3第三章角度測(cè)量精要課件

建筑工程系測(cè)量教研室第三章角度測(cè)量

建筑工程系測(cè)量教研室第三章角度測(cè)量

角度測(cè)量，包括水平角測(cè)量和垂直角測(cè)量，是測(cè)量的基本測(cè)量工作之一。

水平角測(cè)量用于確定地面點(diǎn)位的平面位置。垂直角測(cè)量用于測(cè)定地面點(diǎn)的高程或?qū)A斜距離換算成水平距離與高差。本章須重點(diǎn)掌握的三個(gè)內(nèi)容：1、經(jīng)緯儀的操作2、水平角的觀測(cè)3、豎直角的觀測(cè)2023/10/62角度測(cè)量，包括水平角測(cè)量和垂直角測(cè)量，是測(cè)量第一節(jié)水平角測(cè)量原理2023/10/63第一節(jié)水平角測(cè)量原理2023/10/53一、水平角的概念

相交于一點(diǎn)的兩方向線在水平面上的垂直投影所形成的夾角，稱為水平角。水平角一般用β表示，角值范圍為0?～360?。2023/10/64一、水平角的概念相交于一點(diǎn)的兩方向線在水平面二、水平角測(cè)角原理BAOO1A1B1(左)(右)O0°270°baβ水平面(H)鉛垂線當(dāng)β＜0時(shí)，結(jié)果要加上360°2023/10/65二、水平角測(cè)角原理BAOO1A1B1(左)(右)O0°270用于測(cè)量水平角的儀器，必須具備一個(gè)能置于水平位置的刻度盤(pán)（稱為水平度盤(pán)），且水平度盤(pán)的中心位于水平角頂點(diǎn)的鉛垂線上。為了能瞄準(zhǔn)高低遠(yuǎn)近不同的目標(biāo)，儀器上的望遠(yuǎn)鏡不僅可以在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，而且還能在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。

經(jīng)緯儀就是根據(jù)上述基本要求制造的測(cè)角儀器。三、經(jīng)緯儀的設(shè)計(jì)2023/10/66用于測(cè)量水平角的儀器，必須具備一個(gè)能置于水平第二節(jié)經(jīng)緯儀的構(gòu)造2023/10/67第二節(jié)經(jīng)緯儀的構(gòu)造2023/10/57經(jīng)緯儀按讀數(shù)設(shè)備不同分為光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀。光學(xué)經(jīng)緯儀按測(cè)角精度，分為DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ15等不同級(jí)別。下標(biāo)數(shù)字07、1、2、6、15表示儀器的精度等級(jí)，即“一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差的秒數(shù)”。

電子經(jīng)緯儀按測(cè)角精度，分為ET-01、ET-02、ET-05、等不同級(jí)別。數(shù)字1、2、5、表示儀器的精度等級(jí)，即“一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差的秒數(shù)”。經(jīng)緯儀的精度分級(jí)2023/10/68經(jīng)緯儀按讀數(shù)設(shè)備不同分為光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯經(jīng)緯儀的技術(shù)參數(shù)技術(shù)項(xiàng)目一測(cè)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(pán)垂直度盤(pán)主要用途經(jīng)緯儀等級(jí)DJ1DJ2DJ6

126二等平面控制測(cè)量及精密工程測(cè)量60mm40mm40mm30倍28倍26倍6/2mm20/2mm30/2mm10/2mm20/2mm30/2mm三、四等平面控制測(cè)量及一般工程測(cè)量圖根控制測(cè)量及一般工程測(cè)量技術(shù)參數(shù)表3-12023/10/69經(jīng)緯儀的技術(shù)參數(shù)技術(shù)項(xiàng)目一測(cè)回水平望遠(yuǎn)鏡有效望遠(yuǎn)鏡放大水準(zhǔn)管一、DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造基座照準(zhǔn)部水平度盤(pán)豎直度盤(pán)2023/10/610一、DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造基座照準(zhǔn)部水平度盤(pán)豎直度盤(pán)2021．照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部是指經(jīng)緯儀水平度盤(pán)之上，能繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)部分的總稱。2023/10/6111．照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部是指經(jīng)緯儀水平度盤(pán)之上，能繞2．水平度盤(pán)它是由光學(xué)玻璃制成的圓環(huán)，環(huán)上刻有0°～360°的分劃線，在整度分劃線上標(biāo)有注記，并按順時(shí)針?lè)较蜃⒂洠瑑上噜彿謩澗€間的弧長(zhǎng)所對(duì)圓心角，稱為度盤(pán)分劃值，通常為1?或30′。

水平度盤(pán)與照準(zhǔn)部是分離的。如果需要改變水平度盤(pán)的位置，可通過(guò)照準(zhǔn)部上的水平度盤(pán)變換手輪，將度盤(pán)變換到所需要的位置。0901802700901802702023/10/6122．水平度盤(pán)它是由光學(xué)玻璃制成的圓環(huán)，環(huán)上刻4.J6經(jīng)緯儀的

讀數(shù)裝置DJ6經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置圖3-5J6經(jīng)緯儀度盤(pán)讀數(shù)光路水平度盤(pán)垂直度盤(pán)讀數(shù)光路2023/10/6134.J6經(jīng)緯儀的

讀數(shù)裝置DJ6經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置圖3-3．基座基座用于支承整個(gè)儀器，并通過(guò)中心連接螺旋將經(jīng)緯儀固定在三腳架上。

基座上有三個(gè)腳螺旋，用于整平儀器。

在基座上還有一個(gè)軸座固定螺旋，用于控制照準(zhǔn)部和基座之間的銜接，使用儀器時(shí)，切勿松開(kāi)軸座固定螺旋，以免照準(zhǔn)部與基座分離而墜落。2023/10/6143．基座基座用于支承整個(gè)儀器，并通過(guò)中心連接二、DJ6讀數(shù)設(shè)備及讀數(shù)方法光學(xué)經(jīng)緯儀上的水平度盤(pán)和豎直度盤(pán)的最小度盤(pán)分劃值一般均為1?或30′，度盤(pán)上小于度盤(pán)分劃值的讀數(shù)要利用測(cè)微器讀出，DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀一般采用分微尺測(cè)微器。DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)

度盤(pán)上1度分劃的間隔經(jīng)放大后，與分微尺全長(zhǎng)相等。

分微尺全長(zhǎng)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)。分微尺測(cè)微——利用度盤(pán)刻度線，在分微尺上讀數(shù)。2023/10/615二、DJ6讀數(shù)設(shè)備及讀數(shù)方法光學(xué)經(jīng)緯儀上的水DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)2023/10/616DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)2023/10/516三、DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造簡(jiǎn)介

1．DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀的特點(diǎn)（1）望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)較大，照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管靈敏度較高。（2）讀數(shù)時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)換像手輪，使讀數(shù)顯微鏡中出現(xiàn)需要讀數(shù)的度盤(pán)影像。（3）DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀采用對(duì)徑符合讀數(shù)裝置以可消除偏心誤差的影響，提高讀數(shù)精度。2023/10/617三、DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造簡(jiǎn)介1．DJ2型光主要特點(diǎn)（1）采用度盤(pán)對(duì)徑重合讀數(shù)法，以消除度盤(pán)偏心誤差影響。（2）通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微手輪，操縱測(cè)微裝置，使度盤(pán)上相差180度的刻度線一一對(duì)應(yīng)重合，而對(duì)應(yīng)刻度線相對(duì)移動(dòng)過(guò)的量，可在分微尺上讀取。（3）水平度盤(pán)讀數(shù)和豎直度盤(pán)讀數(shù)由換像手輪控制，分別單獨(dú)顯示。2、DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)2023/10/618主要特點(diǎn)2、DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)2023/10/518

采用對(duì)徑符合讀數(shù)裝置。2、DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)2023/10/619采用對(duì)徑符合讀數(shù)裝置。2、DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)2四、電子經(jīng)緯儀介紹采用光電掃描度盤(pán)將度盤(pán)上的角度值變?yōu)殡娦盘?hào)，利用電子技術(shù)測(cè)角，最后再將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為角度值，使測(cè)角能自動(dòng)顯示、自動(dòng)記錄和自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)，從而完成自動(dòng)化測(cè)角的全過(guò)程，這種經(jīng)緯儀稱為電子經(jīng)緯儀。7四、電子經(jīng)緯儀介紹采用光電掃描度盤(pán)將度盤(pán)上的角度值變

電子經(jīng)緯儀和光學(xué)經(jīng)緯儀的主要不同點(diǎn)：在于電子經(jīng)緯儀采用了由微處理器控制的光電掃描度盤(pán)和自動(dòng)顯示系統(tǒng)。1、電子經(jīng)緯儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區(qū)別

根據(jù)光電掃描度盤(pán)取得電信號(hào)的方式不同，目前電子測(cè)角系統(tǒng)有：編碼度盤(pán)測(cè)角系統(tǒng)、光柵度盤(pán)測(cè)角系統(tǒng)仍具有照準(zhǔn)部、度盤(pán)、基座及相應(yīng)軸系的結(jié)構(gòu)形式。望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、光學(xué)對(duì)中器及制、微動(dòng)機(jī)構(gòu)類似。無(wú)讀數(shù)顯微鏡，增設(shè)電子顯示窗和操作按鍵。2023/10/621電子經(jīng)緯儀和光學(xué)經(jīng)緯儀的主要不同點(diǎn)：在于電子經(jīng)緯儀采2.編碼度盤(pán)測(cè)角系統(tǒng)采用編碼度盤(pán)及編碼測(cè)微器的測(cè)角系統(tǒng)。純二進(jìn)制編碼度盤(pán)四碼道度盤(pán)每個(gè)方向都單值對(duì)應(yīng)一個(gè)狀態(tài)（編碼輸出），根據(jù)兩區(qū)間的不同狀態(tài)，便可測(cè)出該兩區(qū)間的夾角。識(shí)別望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)方向落在哪個(gè)區(qū)間是編碼讀盤(pán)測(cè)角的關(guān)鍵2023/10/6222.編碼度盤(pán)測(cè)角系統(tǒng)采用編碼度盤(pán)及編碼測(cè)微器的測(cè)角系統(tǒng)。純不可能達(dá)到較高的測(cè)角精度四碼道度盤(pán)的角分辨率為22.5°2023/10/623不可能達(dá)到較高的測(cè)角精度四碼道度盤(pán)的角分辨率為22.5°203.光柵度盤(pán)測(cè)角系統(tǒng)

在光學(xué)玻璃度盤(pán)的徑向上均勻地刻制明暗相間的等角距細(xì)線條就構(gòu)成光柵度盤(pán)。

將密度相同的兩塊光柵重疊，并使它們的刻線相互傾斜一個(gè)很小的角度，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生明暗相間的條紋（莫爾條紋）。夾角越小，條紋越粗。條紋的亮度按正弦周期性變化。73.光柵度盤(pán)測(cè)角系統(tǒng)在光學(xué)玻璃度盤(pán)的徑向度盤(pán)每轉(zhuǎn)動(dòng)一條光柵，莫爾條紋移動(dòng)一周期。莫爾條紋的光信號(hào)強(qiáng)度變化一周期，光電管輸出的電流也變化一周期。在照準(zhǔn)目標(biāo)的過(guò)程中，儀器的接收元件可累計(jì)出條紋的移動(dòng)量，從而測(cè)出光柵的移動(dòng)量，經(jīng)轉(zhuǎn)換得到角度值。

若發(fā)光管、指示光柵、光電管的位置固定，當(dāng)度盤(pán)隨照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)光管發(fā)出的光信號(hào)，通過(guò)莫爾條紋落到光電管上。7度盤(pán)每轉(zhuǎn)動(dòng)一條光柵，莫爾條紋移動(dòng)一周期。莫爾條紋第三節(jié)經(jīng)緯儀的使用2023/10/626第三節(jié)經(jīng)緯儀的使用2023/10/526經(jīng)緯儀使用操作步驟儀器安置對(duì)中整平瞄準(zhǔn)目標(biāo)讀數(shù)2023/10/627經(jīng)緯儀使用操作步驟儀器安置對(duì)中整平瞄準(zhǔn)目標(biāo)讀數(shù)2023/10一、儀器安置

松開(kāi)三腳架，調(diào)節(jié)合適的高度，將固定螺絲適度擰緊，將腳架大致安置在地面點(diǎn)的正上方，腳架張開(kāi)幅度要適度，架頭大致水平，然后將儀器從箱中取去，通過(guò)固定螺絲將儀器安置在腳架上，2023/10/628一、儀器安置松開(kāi)三腳架，調(diào)節(jié)合適的高度，將固定螺絲適(一)垂球?qū)χ胁襟E：1.粗略對(duì)中：移動(dòng)三腳架，使垂球尖離測(cè)站地面點(diǎn)中心1

2cm內(nèi)；2.精確對(duì)中：稍微松開(kāi)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(cè)站標(biāo)志中心，旋緊中心螺絲。3.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)；垂球尖盡量接近標(biāo)志，便于判斷。二、儀器的對(duì)中對(duì)中的目的是使儀器的豎軸中心與測(cè)站的標(biāo)志中心位于同一鉛垂線上，分為垂球?qū)χ泻凸鈱W(xué)對(duì)中器對(duì)中。2023/10/629(一)垂球?qū)χ卸?、儀器的對(duì)中對(duì)中的目的是使儀器的豎軸中心(二)光學(xué)對(duì)中步驟固定三腳架一腳，雙手持腳架另二腳并不斷調(diào)整其位置，同時(shí)觀測(cè)光學(xué)對(duì)點(diǎn)器十字分劃，使其基本對(duì)準(zhǔn)測(cè)站標(biāo)志，踩實(shí)腳架；調(diào)節(jié)腳螺旋，使光學(xué)對(duì)點(diǎn)器精確對(duì)準(zhǔn)測(cè)站標(biāo)志；對(duì)中精度1mm。二、儀器的對(duì)中2023/10/630(二)光學(xué)對(duì)中步驟固定三腳架一腳，雙手持腳架另二、儀器的2023/10/6312023/10/5311、粗平

通過(guò)調(diào)整（伸縮）三腳架(二腳)，調(diào)平儀器，使圓氣泡居中；三、儀器的調(diào)平整平的目的是使儀器的豎軸鉛垂，從而使水平度盤(pán)水平。調(diào)平由粗平和精平完成2023/10/6321、粗平通過(guò)調(diào)整（伸縮）三腳架(二腳)，調(diào)平儀器，123氣泡居中，3與1、2等高2、精平

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。

一測(cè)回觀測(cè)過(guò)程中，不得再調(diào)氣泡。氣泡居中，1、2等高123整平誤差≤1格。三、儀器的調(diào)平2023/10/633123氣泡居中，3與1、2等高2、精平用左手大拇指法則，轉(zhuǎn)四、瞄準(zhǔn)目標(biāo)操作步驟：先用望遠(yuǎn)鏡上的準(zhǔn)星粗瞄（三點(diǎn)一線），再適度擰緊水平制動(dòng)螺旋，調(diào)焦，消除視差、然后用水平微動(dòng)螺旋完成精確瞄準(zhǔn)。常規(guī)操作是左手扶著望遠(yuǎn)鏡，右手扶著水平制動(dòng)螺旋。2023/10/634四、瞄準(zhǔn)目標(biāo)操作步驟：2023/10/5342023/10/6352023/10/535五、讀數(shù)1、打開(kāi)反光鏡，調(diào)節(jié)反光鏡鏡面位置，使讀數(shù)窗亮度適中。2、轉(zhuǎn)動(dòng)讀數(shù)顯微鏡目鏡對(duì)光螺旋，使度盤(pán)、測(cè)微尺及指標(biāo)線的影像清晰。3、根據(jù)儀器的讀數(shù)設(shè)備進(jìn)行讀數(shù)。1、讀數(shù)與記錄有呼有應(yīng)，有錯(cuò)即糾。糾錯(cuò)的原則“只能劃改，不能涂改”。2、最后的讀數(shù)值應(yīng)為度、分、秒的單位。書(shū)寫(xiě)要規(guī)范。光學(xué)經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀所見(jiàn)即所得，根據(jù)儀器的顯示屏進(jìn)行讀數(shù)。注意事項(xiàng)2023/10/636五、讀數(shù)1、打開(kāi)反光鏡，調(diào)節(jié)反光鏡鏡面位置，使讀數(shù)窗亮度適中經(jīng)緯儀認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)一、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1、認(rèn)識(shí)經(jīng)緯儀的構(gòu)造、各部件的名稱和作用(由實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師集中講解)；2、電子經(jīng)緯儀的操作鍵功能介紹說(shuō)明。3、電子經(jīng)緯儀的使用：安置儀器、對(duì)中、整平、瞄準(zhǔn)、讀數(shù)；二、實(shí)訓(xùn)要求1、每人至少完成1次經(jīng)緯儀的安置、對(duì)中、整平、瞄準(zhǔn)、讀數(shù)的全過(guò)程。2、實(shí)訓(xùn)中嚴(yán)格按照儀器的操作規(guī)范進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。3、實(shí)習(xí)完畢進(jìn)行抽查。2023/10/637經(jīng)緯儀認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)一、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容2023/10/537第四節(jié)水平角的測(cè)量方法2023/10/638第四節(jié)水平角的測(cè)量方法2023/10/538一、測(cè)回法測(cè)回法適用于觀測(cè)兩個(gè)方向之間的單角，是水平角觀測(cè)的基本方法。測(cè)回法就是用盤(pán)左和盤(pán)右同時(shí)觀測(cè)某個(gè)角度，盤(pán)左是必要觀測(cè)，盤(pán)右是多余觀測(cè)，必要觀測(cè)是求得某個(gè)角度的基本數(shù)據(jù)，多余觀測(cè)起檢核數(shù)據(jù)是否有粗差，并提高精度。2023/10/639一、測(cè)回法測(cè)回法適用于觀測(cè)兩個(gè)方向之間的單角盤(pán)左盤(pán)右2023/10/640盤(pán)左盤(pán)右2023/10/5401．測(cè)回法的觀測(cè)方法設(shè)O為測(cè)站點(diǎn)，A、B為觀測(cè)目標(biāo)，用測(cè)回法觀測(cè)OA與OB兩方向之間的水平角β。ABO

（1）在測(cè)站點(diǎn)O安置經(jīng)緯儀，在A、B兩點(diǎn)豎立測(cè)桿或測(cè)釬等，作為目標(biāo)標(biāo)志。2023/10/6411．測(cè)回法的觀測(cè)方法設(shè)O為測(cè)站點(diǎn)，A、B為觀測(cè)目標(biāo)，ABO

（2）盤(pán)左位置瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)aL。瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)bL。盤(pán)左位置的水平角角值（也稱上半測(cè)回角值）βL

為：上半測(cè)回。。。2023/10/642ABO（2）盤(pán)左位置瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取水平測(cè)回法觀測(cè)手簿測(cè)站豎盤(pán)位置目標(biāo)水平度盤(pán)讀數(shù)半測(cè)回角值一測(cè)回角值各測(cè)回平均值°′″°′″°′″°′″O左A00130

。B982048981918右B2782112A1800142

981930981924第一測(cè)回O第二測(cè)回左A900106B1882036右BA82036

2700054981930981942981936981930

******。。。2023/10/643測(cè)回法觀測(cè)手簿測(cè)站豎盤(pán)位置目標(biāo)水平度盤(pán)讀數(shù)半測(cè)回角值A(chǔ)BO*

（3）盤(pán)右位置瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)bR。瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)aR。下半測(cè)回盤(pán)右位置的水平角角值（也稱下半測(cè)回角值）βR為：**2023/10/644ABO*（3）盤(pán)右位置瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)（4）對(duì)于DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀，如果上、下兩半測(cè)回角值之差不大于±40″，即|βL—βR|≤40″，認(rèn)為觀測(cè)合格。

可取上、下兩半測(cè)回角值的平均值作為一測(cè)回角值β。即在本例中：**數(shù)據(jù)的取舍2023/10/645（4）對(duì)于DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀，如果上、下兩半測(cè)回角值之差不大對(duì)一個(gè)角度觀測(cè)多個(gè)測(cè)回時(shí)：為了減弱度盤(pán)分劃誤差的影響，各測(cè)回在盤(pán)左位置觀測(cè)起始方向時(shí)，需要起始方向安置水平度盤(pán)讀數(shù)。根據(jù)測(cè)回?cái)?shù)n，以180?/n的差值，進(jìn)行水平度盤(pán)讀數(shù)的安置。安置起始方向水平度盤(pán)讀數(shù)的辦法：對(duì)DJ6經(jīng)緯儀，各測(cè)回角值互差如果不超過(guò)±40″，取各測(cè)回角值的平均值作為最后角值。**各測(cè)回安置水平度盤(pán)起始讀數(shù)2023/10/646對(duì)一個(gè)角度觀測(cè)多個(gè)測(cè)回時(shí)：為了減弱度盤(pán)分劃誤二、方向觀測(cè)法方向觀測(cè)法簡(jiǎn)稱方向法，也稱全圓方向觀測(cè)法或全圓測(cè)回法。適用于在一個(gè)測(cè)站上觀測(cè)兩個(gè)以上的方向。常用于精度要求高的控制網(wǎng)測(cè)量。2023/10/647二、方向觀測(cè)法方向觀測(cè)法簡(jiǎn)稱方向法，也稱全圓方向方向觀測(cè)法的觀測(cè)方法OABCD設(shè)O為測(cè)站點(diǎn)，A、B、C、D為觀測(cè)點(diǎn)。（1）在測(cè)站點(diǎn)O安置經(jīng)緯儀在A、B、C、D觀測(cè)目標(biāo)處豎立觀測(cè)標(biāo)志。2023/10/648方向觀測(cè)法的觀測(cè)方法OABCD設(shè)O為測(cè)站點(diǎn)，OABCD

（2）盤(pán)左位置選擇一個(gè)明顯目標(biāo)A作為起始方向，瞄準(zhǔn)零方向A，將水平度盤(pán)讀數(shù)安置在稍大于0?處，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)；*順時(shí)針?lè)较蛞来蚊闇?zhǔn)B、C、D各目標(biāo)，分別讀取水平度盤(pán)讀數(shù)。為了校核，再次瞄準(zhǔn)零方向A，稱為半測(cè)回歸零，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)。**以上稱為上半測(cè)回。2023/10/649OABCD（2）盤(pán)左位置選擇一個(gè)明顯目標(biāo)A作為測(cè)站測(cè)回?cái)?shù)目標(biāo)水平度盤(pán)讀數(shù)2c平均讀數(shù)歸零后方向值各測(cè)回歸零后方向平均值略圖及角值盤(pán)左盤(pán)右°′″°′″″°′″°′″°′″12345678910O1A00212

1800200+12(00210)002060000000000B

3744152174405+10374410374200374204C

11029042902852+12110285811026481102652D15014513301443+8150144715012371501233A002181800208+10002132A900330

2700322+8(900324)90032600000B

12745343074528+61274531374207C2003024203018+620030211102657D2401557601549+824015531501229A9003252700318+7900322方向觀測(cè)法觀測(cè)手簿

。。******。。2023/10/650測(cè)站測(cè)回目標(biāo)水平度盤(pán)讀數(shù)2c平均讀數(shù)歸零后方向值各測(cè)回歸零方向A的兩次讀數(shù)之差的絕對(duì)值，稱為半測(cè)回歸零差。歸零差不應(yīng)超過(guò)相應(yīng)的規(guī)定。具體規(guī)定是：如果歸零差超限，應(yīng)重新觀測(cè)。

*經(jīng)緯儀型號(hào)半測(cè)回歸零差″一測(cè)回內(nèi)2c互差″同一方向值各測(cè)回互差″DJ2121812DJ618242023/10/651零方向A的兩次讀數(shù)之差的絕對(duì)值，稱為半測(cè)回歸零差。OABCD

（3）盤(pán)右位置逆時(shí)針?lè)较蛞来握諟?zhǔn)目標(biāo)A、D、C、B、A。

并將水平度盤(pán)讀數(shù)由下向上記入觀測(cè)表中。以上稱為下半測(cè)回。*2023/10/652OABCD（3）盤(pán)右位置逆時(shí)針?lè)较蛞来握諟?zhǔn)目三、水平角觀測(cè)的注意事項(xiàng)1、儀器高度要和觀測(cè)者的身高相適應(yīng)，三腳架要踩實(shí)，儀器與腳架的連接要牢固，操作儀器時(shí)，不要用手扶住三腳架，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡之前，應(yīng)先松開(kāi)制動(dòng)螺旋，使用各種螺旋時(shí)，用力要輕。2、精確對(duì)中，特別是短邊測(cè)量時(shí)。3、當(dāng)觀測(cè)目標(biāo)間高差較大時(shí)，應(yīng)注意儀器的整平。4、照準(zhǔn)標(biāo)志要豎直，盡可能瞄準(zhǔn)目標(biāo)上參照物的底部。5、記錄要清楚，應(yīng)當(dāng)場(chǎng)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤立即重測(cè)。6、一測(cè)回觀測(cè)過(guò)程中，不得重新對(duì)中和整平，如氣泡偏離中央超過(guò)兩格，應(yīng)整平儀器重新觀測(cè)。2023/10/653三、水平角觀測(cè)的注意事項(xiàng)1、儀器高度要和觀測(cè)者的身高相適應(yīng)，第五節(jié)豎直角的測(cè)量方法2023/10/654第五節(jié)豎直角的測(cè)量方法2023/10/554

1．垂直角的概念

在同一鉛垂面內(nèi)，觀測(cè)視線與水平線之間的夾角，稱為垂直角，又稱傾角，用α表示。+α–αBAO角值范圍為0?～±90?。視線在水平線的上方，垂直角為仰角，符號(hào)為正（+α）；視線在水平線的下方，為俯角，符號(hào)為負(fù)（－α）。2023/10/6551．垂直角的概念在同一鉛垂面內(nèi)，觀測(cè)視線與2、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(cè)量已知平距D、豎直角，計(jì)算A、B高差h：圖3-21三角高程測(cè)量2023/10/6562、垂直角的主要用途D=Scos將斜距化為平距3．垂直角測(cè)量原理由于視線水平時(shí)的豎盤(pán)讀數(shù)都應(yīng)為90?的倍數(shù)。所以，測(cè)量垂直角時(shí)，只要瞄準(zhǔn)目標(biāo)讀出豎盤(pán)讀數(shù)，即可計(jì)算出垂直角。0?90?180?270?0?180?90?270?順時(shí)針?lè)较蜃⒂浤鏁r(shí)針?lè)较蜃⒂?023/10/6573．垂直角測(cè)量原理由于視線水平時(shí)的豎盤(pán)讀數(shù)都4、豎直度盤(pán)構(gòu)造光學(xué)經(jīng)緯儀豎直度盤(pán)的構(gòu)造包括:豎直度盤(pán)豎盤(pán)指標(biāo)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋當(dāng)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤(pán)指標(biāo)所處的位置稱為正確位置。觀測(cè)垂直角時(shí)，豎盤(pán)指標(biāo)必須處于正確位置才能讀數(shù)。*****2023/10/6584、豎直度盤(pán)構(gòu)造光學(xué)經(jīng)緯儀豎直度盤(pán)的構(gòu)造包括:豎直度盤(pán)豎盤(pán)指*豎直度盤(pán)構(gòu)造的特點(diǎn)是：當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線水平，豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，盤(pán)左位置的豎盤(pán)讀數(shù)為90?，盤(pán)右位置的豎盤(pán)讀數(shù)為270?。

2023/10/659*豎直度盤(pán)構(gòu)造的特點(diǎn)是：當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線水平，豎5、垂直角計(jì)算公式順時(shí)針注記的豎盤(pán)垂直角計(jì)算的公式:0°90°180°270°0°90°180°270°270°90°180°0°0°90°180°270°LααRαα盤(pán)左位置盤(pán)右位置盤(pán)左位置：盤(pán)右位置：一測(cè)回垂直角：**2023/10/6605、垂直角計(jì)算公式順時(shí)針注記的豎盤(pán)垂直角計(jì)算的公式:0°906、豎盤(pán)指標(biāo)差在垂直角計(jì)算公式中，認(rèn)為當(dāng)視準(zhǔn)軸水平、豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤(pán)讀數(shù)應(yīng)是90?的整數(shù)倍。豎盤(pán)指標(biāo)常常偏離正確位置，這個(gè)偏離的差值x角，稱為豎盤(pán)指標(biāo)差。豎盤(pán)指標(biāo)差x本身有正負(fù)號(hào)，一般規(guī)定當(dāng)豎盤(pán)指標(biāo)偏移方向與豎盤(pán)注記方向一致時(shí)，x取正號(hào)，反之x取負(fù)號(hào)。**產(chǎn)生的原因：儀器振動(dòng)、磨損等使指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡偏離了正確位置0

270

180

90

2023/10/6616、豎盤(pán)指標(biāo)差在垂直角計(jì)算公式中，認(rèn)為當(dāng)視準(zhǔn)軸水平、90°180°270°0°90°180°270°0°0°90°180°270°0°90°180°270°LααRαα盤(pán)左位置盤(pán)右位置xxxxαRαL盤(pán)左位置，其正確的垂直角計(jì)算公式為：盤(pán)右位置，其正確的垂直角計(jì)算公式為：垂直角的計(jì)算公式：

用盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)，取平均值作為垂直角的觀測(cè)結(jié)果，可以消除豎盤(pán)指標(biāo)差的影響。豎盤(pán)指標(biāo)差的計(jì)算公式：*2023/10/66290°180°270°0°90°180°270°0°0°90指標(biāo)差互差的限差，DJ2型儀器不得超過(guò)±15″；

DJ6型儀器不得超過(guò)±25″。

2023/10/663指標(biāo)差互差的限差，DJ2型儀器不得超過(guò)±157、垂直角觀測(cè)BAO

（1）在測(cè)站點(diǎn)O安置經(jīng)緯儀，在目標(biāo)點(diǎn)A豎立觀測(cè)標(biāo)志，確定該儀器垂直角計(jì)算公式。（2）盤(pán)左位置：瞄準(zhǔn)目標(biāo)A。轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡嚴(yán)格居中，然后讀取豎盤(pán)讀數(shù)L。*（3）盤(pán)右位置：重復(fù)步驟2。**2023/10/6647、垂直角觀測(cè)BAO（1）在測(cè)站點(diǎn)O安置經(jīng)緯垂直角觀測(cè)手簿測(cè)站目標(biāo)豎盤(pán)位置豎盤(pán)讀數(shù)°′″

半測(cè)回垂直角°′″

指標(biāo)差″

一測(cè)回垂直角°′″備注12345678OA左952200*右2643648-52200**-52312*-36*-52236OB左右8112362784554+84724+84554-45+846392023/10/665垂直角觀測(cè)手簿測(cè)站目標(biāo)豎盤(pán)豎盤(pán)讀數(shù)半測(cè)回指標(biāo)差一測(cè)回備123注意：對(duì)于光學(xué)經(jīng)緯儀來(lái)說(shuō)每次讀數(shù)前必須使豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中。采用了豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)歸零裝置的經(jīng)緯儀，整平，瞄準(zhǔn)目標(biāo)后，打開(kāi)自動(dòng)補(bǔ)償器。電子經(jīng)緯儀有自動(dòng)補(bǔ)償裝置。2023/10/666注意：對(duì)于光學(xué)經(jīng)緯儀來(lái)說(shuō)每次讀數(shù)前必須使豎盤(pán)第六節(jié)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正2023/10/667第六節(jié)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正2023/10/567（1）水準(zhǔn)管軸LL應(yīng)垂直于豎軸VV；（2）十字絲縱絲應(yīng)垂直于橫軸HH；（3）視準(zhǔn)軸CC應(yīng)垂直于橫軸HH；（4）橫軸HH應(yīng)垂直于豎軸VV；（5）指標(biāo)差為零；一臺(tái)合格的經(jīng)緯儀應(yīng)滿足上述條件，但由于儀器在長(zhǎng)期外業(yè)使用和長(zhǎng)途運(yùn)輸及外界條件的影響會(huì)使各條軸線的幾何關(guān)系發(fā)生變化，對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)較大影響，因此經(jīng)緯儀須定期進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。經(jīng)緯儀各軸線之間應(yīng)滿足以下幾何條件：2023/10/668（1）水準(zhǔn)管軸LL應(yīng)垂直于豎軸VV；經(jīng)緯儀各軸線之間應(yīng)滿足以目的：當(dāng)照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，應(yīng)使水平度盤(pán)水平，豎軸鉛垂。檢驗(yàn)方法：

將儀器安置好后，使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管平行于一對(duì)腳螺旋的連線，轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋使氣泡居中，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部90°，再調(diào)節(jié)另外一個(gè)腳螺旋使氣泡居中，然后轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部180°，若氣泡仍居中，說(shuō)明條件滿足，否則應(yīng)進(jìn)行校正。校正方法：

轉(zhuǎn)動(dòng)平行于水準(zhǔn)管的兩個(gè)腳螺旋使氣泡退回偏離零點(diǎn)的格數(shù)的一半，再用撥針撥動(dòng)水準(zhǔn)管校正螺絲使氣泡居中。重復(fù)檢驗(yàn)過(guò)程查看校正效果。

1．水準(zhǔn)管軸LL垂直于豎軸VV的檢驗(yàn)與校正

2023/10/669目的：當(dāng)照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，應(yīng)使水平度盤(pán)水平，豎軸鉛垂。目的：使十字絲豎絲垂直于橫軸。檢驗(yàn)方法：

校正方法：

2．十字絲豎絲的檢驗(yàn)與校正

PP十字絲固定螺釘十字絲校正螺釘2023/10/670目的：使十字絲豎絲垂直于橫軸。2．十字絲豎絲的檢驗(yàn)與校正視準(zhǔn)軸不垂直于水平軸所偏離的角值c稱為視準(zhǔn)軸誤差。目的：使望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸垂直于橫軸。檢驗(yàn)方法：有兩種方法

校正方法：撥動(dòng)十字絲校正螺旋，校正一半。

3．視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正

2023/10/671視準(zhǔn)軸不垂直于水平軸所偏離的角值c稱為視準(zhǔn)軸誤差。3．視準(zhǔn)目的：使橫軸垂直于豎軸。檢驗(yàn)方法：盤(pán)左盤(pán)右將高目標(biāo)放平，看是否重合。校正方法：轉(zhuǎn)動(dòng)橫軸偏心環(huán)，改變橫軸支架高度。建議此項(xiàng)校正由專業(yè)維修人員進(jìn)行。4．橫軸的檢驗(yàn)與校正

5．豎盤(pán)指標(biāo)差的檢驗(yàn)與校正

目的：使豎盤(pán)指標(biāo)差為零。檢驗(yàn)方法：用盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)同一目標(biāo)，分別讀取L和R，計(jì)算出指標(biāo)差，對(duì)于J6儀器指標(biāo)差大于1分須校正。校正方法：略。2023/10/672目的：使橫軸垂直于豎軸。4．橫軸的檢驗(yàn)與校正5．豎盤(pán)指標(biāo)差目的：使光學(xué)對(duì)中器視準(zhǔn)軸與儀器豎軸重合。檢驗(yàn)方法：精確安置經(jīng)緯儀，在腳架的中央地面上放一張白紙，由光學(xué)對(duì)中器觀測(cè)，將光學(xué)對(duì)中器的標(biāo)準(zhǔn)中心標(biāo)記在白紙上水平旋轉(zhuǎn)儀器，每隔120°用同樣的方法在白紙上定出一點(diǎn)，若三點(diǎn)重合說(shuō)明條件滿足，否則進(jìn)行校正。校正方法：撥動(dòng)對(duì)點(diǎn)器上的校正螺絲，調(diào)整目標(biāo)偏移量的一半。6．光學(xué)對(duì)中器的檢驗(yàn)與校正

注意：經(jīng)緯儀的這六項(xiàng)檢驗(yàn)和校正順序不能顛倒，第一項(xiàng)是后面每一項(xiàng)的檢驗(yàn)和校正的基礎(chǔ)，因?yàn)樨Q軸不鉛垂對(duì)測(cè)角的影響不能用盤(pán)左和盤(pán)右方法消除，所以是檢驗(yàn)和校正的主要項(xiàng)目，其他幾項(xiàng)是可以用盤(pán)左和盤(pán)右方法消除測(cè)角誤差的，因此是次要項(xiàng)目。2023/10/673目的：使光學(xué)對(duì)中器視準(zhǔn)軸與儀器豎軸重合。6．光學(xué)對(duì)中器的檢驗(yàn)第七節(jié)角度測(cè)量誤差與注意事項(xiàng)2023/10/674第七節(jié)角度測(cè)量誤差與注意事項(xiàng)2023/10/574水平角觀測(cè)的誤差和精度一、水平角觀測(cè)的誤差1、儀器誤差2、對(duì)中誤差3、目標(biāo)偏心誤差4、照準(zhǔn)誤差與讀數(shù)誤差5、外界條件的影響2023/10/675水平角觀測(cè)的誤差和精度一、水平角觀測(cè)的誤差1、儀器誤差202

1)

水平度盤(pán)偏心誤差：是指水平度盤(pán)分劃中心與照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心不重合，稱為水平度盤(pán)偏心。水平度盤(pán)偏心對(duì)水平度盤(pán)讀數(shù)的影響可采用盤(pán)左盤(pán)右觀測(cè)取平均值的方法來(lái)消除或減弱其影響。

一、儀器誤差2023/10/676

1)水平度盤(pán)偏心誤差：是指水平度盤(pán)分劃中心與照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中2）視準(zhǔn)軸誤差：視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸一般規(guī)定盤(pán)左時(shí)視準(zhǔn)軸物鏡向左偏斜的c值為正，向右偏斜為負(fù)，則對(duì)于同一目標(biāo)，若盤(pán)左觀測(cè)時(shí)為正（負(fù)），則盤(pán)右觀測(cè)時(shí)即為負(fù)（正），而α值不變，故盤(pán)左、盤(pán)右的xc值的絕對(duì)值相等而符號(hào)相反。所以，取盤(pán)左、盤(pán)右讀數(shù)的平均值，可消除視準(zhǔn)軸誤差的影響。2023/10/6772）視準(zhǔn)軸誤差：視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸一般規(guī)定盤(pán)左時(shí)視準(zhǔn)軸物鏡向3）橫軸傾斜誤差：橫軸不垂直于豎軸所產(chǎn)生的誤差。規(guī)定盤(pán)左時(shí)橫軸左端低于另一端時(shí)的i角為正，高于另一端時(shí)為負(fù)，則在豎軸是豎直的情況下，因橫軸不垂直于豎軸所引起的橫軸傾斜，盤(pán)左觀測(cè)時(shí)為正（負(fù)），則盤(pán)右觀測(cè)時(shí)即為負(fù)（正），而α值不變，故盤(pán)左、盤(pán)右的xi值的絕對(duì)值相等而符號(hào)相反。所以，取盤(pán)左、盤(pán)右讀數(shù)的平均值，可消除視準(zhǔn)軸誤差的影響。2023/10/6783）橫軸傾斜誤差：橫軸不垂直于豎軸所產(chǎn)生的誤差。規(guī)定盤(pán)左時(shí)橫4）豎軸傾斜誤差：

若視準(zhǔn)軸與橫軸垂直，橫軸垂直于豎軸，而豎軸與照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸已垂直，僅由于儀器未嚴(yán)格整平而使豎軸不在豎直位置，豎軸偏離鉛垂線一微小角度，這就是豎軸傾斜誤差。

無(wú)論盤(pán)左盤(pán)右照準(zhǔn)同一目標(biāo)，β均相同，即xv的符號(hào)不變，故盤(pán)左盤(pán)右的平均值不能消除豎軸傾斜誤差對(duì)水平方向的影響。2023/10/6794）豎軸傾斜誤差：無(wú)論盤(pán)左盤(pán)右照準(zhǔn)同一目標(biāo)，β均相同，即xv二、儀器對(duì)中誤差儀器對(duì)中誤差對(duì)水平角的影響：與A、B之間的距離SAB

成正比，即水平角在180°時(shí)影響最大；與測(cè)站至目標(biāo)的距離s1和s2的乘積成反比；距離愈短，影響愈大。對(duì)于短邊的角度要特別注意對(duì)中。在觀測(cè)中，儀器中心與測(cè)站點(diǎn)中心不在同一鉛垂線上，稱為對(duì)中誤差。2023/10/680二、儀器對(duì)中誤差儀器對(duì)中誤差對(duì)水平角的影響：對(duì)于短邊的角度要三、目標(biāo)偏心誤差：

A、B為標(biāo)志實(shí)際中心，A′、B′為照準(zhǔn)的中心，β為正確的角度，β′為觀測(cè)的角度。目標(biāo)偏心誤差對(duì)水平角的影響與測(cè)站至目標(biāo)的距離s1和s2有關(guān)，距離越短，影響越大。目標(biāo)偏心是指目標(biāo)點(diǎn)上豎立的標(biāo)志中心（如測(cè)釬、花桿、標(biāo)牌等）與地面點(diǎn)標(biāo)志中心不在同一鉛垂線上。2023/10/681三、目標(biāo)偏心誤差：A、B為標(biāo)志實(shí)際中心，目標(biāo)偏心誤差對(duì)水四．照準(zhǔn)誤差與讀數(shù)誤差影響照準(zhǔn)精度的主要因素有：望遠(yuǎn)鏡的放大率，目標(biāo)與照準(zhǔn)標(biāo)志的形狀和大小、目標(biāo)影象的亮度和清晰度人眼的判別能力等觀測(cè)時(shí)，應(yīng)注意消除視差，正確完成照準(zhǔn)操作。2023/10/682四．照準(zhǔn)誤差與讀數(shù)誤差影響照準(zhǔn)精度的主要因素有：觀測(cè)時(shí)，應(yīng)注

外界條件影響的因素很多,主要有：

（1）大風(fēng)會(huì)影響儀器和標(biāo)桿的穩(wěn)定，

（2）溫度變化會(huì)影響儀器的正常狀態(tài)，如改變視準(zhǔn)軸位置.

（3）大氣折光可導(dǎo)致視線改變方向，地面輻射熱又會(huì)加劇大氣折光的影響。

（4）大氣的透明度會(huì)影響照準(zhǔn)精度，如霧氣使目標(biāo)成象模糊。

（5）地面堅(jiān)實(shí)與否會(huì)影響儀器的穩(wěn)定。五.外界條件的影響2023/10/683

外界條件影響的因素很多,主要有：

（1）大風(fēng)會(huì)影水平角觀測(cè)的精度

J6光學(xué)經(jīng)緯儀

一測(cè)回角值的中誤差半測(cè)回方向值的中誤差歸零差的中誤差同一方向各測(cè)回較差2023/10/684水平角觀測(cè)的精度J6光學(xué)經(jīng)緯儀一測(cè)回角值的中誤差半測(cè)1、地面上兩相交直線的水平角是（）的夾角。A.這兩條直線的空間實(shí)際線B.這兩條直線在水平面的投影線C.這兩條直線在豎直面的投影線D.這兩條直線在某一傾斜面的投影線2、當(dāng)經(jīng)緯儀的