第03章角度測量

第三章角度測量本章要求：

一、掌握角度測量原理；二、掌握DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造和操作；三、掌握角度測量方法及步驟；四、掌握經(jīng)緯儀需滿足的條件及了解儀器檢校。2/5/20231角度測量3.1角度測量原理一、水平角測量原理二、豎直角測量原理2/5/20232角度測量一、水平角測量原理1、水平角:空間相交的兩條直線在水平面上的投影所夾的角度。

2、原理：

ACBQA1

B1C1Oab

=b-a

對中、整平2/5/20233角度測量豎直角：同一豎直面內(nèi)，視線與水平線間的夾角。范圍：-90~+90

+

-上傾為仰角，

+；下傾為俯角，

-。原理：視準軸水平時，其豎盤讀數(shù)為一固定值（90或270）二、豎直角測量原理2/5/20234角度測量3.2DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀及其操作分類：光學(xué)經(jīng)緯儀，游標經(jīng)緯儀，電子經(jīng)緯儀。DJ07，1，2，6，15，60D—大地測量J—經(jīng)緯儀下標—精度，一測回方向中誤差2/5/20235角度測量一、DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造基座照準部水平讀盤2/5/20236角度測量1、照準部作用：瞄準并讀數(shù)構(gòu)成：望遠鏡、豎盤、水準器、度盤變換手輪2/5/20237角度測量2、水平度盤作用：測水平角構(gòu)成：玻璃圓環(huán)，順時針刻有0o~360o2/5/20238角度測量3、基座作用：支撐儀器并與三腳架相連構(gòu)成：中心螺旋，腳螺旋，軸座連接螺旋2/5/20239角度測量中心螺旋軸座連接螺旋腳螺旋2/5/202310角度測量望遠鏡豎盤管水準器度盤變換手輪豎直制動螺旋豎直微動螺旋水平制動螺旋水平微動螺旋豎盤指標水準管豎盤指標水準管微動螺旋光學(xué)對點器圓水準器反光鏡讀數(shù)窗物鏡調(diào)焦目鏡調(diào)焦2/5/202311角度測量二、讀數(shù)設(shè)備及方法1、分微尺測微器及其讀數(shù)方法度盤分劃值1，分微尺刻劃1'，估讀到0.1'即6。21453.'4北京光學(xué)儀器廠7907.'82/5/202312角度測量

西安利達光電儀器有限公司21502.0'6555.3'2/5/202313角度測量三、DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀的基本操作1、經(jīng)緯儀安置（1）對中目的：儀器中心與測站點位于同一鉛垂線上。方法：垂球：誤差<3mm

光學(xué)：誤差<1mm（要求：豎軸豎直）2/5/202314角度測量（2）整平目的：儀器豎軸豎直，水平度盤水平方法：升降腳架使圓氣泡大致居中；轉(zhuǎn)腳螺旋，使長氣泡居中2/5/202315角度測量2、瞄準松制動，調(diào)目鏡，粗瞄；緊制動，物鏡對光，消視差，瞄低部，調(diào)微動，精瞄。用豎絲對準目標3、讀數(shù)21453.'4北京光學(xué)儀器廠7907.'82/5/202316角度測量3.3水平角觀測一、測回法（重點講解）二、方向觀測法2/5/202317角度測量一、測回法測兩個方向的單角2/5/202318角度測量（1）安置儀器：對中，整平（2）盤左（上半測回）：瞄1，讀數(shù)為L1，記入手簿順時針瞄3，讀數(shù)為L3，記入手簿

左=L3-L1（3）盤右（下半測回）：

瞄3，讀數(shù)為R3，記入手簿逆時針瞄1，讀數(shù)為R1，記入手簿

右=R3-R12/5/202319角度測量當精度要求較高時，需多個測回觀測，為抵消度盤分劃誤差，按180/n變換度盤位置。如：n=3測回，每個測回第一個方向的盤左讀數(shù)應(yīng)略大于0

、60

、120方法：調(diào)度盤變換手輪。有關(guān)變換度盤位置：2/5/202320角度測量

測回法觀測手簿日期儀器觀測班級小組記錄測站豎盤位置目標水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值各測回角值備注1234°‘"5°‘"6°‘"7°‘"8

第一測回2左右右左第二測回21313131300120091450091330027145001801130913330913315901124181443091330601450027011489133129133099133122/5/202321角度測量二、方向觀測法兩個以上方向，多于3個，用全圓方向法BACDO（1）觀測步驟：①安置儀器：對中、整平②盤左：順時針瞄A、B、C、D、A歸零J212，J618③盤右：逆時針瞄A、D、C、B、A2/5/202322角度測量（2）計算①兩倍照準誤差：同一測回，同一方向，盤左、盤右讀數(shù)之差。

2C=盤左-（盤右±180）2C互差J218②平均讀數(shù)=[（盤左+（盤右±180

）]/2

半測回歸零差：J212，J618③歸零后方向值=平均讀數(shù)-零方向平均讀數(shù)④歸零后方向值平均值：各測回取平均同一方向值各測回互差：J212，J624⑤水平角：相鄰方向值之差2/5/202323角度測量全圓方向觀測法測站測回數(shù)目標讀數(shù)2C=左-（右±180）平均讀數(shù)=[左+（右±

180）]/2歸零后的方向值各測回歸零方向值的平均值略圖及角值盤左盤右°‘"°‘""°‘"°‘"°‘"

O12ABCDAABCDA

00212374415110290415014510021818002083301443+1000213+8290285221744051800200+10+12+121501447110285837441000206（00210）

0000037420011026481501237

9003301274534200302424015579003252700318

601549+7+8203018+6900322240155320030213074528+612745312700322+8900326（900324）

0000037420711026571501229

0000037420411026521501233ABCDO2/5/202324角度測量3.4豎直角觀測一、豎直度盤及讀數(shù)系統(tǒng)二、豎直角計算三、豎盤指標差2/5/202325角度測量一、豎直度盤及讀數(shù)系統(tǒng)作用：測豎直角結(jié)構(gòu)：豎盤，指標，水準管、微動螺旋豎盤：玻璃圓環(huán)。注記：順時針或逆時針刻劃0~3600901802702/5/202326角度測量二、豎直角計算視線抬高，讀數(shù)變大，

=讀數(shù)-常數(shù)視線抬高，讀數(shù)變小，

=常數(shù)-讀數(shù)盤左：L=90-L090180270000909090180180180270270270盤右：

R=R-2702/5/202327角度測量三、豎盤指標差：當視線水平時，豎盤讀數(shù)與應(yīng)有常數(shù)相差一小角值x。

090180270090180270009090180180270270盤左：=(90+x)-L=(90-L)+x=L+x盤右：=R-(270+x)=(R-270)-x

=R

-x=(L

+R

)/2x=(R-L

)/2=[(R-270)-(90-L)]/2=(L+R-360)/2

指標差變化J625x2/5/202328角度測量四、豎直角觀測方法：安置儀器：對中，整平中絲切目標：盤左讀L，得L=90-L盤右讀R，得R=R-270注意：使豎盤指標水準管氣泡居中或補償開關(guān)置ONAB2/5/202329角度測量豎直角觀測手簿日期儀器觀測班級小組記錄測站目標豎盤位置豎盤讀數(shù)

°‘"半測回角值

°‘"指標差

"一測回角值

°‘"

OMN左右左右8118422784130+84118+84130+6+841241240330-340330+122355654-340306-3403182/5/202330角度測量3.5DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗與校正滿足的條件：LLVVHHCC

HHCC

HHVV豎絲HH指標差x應(yīng)為零LL

VV2/5/202331角度測量一、照準部水準管的檢校1、檢校目的：LLVV2、檢驗方法：大致整平，水準管平行于一對腳螺旋的連線，整平，轉(zhuǎn)180，氣泡偏一格以上，需校正3、校正方法：校正螺絲校一半，腳螺旋改一半。4、校正原理：2/5/202332角度測量LLVV2LLLLLLVVVVVV2/5/202333角度測量二、十字絲豎絲的檢驗校正2、檢驗方法：MMMM1、檢校目的：豎絲應(yīng)垂直于儀器橫軸2/5/202334角度測量3、校正方法：旋下目鏡分劃板護蓋，松開4個固定螺絲，慢慢轉(zhuǎn)動十字絲分劃板座，然后再作檢驗，待條件滿足后再擰緊固定螺絲，旋上護蓋。固定螺絲十字絲校正螺絲2/5/202335角度測量三、視準軸的檢驗校正1、檢校目的：

CC

HH2、檢驗方法：二分之一法和四分之一法（1）二分之一法（盤左盤右讀數(shù)法）盤左：瞄一水平方向固定點，讀數(shù)盤右：瞄同一固定點，讀數(shù)若C">60"，則必須校正2/5/202336角度測量C90-C2C2CC90-C若C">60"，則必須校正B1B2盤左：瞄A點，縱轉(zhuǎn)望遠鏡在B點尺上讀數(shù)B1。盤右：再瞄A點，縱轉(zhuǎn)望遠鏡，又在小尺上讀數(shù)B2。B3BAO若B1與B2重合，則條件滿足。如不重合，可得B1OB2=4C（2）四分之一法2/5/202337角度測量3、校正方法：撥左右兩校正螺絲，直至影象與十字絲交點重合。（1）（2）2/5/202338角度測量四、橫軸的檢驗校正1、檢校目的：HHVV2、檢驗方法：iiii">20"

，需校正VVHHP1PP1P2PP′PMVVHHD3、校正方法：瞄準P1P2連線的中點PM

，抬高望遠鏡，撥支架上的偏心軸承，使十字絲交點對準P點。2/5/202339角度測量五、豎盤指標差的檢驗校正1、檢校目的：使豎盤指標差為零2、檢驗方法：

3、校正方法：轉(zhuǎn)豎盤指標水準管微動螺旋，使讀數(shù)為R-x，撥針撥校正螺絲，使氣泡居中。需校正>1'2/5/202340角度測量1、檢校目的：使對中器的視準軸與儀器豎軸重合2、檢校：

1）在照準部上六、光學(xué)對點器的檢驗校正檢驗：儀器大致整平，移動畫有十字的硬紙板，使對中；轉(zhuǎn)180

，若偏移，則需校正。校正：轉(zhuǎn)象棱鏡座的調(diào)節(jié)螺釘2可使刻劃圈中心前后移動，1可使左右移動，使刻劃圈中心移一半。11222/5/202341角度測量

檢驗：將基座輪廓在三腳架頂部的平面上畫出。地面放一張毫米紙，對中，轉(zhuǎn)120

，三次，若三點不重合，則找出示誤三角形。校正：調(diào)整光學(xué)對點器目鏡后的三個校正螺絲，使刻劃圈中心與示誤三角形中心一致。2）在三角基座上2/5/202342角度測量3.6角度觀測誤差及注意事項一、儀器誤差二、對中誤差三、目標偏心四、觀測誤差五、外界條件的影響2/5/202343角度測量一、儀器誤差1、校正不完善水平度盤VV（制造上滿足）CVVLLHHCVVLLHHVVCCHH2/5/202344角度測量1）視準軸誤差：視準軸不垂直于橫軸，其偏離值C稱視準軸誤差或照準差

HHO盤左，盤右觀測取平均可消除。當=0，(C)"=C"(C)B1BCPP1因B1B=P1P，OB=OPcos

,所以Q2/5/202345角度測量2）橫軸誤差：HH不垂直于VV，儀器整平后橫軸不水平，其偏離值i稱橫軸誤差

P′

PHHH′H′Oi(i)iP1PM所以(i)"=i"tg

當=0時，(i)=0，不受影響

盤左，盤右觀測取平均可消除。Q2/5/202346角度測量3）豎軸誤差儀器豎軸不鉛垂，而偏離一個角度。影響橫軸，i為變值0"~"正倒鏡觀測不能消除，須檢校，觀測時氣泡偏離一格以上，需重新整平，重新觀測。2/5/202347角度測量4）偏心差：盤左、盤右取平均2/5/202348角度測量度盤刻劃不均勻，多測回，變換度盤位置180/n。2、制造上的原因：2/5/202349角度測量二、對中誤差A(yù)B1

D1

D2e'C'12B2/5/202350角度測量討論（1）與D成反比（2）與e成正比（3）當=180，=90時，角值最大設(shè)D1=D2=D當D=100m，e=3mm，"=12.4"則2/5/202351角度測量

三、目標偏心瞄底部當

=90時，取得極大值

BB'e'De'

l

AOB2/5/202352角度測量四、觀測誤差1、瞄準誤差：

J6經(jīng)緯儀：v=26，

mv=2.3"

雙絲夾目標

2、讀數(shù)誤差：

m0=0.1t=6"2/5/202353角度測量五、外界條件的影響松軟的土地影響儀器的穩(wěn)定日曬、溫度變化影響整平地面輻射熱引起氣流上升，使目標成像跳動選擇有利的觀測時間和條件，如避開午間觀測，晴天撐傘，防止視線從煙囪上、近水面上穿過等。2/5/202