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测量三大任务3.1角度测量原理水平角竖直角,第三章角度测量,B,A,O,O1,A1,B1,水平面（H）,3.1角度测量的原理,一、水平角测量原理,水平度盘（horizontalcircle）,水平角：

地面上某点到两目标的方向线铅垂线投影到水平面上所成的角度。

范围：

顺时针0360,3.1角度测量的原理,一、水平角测量原理（演示）,3.度盘中心和观测中心重合,4.观测点时，盘不能动,1.度盘水平,2.范围：

顺时针0360,O,注意：

永远是右方向减左方向,90,竖直角：

在同一铅垂面内，观测视线与水平线之间的夹角，称为竖直角，又称倾角，用表示。

3.1角度测量的原理,铅垂线,水平线,A,C,B,0,180,270,二、竖直角测量原理（演示）,范围：

-90+90，仰角为正，俯角为负。

世界上第一台经纬仪RamsdenTheodolitemode-B,1783年英国制造,材料为青铜,水平盘直径为0.9m,重量91kg,使用特制的四轮弹簧马车运输。

游标经纬仪,经纬仪：

用于测定水平角和竖直角的仪器。

游标经纬仪,一些经纬仪的图片,光学经纬仪,电子经纬仪,构造原理和读数系统,精度高低,普通经纬仪：

DJ6、DJ15、DJ60,精密经纬仪：

DJ07、DJ1、DJ2,3.2光学经纬仪,一、经纬仪分类,基座,水平度盘,照准部,3.2光学经纬仪,二、DJ6光学经纬仪的构造图,3.2光学经纬仪,二、DJ6光学经纬仪的构造,1.基座：

用来支承整个仪器。

二、DJ6光学经纬仪的构造,2.水平度盘,3.2光学经纬仪,二、DJ6光学经纬仪的构造,2.水平度盘,水平度盘由光学玻璃制成顺时针0360刻度；水平度盘与照准部相互脱离；改变度盘位置，要使用度盘变换手轮或复测扳手。

3.2光学经纬仪,二、DJ6光学经纬仪的构造,3.照准部,3.2光学经纬仪,照准部（水平）制动、微动望远镜（竖直）制动、微动圆水准器水准管望远镜目镜调焦，物镜调焦，粗瞄准器，十字丝读数显微镜竖直度盘光学对中器复测扳手或度盘变换器,H,0,1,2,3,4,5,6,0,1,2,3,4,5,6,112,113,89,88,1125454,890654,分微尺,指标线,三、读数方法,分微尺的分划值为1，估读到0.1（6）,V,3.2光学经纬仪,H,V,0,1,2,3,4,5,6,0,1,2,3,4,5,6,2342112,2730224,读数练习,0,1,2,3,4,5,6,2,0,1,3,4,5,6,2,0,1,3,4,5,6,0,1,2,3,4,5,6,V,H,H,V,读数练习,2.整平,对中,3.3水平角测量,一、经纬仪的安置,3.瞄准,4.读数,1.对中使得度盘中心处于角顶点的铅垂线上。

即使仪器的中心与测站点的标志中心在同一铅垂线上。

1）垂球（plumbbob）法脚架头上移动仪器进行对中。

旋转脚螺旋进行整平。

反复、两步。

3.3水平角测量,2）光学对中器法,大致水平大致对中眼睛看着对中器，拖动三脚架两个脚,使仪器大致对中,并保持“架头”大致水平。

伸缩脚架粗平根据气泡位置，伸缩三脚架两个脚，使圆水准气泡居中。

1.对中,3.3水平角测量,

（二）对中和整平,粗平仪器：

升降架腿使圆气泡居中（或使长气泡大致居中）；,

（二）对中和整平粗平仪器：

升降架腿使圆气泡居中（或使长气泡大致居中）；,

（二）对中和整平粗平仪器：

升降架腿使圆气泡居中（或使长气泡大致居中）；,脚螺旋精平左手大拇指法则,气泡居中，1、2等高,气泡居中，3与1、2等高,2.整平,3.3水平角测量,1设置目标测角时，一般应在目标点上设置照准标志。

距离较近时，目标标志可为目标点（如钉子）、垂球线，也可竖立测钎；距离较远时，目标标志可为垂直竖立标杆或觇标。

3.3水平角测量,觇牌：

固定在三脚架上使用，远近皆可适用；一般为红白或黑白相间且常与棱镜结合，用于电子经纬仪或全站仪。

瞄准,瞄准,瞄准（演示）,三、水平角测量方法,1、测回法适用于观测两个方向之间的单角2、方向法（全圆测回法）适用于观测两个以上的方向,基本概念,盘左和盘右盘左/正镜:

竖盘在望远镜的左边盘右/倒镜:

竖盘在望远镜的右边测回上半测回/下半测回一个测回/多个测回配盘度盘变换手轮,三、测回法测量水平角,A,B,O,

（1）测回法的步骤（演示）,1、盘左位置，瞄准左边的目标A点。

配置度盘在0度或稍大于0度，读数记于手簿。

4、逆时针旋转照准部，瞄准左边的目标A点，读数，并记录。

2、顺时针旋转望远镜，瞄准右边的目标B点，读数记于手簿。

以上为上半测回，得半测回角值,3、倒转望远镜，盘右位置，逆时针旋转照准部，瞄准右边的目标B点，读数记录。

5、恢复盘左位置，重新配盘，进行下面的测回。

以上为下半测回，得半测回角值且一测回角值,测回法观测记录,O

（1）,A,B,A,B,00106,853618,1800124,2653630,900036,1753542,2700048,3553548,A,B,A,B,O

（2）,853512,853506,853506,853500,853509,853503,853506,方向法的计算步骤,计算两倍照准误差2C（J6不要求）2C=盘左读数-（盘右读数1800）计算各方向的平均读数平均读数=盘左读数+（盘右读数1800）/2计算归零后的方向值各方向的平均读数零方向的读数计算各测回归零后的方向值的平均计算各水平角的值,对一个角度观测多个测回时：

为了减弱度盘分划误差的影响，各测回在盘左位置观测起始方向时，需要起始方向安置水平度盘读数。

根据测回数n，以180/n的差值，进行水平度盘读数的安置。

安置起始方向水平度盘读数的办法：

对DJ6经纬仪，各测回角值互差如果不超过40，取各测回角值的平均值作为最后角值。

注意,由于水平度盘是顺时针刻划注记的，所以计算水平角时:

总是用右目标的读数减去左目标的读数。

如果不够减，则应在右目标的读数上加上360，再减去左目标的读数，决不可以倒过来减。

注意及说明,测回间要配盘；上、下两个半测回照准部的水平旋转方向，照准目标的顺序不同；上、下两个半测回角值之差小于40秒；各测回的角度互差应小于40秒；记录时，分、秒一般都要记两位；计算时，取平均值的原则是“奇进偶不进”。

全圆测回法测量水平角（方向法）,盘左盘右,ABCDA（归零）,ADCBA,A,B,C,D,O,观测步骤：

1）上半测回（盘左半测回）

（1）选择距离适中的A目标为起始方向（称为零方向），瞄准A目标，配置度盘，读取水平度盘读数；,

（2）由零方向A起始,按顺时针依次精确瞄准各点读数ABCDA（即所谓“全圆”）。

A,B,O,C,D,2）下半测回（盘右半测回）,

（1）纵转望远镜180,使仪器为盘右位置；

（2）按逆时针顺序依次精确瞄准各点读数。

ADCBA,上、下半测回合起来为一测回,全圆测回法记录,O,A,B,C,D,A,00106,715206,1453048,2101212,00124,1800118,301206,3253048,2515200,1800112,O,A,B,C,D,A,900124,1615206,2353054,3001224,900136,2700124,1201218,553048,3415200,2700118,00109,715203,1453048,2101209,00121,900121,1615203,2353051,3001221,900130,（00115）,00000,715048,1452933,2101054,（900126）,00000,715037,1452925,2101055,00000,715042,1452929,2101054,715042,733847,644125,注意事项:

方向观测和计算同步进行，以及时发现问题,水平角方向法观测的技术要求,竖直角的定义,地面上的直线与其水平投影线（水平视线）间的夹角。

3.4竖直角测量,竖直度盘基本构造,竖直度盘（verticalcircle）的构造,1包括:

竖盘（verticalcircle）、竖盘指标水准管（verticalindexbubbletube）、及其微动螺旋。

后两部分，多采用竖盘指标自动归零补偿器（verticalindexcompensator）来替代。

2特点：

读数指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。

竖直度盘基本构造,竖盘的注记形式：

有顺时针与逆时针两种。

（1）顺时针注记,

（2）逆时针注记,竖直角计算公式推导（理想）,盘左,左=90L,竖直角计算公式推导（理想）,盘右,右=R270,竖盘指标差,当指标水准管气泡居中时，盘左指标线所指的度数不一定恰好就是90度，盘右不一定正好是270度。

即存在一个竖盘指标差i。

竖直角计算公式推导,=（90+i）L,盘左,L,竖直角计算公式推导,=R（270+i）,盘右,R,竖盘指标差的计算,要求：

J2:

i15；J6:

i25,若指标差超标，则计算每个竖直角的时候应加上指标差。

可通过校正指标水准管来减小或消除。

一般满足要求情况下不考虑指标差。

竖直角观测方法,在测站安置经纬仪，对中、整平；盘左用中丝精确瞄准目标，调节指标水准管气泡居中，读数L；盘右用中丝精确瞄准目标，调节指标水准管气泡居中，读数R；,瞄准,（注：

竖丝用来测水平角瞄准，中丝用来测竖直角瞄准）,竖直角观测记录,A,B,盘左,875218,20742,盘右,2720730,20730,20736,A,C,盘左,931654,31654,盘右,2664324,31636,31645,练习题：

用经纬仪观测某一目标的竖直角，测得盘左读数为714524，盘右读数为2881622，计算竖直角及指标差。

如用这台仪器测得另一目标的盘左读数为921236，求其竖直角？

第三章角度测量,3.1水平角测量原理3.2经纬仪结构3.3水平角测量方法3.4竖直角测量原理及方法3.5经纬仪检验校正3.6角度测量误差分析,一、经纬仪的几何轴系,1：

照准部水准管轴（LL）2：

望远镜视准轴（CC）3：

仪器竖轴（VV）4：

仪器横轴（HH）5：

竖盘指标水准管水准轴（LL）,二、轴系应满足的几何条件,1：

照准部水准管轴垂直于竖轴（LLVV）2：

十字丝竖丝垂直于横轴（竖丝HH）3：

视准轴垂直于横轴（CCHH）4：

横轴垂直于竖轴（HHVV）5：

竖盘指标水准管水准轴垂直于指标线（LL指标线）,经纬仪的检验与校正,经纬仪各轴线应满足如下关系照准部管水准轴应垂直于竖轴，即LL1VV1十字丝竖丝应垂直于横轴HH视准轴CC应垂直于横轴HH横轴HH应垂直于竖轴VV,三、经纬仪检校,1、照准部水准管的检校LLVV？

（1）检验：

用任意两脚螺旋使水准管气泡居中，然后将照准部旋转180，若气泡偏离1格，则需校正。

（2）校正：

用脚螺旋使气泡向中央移动一半后，再拨动水准管校正螺丝，使气泡居中。

此时若圆水准器气泡不居中，则拨动圆水准器校正螺丝。

水准管轴LL垂直于竖轴VV的检验与校正,经纬仪照准部及其水准管的校正,2十字丝竖丝的检校,

（1）检验：

用十字丝交点对准一目标点，再转动望远镜微动螺旋，看目标点是否始终在竖丝上移动。

（2）校正：

微松十字丝的四个压环螺丝，转动十字丝环，使目标点始终在竖丝上移动。

十字丝需校正,十字丝正确,光学经纬仪十字丝竖丝检验示意图,3视准轴CC垂直于横轴HH的检验与校正,视准轴不垂直于水平轴所偏离的角值c称为视准轴误差。

（1）检验方法,对于DJ6经纬仪，如果c60，则需要校正。

（2）校正方法,在直尺上定出一点B3。

4横轴HH垂直于竖轴VV的检