第3章测角.ppt

1、第三章第三章 角度测量角度测量第三章第三章 角度测量角度测量3.13.1水平角测量原理水平角测量原理3.23.2经纬仪结构经纬仪结构3.33.3水平角测量方法水平角测量方法3.43.4竖直角测量原理及方法竖直角测量原理及方法3.53.5经纬仪检验校正经纬仪检验校正3.63.6角度测量误差分析角度测量误差分析水平角测量原理水平角测量原理地面上两地面上两相交直线相交直线的夹角在的夹角在水平面上水平面上的投影的投影OBAnm=n m水平面竖直角竖直角 地面上的直线与其水平投影线（水平视线）间的夹角。仰角：仰角：倾斜视线在水平视线以上时的竖直角倾斜视线在水平视线以上时的竖直角 俯角：俯角：倾斜视线在水

2、平视线以下时的竖直角倾斜视线在水平视线以下时的竖直角经纬仪应具备的条件：经纬仪应具备的条件：1、圆盘中心必须处于角顶点的铅垂线上；圆盘中心必须处于角顶点的铅垂线上；2、有一个能置于水平位置带刻线的圆盘；、有一个能置于水平位置带刻线的圆盘；3、望远镜不仅能在水平方向转动、望远镜不仅能在水平方向转动而且可而且可以在竖直方向转动以瞄准不同方向不以在竖直方向转动以瞄准不同方向不同高度的目标；同高度的目标；4、具有一个读数设备。、具有一个读数设备。第三章第三章 角度测量角度测量3.13.1水平角测量原理水平角测量原理3.23.2经纬仪结构经纬仪结构3.33.3水平角测量方法水平角测量方法3.43.4竖直

3、角测量原理及方法竖直角测量原理及方法3.53.5经纬仪检验校正经纬仪检验校正3.63.6角度测量误差分析角度测量误差分析常用的光学经纬仪：常用的光学经纬仪：DJ07 DJ1 DJ2 DJ6 DJ15经纬仪：经纬仪：用于测定水平角和竖直角的仪器。用于测定水平角和竖直角的仪器。有光学经纬仪和电子经纬仪之分。有光学经纬仪和电子经纬仪之分。一、DJ6级光学经纬仪基本构造基本构造照准部照准部水平度盘水平度盘基座基座1.照准部照准部2.水平度盘水平度盘v水平度盘：水平度盘：顺时针方向刻有顺时针方向刻有0到到360的分划线，用来测量水平角。的分划线，用来测量水平角。v水平度盘转动控制装置：水平度盘转动控制装

4、置：位置变动位置变动手轮和复测装置。手轮和复测装置。v外轴装置：外轴装置：v望远镜：望远镜：v照准部水准管：照准部水准管：v读数显微镜：读数显微镜：v竖直度盘：竖直度盘：v横轴、竖轴：横轴、竖轴：照准部照准部水平度盘水平度盘基座基座读数读数 显微镜显微镜经经纬纬仪仪望远镜望远镜 上下制动螺旋上下制动螺旋望远镜望远镜上下微动螺旋上下微动螺旋 竖直度盘竖直度盘竖直指标水准竖直指标水准管管微动螺旋微动螺旋水平制动、水平制动、微动螺旋微动螺旋光学对中器光学对中器HV0123456012345611211389881125454890518分微尺分微尺指标线指标线对径分划对径分划二、读数设备与读数方法读

5、数练习读数练习HV012345601234562342732722342106273024201234562013456 读数练习读数练习1157878792013456116115012345611526427817061155812790412VHHV平行玻璃板测微器及读数方法平行玻璃板测微器及读数方法5108687888912112212312451086878889121122123124双指标线双指标线全全全全站站站站仪仪仪仪第三章第三章 角度测量角度测量3.13.1水平角测量原理水平角测量原理3.23.2经纬仪结构经纬仪结构3.33.3水平角测量方法水平角测量方法3.43.4竖直角

6、测量原理及方法竖直角测量原理及方法3.53.5经纬仪检验校正经纬仪检验校正3.63.6角度测量误差分析角度测量误差分析一、经纬仪的安置一：一：对中对中 使得度盘中心处于角顶点的铅垂线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上。即使仪器的中心与测站点的标志中心在同一铅垂线上。心在同一铅垂线上。v垂球或光学对中器垂球或光学对中器二：整平整平使得度盘处于水平位置上。使得度盘处于水平位置上。一、经纬仪的安置一一：对中对中使用垂球对中使用垂球对中一、经纬仪的安置二：整平整平使得度盘处于水平位置上使得度盘处于水平位置上123123使用光学对中器整置使用光学对中器整置1 1、用三脚架

7、或角螺旋使光学对中器分划、用三脚架或角螺旋使光学对中器分划 板上的圆心或十字丝交点对准测点；板上的圆心或十字丝交点对准测点；2 2、用三脚架腿的伸缩部分调节三脚架腿、用三脚架腿的伸缩部分调节三脚架腿 的长度使仪器基本水平；的长度使仪器基本水平；3 3、用脚螺旋使经纬仪精确整平；、用脚螺旋使经纬仪精确整平；4 4、在架头上平移仪器，使仪器精确对中；、在架头上平移仪器，使仪器精确对中；5 5、重复第、重复第3 3、4 4步，达到精确对中和整平。步，达到精确对中和整平。大花杆、小花杆和觇标大花杆、小花杆和觇标经纬仪的十字丝分划板经纬仪的十字丝分划板瞄瞄准准瞄瞄准准瞄瞄准准二、水平角测量方法1 1、测

8、回法测回法适用于观测两个方向之间的单角适用于观测两个方向之间的单角2 2、方向法（全圆测回法）方向法（全圆测回法）适用于观测两个以上的方向适用于观测两个以上的方向基本概念基本概念n 盘左和盘右盘左和盘右盘左盘左/正镜正镜:竖盘在望远镜的左边盘右盘右/倒镜倒镜:竖盘在望远镜的右边n 测回测回上半测回/下半测回一个测回/多个测回n 配盘配盘度盘变换手轮三、测回法测量水平角(1)(1)测回法的步骤测回法的步骤1、盘左盘左位置，瞄准左边的目标位置，瞄准左边的目标A点。点。配置度盘配置度盘在在0度或稍大于度或稍大于0度，读数度，读数 记于手簿。记于手簿。4、逆时针逆时针旋转照准部，瞄准左边的目标旋转照准

9、部，瞄准左边的目标A点，读数点，读数 ，并记录。，并记录。2、顺时针顺时针旋转望远镜，瞄准右边的目标旋转望远镜，瞄准右边的目标B点，点，读数读数 记于手簿。记于手簿。以上为上半测回，得半测回角值以上为上半测回，得半测回角值3、倒转望远镜，、倒转望远镜，盘右盘右位置，逆时针旋转照准位置，逆时针旋转照准部，瞄准右边的目标部，瞄准右边的目标B点，读数点，读数 记录。记录。5、恢复盘左位置，重新、恢复盘左位置，重新配盘配盘，进行下面的测回。，进行下面的测回。以上为下半测回，得半测回角值以上为下半测回，得半测回角值 且一测回角值且一测回角值018027090180027090三、测回法测量水平角测站测站

10、 竖盘位置竖盘位置 目标目标读数读数半测回角半测回角一测回均值一测回均值 均值均值左左右右左左右右水平角观测记录水平角观测记录O（1）ABAB0 01 0685 36 18180 01 24 265 36 3090 00 36175 35 42270 00 48355 35 48ABABO（2）85 35 1285 35 0685 35 0685 35 0085 35 0985 35 0385 35 06注意及说明注意及说明v测回间要配盘；测回间要配盘；v上、下两个半测回照准部的水平旋转方向，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；照准目标的顺序不同；v上、下两个半测回角值之

11、差小于上、下两个半测回角值之差小于36秒；秒；v各测回的角度互差应小于各测回的角度互差应小于24秒；秒；v记录时，记录时，分、秒一般都要记两位；分、秒一般都要记两位；v计算时，取平均值的原则是计算时，取平均值的原则是“奇进偶不进奇进偶不进”。实验四：经纬仪认识与使用实验四：经纬仪认识与使用目的：目的：了解经纬仪构造，掌握其使用方法。了解经纬仪构造，掌握其使用方法。实验内容：实验内容：（1 1）了解经纬仪各部件的构造及其作用。了解经纬仪各部件的构造及其作用。（2 2）进行经纬仪安置（对中、整平）、瞄准与）进行经纬仪安置（对中、整平）、瞄准与读数。读数。（3 3）用盘左位置瞄准目标，练习测量水平角

12、。）用盘左位置瞄准目标，练习测量水平角。四、全圆测回法测量水平角四、全圆测回法测量水平角盘左盘左盘右盘右ABCDA（归零）ADCBAABCDO全圆全圆测回法记录测回法记录测测站站目目标标盘左盘左L盘右盘右R平均读数平均读数=左左+(右右180)/2归零后归零后方方向值向值各各测回归测回归零方向平零方向平均值均值水平角值水平角值 OABCDA 0 01 0671 52 06145 30 48210 12 12 0 01 24180 01 1830 12 06325 30 48251 52 00180 01 12OABCDA 90 01 24 161 52 06 235 30 54 300 12

13、24 90 01 36270 01 24120 12 1855 30 48341 52 00270 01 180 01 0971 52 03145 30 48210 12 090 01 2190 01 21161 52 03235 30 51300 12 2190 01 30(0 01 15)0 00 0071 50 48145 29 33210 10 54(90 01 26)0 00 0071 50 37145 29 25210 10 550 00 0071 50 42145 29 29210 10 5471 50 4273 38 4764 41 25方向法的计算步骤方向法的计算步骤n计算两

14、倍照准误差计算两倍照准误差2C(J6不要求不要求)2C=盘左读数盘左读数-(盘右读数盘右读数180 0)n计算各方向的平均读数计算各方向的平均读数平均读数平均读数=盘左读数盘左读数+(盘右读数盘右读数1800)/2n计算归零后的方向值计算归零后的方向值各方向的平均读数零方向的读数各方向的平均读数零方向的读数n计算各测回归零后的方向值的平均计算各测回归零后的方向值的平均n计算各水平角的值计算各水平角的值注意事项注意事项:n方向观测和计算同步进行，以及时发现问题方向观测和计算同步进行，以及时发现问题仪器半测回归零差一测回内2C互差同一方向值各测回互差J21218 12 J62424 水平角方向法观

15、测的技术要求水平角方向法观测的技术要求第三章第三章 角度测量角度测量3.13.1水平角测量原理水平角测量原理3.23.2经纬仪结构经纬仪结构3.33.3水平角测量方法水平角测量方法3.43.4竖直角测量原理及方法竖直角测量原理及方法3.53.5经纬仪检验校正经纬仪检验校正3.63.6角度测量误差分析角度测量误差分析竖直角的定义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。竖直度盘基本构造竖直度盘基本构造090180270竖直度盘基本构造竖直度盘基本构造指标水准管指标水准管微动螺旋微动螺旋指标水准管270180900盘右盘右竖竖盘盘注注记记形形式式090180270盘左盘左1802

16、70 090盘右盘右900270180盘左盘左090180270L竖直角计算公式推导（理想）090180270盘左盘左左左=90L090180270R竖直角计算公式推导（理想）盘右盘右090180270右右=R270竖盘指标差竖盘指标差 当指标水准管气泡居中时，盘左指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标线所指的度数不一定恰好就是90度或度或者者0度，盘右不一定正好是度，盘右不一定正好是270度或度或180度。度。即存在一个竖盘指标差即存在一个竖盘指标差 i。竖直角计算公式推导左左=(90+i)L090180270090180270盘左盘左L竖直角计算公式推导右右=R(270+i)090180270盘右盘右090180270R竖盘指标差的计算竖盘指标差的计算要求：要求：J2:i15；J6:i24若指标差超标，则计算每个竖直角的时候应加上若指标差超标，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。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。一般满足要求情况下不考虑指标差。竖直角观测方法1.在测站安置经纬仪，在测站