第四章角度觀測

4.3水平角觀測

學(xué)時：2學(xué)時主講：徐克科

2/2/2023測量學(xué)課件第4章經(jīng)緯儀測量§4.1

水平角度測量原理§4.2

經(jīng)緯儀上講回顧BAOO1A1B1(左)(右)O0°270°baβ水平面(H)鉛垂線水平度盤軸垂直垂直度盤軸架支準(zhǔn)照架腳三機座準(zhǔn)部照架支水平軸讀數(shù)顯微鏡基本結(jié)構(gòu)§5.2經(jīng)緯儀測微裝置與使用度、分值－直接讀出秒值－估讀例：水平角讀數(shù)213°01′24″垂直角讀數(shù)95°55′30″HzV§5.2經(jīng)緯儀讀數(shù)設(shè)備及方法V0123456013456H2HV01234562013456115787879116115§5.2經(jīng)緯儀讀數(shù)設(shè)備及方法51086878889121122123124202586878889121122123124§5.2經(jīng)緯儀全站儀讀數(shù)窗§5.2經(jīng)緯儀安置：經(jīng)緯儀的安置包括對中和整平。對中的目的是使儀器的中心與測站點（標(biāo)志中心）處于同一鉛垂線上；整平的目的是使儀器的豎軸豎直，水平度盤處于水平位置。對中垂球?qū)χ泄鈱W(xué)對中器§4.3角度觀測方法整平：使儀器的豎軸垂直，即水平度盤居于水平位置。123123§4.3角度觀測方法大致水平大致對中伸縮腳架粗平腳螺旋精平架頭上移動儀器，精確對中腳螺旋精平瞄準(zhǔn)§4.3角度觀測方法瞄準(zhǔn)§4.3角度觀測方法瞄準(zhǔn)§4.3角度觀測方法讀數(shù)180179767502345610234561豎直

水平§4.3角度觀測方法經(jīng)緯儀技術(shù)操作§4.3角度觀測方法測回法：適用于觀測兩個方向之間的單角，是水平角觀測的基本方法。設(shè)O為測站點，A、B為觀測目標(biāo)，用測回法觀測OA與OB兩方向之間的水平角β。水平角的觀測OAB§4.3角度觀測方法在測站點O安置經(jīng)緯儀，在A、B兩點豎立測桿或測釬等，作為目標(biāo)標(biāo)志。盤左位置：OAB瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取水平度盤讀數(shù)aL瞄準(zhǔn)左目標(biāo)B，讀取水平度盤讀數(shù)bL上半測回盤左位置的水平角角值（也稱上半測回角值）βL為：βL水平角的觀測§4.3角度觀測方法盤右位置：OAB瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，讀取水平度盤讀數(shù)bR瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取水平度盤讀數(shù)aR下半測回盤右位置的水平角角值（也稱下半測回角值）βR為：βR水平角的觀測§4.3角度觀測方法上半測回和下半測回構(gòu)成一測回。從對于DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀，如果上、下兩半測回角值之差不大于±40″，即|βL—βR|≤40″，認(rèn)為觀測合格。可取上、下兩半測回角值的平均值作為一測回角值β。即本例題中：水平角的觀測§4.3角度觀測方法對一個角度觀測多個測回時，為了減弱度盤分劃誤差的影響，各測回在盤左位置觀測起始方向時，需要起始方向安置水平度盤讀數(shù)。從安置起始方向水平度盤讀數(shù)的辦法：根據(jù)測回數(shù)n，以180?/n的差值，進(jìn)行水平度盤讀數(shù)的配置。對DJ6經(jīng)緯儀，各測回角值互差如果不超過±30″，取各測回角值的平均值作為最后角值。水平角的觀測§4.3角度觀測方法測回法觀測水平角記錄手簿測站豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值各測回平均值°′″°′″°′″°′″O左A00130

B982048981918右B2782112A1800142

981930981924第一測回O第二測回左A900106B1882036右BA82036

2700054981930981942981936981930§4.3角度觀測方法上講回顧4.3水平角的觀測一、經(jīng)緯儀的安置二、測回法觀測水平角4.4豎直角觀測

豎直角測量原理：豎直角：在同一鉛垂面內(nèi)，觀測視線與水平線之間的夾角，稱為垂直角，又稱豎角，用α表示。天頂距：視線與鉛垂線的平角。+α–αBAO§4.4豎直角的觀測光學(xué)經(jīng)緯儀豎直度盤的構(gòu)造豎直度盤豎盤指標(biāo)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋§4.4豎直角的觀測光學(xué)經(jīng)緯儀的豎直度盤得注記形式有兩種：順時針方向注記0?90?180?270?逆時針方向注記0?180?90?270?豎直角的觀測§4.4角度觀測方法豎直角計算公式順時針注記的豎盤垂直角計算的公式:豎直角的觀測§4.4角度觀測方法豎直角計算公式順時針注記的豎盤垂直角計算的公式:270°90°180°0°Lαα盤左位置0°90°180°270°Rαα盤右位置盤左位置：盤右位置：一測回豎直角：豎直角的觀測§4.4角度觀測方法豎直角計算公式逆時針注記的豎盤垂直角計算的公式:豎直角的觀測§4.4角度觀測方法豎盤指標(biāo)差：在垂直角計算公式中，認(rèn)為當(dāng)視準(zhǔn)軸水平、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，豎盤讀數(shù)應(yīng)是90?的整數(shù)倍。豎盤指標(biāo)常常偏離正確位置，這個偏離的差值x角，稱為豎盤指標(biāo)差。豎盤指標(biāo)差x本身有正負(fù)號，一般規(guī)定當(dāng)豎盤指標(biāo)偏移方向與豎盤注記方向一致時，x取正號，反之x取負(fù)號。豎直角的觀測§4.4角度觀測方法存在豎盤指標(biāo)差的豎直角計算公式：盤左位置，其正確的豎直角計算公式為：0°90°180°270°Lαα盤左位置xxαL180°270°0°90°豎直角的觀測§4.4角度觀測方法存在豎盤指標(biāo)差的豎直角計算公式：盤右位置，其正確的垂直角計算公式為：0°90°180°270°Rαα盤右位置xxαR0°90°180°270°豎直角的觀測§4.4角度觀測方法存在豎盤指標(biāo)差的豎直角計算公式：豎直角的計算公式：豎盤指標(biāo)差的計算公式：豎直角的觀測§4.4角度觀測方法在測站點O安置經(jīng)緯儀，在目標(biāo)點A豎立觀測標(biāo)志，確定該儀器垂直角計算公式。盤左位置：瞄準(zhǔn)目標(biāo)A。轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡嚴(yán)格居中，然后讀取豎盤讀數(shù)L。盤右位置：重復(fù)步驟2。BAO豎直角的觀測§4.4角度觀測方法豎直角的觀測§4.4角度觀測方法計算：根據(jù)垂直角計算公式計算，得：豎盤指標(biāo)差為：那么一測回垂直角為：豎直角的觀測§4.4角度觀測方法測站目標(biāo)豎盤位置豎盤讀數(shù)°′″半測回垂直角°′″指標(biāo)差″一測回垂直角°′″備注12345678OA左952200右2643648-52200-52312-36-52236OB左右8112362784554+84724+84554-45+84639垂直角觀測手簿豎直角的觀測§4.4角度觀測方法§4.4水平角觀測的誤差和精度儀器誤差儀器校正不完善殘留誤差,如視準(zhǔn)軸誤差和水平軸誤差。儀器制造不完善的誤差,如度盤刻劃誤差和度盤偏心,照準(zhǔn)部偏心等。視準(zhǔn)軸不垂直于水平軸；水平軸不垂直于豎軸；水平度盤的偏心差。均可采用盤左、盤右觀測取平均值的方法，消除此項誤差的影響。水平度盤刻劃不均勻誤差，采用在各測回間變換水平度盤位置觀測，取各測回平均值的方法，可以減弱由此給測角帶來的影響。儀器豎軸傾斜誤差，儀器豎軸傾斜引起的誤差無法采用一定的觀測方法加以消除。因此，在經(jīng)緯儀使用之前應(yīng)嚴(yán)格檢校儀器豎軸與水準(zhǔn)管軸的垂直關(guān)系。觀測誤差儀器對中誤差OO′eB