄準(zhǔn)。用水平微動(dòng)完成瞄準(zhǔn)。盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)下部，減少由于目標(biāo)不垂直引起的方向誤差。瞄準(zhǔn)(三).瞄準(zhǔn)—用望遠(yuǎn)鏡豎絲精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)的標(biāo)志中心。操作20測回法觀測水平角二、水平角觀測方法

(一).測回法觀測程序：

盤左瞄準(zhǔn)J，讀數(shù)j左瞄準(zhǔn)K，讀數(shù)k左

盤右瞄準(zhǔn)K，讀數(shù)k右瞄準(zhǔn)J，讀數(shù)j右第1方向第2方向測站JKB

左=k左-j左右=k右-j右精度要求：左-右±40"取:=(左+右)/2

角是從起始方向(即第1方向)順時(shí)針轉(zhuǎn)到第2方向所成的角度，觀測時(shí)，必須首先確定起始方向，然后按照“測回法”的次序觀測。

水平角總是第2方向讀數(shù)減去第1方向讀數(shù)而得。測回法觀測水平角二、水平角觀測方法第1方向第2方向測站JK21水平角觀測記錄起始方向第一個(gè)讀數(shù)應(yīng)調(diào)成0?（或180?/N，N為測回?cái)?shù)）；分、秒數(shù)寫足二位；改數(shù)時(shí)按有關(guān)規(guī)則。一測回過程中，不得再調(diào)整水準(zhǔn)管氣泡或改變度盤位置。水平角觀測記錄（測回法）第1方向第2方向測站JKB

右KJ2542406

1800500

741906

B左JK00418

742342

741924

741915

測站豎盤位置目標(biāo)水平度盤

讀

數(shù)半測回角一測回平均角水平角觀測記錄起始方向第一個(gè)讀數(shù)應(yīng)調(diào)成0?（或180?/N，22水平角觀測記錄大角第2方向ACB第1方向

水平角觀測記錄（測回法）表中盤右C讀數(shù)小于A讀數(shù)，不夠減時(shí)，應(yīng)加360后再減。B左AC01030

2143342

右AC2142312

2142254

2142303

測站豎盤位置目標(biāo)水平度盤

讀

數(shù)半測回角一測回平均角1801118

343412

水平角觀測記錄大角第2方向ACB第1方向水平角觀測記錄23方向觀測法(二).全圓方向法一個(gè)測站觀測4個(gè)或4個(gè)以上方向時(shí)，采用方向觀測法，也稱“全圓測回法”。ABCDE全圓方向法零方向

盤左

盤右

方向觀測法(二).全圓方向法ABCDE全圓方向法零方向24方向觀測法方向觀測法25垂直角觀測§2-4垂直角觀測◆垂直角觀測原理◆豎盤構(gòu)造特點(diǎn)◆垂直角計(jì)算公式◆豎盤指標(biāo)差垂直角觀測§2-4垂直角觀測◆垂直角觀測原理26垂直角觀測原理垂直角觀測原理天頂鉛垂線水平線ACB0°90°180°270°垂直角——在同一鉛垂面內(nèi)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)的傾斜視線與水平視線的夾角(也叫豎直角)。

=0?90?

，仰角為正，俯角為負(fù)。垂直角觀測原理垂直角觀測原理天頂鉛垂線水平線ACB0°9027垂直角的主要用途垂直角的主要用途D=Scos

將斜距化為平距

已知斜距S、豎直角，計(jì)算平距D：圖3-20斜距化為平距三角高程測量已知平距D、豎直角，計(jì)算A、B高差h：垂直角的主要用途垂直角的主要用途D=Scos28豎盤構(gòu)造特點(diǎn)一.豎直度盤構(gòu)造構(gòu)造特點(diǎn)豎盤隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)。

豎盤與讀數(shù)指標(biāo)相互脫離。豎盤氣泡居中，指標(biāo)鉛垂。1.

1.鉛垂線；2.豎盤；3.望遠(yuǎn)鏡物鏡；4.橫軸；5.豎盤水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋；6.支架外殼；7.水準(zhǔn)管觀察鏡；8.豎盤水準(zhǔn)管；9.望遠(yuǎn)鏡目鏡；10.豎盤水準(zhǔn)管支架；11.豎盤讀數(shù)棱鏡；12.豎盤讀數(shù)透鏡.豎盤構(gòu)造特點(diǎn)一.豎直度盤構(gòu)造構(gòu)造特點(diǎn)1.

1.鉛垂29豎直度盤(verticalcircle)的構(gòu)造1．包括:豎盤(verticalcircle)、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管(verticalindexbubbletube)、及其微動(dòng)螺旋。豎直度盤(verticalcircle)的構(gòu)造1．包括:豎30后兩部分，多采用豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零補(bǔ)償器(verticalindexcompensator)來替代。

2．特點(diǎn)：讀數(shù)指標(biāo)線固定不動(dòng)，而整個(gè)豎盤隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)。后兩部分，多采用豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零補(bǔ)償器(verticali31180°270°

0°90°盤左指標(biāo)線270°90°0

180

盤右指標(biāo)線180°270°0°90°盤左指標(biāo)線270°90°032（2）逆時(shí)針注記

0

270

180

90

盤左指標(biāo)線270

90

180

0

盤右指標(biāo)線（2）逆時(shí)針注記027018090盤左指標(biāo)線2733二、豎直角(verticalangle)的計(jì)算公式1、順時(shí)針注記

α左=90°-L

α右=R-270°

故一測回豎直角

α=（α左+α右）/2

二、豎直角(verticalangle)的計(jì)算公式1、順時(shí)342、逆時(shí)針注記問題：α左=？

α右=？故有:α左=L

-90°

α右=270°-

R

一測回豎直角:

α=（α左+α右）/2

2、逆時(shí)針注記問題：α左=？α35三、豎盤指標(biāo)差(indexerrorofverticalcircle)1、定義由于指標(biāo)線偏移，當(dāng)視線水平時(shí)，豎盤讀數(shù)不是恰好等于90°或270°上，而是與90°或270°相差一個(gè)x角，稱為豎盤指標(biāo)差。當(dāng)偏移方向與豎盤注記增加方向一致時(shí)，x為正，反之為負(fù)。

180

270

0

90

盤左三、豎盤指標(biāo)差(indexerrorofvertica36（2）結(jié)論：取盤左盤右平均值，可消除指標(biāo)差的影響。一般規(guī)范規(guī)定，指標(biāo)差變動(dòng)范圍，J6≤25"、J2≤15"。

2、計(jì)算公式（1）指標(biāo)差:對(duì)于順時(shí)針注記的：正確的豎直角α=90°-(L-x)=α左+xα=（R-x）-270°=α右-xx=（α右-α左）/2（2）結(jié)論：取盤左盤右平均值，可消除指標(biāo)差的影響。2、計(jì)算37四、豎直角的觀測及記錄四、豎直角的觀測及記錄38§2-5經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的主要軸線:1、豎軸VV(verticalaxis)2、水準(zhǔn)管軸LL(bubbletubeaxis)3、橫軸HH(horizontalaxis)4、視準(zhǔn)軸CC(collimationaxis)5、圓水準(zhǔn)器軸L’L’(circlebubbleaxis)LLHHCCVVL’

L’

§2-5經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的主要軸線:LLHHCCV39一、經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的條件1、VV⊥LL——照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校。2、HH⊥十字絲豎絲——十字絲豎絲的檢校3、HH⊥CC——視準(zhǔn)軸的檢校LLHHCCVVL’

L’

一、經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的條件LLHHCCVVL’L’404．HH⊥VV——橫軸的檢校

5．豎盤指標(biāo)差應(yīng)為零——指標(biāo)差的檢校

6．光學(xué)垂線與VV重合——光學(xué)對(duì)中器的檢校

7.LL∥VV——圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正(次要)

LLHHCCVVL’

L’

4．HH⊥VV——橫軸的檢校

5．豎盤指標(biāo)差應(yīng)為零——指標(biāo)41二、經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正1．照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校（1）檢驗(yàn)：用任意兩腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中，然后將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180°，若氣泡偏離1格，則需校正。（2）校正：用腳螺旋使氣泡向中央移動(dòng)一半后，再撥動(dòng)水準(zhǔn)管校正螺絲，使氣泡居中。此時(shí)若圓水準(zhǔn)器氣泡不居中，則撥動(dòng)圓水準(zhǔn)器校正螺絲。

二、經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正1．照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校422．十字絲豎絲的檢校

（1）檢驗(yàn)：用十字絲交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)一目標(biāo)點(diǎn)，再轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，看目標(biāo)點(diǎn)是否始終在豎絲上移動(dòng)。

（2）校正：微松十字絲的四個(gè)壓環(huán)螺絲，轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲環(huán)，使目標(biāo)點(diǎn)始終在豎絲上移動(dòng)。

2．十字絲豎絲的檢校（1）檢驗(yàn)：用十字絲交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)一目標(biāo)點(diǎn)，433．視準(zhǔn)軸的檢校

（1）檢驗(yàn)：在平坦地面上選擇一直線AB，約60m～100m，在AB中點(diǎn)O架儀，并在B點(diǎn)垂直橫置一小尺。盤左瞄準(zhǔn)A，倒鏡在B點(diǎn)小尺上讀取B1；再用盤右瞄準(zhǔn)A，倒鏡在B點(diǎn)小尺上讀取B2。有：J6：2c>60"；J2：2c>30"時(shí)，則需校正。3．視準(zhǔn)軸的檢校（1）檢驗(yàn)：在平坦地面上選擇一直線AB，約44（2）校正：

方法：撥動(dòng)十字絲左右兩個(gè)校正螺絲，使十字絲交點(diǎn)由B2點(diǎn)移至BB2中點(diǎn)B3。（2）校正：454．橫軸的檢驗(yàn)與校正

（1）檢驗(yàn)：在20~30m處的墻上選一仰角大于30°的目標(biāo)點(diǎn)P，先用盤左瞄準(zhǔn)P點(diǎn)，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出P1點(diǎn)；再用盤右瞄準(zhǔn)P點(diǎn)，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出P2點(diǎn)。有：J6：i>20"，則需校正。4．橫軸的檢驗(yàn)與校正（1）檢驗(yàn)：在20~30m處的墻上選一46（2）校正：

方法：用十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P1P2的中點(diǎn)M，抬高望遠(yuǎn)鏡，并打開橫軸一端的護(hù)蓋，調(diào)整支承橫軸的偏心軸環(huán)，抬高或降低橫軸一端，直至交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P點(diǎn)。此項(xiàng)校正一般由儀器檢修人員進(jìn)行。

（2）校正：475．指標(biāo)差的檢校(1)檢驗(yàn)：用盤左、盤右先后瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)，計(jì)算指標(biāo)差x=(L+R-360°)/2。

J6：x>1’；J2：x>30’’時(shí)，要進(jìn)行校正。(2)校正：盤右位置仍然照準(zhǔn)原目標(biāo)，用指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使中絲對(duì)準(zhǔn)（R-x）位置，再用撥針使指標(biāo)氣泡居中。5．指標(biāo)差的檢校(1)檢驗(yàn)：486．光學(xué)對(duì)中器的檢校

（1）檢驗(yàn)：精密安置儀器后，將刻劃中心在地面上投下一點(diǎn)，再旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，每隔120°投下一點(diǎn)，若三點(diǎn)不重合，則需校正。（2）校正：用撥針使刻劃中心向三點(diǎn)的外接圓心移動(dòng)一半。6．光學(xué)對(duì)中器的檢校（1）檢驗(yàn)：精密安置儀器后，將刻劃中心497．圓水準(zhǔn)器的檢校(次

要)

（1）檢驗(yàn)：精平（水準(zhǔn)管氣泡居中）后，若圓水準(zhǔn)氣泡不居中，則需校正。（2）校正：用圓水準(zhǔn)氣泡校正螺絲使其居中。

7．圓水準(zhǔn)器的檢校(次要)（1）檢驗(yàn)：精平（水準(zhǔn)管氣泡50水平角觀測的誤差分析§2-6水平角測量誤差來源與處理方法1.儀器誤差：儀器校正的殘余誤差視準(zhǔn)軸誤差（CC⊥HH）盤左盤右觀測取平均消除橫軸誤差（HH⊥VV）盤左盤右觀測取平均消除豎軸誤差（LL⊥VV）盤左盤右觀測取平均不能

抵消，仔細(xì)整平。2.儀器安置誤差：對(duì)中誤差，整平誤差對(duì)中誤差：邊長較短時(shí)采用光學(xué)對(duì)中。整平誤差：管水準(zhǔn)器氣泡偏離中心應(yīng)小于1格。觀測目標(biāo)垂直角較大時(shí)，應(yīng)特別注意。水平角觀測的誤差分析§2-6水平角測量誤差來源與處理方法1.51誤差來源與處理方法3.標(biāo)桿傾斜誤差

豎直標(biāo)桿，觀測時(shí)盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部4.觀測誤差：瞄準(zhǔn)誤差，估讀數(shù)誤差5.外界因素：溫度引起儀器軸線變化，熱輻射引起視線跳動(dòng)，土壤松軟使儀器安置不穩(wěn)定◆選擇有利觀測時(shí)間，設(shè)法避開不利條件；◆盡量縮短一測回的觀測時(shí)間，采取觀測方法減弱與時(shí)間成正比的誤差。誤差來源與處理方法3.標(biāo)桿傾斜誤差4.觀測誤差：瞄準(zhǔn)誤差，52謝謝！謝謝！533第三章-角度測量解析3第三章-角度測量解析3第三章-角度測量解析§2-1水平角與豎直角觀測原理兩種角度●水平角用于確定點(diǎn)的平面位置（計(jì)算坐標(biāo)）●豎直角用于兩點(diǎn)間高差計(jì)算、斜距改正成平距測角儀器經(jīng)緯儀、電子全站儀3第三章-角度測量解析3第三章-角度測量解析3第三章-角度測54§2-1水平角與豎直角觀測原理兩種角度

●水平角用于確定點(diǎn)的平面位置（計(jì)算坐標(biāo)）

●豎直角用于兩點(diǎn)間高差計(jì)算、斜距改正成平距測角儀器

經(jīng)緯儀、電子全站儀§2-1水平角與豎直角觀測原理兩種角度551.水平角觀測原理一.水平角觀測原理水平角——過一點(diǎn)到兩個(gè)目標(biāo)的方向線垂直投影到水平面上所成的夾角。0360。水平面abc

A

BC也可看成是包含BA、BC視線的兩個(gè)鉛垂面之間的兩面角。

0ca水平度盤=c-a1.水平角觀測原理一.水平角觀測原理水平角——過一點(diǎn)到兩個(gè)目562.垂直角觀測原理二.豎直角觀測原理天頂鉛垂線水平線ACB0°90°180°270°豎直角——在同一鉛垂面內(nèi)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)的傾斜視線與水平視線的夾角(也叫垂直角)。

=090

，仰角為正，俯角為負(fù)。2.垂直角觀測原理二.豎直角觀測原理天頂鉛垂線水平線ACB057提要二光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造

及度盤讀數(shù)●經(jīng)緯儀的等級(jí)和用途●DJ6經(jīng)緯儀的構(gòu)造●DJ2經(jīng)緯儀§2-2經(jīng)緯儀的構(gòu)造及度盤讀數(shù)提要二光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造

及度盤讀數(shù)●經(jīng)緯儀的等級(jí)§2-2經(jīng)58技術(shù)項(xiàng)目一測回水平方向中誤差望遠(yuǎn)鏡有效孔徑不小于望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)不小于水準(zhǔn)管分劃值水平度盤垂直度盤主要用途經(jīng)緯儀等級(jí)DJ1DJ2DJ6

1

2

6

二等平面控制測量及精密工程測量60mm40mm40mm30倍28倍26倍6/2mm20/2mm30/2mm10/2mm20/2mm30/2mm三、四等平面控制測量及一般工程測量圖根控制測量及一般工程測量技術(shù)參數(shù)表3-1經(jīng)緯儀系列技術(shù)參數(shù)和用途技術(shù)項(xiàng)目一測回水平望遠(yuǎn)鏡有效望遠(yuǎn)鏡放大水準(zhǔn)管水平度盤59二.經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu)有照準(zhǔn)器或望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡可以在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。望遠(yuǎn)鏡+豎盤+水平度盤的指針=照準(zhǔn)部

水平度盤靜置在基座上水準(zhǔn)器+腳螺旋>整平二.經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu)有照準(zhǔn)器或望遠(yuǎn)鏡60電子經(jīng)緯儀基本結(jié)構(gòu)與光學(xué)經(jīng)緯儀相同；操作方法也基本相同。用微電子技術(shù)自動(dòng)取得度盤的讀數(shù)，從而可以經(jīng)微電腦進(jìn)一步加工計(jì)算

電子經(jīng)緯儀基本結(jié)構(gòu)與光學(xué)經(jīng)緯儀相同；操作方法也基本相同。611.基座(一).基座腳螺旋用于整平儀器基座水平度盤照準(zhǔn)部三.DJ6經(jīng)緯儀的構(gòu)造

1.基座(一).基座腳螺旋用于整平儀器基座水平度盤照準(zhǔn)部三.622.照準(zhǔn)部(二).照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部(水平)制動(dòng)、微動(dòng)望遠(yuǎn)鏡(豎直)制動(dòng)、微動(dòng)圓水準(zhǔn)器8/2mm；管水準(zhǔn)器30/2mm望遠(yuǎn)鏡：倒像，2630倍，目鏡調(diào)焦，物鏡調(diào)焦，粗瞄準(zhǔn)器，十字絲讀數(shù)顯微鏡豎盤部分光學(xué)對(duì)點(diǎn)器復(fù)測扳手或度盤變換器望遠(yuǎn)鏡十字絲2.照準(zhǔn)部(二).照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部(水平)制動(dòng)、微動(dòng)望遠(yuǎn)鏡十字633.水平度盤(三).水平度盤水平度盤由光學(xué)玻璃制成

順時(shí)針0360刻度；

儀器整平，水平度盤水平；

水平度盤與照準(zhǔn)部相互脫離；

改變度盤位置，要使用復(fù)測扳手或度盤變換手輪。0

90

180

270

0901802703.水平度盤(三).水平度盤水平度盤由光學(xué)玻璃制成09644.J6經(jīng)緯儀的

讀數(shù)裝置(四).J6經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置圖3-5J6經(jīng)緯儀度盤讀數(shù)光路水平度盤垂直度盤讀數(shù)光路4.J6經(jīng)緯儀的

讀數(shù)裝置(四).J6經(jīng)緯儀的圖3-65J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)兩種讀數(shù)測微裝置：分微尺測微和平行玻璃板測微度盤上1度分劃的間隔經(jīng)放大后，與分微尺全長相等。

分微尺全長分60格，因此其最小格值為1=60。讀數(shù)時(shí)，秒數(shù)必須估讀。估讀至0.1格，因此，估讀的秒數(shù)都應(yīng)是6″的倍數(shù)。水平度盤讀數(shù)：730424″1.分微尺測微——利用度盤刻度線，在分微尺上讀數(shù)。0173J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)兩種讀數(shù)測微裝置：分微尺66光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)-測微系統(tǒng)測微尺的0分劃線是“指標(biāo)線”測微尺60格的長度=度盤相鄰分劃線象間隔的寬度光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)-測微系統(tǒng)測微尺的0分劃線是“指標(biāo)線”67b).平行玻璃板測微2.平行玻璃板測微——利用測微手輪，用指標(biāo)線讀數(shù)平行玻璃板與分微尺由測微手輪控制。轉(zhuǎn)動(dòng)測微手輪，使度盤像移動(dòng)，則移動(dòng)量可在分微尺上讀出。平行玻璃板最大調(diào)節(jié)范圍為30分，分微尺全長刻度也等于30分。

操作時(shí)，調(diào)節(jié)測微手輪，使度盤某度(或某30分)的刻度線居中于雙線讀數(shù)指標(biāo)，雙指標(biāo)線所夾刻度的度數(shù)(或30分)加上分微尺讀數(shù)，即為該方向的讀數(shù)。圖3-8平行玻璃板測微器水平度盤讀數(shù)：92?17′28″b).平行玻璃板測微2.平行玻璃板測微平行玻璃板與分微尺由68水平角觀測§2-3水平角觀測一.經(jīng)緯儀的安置

對(duì)中——整平——瞄準(zhǔn)——讀數(shù)掌握對(duì)中、整平的目的、方法與要求。瞄準(zhǔn)方法：用豎絲對(duì)準(zhǔn)豎立于測點(diǎn)的標(biāo)志中心。操作：粗瞄，制動(dòng)，然后用微動(dòng)螺旋完成精確瞄準(zhǔn)。二.水平角觀測掌握測回法觀測水平角的儀器操作方法、觀測程序和記錄。了解“方向觀測法”的使用場合、作業(yè)程序與記錄。水平角觀測§2-3水平角觀測一.經(jīng)緯儀的安置掌握對(duì)中、整平69對(duì)中BCA

(一).對(duì)中——將儀器中心安置在過測站點(diǎn)的鉛垂線上。對(duì)中誤差3mm。1、垂球?qū)χ胁襟E：粗略對(duì)中：移動(dòng)三腳架，使垂球尖離測站中心12cm內(nèi)；精確對(duì)中：稍微松開中心螺絲，在腳架頭上移動(dòng)(不能旋轉(zhuǎn))儀器，使垂球尖精確對(duì)中測站標(biāo)志中心，旋緊中心螺絲。

注意腳架頭首先要放平，三個(gè)腳螺旋基本等高；

腳架適當(dāng)踩實(shí)。一.經(jīng)緯儀的安置對(duì)中BCA(一).對(duì)中——將儀器中心安置在過測1、垂球70整平123氣泡居中，3與1、2等高(二).整平——使儀器縱軸鉛垂，水平度盤與橫軸水平，豎盤位于鉛垂面內(nèi)。整平誤差<1格。用左手大拇指法則，轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管氣泡居中(反復(fù))。一測回觀測過程中，不得再調(diào)氣泡。氣泡居中，1、2等高1

23整平123氣泡居中，3與1、2等高(二).整平——使儀器縱71光學(xué)對(duì)中步驟圖3-14光學(xué)對(duì)中步驟：對(duì)準(zhǔn)、調(diào)平、整平、對(duì)中打開三腳架，裝上經(jīng)緯儀；固定三腳架一腳，雙手持腳架另

二腳并不斷調(diào)整其位置，同時(shí)觀

測光學(xué)對(duì)點(diǎn)器十字分劃和圓氣泡居中，使其基

本對(duì)準(zhǔn)測站標(biāo)志，踩實(shí)腳架（可接著調(diào)節(jié)腳螺旋，使光學(xué)對(duì)點(diǎn)器精確對(duì)準(zhǔn)測站標(biāo)志）；伸縮三腳架(二腳)，調(diào)平儀器，

使圓氣泡居中；調(diào)腳螺旋，精確整平儀器；通過在腳架頭上移動(dòng)儀器，精確對(duì)

中。有時(shí)必須反復(fù)上述前兩步或前四步的操作。光學(xué)對(duì)中步驟圖3-14光學(xué)對(duì)中步驟：對(duì)準(zhǔn)、調(diào)平、整平、對(duì)中72瞄準(zhǔn)(三).瞄準(zhǔn)—用望遠(yuǎn)鏡豎絲精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)的標(biāo)志中心。操作步驟：

粗瞄、制動(dòng)、調(diào)焦消除視差、水平微動(dòng)精確瞄準(zhǔn)。用水平微動(dòng)完成瞄準(zhǔn)。盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)下部，減少由于目標(biāo)不垂直引起的方向誤差。瞄準(zhǔn)(三).瞄準(zhǔn)—用望遠(yuǎn)鏡豎絲精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)的標(biāo)志中心。操作73測回法觀測水平角二、水平角觀測方法

(一).測回法觀測程序：

盤左瞄準(zhǔn)J，讀數(shù)j左瞄準(zhǔn)K，讀數(shù)k左

盤右瞄準(zhǔn)K，讀數(shù)k右瞄準(zhǔn)J，讀數(shù)j右第1方向第2方向測站JKB

左=k左-j左右=k右-j右精度要求：左-右±40"取:=(左+右)/2

角是從起始方向(即第1方向)順時(shí)針轉(zhuǎn)到第2方向所成的角度，觀測時(shí)，必須首先確定起始方向，然后按照“測回法”的次序觀測。

水平角總是第2方向讀數(shù)減去第1方向讀數(shù)而得。測回法觀測水平角二、水平角觀測方法第1方向第2方向測站JK74水平角觀測記錄起始方向第一個(gè)讀數(shù)應(yīng)調(diào)成0?（或180?/N，N為測回?cái)?shù)）；分、秒數(shù)寫足二位；改數(shù)時(shí)按有關(guān)規(guī)則。一測回過程中，不得再調(diào)整水準(zhǔn)管氣泡或改變度盤位置。水平角觀測記錄（測回法）第1方向第2方向測站JKB

右KJ2542406

1800500

741906

B左JK00418

742342

741924

741915

測站豎盤位置目標(biāo)水平度盤

讀

數(shù)半測回角一測回平均角水平角觀測記錄起始方向第一個(gè)讀數(shù)應(yīng)調(diào)成0?（或180?/N，75水平角觀測記錄大角第2方向ACB第1方向

水平角觀測記錄（測回法）表中盤右C讀數(shù)小于A讀數(shù)，不夠減時(shí)，應(yīng)加360后再減。B左AC01030

2143342

右AC2142312

2142254

2142303

測站豎盤位置目標(biāo)水平度盤

讀

數(shù)半測回角一測回平均角1801118

343412

水平角觀測記錄大角第2方向ACB第1方向水平角觀測記錄76方向觀測法(二).全圓方向法一個(gè)測站觀測4個(gè)或4個(gè)以上方向時(shí)，采用方向觀測法，也稱“全圓測回法”。ABCDE全圓方向法零方向

盤左

盤右

方向觀測法(二).全圓方向法ABCDE全圓方向法零方向77方向觀測法方向觀測法78垂直角觀測§2-4垂直角觀測◆垂直角觀測原理◆豎盤構(gòu)造特點(diǎn)◆垂直角計(jì)算公式◆豎盤指標(biāo)差垂直角觀測§2-4垂直角觀測◆垂直角觀測原理79垂直角觀測原理垂直角觀測原理天頂鉛垂線水平線ACB0°90°180°270°垂直角——在同一鉛垂面內(nèi)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)的傾斜視線與水平視線的夾角(也叫豎直角)。

=0?90?

，仰角為正，俯角為負(fù)。垂直角觀測原理垂直角觀測原理天頂鉛垂線水平線ACB0°9080垂直角的主要用途垂直角的主要用途D=Scos

將斜距化為平距

已知斜距S、豎直角，計(jì)算平距D：圖3-20斜距化為平距三角高程測量已知平距D、豎直角，計(jì)算A、B高差h：垂直角的主要用途垂直角的主要用途D=Scos81豎盤構(gòu)造特點(diǎn)一.豎直度盤構(gòu)造構(gòu)造特點(diǎn)豎盤隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)。

豎盤與讀數(shù)指標(biāo)相互脫離。豎盤氣泡居中，指標(biāo)鉛垂。1.

1.鉛垂線；2.豎盤；3.望遠(yuǎn)鏡物鏡；4.橫軸；5.豎盤水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋；6.支架外殼；7.水準(zhǔn)管觀察鏡；8.豎盤水準(zhǔn)管；9.望遠(yuǎn)鏡目鏡；10.豎盤水準(zhǔn)管支架；11.豎盤讀數(shù)棱鏡；12.豎盤讀數(shù)透鏡.豎盤構(gòu)造特點(diǎn)一.豎直度盤構(gòu)造構(gòu)造特點(diǎn)1.

1.鉛垂82豎直度盤(verticalcircle)的構(gòu)造1．包括:豎盤(verticalcircle)、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管(verticalindexbubbletube)、及其微動(dòng)螺旋。豎直度盤(verticalcircle)的構(gòu)造1．包括:豎83后兩部分，多采用豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零補(bǔ)償器(verticalindexcompensator)來替代。

2．特點(diǎn)：讀數(shù)指標(biāo)線固定不動(dòng)，而整個(gè)豎盤隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)。后兩部分，多采用豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零補(bǔ)償器(verticali84180°270°

0°90°盤左指標(biāo)線270°90°0

180

盤右指標(biāo)線180°270°0°90°盤左指標(biāo)線270°90°085（2）逆時(shí)針注記

0

270

180

90

盤左指標(biāo)線270

90

180

0

盤右指標(biāo)線（2）逆時(shí)針注記027018090盤左指標(biāo)線2786二、豎直角(verticalangle)的計(jì)算公式1、順時(shí)針注記

α左=90°-L

α右=R-270°

故一測回豎直角

α=（α左+α右）/2

二、豎直角(verticalangle)的計(jì)算公式1、順時(shí)872、逆時(shí)針注記問題：α左=？

α右=？故有:α左=L

-90°

α右=270°-

R

一測回豎直角:

α=（α左+α右）/2

2、逆時(shí)針注記問題：α左=？α88三、豎盤指標(biāo)差(indexerrorofverticalcircle)1、定義由于指標(biāo)線偏移，當(dāng)視線水平時(shí)，豎盤讀數(shù)不是恰好等于90°或270°上，而是與90°或270°相差一個(gè)x角，稱為豎盤指標(biāo)差。當(dāng)偏移方向與豎盤注記增加方向一致時(shí)，x為正，反之為負(fù)。

180

270

0

90

盤左三、豎盤指標(biāo)差(indexerrorofvertica89（2）結(jié)論：取盤左盤右平均值，可消除指標(biāo)差的影響。一般規(guī)范規(guī)定，指標(biāo)差變動(dòng)范圍，J6≤25"、J2≤15"。

2、計(jì)算公式（1）指標(biāo)差:對(duì)于順時(shí)針注記的：正確的豎直角α=90°-(L-x)=α左+xα=（R-x）-270°=α右-xx=（α右-α左）/2（2）結(jié)論：取盤左盤右平均值，可消除指標(biāo)差的影響。2、計(jì)算90四、豎直角的觀測及記錄四、豎直角的觀測及記錄91§2-5經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的主要軸線:1、豎軸VV(verticalaxis)2、水準(zhǔn)管軸LL(bubbletubeaxis)3、橫軸HH(horizontalaxis)4、視準(zhǔn)軸CC(collimationaxis)5、圓水準(zhǔn)器軸L’L’(circlebubbleaxis)LLHHCCVVL’

L’

§2-5經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的主要軸線:LLHHCCV92一、經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的條件1、VV⊥LL——照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校。2、HH⊥十字絲豎絲——十字絲豎絲的檢校3、HH⊥CC——視準(zhǔn)軸的檢校LLHHCCVVL’

L’

一、經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的條件LLHHCCVVL’L’934．HH⊥VV——橫軸的檢校

5．豎盤指標(biāo)差應(yīng)為零——指標(biāo)差的檢校

6．光學(xué)垂線與VV重合——光學(xué)對(duì)中器的檢校

7.LL∥VV——圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正(次要)

LLHHCCVVL’

L’

4．HH⊥VV——橫