測量學(xué)第2章課件

第二章方向與角度測量方向測量1角度測量2主要內(nèi)容1第二章方向與角度測量考核知識點本章難點本章重點2測量上的標(biāo)準(zhǔn)方向及其相互關(guān)系，正反坐標(biāo)方位角的關(guān)系，坐標(biāo)方位角的推算，經(jīng)緯儀的對中、整平的方法，水平角的觀測方法，豎角的觀測方法，豎角計算公式及豎盤指標(biāo)差對測量豎角的影響。坐標(biāo)方位角的推算，水平角的觀測方法，豎角計算公式及豎盤指標(biāo)差對豎角的影響。三北方向，方位角，水平角，豎直角，測角儀器主要軸線，對中、整平的目，測回，豎盤指標(biāo)差，視差。

一、地面點標(biāo)志測量工作開始之前，需在欲測點上設(shè)立標(biāo)志。

（一）臨時性標(biāo)志（二）永久性標(biāo)志2.1方向測量3二、方向測量的概念把測定某直線相對一標(biāo)準(zhǔn)方向的角值稱為方向測量，亦稱直線定向。2.1方向測量什么是方向測量？yxOxp=Dcos

yp=DsinDP圖中的角，就是直線OP相對坐標(biāo)軸x的方向角值。42.1方向測量1.真北方向（正北方向）真子午線北向，也稱地理北向。2.磁北方向（磁子午線北向）過地球上一點指向地球磁北極的方向。3.坐標(biāo)北向指高斯平面直角坐標(biāo)系縱軸X的正向。

標(biāo)準(zhǔn)方向有哪些？2真北磁北＋X三北方向及其關(guān)系112△A1252.1方向測量4.三北方向的關(guān)系磁偏角△

子午線收斂角

磁坐偏角G

三北方向關(guān)系怎樣？2真北磁北＋X三北方向及其關(guān)系112△A126

以磁北方向為標(biāo)準(zhǔn)方向所度量的方位角:

Am以坐標(biāo)縱軸北向為標(biāo)準(zhǔn)方向所度量的方位角:α真方位角磁方位角坐標(biāo)方位角2.1方向測量以真北方向為標(biāo)準(zhǔn)方向所度量的方位角:

A定義：由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起順時針方向量到某直線的水平夾角,變化范圍：0~360o。三、方位角7因此，可將其寫成通用公式為：當(dāng)然，在上述計算過程中，應(yīng)保證計算得到的方位角為正值。左ABCNNBABC左＋BA=360＋BC左＋AB＋180=360＋BC1.正、反坐標(biāo)方位角2.方位角的推算2.1方向測量82.2角度測量PABoa讀數(shù)b讀數(shù)0O1、水平角（0o～360o）一、角度的概念定義：水平角是指一點至兩目標(biāo)的方向線經(jīng)垂直投影在水平面上所形成的夾角。什么是水平角？9定義：在同一豎面內(nèi)，傾斜視線與水平線之間的夾角。用表示。仰角：0o~+90o俯角：0o~–90o常用于測角的儀器：經(jīng)緯儀。天頂水平線AO270°0°90°180A視線天頂距ZA2.2角度測量2.豎角（垂直角）什么是豎角？10

1.水平角測角原理β=b–a

，在水平面內(nèi)安置一度盤，固定不動。測角儀器需滿足：

（1）度盤中心應(yīng)位于所測角的頂點上；（2）水平度盤必須水平；（3）同一方向的視線（同一垂直平面內(nèi)的視線）在水平度盤上的讀數(shù)應(yīng)不變。二經(jīng)緯儀測角的原理zL1LH1hh12.2角度測量11

2.經(jīng)緯儀主要軸線應(yīng)滿足的條件

(1)水準(zhǔn)管軸┻豎軸

hh1┻VV1

（2）視準(zhǔn)軸┻水平軸

ZZ1┻HH1

（3）水平軸┻豎軸

HH1┻VV1

3.在豎直面內(nèi)安置能測量角度的度盤，與望遠(yuǎn)鏡一起動。2.2角度測量12三、

水平角的觀測

（一）分微尺光學(xué)經(jīng)緯儀的組成部分：分類：1)DJ62)DJ23)DJ1組成：

1.照準(zhǔn)部

:2.2角度測量2.水平度盤

最小度盤1o分微尺：最小分劃1′3.基座132.2角度測量14垂直制動水平微動讀數(shù)目鏡水平度盤轉(zhuǎn)換輪垂直微動光學(xué)對中器補(bǔ)償器轉(zhuǎn)換鈕望遠(yuǎn)鏡圓水準(zhǔn)器1、

照準(zhǔn)部（1）光學(xué)對中器：儀器對中（2）望遠(yuǎn)鏡：精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。它和水平軸連接在一起，可以繞水平軸在豎直面內(nèi)上下任意轉(zhuǎn)動，包括：物鏡，目鏡，十字絲板視準(zhǔn)軸：物鏡光心與十字絲交點的連線對光－目鏡調(diào)焦－準(zhǔn)星照準(zhǔn)－物鏡調(diào)焦－粗瞄－精確照準(zhǔn)視差：眼睛在目鏡端上下左右少量移動時產(chǎn)生的十字絲和目標(biāo)影像相對移動的現(xiàn)象（通過調(diào)焦消除）

(3)水準(zhǔn)器：圓水準(zhǔn)器用作粗略整平，水準(zhǔn)管用作精確整平儀器。

照準(zhǔn)部的下部有一個能插在軸座內(nèi)的豎軸，整個照準(zhǔn)部可在軸座內(nèi)任意地作水平方向的旋轉(zhuǎn)。照準(zhǔn)部下部裝有水平制動扳鈕和水平微動螺旋2.2角度測量15

2、

度盤水平度盤：不旋轉(zhuǎn)豎直度盤(豎盤)：隨望遠(yuǎn)鏡而旋轉(zhuǎn)3、

基座腳螺旋0901802702.2角度測量望遠(yuǎn)鏡十字絲視差現(xiàn)象16

分微尺長度等于放大后度盤上一個分劃的長度。度盤分劃值為1°，測微尺分成6大格，每大格又分成10小格，每小格為1′可估讀到0.1′即6″。讀數(shù)時，以分微尺上起始的分劃為讀數(shù)指標(biāo)，先讀出在測微尺間的一根度盤分劃線的度數(shù)，再讀出該分劃線所指分微尺上的分?jǐn)?shù)。2.2角度測量17

（二）經(jīng)緯儀對中?整平

1.對中對中的目的：使儀器豎軸與測站在同一鉛垂線上對中的方法：①錘球法對中②光學(xué)對中

2.整平：使水平度盤處于水平位置

2.2角度測量18

1測回法觀測兩個方向的單角

(1)先將經(jīng)緯儀在O點對中和整平，然后使豎盤處在盤左位置(正鏡)，轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，使望遠(yuǎn)鏡大致瞄準(zhǔn)A點上的標(biāo)桿。然后，擰緊水平制動扳鈕，用微動螺旋使望遠(yuǎn)鏡精確地瞄準(zhǔn)A點，即使十字絲豎絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)底端,讀取水平度盤讀數(shù)A左觀測順序：ABBA測站2.2角度測量三）水平角觀測方法19

(2)松開水平制動扳鈕，順時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，用上述方法精確瞄準(zhǔn)B點(使十字絲豎絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)底端)，讀水平度盤讀數(shù)B左，則β左=B左－A左按上述程序測量水平角一次，稱為半測回。(3)倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，使豎盤位于盤右位置，逆時針旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡精確瞄準(zhǔn)B點(使十字絲豎絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)底端)

，讀水平度盤讀數(shù)B右（同一方向盤左盤右讀數(shù)相差180o）(4)逆時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，精確瞄準(zhǔn)A點(使十字絲豎絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)底端)

，讀取水平度盤讀數(shù)A右，則：β右=B右－A右2.2角度測量20

備注:為減少由于水平度盤刻劃不均勻的影響,需對同一角度觀測幾個測回,每一測回起始方向需應(yīng)用度盤配置手輪配置度盤:180(m-1)/nn:總測回數(shù)；m：正要進(jìn)行的測回數(shù)2.2角度測量21

四、

豎角的觀測（一）豎盤包括：①豎直度盤

②豎盤指標(biāo)自動補(bǔ)償裝置豎盤特點：豎盤固定在望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸(橫軸)的一端，隨望遠(yuǎn)鏡一起在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,豎直度盤的刻劃也是在全圓周上刻為360°。通常在望遠(yuǎn)鏡方向上注以0°及180°，在視線水平時，指標(biāo)所指的讀數(shù)為90°或270°。豎盤刻劃:

180°270°0°90°盤左270°90°0°180°盤右2.2角度測量22

（二）、豎直角的觀測方法

由于水平視線的讀數(shù)是固定的(0度)，由豎直角的定義，只要讀出傾斜視線的豎盤讀數(shù)，即可計算出豎直角值。但為了消除儀器誤差的影響，同樣需要用盤左、盤右觀測。其具體觀測步驟為：

1.在測站上安置儀器，對中，整平。

2.以盤左照準(zhǔn)目標(biāo)，使十字絲橫絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)頂端,將豎盤指標(biāo)自動補(bǔ)償裝置打開(ON)，然后讀取豎盤讀數(shù)L，稱為上半測回。

3.將望遠(yuǎn)鏡倒轉(zhuǎn)，以盤右用同樣方法照準(zhǔn)同一目標(biāo)同一位置，讀取豎盤讀數(shù)R，稱為下半測回。2.2角度測量23

三)、豎直角的計算

2.2角度測量盤左位置觀測盤右位置觀測24

(四)豎盤指標(biāo)差公式適用的前提：當(dāng)視線水平時，指標(biāo)指在正確的讀數(shù)位置，即讀數(shù)為90?或270?。豎盤指標(biāo)差x:當(dāng)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，豎盤指標(biāo)并不恰好指向90°或270°，而與正確位置相差一個角度x2.2角度測量25

。

180°270°0°90°盤左

x盤右270°90°0°180°

x2.2角度測量26

三)、豎直角的計算

2.2角度測量27測站目標(biāo)豎盤位置豎盤讀數(shù)

°′″半測回角值

°′″一測回豎角

°′″各測回豎角平均值°′″OA左811218847428464884644

右278455484554A左

811224847

3684639右278454284542豎直角的記錄(計算指標(biāo)差)2.2角度測量28

213°01′18″HV95°55′30″盤左位置盤右位置

測站豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回平均值備注°′″°′″°′″O左A00012右填表注意事項見書23頁）2.2角度測量

測站豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回平均值備注°′″°′″°′″O左A00012B12020361202024右填表注意事項見書23頁）2.2角度測量

測站豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回平均值備注°′″°′″°′″O左A00012B12020361202024右