第二篇 角度測量

1、儀器操作之二：儀器操作之二：角度測量角度測量2.2.1 角度測量原理角度測量原理2.2.2 經(jīng)緯儀的構(gòu)造及各部件的作用經(jīng)緯儀的構(gòu)造及各部件的作用2.2.3 水平角觀測水平角觀測2.2.4 豎豎直角觀測直角觀測2.2.5 經(jīng)緯儀的檢驗與校正經(jīng)緯儀的檢驗與校正2.2.6 水平角觀測的誤差來源水平角觀測的誤差來源2.2.7 視距測量視距測量2.2.1 2.2.1 角度測量原理角度測量原理空間兩直線的夾角在水平面上的投影空間兩直線的夾角在水平面上的投影。同一豎直面內(nèi)，某目標方向的視線與水平同一豎直面內(nèi)，某目標方向的視線與水平線之間的夾角；也稱傾斜角。有正負之分。線之間的夾角；也稱傾斜角。有正負之分。視

2、線與天頂方向視線與天頂方向( (鉛垂線反方向鉛垂線反方向) )之間的夾之間的夾角。在大地測量和天文測量中經(jīng)常用這種表示方法。角。在大地測量和天文測量中經(jīng)常用這種表示方法。2.2.2 2.2.2 經(jīng)緯儀的構(gòu)造及各部件作用經(jīng)緯儀的構(gòu)造及各部件作用一、一、 經(jīng)緯儀的分類經(jīng)緯儀的分類 二、二、 DJDJ6 6光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造 三、三、 DJDJ6 6光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法 四、四、 經(jīng)緯儀的使用經(jīng)緯儀的使用n按測角精度：按測角精度：分為分為DJDJ0707、DJDJ1 1、DJDJ2 2、DJDJ6 6和和DJDJ1515等不同等不同級別。其中級別。其中“D”D”和和

3、“J”J”分別為分別為“大地測量大地測量”和和“經(jīng)經(jīng)緯儀緯儀”的漢字拼音第一個字母，下標數(shù)字的漢字拼音第一個字母，下標數(shù)字0707、1 1、2 2、6 6、1515表示儀器的精度等級，即表示儀器的精度等級，即“一測回方向觀測中誤差一測回方向觀測中誤差的秒數(shù)的秒數(shù)”。n按讀數(shù)設備：按讀數(shù)設備：游標經(jīng)緯儀、光學經(jīng)緯儀游標經(jīng)緯儀、光學經(jīng)緯儀n按軸系結(jié)構(gòu)：按軸系結(jié)構(gòu)：復測經(jīng)緯儀、方向經(jīng)緯儀復測經(jīng)緯儀、方向經(jīng)緯儀光學經(jīng)緯儀主要由光學經(jīng)緯儀主要由照準部、水平度盤和照準部、水平度盤和基座基座三部分組成。如圖為北京光學儀器三部分組成。如圖為北京光學儀器廠生產(chǎn)的廠生產(chǎn)的DJDJ6 6級光學經(jīng)緯儀構(gòu)造示意圖。級光

4、學經(jīng)緯儀構(gòu)造示意圖。n照準部：照準部：照準部為經(jīng)緯儀上部可轉(zhuǎn)動的部分，照準部為經(jīng)緯儀上部可轉(zhuǎn)動的部分，由由望遠鏡、豎直度盤、橫軸、支架、豎軸、水平望遠鏡、豎直度盤、橫軸、支架、豎軸、水平度盤水準器、讀數(shù)顯微鏡及其光學讀數(shù)系統(tǒng)度盤水準器、讀數(shù)顯微鏡及其光學讀數(shù)系統(tǒng)等組等組成成。 n望遠鏡：望遠鏡：望遠鏡用于精確瞄準目標。它在支架上望遠鏡用于精確瞄準目標。它在支架上可繞橫軸在豎直面內(nèi)作仰俯轉(zhuǎn)動，并由望遠鏡制可繞橫軸在豎直面內(nèi)作仰俯轉(zhuǎn)動，并由望遠鏡制動扳鈕和望遠鏡微動螺旋控制。經(jīng)緯儀的望遠鏡動扳鈕和望遠鏡微動螺旋控制。經(jīng)緯儀的望遠鏡與水準儀的望遠鏡相同，由物鏡、調(diào)焦鏡、十字與水準儀的望遠鏡相同，由物

5、鏡、調(diào)焦鏡、十字絲分劃板、目鏡和固定它們的鏡筒組成。絲分劃板、目鏡和固定它們的鏡筒組成。 n豎直度盤豎直度盤: :豎直度盤用于測量豎直角，豎直度豎直度盤用于測量豎直角，豎直度盤固定在橫軸的一端，隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動。盤固定在橫軸的一端，隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動。n水準器：水準器：照準部上有一個管水準器和一個圓水照準部上有一個管水準器和一個圓水準器。與腳螺旋配合，用于整平儀器。圓水準器用準器。與腳螺旋配合，用于整平儀器。圓水準器用作粗略整平，管水準器用作精確整平。作粗略整平，管水準器用作精確整平。n豎軸：豎軸：照準部的旋轉(zhuǎn)軸即為儀器的豎軸，豎軸插照準部的旋轉(zhuǎn)軸即為儀器的豎軸，豎軸插入豎軸軸套中，照準部可繞豎

6、軸在水平方向旋轉(zhuǎn)，入豎軸軸套中，照準部可繞豎軸在水平方向旋轉(zhuǎn)，并由水平制動扳鈕和水平微動螺旋控制。照準部上并由水平制動扳鈕和水平微動螺旋控制。照準部上還裝有光學對中器，用于儀器的精確對中。還裝有光學對中器，用于儀器的精確對中。 n基座：基座：用于支撐整個儀器，并通過中心連接螺旋用于支撐整個儀器，并通過中心連接螺旋將經(jīng)緯儀固定在三腳架上?；习灿腥齻€腳螺將經(jīng)緯儀固定在三腳架上?；习灿腥齻€腳螺旋和連接板。轉(zhuǎn)動腳螺旋可使水平度盤水平。在旋和連接板。轉(zhuǎn)動腳螺旋可使水平度盤水平。在基座上還有一個軸座固定螺旋，一般情況下，不基座上還有一個軸座固定螺旋，一般情況下，不可松動軸座固定螺旋，以免儀器脫出基

7、座而摔壞。可松動軸座固定螺旋，以免儀器脫出基座而摔壞。n水平度盤水平度盤是由光學玻璃制成的圓盤，其邊緣按是由光學玻璃制成的圓盤，其邊緣按順時針方向刻有順時針方向刻有0 0360360的分劃，用于測量的分劃，用于測量水平角。水平角。 水平度盤與照準部是分離的，照準部轉(zhuǎn)動時，水平度盤與照準部是分離的，照準部轉(zhuǎn)動時，水平度盤并不隨之轉(zhuǎn)動。有的經(jīng)緯儀裝有復測水平度盤并不隨之轉(zhuǎn)動。有的經(jīng)緯儀裝有復測機構(gòu)，將復測按鈕扳下，水平度盤與照準部結(jié)機構(gòu)，將復測按鈕扳下，水平度盤與照準部結(jié)合在一起，這時水平度盤跟照準部一起轉(zhuǎn)動。合在一起，這時水平度盤跟照準部一起轉(zhuǎn)動。不需要一起轉(zhuǎn)動時，將復測按鈕扳上，水平度不需要一

8、起轉(zhuǎn)動時，將復測按鈕扳上，水平度盤就與照準部脫開。也有的經(jīng)緯儀沒有復測機盤就與照準部脫開。也有的經(jīng)緯儀沒有復測機構(gòu)，單獨設置一個變換水平度盤位置的手輪，構(gòu)，單獨設置一個變換水平度盤位置的手輪，當需要轉(zhuǎn)動水平度盤時，只要轉(zhuǎn)動手輪即可。當需要轉(zhuǎn)動水平度盤時，只要轉(zhuǎn)動手輪即可。nDJDJ6 6級光學經(jīng)緯儀，在望遠鏡旁的讀數(shù)顯微級光學經(jīng)緯儀，在望遠鏡旁的讀數(shù)顯微鏡內(nèi)讀數(shù)。由于測微裝置的不同，鏡內(nèi)讀數(shù)。由于測微裝置的不同，DJDJ6 6級光級光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法分為下列兩種：學經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法分為下列兩種：分微分微尺測微器讀數(shù)法尺測微器讀數(shù)法和和單平板玻璃測微器單平板玻璃測微器讀數(shù)法讀數(shù)法分微尺測微器讀

9、數(shù)方法分微尺測微器讀數(shù)方法n大部分大部分DJDJ6 6經(jīng)緯儀都采用這種讀數(shù)設備。經(jīng)緯儀都采用這種讀數(shù)設備。n度盤最小分劃值為度盤最小分劃值為1 1，分微尺上把度盤為，分微尺上把度盤為1 1的弧的弧長分為長分為6060格，所以分微尺上最小分劃值為格，所以分微尺上最小分劃值為11，每，每1010作一注記，可估讀至作一注記，可估讀至0.10.1。n讀數(shù)時，打開并轉(zhuǎn)動反光鏡，使讀數(shù)窗內(nèi)亮度適中，讀數(shù)時，打開并轉(zhuǎn)動反光鏡，使讀數(shù)窗內(nèi)亮度適中，調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡的目鏡，使度盤和分微尺分劃線清調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡的目鏡，使度盤和分微尺分劃線清晰。晰。“度度”可從分微尺中的度盤分劃線上的注字直可從分微尺中的度盤分劃線上

10、的注字直接讀得，接讀得，“分分”則用度盤分劃線作為指標，在分微則用度盤分劃線作為指標，在分微尺中直接讀出，尺中直接讀出， 并估讀至并估讀至0.10.1，兩者相加，即得，兩者相加，即得度盤讀數(shù)。度盤讀數(shù)。分微尺測微器讀數(shù)方法分微尺測微器讀數(shù)方法n如圖所示，水平度盤的讀數(shù)為如圖所示，水平度盤的讀數(shù)為1301300130= 0130= 1301300130 0130 ；豎盤讀數(shù)為；豎盤讀數(shù)為87872200= 2200= 878722002200。單平板玻璃測微器的讀數(shù)方法單平板玻璃測微器的讀數(shù)方法 n如圖所示為單平板玻璃測微器的讀數(shù)窗視場，讀數(shù)窗如圖所示為單平板玻璃測微器的讀數(shù)窗視場，讀數(shù)窗內(nèi)可以

11、清晰地看到測微盤（上）、豎直度盤（中）和內(nèi)可以清晰地看到測微盤（上）、豎直度盤（中）和水平度盤（下）的分劃像。度盤凡整度注記，每度分水平度盤（下）的分劃像。度盤凡整度注記，每度分兩格，最小分劃值為兩格，最小分劃值為3030；測微盤把度盤上；測微盤把度盤上3030弧長弧長分為分為3030大格，一大格為大格，一大格為11，每，每55一注記，每一大格一注記，每一大格又分三小格，每小格又分三小格，每小格2020，不足，不足2020的部分可估讀，的部分可估讀，一般可估讀到四分之一格，即一般可估讀到四分之一格，即55。單平板玻璃測微器的讀數(shù)方法單平板玻璃測微器的讀數(shù)方法 n讀數(shù)時，打開并轉(zhuǎn)動反光鏡，調(diào)節(jié)讀

12、數(shù)顯微鏡的目鏡，讀數(shù)時，打開并轉(zhuǎn)動反光鏡，調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡的目鏡，然后轉(zhuǎn)動測微輪，使一條度盤分劃線精確地平分雙線然后轉(zhuǎn)動測微輪，使一條度盤分劃線精確地平分雙線指標，則該分劃線的讀數(shù)即為讀數(shù)的度數(shù)部分，不足指標，則該分劃線的讀數(shù)即為讀數(shù)的度數(shù)部分，不足3030的部分再從測微盤上讀出，并估讀到的部分再從測微盤上讀出，并估讀到55，兩者相，兩者相加，即得度盤讀數(shù)。每次水平度盤讀數(shù)和豎直度盤讀加，即得度盤讀數(shù)。每次水平度盤讀數(shù)和豎直度盤讀數(shù)都應調(diào)節(jié)測微輪，然后分別讀取，兩者共用測微盤，數(shù)都應調(diào)節(jié)測微輪，然后分別讀取，兩者共用測微盤，但互不影響。但互不影響。單平板玻璃測微器的讀數(shù)方法單平板玻璃測微器的讀數(shù)

13、方法n圖圖A A中，水平度盤讀數(shù)為中，水平度盤讀數(shù)為 494930+2240= 30+2240= 494952405240； n圖圖B B中，豎直度盤讀數(shù)為中，豎直度盤讀數(shù)為 107107+ 0140= + 0140= 1071070140 0140 。 n經(jīng)緯儀的基本操作為：經(jīng)緯儀的基本操作為：對中對中、整平整平、瞄準瞄準和和讀數(shù)讀數(shù)。 對中對中: :對中的目的是使儀器度盤中心與測站點標對中的目的是使儀器度盤中心與測站點標志中心位于同一鉛垂線上。垂球?qū)χ胁僮鞑襟E為：志中心位于同一鉛垂線上。垂球?qū)χ胁僮鞑襟E為： 1.1.張開腳架，調(diào)節(jié)腳架腿，使其高度適宜，并通過目估張開腳架，調(diào)節(jié)腳架腿，使其高

14、度適宜，并通過目估 使使架頭水平、架頭中心大致對準測站點。架頭水平、架頭中心大致對準測站點。 2.2.從箱中取出經(jīng)緯儀安置于架頭上，旋緊連接螺旋，并掛從箱中取出經(jīng)緯儀安置于架頭上，旋緊連接螺旋，并掛上錘球。如錘球尖偏離測站點較遠，則需移動三腳架，上錘球。如錘球尖偏離測站點較遠，則需移動三腳架，使錘球尖大致對準測站點，然后將腳架尖踩實。使錘球尖大致對準測站點，然后將腳架尖踩實。 3.3.略微松開連接螺旋，在架頭上移動儀器，直至錘球尖準略微松開連接螺旋，在架頭上移動儀器，直至錘球尖準確對準測站點，最后再旋緊連接螺旋。確對準測站點，最后再旋緊連接螺旋。 整平整平 : :調(diào)節(jié)腳螺旋使水準管氣泡居中，其

15、操作步驟調(diào)節(jié)腳螺旋使水準管氣泡居中，其操作步驟: : 1.1.使水準管平行于任一對腳螺旋使水準管平行于任一對腳螺旋 如圖如圖 A A 。轉(zhuǎn)動這。轉(zhuǎn)動這兩個腳螺旋，使水準管氣泡居中。兩個腳螺旋，使水準管氣泡居中。 2.2.將照準部旋轉(zhuǎn)將照準部旋轉(zhuǎn)9090，轉(zhuǎn)動第三個腳螺旋，使水準，轉(zhuǎn)動第三個腳螺旋，使水準管氣泡居中管氣泡居中 如圖如圖BB。整平：整平：（3 3）按以上步驟重復操作，直至水準管在這按以上步驟重復操作，直至水準管在這兩個位置上氣泡都居中為止。兩個位置上氣泡都居中為止。 使用光學對中器進行使用光學對中器進行對中、整平對中、整平時時: : A:A:首先通過目估初步對中（也可利用錘球），旋

16、首先通過目估初步對中（也可利用錘球），旋轉(zhuǎn)對中器目鏡看清分劃板上的刻劃圓圈，再拉伸轉(zhuǎn)對中器目鏡看清分劃板上的刻劃圓圈，再拉伸對中器的目鏡筒，使地面標志點成像清晰。對中器的目鏡筒，使地面標志點成像清晰。 使用光學對中器進行使用光學對中器進行對中、整平對中、整平時時: : B:B:如果測站點偏離光學對中器中心圓較遠，可根如果測站點偏離光學對中器中心圓較遠，可根據(jù)地形安置好三腳架一支腿，兩手分別持其它兩據(jù)地形安置好三腳架一支腿，兩手分別持其它兩條腿并作移動，使測站點標志位于對中器中心圓條腿并作移動，使測站點標志位于對中器中心圓左右位置，踩實三腳架架腿。左右位置，踩實三腳架架腿。 使用光學對中器進行使

17、用光學對中器進行對中、整平對中、整平時時: : C:C:轉(zhuǎn)動腳螺旋使標志點的影像移至刻劃圓圈中心。轉(zhuǎn)動腳螺旋使標志點的影像移至刻劃圓圈中心。 使用光學對中器進行使用光學對中器進行對中、整平對中、整平時時: : D:D:然后通過伸縮三腳架腿，調(diào)節(jié)三腳架的長度，使然后通過伸縮三腳架腿，調(diào)節(jié)三腳架的長度，使經(jīng)緯儀圓水準器氣泡居中，再調(diào)節(jié)腳螺旋精確整平經(jīng)緯儀圓水準器氣泡居中，再調(diào)節(jié)腳螺旋精確整平儀器。儀器。 使用光學對中器進行使用光學對中器進行對中、整平對中、整平時時: : E:E:通過對中器觀察地面標志點，如偏刻劃圓圈中心，可稍微通過對中器觀察地面標志點，如偏刻劃圓圈中心，可稍微松開連接螺旋，平移（

18、松開連接螺旋，平移（不可旋轉(zhuǎn)不可旋轉(zhuǎn)）基座，使其精確對中，此）基座，使其精確對中，此時，如水準管氣泡偏移，則再整平儀器，如此反復進行，直時，如水準管氣泡偏移，則再整平儀器，如此反復進行，直至對中、整平同時完成。至對中、整平同時完成。 瞄準：瞄準：瞄準目標的步驟如下：瞄準目標的步驟如下： 1.1.目鏡對光：將望遠鏡對向明亮背景，轉(zhuǎn)動目目鏡對光：將望遠鏡對向明亮背景，轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋，使十字絲成像清晰。鏡對光螺旋，使十字絲成像清晰。 2.2.粗略瞄準：松開照準部制動螺旋與望遠鏡制粗略瞄準：松開照準部制動螺旋與望遠鏡制動螺旋，轉(zhuǎn)動照準部與望遠鏡，通過望遠鏡動螺旋，轉(zhuǎn)動照準部與望遠鏡，通過望遠鏡上的瞄

19、準器對準目標，然后旋緊制動螺旋。上的瞄準器對準目標，然后旋緊制動螺旋。 3.3.物鏡對光：轉(zhuǎn)動位于鏡筒上的物鏡對光螺旋，物鏡對光：轉(zhuǎn)動位于鏡筒上的物鏡對光螺旋，使目標成像清晰并檢查有無視差存在，如果使目標成像清晰并檢查有無視差存在，如果發(fā)現(xiàn)有視差存在，應重新進行對光，直至消發(fā)現(xiàn)有視差存在，應重新進行對光，直至消除視差。除視差。 瞄準瞄準（4 4）精確瞄準：旋轉(zhuǎn)微動螺旋，使十字絲精確瞄準：旋轉(zhuǎn)微動螺旋，使十字絲準確對準目標。觀測水平角時，應盡量瞄準目標準確對準目標。觀測水平角時，應盡量瞄準目標的基部，當目標寬于十字絲雙絲距時，宜用單絲的基部，當目標寬于十字絲雙絲距時，宜用單絲平分，如圖平分，如圖

20、A A所示；目標窄于雙絲距時，宜用雙絲所示；目標窄于雙絲距時，宜用雙絲夾住，如圖夾住，如圖B B所示；觀測豎直角時，用十字絲橫絲所示；觀測豎直角時，用十字絲橫絲的中心部分對準目標位，如圖的中心部分對準目標位，如圖C C所示。所示。 讀數(shù)讀數(shù)：讀數(shù)前應調(diào)整反光鏡的位置與開合讀數(shù)前應調(diào)整反光鏡的位置與開合角度，使讀數(shù)顯微鏡視場內(nèi)亮度適當，然角度，使讀數(shù)顯微鏡視場內(nèi)亮度適當，然后轉(zhuǎn)動讀數(shù)顯微鏡目鏡進行對光，使讀數(shù)后轉(zhuǎn)動讀數(shù)顯微鏡目鏡進行對光，使讀數(shù)窗成像清晰，再按上節(jié)所述方法進行讀數(shù)窗成像清晰，再按上節(jié)所述方法進行讀數(shù) 。2.2.3 2.2.3 水平角觀測水平角觀測n豎盤在望遠鏡視準軸的左側(cè)，稱為盤

21、左，也稱正鏡；豎盤豎盤在望遠鏡視準軸的左側(cè)，稱為盤左，也稱正鏡；豎盤在視準軸方向的右側(cè)則稱盤右，也叫倒鏡。測回法適用于在視準軸方向的右側(cè)則稱盤右，也叫倒鏡。測回法適用于觀測兩個方向之間的單個水平角。如圖所示，欲測出地面觀測兩個方向之間的單個水平角。如圖所示，欲測出地面上上OAOA、OBOB兩方向間的水平角兩方向間的水平角，可按下列步驟進行觀測：，可按下列步驟進行觀測： 1 1在角頂在角頂O O點安置經(jīng)緯儀，在點安置經(jīng)緯儀，在A A、B B點上分別豎立花點上分別豎立花桿。桿。2 2以盤左位置照準左邊目標以盤左位置照準左邊目標A A，得水平度盤讀數(shù)，得水平度盤讀數(shù)a a左左（如為（如為0 0001

22、20012），記入表（觀測手簿）第），記入表（觀測手簿）第4 4欄相應位置。欄相應位置。3.3.松開照準部和望遠鏡制動螺旋，順時針轉(zhuǎn)動照準松開照準部和望遠鏡制動螺旋，順時針轉(zhuǎn)動照準部，瞄準右邊目標部，瞄準右邊目標B B，得水平度盤讀數(shù)，得水平度盤讀數(shù)b b左左（如為（如為12012020362036），記入觀測手簿相應欄內(nèi)。），記入觀測手簿相應欄內(nèi)。 則盤左所測的角值為則盤左所測的角值為: : 左左=b=b左左-a-a左左 =120=1202036- 02036- 00012=1200012=12020242024 n以上完成了上半個測回。為了檢核及消除儀器誤以上完成了上半個測回。為了檢核及消

23、除儀器誤差對測角的影響，應該以盤右位置再作下半個測差對測角的影響，應該以盤右位置再作下半個測回觀測。回觀測。 4.4.倒轉(zhuǎn)望遠鏡成盤右位置，先瞄準右邊目標倒轉(zhuǎn)望遠鏡成盤右位置，先瞄準右邊目標B B，得水，得水平度盤讀數(shù)平度盤讀數(shù)b b右右（如為（如為30030021062106），記入手簿；），記入手簿；逆時針方向轉(zhuǎn)動照準部，瞄準左邊目標逆時針方向轉(zhuǎn)動照準部，瞄準左邊目標A A，得度盤，得度盤讀數(shù)讀數(shù)a a右右（如為（如為18018000480048），記入手?。?，記入手薄, ,完成完成了下半測回，其水平角值為了下半測回，其水平角值為:右右=b=b右右-a-a右右= = 300 3002106

24、- 1802106- 1800048=1200048=12020182018測測站站豎盤豎盤位置位置目目標標水平度盤讀數(shù)水平度盤讀數(shù)半測回角值半測回角值一測回平均值一測回平均值備注備注O左左A000121202024120 20 21B1202036右右A18000481202018B3002106上下半測回角值差不大于上下半測回角值差不大于4040時：時： = =（ 左左+ + 右）右）/2 /2 測測站站豎盤豎盤位置位置目目標標水平度盤讀數(shù)水平度盤讀數(shù)半測回角值半測回角值一測回平均值一測回平均值備注備注O左左A9001181202036120 20 24B2102142右右A2700212

25、1202012B302224 當測角精度要求較高時，須觀測當測角精度要求較高時，須觀測n n 個測回。為了消除度個測回。為了消除度盤刻劃不均勻的誤差，每個測回觀測完畢盤刻劃不均勻的誤差，每個測回觀測完畢, ,應將度盤讀應將度盤讀數(shù)改變數(shù)改變180180/ / n , n ,再開始下一測回的觀測。再開始下一測回的觀測。實習實習 水平角觀測（測回法）水平角觀測（測回法）一、目的和要求一、目的和要求 1.1.掌握測回法測量水平角的操作方法、記錄和計算。掌握測回法測量水平角的操作方法、記錄和計算。 2.2.每位同學對同一角度觀測兩測回，上、下半測回角值每位同學對同一角度觀測兩測回，上、下半測回角值之差

26、不超過之差不超過4040。二、儀器和工具二、儀器和工具 DJ6DJ6經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀1 1臺，測釬臺，測釬2 2只，記錄板只，記錄板1 1塊，傘塊，傘1 1把。把。三、方法與步驟三、方法與步驟 1.1.在測站點安置經(jīng)緯儀，對中、整平。在測站點安置經(jīng)緯儀，對中、整平。實習實習 水平角觀測（測回法）水平角觀測（測回法）三、方法與步驟三、方法與步驟 2.2.盤左位置，瞄準左手方向的目標，讀取水平度盤讀盤左位置，瞄準左手方向的目標，讀取水平度盤讀數(shù)，記入觀測手簿；然后松開照準部制動螺旋，順時針數(shù)，記入觀測手簿；然后松開照準部制動螺旋，順時針轉(zhuǎn)動照準部，瞄準右手目標，讀取水平度盤讀數(shù)，記入轉(zhuǎn)動照準部，瞄準右

27、手目標，讀取水平度盤讀數(shù)，記入觀測手簿。觀測手簿。 3.3.盤右位置，倒轉(zhuǎn)望遠鏡成盤右位置，瞄準原右手方盤右位置，倒轉(zhuǎn)望遠鏡成盤右位置，瞄準原右手方向的目標，讀取水平度盤讀數(shù)，記入觀測手簿；然后松向的目標，讀取水平度盤讀數(shù)，記入觀測手簿；然后松開照準部制動螺旋，逆時針轉(zhuǎn)動照準部，瞄準原左手方開照準部制動螺旋，逆時針轉(zhuǎn)動照準部，瞄準原左手方向的目標，讀取水平度盤讀數(shù)，記入觀測手簿。向的目標，讀取水平度盤讀數(shù)，記入觀測手簿。實習實習 水平角觀測（測回法）水平角觀測（測回法） 四、注意事項四、注意事項 1.1.目標不能瞄錯，并盡量瞄準目標下端。目標不能瞄錯，并盡量瞄準目標下端。 2.2.立即計算角值

28、，如果超限，應重測。立即計算角值，如果超限，應重測。 五、應交成果五、應交成果 測回法水平角觀測記錄簿測回法水平角觀測記錄簿, ,并附有相關(guān)計算并附有相關(guān)計算: : 1. 1.上、下半測回校核計算；上、下半測回校核計算；2.2.按測回數(shù)水平度盤配置計算；按測回數(shù)水平度盤配置計算；3.3.半測回、一測回、各測回平均值計算半測回、一測回、各測回平均值計算 組別：組別： 儀器號碼：儀器號碼： 年年 月月 日日n在一個測站上，當觀測方向在三個以上時，一般采用方向在一個測站上，當觀測方向在三個以上時，一般采用方向觀測法，即從起始方向順次觀測各個方向后，最后要回測觀測法，即從起始方向順次觀測各個方向后，最

29、后要回測到起始方向，最后一步稱為到起始方向，最后一步稱為“歸零歸零”， 其目的是為了檢其目的是為了檢驗儀器度盤位置是否變動，上述工作稱為盤左半測回或上驗儀器度盤位置是否變動，上述工作稱為盤左半測回或上半測回。如圖中半測回。如圖中OAOA為起始方向，也稱零方向。為起始方向，也稱零方向。OBCAD實習實習 方向法觀測水平角方向法觀測水平角 一一. .目的目的掌握用掌握用DJ6DJ6光學經(jīng)緯儀按方向觀測法測水平角光學經(jīng)緯儀按方向觀測法測水平角的方法及記錄、計算方法，了解各項限差。的方法及記錄、計算方法，了解各項限差。二二. .儀器及用具儀器及用具每組借每組借J6J6經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀l l臺，記錄板臺，記

30、錄板1 1塊，測傘塊，測傘1 1把。把。實習實習 方向法觀測水平角方向法觀測水平角 三三. .實驗步驟提要實驗步驟提要在一個測站上對在一個測站上對4 4個目標作兩測回的方向法觀測。個目標作兩測回的方向法觀測。1.1.一測回操作順序為：一測回操作順序為：上半測回，盤左上半測回，盤左，零方向水平度盤讀數(shù)應配置在，零方向水平度盤讀數(shù)應配置在比比0 0稍大的讀數(shù)處，從零方向開始，順時針依次照準稍大的讀數(shù)處，從零方向開始，順時針依次照準各目標，讀數(shù)，歸零并計算歸零差。若歸零差不超過各目標，讀數(shù)，歸零并計算歸零差。若歸零差不超過限差規(guī)定，則計算零方向平均值。限差規(guī)定，則計算零方向平均值。下半測回，盤右從零

31、方向開始下半測回，盤右從零方向開始，逆時針依次照準，逆時針依次照準各目標，讀數(shù)，歸零并計算歸零差。若歸零差不超過各目標，讀數(shù)，歸零并計算歸零差。若歸零差不超過限差規(guī)定，則計算零方向平均值。限差規(guī)定，則計算零方向平均值。計算半測回方向值及一測回平均方向值。計算半測回方向值及一測回平均方向值。實習實習 方向法觀測水平角方向法觀測水平角 2.2. 進行第二測回觀測時，操作方法和步驟與上述進行第二測回觀測時，操作方法和步驟與上述相同，僅是盤左零方向要變換水平度盤位置，應配相同，僅是盤左零方向要變換水平度盤位置，應配置在比置在比9090稍大的讀數(shù)處。稍大的讀數(shù)處。3.3. 若同一方向各測回方向值互差不超

32、過限差規(guī)定，若同一方向各測回方向值互差不超過限差規(guī)定，則計算各測回平均方向值。所有讀數(shù)均應當場記入則計算各測回平均方向值。所有讀數(shù)均應當場記入水平角觀測手簿中。水平角觀測手簿中。 4.4. DJ6 DJ6經(jīng)緯儀方向法觀測的各項限差如下：半測經(jīng)緯儀方向法觀測的各項限差如下：半測回歸零差：回歸零差：2424；上、下半測回同一方向值之差；上、下半測回同一方向值之差: : 2424；各測回同一方向的方向值之差：；各測回同一方向的方向值之差：2424。實習實習 方向法觀測水平角方向法觀測水平角 5.5. 注意事項注意事項1 1）儀器安置的高度要合適，三腳架要踩牢，儀器與腳儀器安置的高度要合適，三腳架要踩

33、牢，儀器與腳架連接要牢固；觀測時不要手扶或碰動三腳架，轉(zhuǎn)動架連接要牢固；觀測時不要手扶或碰動三腳架，轉(zhuǎn)動照準部和使用各種螺旋時，用力要輕。照準部和使用各種螺旋時，用力要輕。 2 2）應選擇距離稍遠、易于照準的清晰目標作為起始方應選擇距離稍遠、易于照準的清晰目標作為起始方向（零方向）。向（零方向）。3 3）為避免發(fā)生錯誤，在同一測回觀測過程中，切勿碰為避免發(fā)生錯誤，在同一測回觀測過程中，切勿碰動水平度盤變換手輪，注意關(guān)上保護蓋。動水平度盤變換手輪，注意關(guān)上保護蓋。 實習實習 方向法觀測水平角方向法觀測水平角 5.5. 注意事項注意事項4 4）記錄員聽到觀測員讀數(shù)后必須向觀測員回報，經(jīng)觀記錄員聽到

34、觀測員讀數(shù)后必須向觀測員回報，經(jīng)觀測員默許后方可記入手簿，以防聽錯而記錯。測員默許后方可記入手簿，以防聽錯而記錯。 5 5）手簿記錄、計算一律取至秒。手簿記錄、計算一律取至秒。 6 6）在水平角觀測過程中，如同一測回內(nèi)發(fā)現(xiàn)照準部水在水平角觀測過程中，如同一測回內(nèi)發(fā)現(xiàn)照準部水準管氣泡偏離居中位置，不允許重新調(diào)整水準管使氣準管氣泡偏離居中位置，不允許重新調(diào)整水準管使氣泡居中；若氣泡偏離中央超過一格時，則需重新整平泡居中；若氣泡偏離中央超過一格時，則需重新整平儀器，重新觀測。儀器，重新觀測。 實習實習 方向法觀測水平角方向法觀測水平角 5.5. 注意事項注意事項 7 7）測回間盤左零方向的水平度盤讀

35、數(shù)應變動測回間盤左零方向的水平度盤讀數(shù)應變動180180/n(n/n(n為測回數(shù)為測回數(shù)) )。本實驗測。本實驗測2 2測回，故測回，故n=2n=2。6 6上交資料上交資料每人上交一份合格的二測回方向觀測每人上交一份合格的二測回方向觀測記錄及計算成果記錄及計算成果( (表格表格) )。 2.2.4 豎直角測量豎直角測量n豎直度盤簡稱豎盤，如圖所示為豎直度盤簡稱豎盤，如圖所示為J J6 6級經(jīng)緯儀豎盤級經(jīng)緯儀豎盤構(gòu)造示意圖，主要包括構(gòu)造示意圖，主要包括豎盤、豎盤指標、豎盤指豎盤、豎盤指標、豎盤指標水準管和豎盤指標水準管微動螺旋。標水準管和豎盤指標水準管微動螺旋。 n豎盤豎盤固定在橫軸的一側(cè)，隨望

36、遠鏡在豎直面內(nèi)同固定在橫軸的一側(cè)，隨望遠鏡在豎直面內(nèi)同時上、下轉(zhuǎn)動；時上、下轉(zhuǎn)動；n豎盤讀數(shù)指標豎盤讀數(shù)指標不隨望遠鏡轉(zhuǎn)動，它與不隨望遠鏡轉(zhuǎn)動，它與豎盤指標水豎盤指標水準管準管連接在一個微動架上，轉(zhuǎn)動豎盤指標水準管連接在一個微動架上，轉(zhuǎn)動豎盤指標水準管微動螺旋，可使豎盤讀數(shù)指標在豎直面內(nèi)作微小微動螺旋，可使豎盤讀數(shù)指標在豎直面內(nèi)作微小移動。移動。當豎盤指標水準管氣泡居中時，指標應處當豎盤指標水準管氣泡居中時，指標應處于豎直位置，即在正確位置。于豎直位置，即在正確位置。一個校正好的豎盤，一個校正好的豎盤，當望遠鏡視準軸水平、指標水準管氣泡居中時，當望遠鏡視準軸水平、指標水準管氣泡居中時，讀數(shù)窗上

37、指標所指的讀數(shù)應是讀數(shù)窗上指標所指的讀數(shù)應是9090或或270270，此讀，此讀數(shù)即為視線水平時的豎盤讀數(shù)。數(shù)即為視線水平時的豎盤讀數(shù)。 n豎盤豎盤的刻劃注記形式很多，常見的光學經(jīng)緯儀豎的刻劃注記形式很多，常見的光學經(jīng)緯儀豎盤都為全圓式刻劃，分為盤都為全圓式刻劃，分為順時針順時針和和逆時針逆時針兩種注兩種注記，記，盤左位置視線水平時，豎盤讀數(shù)均為盤左位置視線水平時，豎盤讀數(shù)均為9090，盤右位置水平視線時豎盤讀數(shù)均為盤右位置水平視線時豎盤讀數(shù)均為270270。多數(shù)多數(shù)J J6 6級經(jīng)緯儀采用的是順時針注記的豎盤，如圖級經(jīng)緯儀采用的是順時針注記的豎盤，如圖A A nJ J6 6經(jīng)緯儀中最常見的順

38、時針豎盤注記形式，如圖經(jīng)緯儀中最常見的順時針豎盤注記形式，如圖所示：計算方法見下頁。所示：計算方法見下頁。 n現(xiàn)以現(xiàn)以J J6 6經(jīng)緯儀中最常見的豎盤順時針注記形式經(jīng)緯儀中最常見的豎盤順時針注記形式（如圖所示）來說明豎直角的計算方法。由圖可（如圖所示）來說明豎直角的計算方法。由圖可知知, ,在盤左、視線水平時讀數(shù)為在盤左、視線水平時讀數(shù)為9090，當望遠鏡，當望遠鏡上傾時讀數(shù)減??；在盤右、視線水平時讀數(shù)為上傾時讀數(shù)減??；在盤右、視線水平時讀數(shù)為270270，當望遠鏡上傾時讀數(shù)增加。如以，當望遠鏡上傾時讀數(shù)增加。如以“L”L”表表示盤左時瞄準目標時的讀數(shù)，示盤左時瞄準目標時的讀數(shù)，“R”R”表示

39、盤右時瞄表示盤右時瞄準目標時的讀數(shù)，則豎直角的計算公式為準目標時的讀數(shù)，則豎直角的計算公式為 ：n L L= 90= 90- L - L R R= R - 270= R - 270 n最后，取盤左、盤右的豎直角平均值作為觀測結(jié)最后，取盤左、盤右的豎直角平均值作為觀測結(jié)果，即果，即 =1/2=1/2（L L+R R）=1/2=1/2（R-LR-L）-90-90 三三 n當豎盤指標水準管氣泡居中時，指標并不恰好指當豎盤指標水準管氣泡居中時，指標并不恰好指向向9090或或270270，而與正確位置相差一個小角度，而與正確位置相差一個小角度x, x, x x稱為稱為豎盤指標差豎盤指標差。豎盤指標差有正

40、、負之分，當。豎盤指標差有正、負之分，當指標偏移方向與豎盤注記方向一致時，會使豎盤指標偏移方向與豎盤注記方向一致時，會使豎盤讀數(shù)中增大一個讀數(shù)中增大一個x x值，即值，即x x為正；反之，當指標偏為正；反之，當指標偏移方向與豎盤注記方向相反時，則使豎盤讀數(shù)中移方向與豎盤注記方向相反時，則使豎盤讀數(shù)中減小了一個減小了一個x x值，故值，故x x為負。下圖為負。下圖J J6 6經(jīng)緯儀指標偏經(jīng)緯儀指標偏移方向和豎盤注記方向一致，移方向和豎盤注記方向一致，x x為正值。見示意圖。為正值。見示意圖。DJDJ6 6經(jīng)緯儀由于指標差經(jīng)緯儀由于指標差x x的存在，盤左、盤右讀數(shù)均的存在，盤左、盤右讀數(shù)均增加一

41、個增加一個x x，因此，若用盤左讀數(shù)計算正確的豎直角，因此，若用盤左讀數(shù)計算正確的豎直角 ，則則 （9090 x x)-L= )-L= （90 90 -L-L）x x = = L L+ +x x若用盤右讀數(shù)計算豎直角時，應為：若用盤右讀數(shù)計算豎直角時，應為： R R(270(270 x x)= )= （R R270270）x x = =R Rx x 兩式相加并除以兩式相加并除以2 2，得：，得： = ( = ( R R ）/2 = 1/2(R-L)-90/2 = 1/2(R-L)-90兩式相減并除以兩式相減并除以2 2可以求出可以求出x x： x x = ( = (- - R R ）/2 =

42、1/2(R+L)-180/2 = 1/2(R+L)-180n1.1.在測站在測站O O點上安置經(jīng)緯儀，以盤左位置點上安置經(jīng)緯儀，以盤左位置用望遠鏡的十字絲的橫絲，瞄準目標上某用望遠鏡的十字絲的橫絲，瞄準目標上某一點一點M M。n2.2.轉(zhuǎn)動豎盤指標水準管微動螺旋，使氣泡轉(zhuǎn)動豎盤指標水準管微動螺旋，使氣泡居中。讀取豎盤讀數(shù)居中。讀取豎盤讀數(shù)L L。n3.3.倒轉(zhuǎn)望遠鏡，以盤右位置再瞄準目標上倒轉(zhuǎn)望遠鏡，以盤右位置再瞄準目標上M M點。調(diào)節(jié)豎盤指標水準管氣泡居中，讀點。調(diào)節(jié)豎盤指標水準管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)取豎盤讀數(shù)R R。豎直角的觀測記錄手薄如。豎直角的觀測記錄手薄如下表。下表。 測測站站目目

43、標標豎豎盤盤位位置置豎盤讀數(shù)豎盤讀數(shù) 半測回豎半測回豎直角直角 指指標標差差一測回豎一測回豎直角直角 備備 注注OAB左左右右左左 右右80 20 3680 20 3627939 5427939 5496 05 2496 05 2426354 4826354 489 39 249 39 249 39 549 39 54-6 05 24-6 05 24-6 05 12-6 05 121515 6 69 39 399 39 39-6 05 18-6 05 18照準部旋轉(zhuǎn)中心與度盤分劃中心不重照準部旋轉(zhuǎn)中心與度盤分劃中心不重合合隨瞄準方向而異，照準方向垂直于偏心方隨瞄準方向而異，照準方向垂直于偏心方

44、向時對水平方向讀數(shù)影響最大向時對水平方向讀數(shù)影響最大盤左盤右取平均值可消除盤左盤右取平均值可消除度盤刻劃誤差度盤刻劃誤差度盤制造時產(chǎn)生度盤制造時產(chǎn)生變換度盤位置變換度盤位置視準軸不垂直于水平軸時產(chǎn)生的誤差視準軸不垂直于水平軸時產(chǎn)生的誤差隨垂直角增大而增大隨垂直角增大而增大盤左盤右取均值可以消除盤左盤右取均值可以消除橫軸不水平橫軸不水平隨垂直角增大而增大，對兩等高目標觀測隨垂直角增大而增大，對兩等高目標觀測時誤差為時誤差為0盤左盤右取均值可以消除盤左盤右取均值可以消除縱軸不鉛垂縱軸不鉛垂隨垂直角增大而增大，與橫軸所處的方向隨垂直角增大而增大，與橫軸所處的方向有關(guān)有關(guān)注意水準管的精度與精確整平注意

45、水準管的精度與精確整平不能用盤左盤右取均值可以消除不能用盤左盤右取均值可以消除儀器對中誤差儀器對中誤差儀器中心與測站點不在同一鉛垂線上儀器中心與測站點不在同一鉛垂線上偏心越大、邊越大，誤差越大偏心越大、邊越大，誤差越大精確對中精確對中覘標中心偏離目標標尺中心覘標中心偏離目標標尺中心與偏心距成正比，與邊長成反比，垂直于與偏心距成正比，與邊長成反比，垂直于視線方向的目標偏心誤差最大視線方向的目標偏心誤差最大覘標鉛垂覘標鉛垂未精確瞄準目標的幾何中心未精確瞄準目標的幾何中心選擇較好的觀測環(huán)境選擇較好的觀測環(huán)境讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差估讀導致估讀導致 認真操作認真操作目標成象不在十字絲板上引起的誤差目標成象不在十字絲板上引起的誤差觀測時認真調(diào)焦觀測時認真調(diào)焦2.2.7 2.2.7 視距測量視距測量原理：視距測量是利用儀器望遠鏡內(nèi)的視距裝置，原理：視距測量是利用儀器望遠鏡內(nèi)的視距裝置，配合視距尺，測量兩點間的水平距離和高差的一種測配合視距尺，