角度測量與水平角測設

經(jīng)緯儀與角度測量

水平角測量原理水平角:一點到兩目標的方向線垂直投影在水平面所成角范圍：順時針0°～360°水平面aocAOC0ca計算公式=右(終)邊c-左(始)邊a當c≥a時β=c–a當c<a時β=c+3600

–a

水平面aocAOC水平面aocAOC水平面aocAOC水平面aocAOC豎直角：同一豎直面內(nèi)目標方向與水平線的夾角。

范圍：0°～±90°天頂距：目標方向與天頂方向構成的角。天頂鉛垂線水平線ACB0°90°180°270°ZAZC光學經(jīng)緯儀光學經(jīng)緯儀的類型很多，按其精度劃可分為DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等級系列。D:大地測量；J:經(jīng)緯儀,漢語拼音第一個字母。“07”、“1”、“2”等阿拉伯數(shù)字代表該儀器的精度指標，數(shù)字愈小，精度愈高。這里重點介紹DJ6級光學經(jīng)緯儀的構造和使用方法。光學經(jīng)緯儀由照準部、水平度盤、基座三部分組成。經(jīng)緯儀(一)經(jīng)緯儀結(jié)構1

、

照準部（主要部件有望遠鏡、水準器、轉(zhuǎn)動控制裝置、讀數(shù)設備、度盤等）望遠鏡：瞄準目標P34視準軸CC1：物鏡光心與十字絲交點連線。2、水平度盤順時針0—360°注記；水平度盤平面與豎軸正交；水平度盤與照準部相互脫離；改變度盤位置，使用度盤變換手輪J6經(jīng)緯儀讀數(shù)分微尺的分劃值為1ˊ，估讀到0.1ˊ(6")。“H”——水平度盤讀數(shù)，“V”——豎直度盤讀數(shù)。3、

基座腳螺旋用于整平儀器0901802700173經(jīng)緯儀的安置P46對中

3mm

目的：使水平度盤的中心與測站點標志在同一鉛垂線上。整平1格目的：使豎軸豎直，水平度盤水平。1、垂球?qū)χ蟹˙2、光學對中法（1）大致水平大致對中眼睛看著對中器，拖動三腳架兩個腳,使儀器大致對中,并保持“架頭”大致水平。（2）伸縮腳架粗平

根據(jù)氣泡位置，伸縮三腳架兩個腳，使圓水準氣泡居中。（3）腳螺旋精平——左手大拇指法則（4）架頭上移動儀器，精確對中（5）腳螺旋精平（6）反復（4）、（5）兩步123123目標瞄準步驟：粗瞄—制動—調(diào)焦—微動精瞄。注意：觀測水平角，用豎絲瞄準目標下部；觀測豎角用橫絲瞄準?！旖嵌扔^測方法常用的方法：測回法方向觀測法兩個基本概念盤左盤右目的：消除儀器誤差檢核盤左觀測豎直度盤盤右觀測豎直度盤一、水平角觀測（1）安置儀器,盤左瞄準C，配置度盤，讀取c左（2）順轉(zhuǎn)瞄準A，讀取a左（3）盤右，瞄準A，讀取a右（4）逆轉(zhuǎn)瞄準C，讀取c右

（一）測回法測站CABc左a左測站CABc右a右J6限差：上、下半測回角值之差≤40″

各測回角值互差≤24″度盤配置方法目的：減弱水平度盤刻劃誤差的影響測回法記錄手簿測站目標豎盤位置水平度盤讀數(shù)

°′″半測回角值

°′″一測回角值

°′″各測回平均角°′″備注OA左01212715636715633B720848A右1801200715630B2520830OA左900842B1620524A右2700830B3420506ABO（二）方向觀測法1、安置儀器，盤左，瞄準A，配置度盤，讀a左；2、順轉(zhuǎn)，分別瞄準B、C、D，讀b左、c左、d左；3、瞄準A，讀a左′

（“歸零”:檢查水平度盤位置是否變動）4、盤右，瞄準A，讀a右′

；5、逆轉(zhuǎn)，瞄準D、C、B，讀d右、c右、b右；6、瞄準A，讀a右。限差：

經(jīng)緯儀型號半測回歸零差一測回內(nèi)2C互差同一方向各測回較差J624″—17″J28″13″9″J6方向觀測法記錄及記算手簿覘點讀數(shù)半測回方向值一測回方向值各測回平均方向備注盤左盤右°

′

″°

′

″°

′

″°

′

″°′″第Ⅰ測回A（1）（12）B（2）（11）C（3）（10）D（4）（9）A（5）（8）歸零差

水平角觀測注意事項

1、觀測前必須檢驗儀器。

2、儀器高度要和觀測者身高相適應，三腳架要踩實，儀器與腳架連接要牢固，操作儀器時不要用手扶三腳架，走動時要防止碰動腳架，使用各種螺旋時用力要適當。

3、對中、整平應仔細。短邊測水平角對中要求更嚴格；觀測目標高低相差較大時更要注意儀器整平。

4、目標必須豎直，應以十字絲交點附近的豎絲對準目標根部，并注意消除視差。

5、觀測時必須嚴格遵守各項操作規(guī)定。水平角觀測時，不可誤動度盤，一測回觀測過程中不得重新整平。6、讀數(shù)應準確，一切原始觀測值和原始項目必須現(xiàn)場記錄在正式外業(yè)觀測手簿中，觀測成果應及時計算。

7、各項誤差必須符合規(guī)定的要求，若誤差超限必須重測。

8、讀記錯誤的秒值不許改動，應重新觀測。讀記錯誤的度、分值必須在現(xiàn)場更改，但同一方向的盤左、盤右、半測回方向值不得同時更改兩個相關數(shù)字，同一測站不得有兩個相關數(shù)字連環(huán)更改，否則應重測。

9、凡應更改錯誤，應將錯誤數(shù)字、文字用橫線整齊劃去，在其上方寫上正確數(shù)字或文字，并在附注欄內(nèi)注明原因。二、豎角觀測（一）豎直度盤的構造1．組成:豎盤豎盤指標水準管指標水準管微動螺旋2．特點：讀數(shù)指標線固定不動，而整個豎盤隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動。3．豎盤的注記形式

當指標處于正確位置時，視線水平時的豎盤讀數(shù)為90°(盤左)或270°(盤右)(二)、豎角計算公式（1）視線上傾時豎盤讀數(shù)增加（2）視線上傾時豎盤讀數(shù)減少(三)、豎盤指標差定義：由于指標線偏離正確位置，當視線水平時，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x角，稱為豎盤指標差。當偏離方向與豎盤注記增加方向一致時，x為正，反之為負。180°270°0°90°盤左豎盤指標差計算盤左：盤右：取盤左、盤右的平均值得：指標差的計算公式為：盤左盤右豎角平均值不受指標差影響

（四）、豎角觀測觀測步驟：

1、安置儀器，盤左瞄準目標，調(diào)節(jié)指標水準管氣泡居中，讀L；

2、盤右，瞄準同一目標的同一部位，讀R；

3、計算豎角和豎盤指標差。觀測記錄注意事項：

1、橫絲切準目標的特定部位，并在觀測手簿注明或繪圖表示；

2、每次讀數(shù)前必須使指標水準管氣泡居中；

3、每次設站應及時量取儀器高和覘標高，記入觀測手簿

4、同一豎角不同測回互差及指標差互差應符合限差要求?！?.3鋼尺及鋼尺量距的方法

距離：兩點沿鉛垂線方向在大地水準面上投影點間的弧長（在測區(qū)面積不大時，用水平面代替水準面）

水平距離：兩點間連線投影在水平面上的長度。

傾斜距離：不在同一水平面上的兩點間連線的長度

測距方法：鋼尺量距、視距測量、光電測距一、鋼尺量距量距工具：鋼尺、標桿、測釬、溫度計、彈簧秤人員：前司尺員、后司尺員、記錄員一般量距步驟（1）定線：目估法和經(jīng)緯儀法。（2）丈量：前尺員發(fā)“預備”、后尺員發(fā)“好”，前后尺手同時讀數(shù)，相減。目估法定線方法AB測釬123456鋼尺量距手簿尺段號鋼尺讀數(shù)m距離中數(shù)m溫度

°C第一次第二次第三次A-1前29.890529.900029.910029.8440+9.4后0.04550.05700.0660前-后29.845029.843029.84401-2前29.920529.930029.950029.8827+10.0后0.03750.04700.0685前-后29.883039.883029.88202-3前29.950029.960029.970529.9190+10.5后0.03100.04000.0445前-后29.919029.920029.9260

精度評定例：用鋼尺丈量AB、CD兩段距離：AB往測長為327.47m，返測長為327.35m；CD往測長174.89m，返測長174.83m。AB、CD哪段距離丈量精度高？實習一：DJ6光學經(jīng)緯儀的認識與使用一、實習內(nèi)容1、認識J6經(jīng)緯儀的基本結(jié)構及主要部件的名稱和作用；2、學會J6經(jīng)緯儀的安置(對中、整平)、瞄準和讀數(shù)；二、儀器

J6光學經(jīng)緯儀1臺三、注意事項1、安置儀器時應使三腳架架頭大致水平。2、將經(jīng)緯儀由箱中取出時必須一手拿住經(jīng)緯儀的一個支架，一手托住基座的底部，并立即旋緊連接螺旋，嚴防儀器從腳架上摔下。3、在三腳架架頭上移動經(jīng)緯儀完成對中后，要立即旋緊中心連接螺旋。測量儀器的使用和保養(yǎng)1、接受儀器后及時檢查儀器箱鎖扣、背帶、提手是否結(jié)實牢靠，腳架器材附件是否完好。2、使用時，應先將三腳架安放好，使腳尖牢固插入土中。伸縮式腳架應注意腳腿抽出后及時擰緊固定螺絲。若在光滑地面架設儀器，要采取安全措施。3、打開儀器箱取出儀器之前，必須記住儀器在箱內(nèi)的安放位置。儀器從箱內(nèi)取出時一只手握住經(jīng)緯儀的一個支架，另一只手托住基座的底部，并立即用連接螺絲將儀器固定在三腳架上。隨即蓋好儀器箱。4、使用時應手握支架，平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動儀器。旋轉(zhuǎn)有制動螺旋的部件時，要先松制動后轉(zhuǎn)動，不能強行轉(zhuǎn)動儀器。制動螺旋不可擰的太緊，只要制動后能微動即可。5、物鏡和目鏡禁止用手摸，不可用粗布或手帕擦。6、儀器的各種零件和附件用畢后，應及時放入儀器箱內(nèi)的固定位置，不得隨意放入衣袋或其它地方。7、儀器不能受撞擊或過度震動。當儀器在三腳架上時，作業(yè)員不得離開儀器。8、儀器在野外使用時，應避免烈日曝曬，防止各軸系關系改變和氣泡位移。作業(yè)時用傘遮陽避雨。9、儀器使用完畢，應用軟毛刷拂去灰塵，松開制動螺旋和按鈕。然后左手抓住儀器，右手松開中心連接螺旋后，雙手抱住儀器放入儀器箱內(nèi)。裝箱和關箱時如發(fā)現(xiàn)放不下或關不上的情況，切勿硬壓硬擠，應查明原因。10、儀器箱上不準坐人，不準隨意拆卸儀器上的部件和螺旋。實習二測回法測水平角一、實習目的掌握J6經(jīng)緯儀按測回法觀測水平角的方法及記錄、計算方法，了解各項限差。二、儀器

J6經(jīng)緯儀三、注意事項1、盤左順時針觀測，盤右逆時針觀測；2、每測回開始配置度盤，同一測回觀測過程中不能碰動水平度盤3、記錄員聽到觀測員讀數(shù)后必須回報，經(jīng)觀測員默許后方可記入手簿，以防聽錯而記錯；4、各項誤差必須符合規(guī)定的要求，若誤差超限必須重測；5、觀測過程中水準管氣泡偏離居中位置不得超過1格，否則該測回重測；不允許在1測回內(nèi)重新整平儀器；6、測回數(shù)即每組的成員數(shù)，小組成員每人觀測1測回，實習結(jié)束上交合格的觀測記錄；一、實習內(nèi)容

用方向觀測法觀測4個方向之間的角值二、儀器設備

J2電子經(jīng)緯儀1臺記錄板1個(水平角方向法記錄紙)二、實習要求1、限差2、同一小組所選目標相同，以便對所測角值進行比對。3、組員數(shù)即為此角的測回數(shù)，要按要求配置度盤。4、要求每位組員合格地測一個測回。5、實習結(jié)束后各小組上交《水平角方向法觀測手簿》。經(jīng)緯儀型號半測回歸零差一測回內(nèi)2C互差同一方向各測回較差J624″—17″J28″13″9″實習三水平角觀測(4個方向)實習四豎角觀測實習五距離測量實習六距離測設測量誤差基本知識