3角度測量SD解析課件

第三章角度測量§3-1水平角測量原理§3-2DJ6光學經緯儀§3-3水平角測量§3-5經緯儀的檢驗與校正§3-4豎直角測量§3-6經緯儀測量的誤差及消減辦法退出§3-1水平角測量原理定義：地面上一點到兩目標點的方向線垂直投影到水平面上的夾角，稱為水平角（或兩方向線的夾角在水平面上的投影）。測量水平角的儀器（經緯儀）應具備的結構條件:

帶刻度線的圓度盤

對中及整平裝置，使度盤水平且中心處于角頂點的鉛垂線上

能在水平方向和豎直方向均可轉動的照準設備，以瞄準不同方向不同高度的目標

讀數設備以讀取度盤上的刻劃β=c—a返回下頁退出上頁退出§3-2DJ6光學經緯儀◆經緯儀的發(fā)展:游標經緯儀（金屬度盤）光學經緯儀（光學度盤）電子經緯儀（編碼度盤）◆經緯儀的代號：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6等“D”和“J”——大地測量和經緯儀的漢語拼音第一個字母“6”和“2”——儀器的精密度。一測回方向觀測中誤差不超過±6″和±2″工程中常用DJ2、DJ6型經緯儀，一般簡稱J2、J6經緯儀下頁退出上頁返回一、DJ6型光學經緯儀*照準部

*水平度盤

*基座度盤照準部下頁退出上頁返回DJ6型光學經緯儀由照準部、水平度盤和基座三大部分組成。1、照準部照準部由望遠鏡、橫軸、豎直度盤、讀數顯微鏡、照準部水準管和豎軸等部分組成。2、水平度盤（1）水平度盤順時針方向刻有0o到360o的分劃，用來測量水平角。（2）水平度盤轉動的控制裝置是水平度盤位置轉動手輪3、基座退出照準部水平度盤基座照準部水平度盤基座讀數顯微鏡水平制動微動螺旋退出望遠鏡上下制動螺旋望遠鏡上下微動螺旋光學對中器豎直度盤豎直指標水準管微動螺旋水平制動、微動螺旋退出退出二、DJ6經緯儀的讀數方法（分微尺測微器及其讀數方法）下頁退出上頁返回水平115豎直0123456782013456圖中水平度盤的讀數：115°26′36″圖中豎直度盤的讀數：78°41′54″DJ6經緯儀的讀數方法水平115豎直0123456782013456一、經緯儀的使用方法（一）經緯儀的安置(包括對中和整平)經緯儀的安置包括對中和整平，即使經緯儀的度盤中心與測站點位于同一鉛垂線且度盤處于水平狀態(tài)?！魧χ姓降募夹g要領：

架頭高度適中、大致水平——掛上垂球，使垂球尖對準測站點(≤3mm)——整平——用光學對中器檢查對中情況，若未精確對中，則旋松連接螺旋，平動基座使精確對中(≤0.3mm)———整平。下頁退出上頁返回§3-3水平角測量垂球對中整平（二）照準目標

照準目標的技術要領：進行目鏡對光——利用瞄準器粗略瞄準目標——進行物鏡對光——利用水平微動螺旋精確照準目標——檢查并消除視差下頁退出上頁返回照準目標一）測回法

1、測回法測量水平角的操作步驟：（1）將經緯儀安置在測站點O上，對中和整平；（2）經緯儀盤左位置（正鏡）照準左側目標點A；（3）調度盤變換手輪，使水平度盤的讀數在0°附近（一般略大于0°），檢查照準情況，讀取度盤讀數；（4）松開制動螺旋，轉動照準部，照準右側目標B，讀取水平度盤讀數。以上過程稱為上半測回，上半測回角值計算：β上半測回=B目標盤左讀數-A目標盤左讀數AOBβ下頁退出上頁返回二、水平角測量（5）將經緯儀變成盤右位置（倒鏡），照準目標B，讀取水平度盤讀數，記入表格；（6）轉動照準部，照準目標A，讀取水平度盤讀數。第（5）、（6）過程稱為下半測回，下半測回角值計算：

β下半測回=B目標盤右讀數-A目標盤右讀數上半測回與下半測回合起來為一測回，一測回的角值計算：β一測回=（β上半測回-β下半測回）/2下頁退出上頁返回測回法觀測步驟

為了提高測角精度（減少度盤刻畫不均勻的誤差），需要觀測幾個測回。各測回的起始度盤位置的變換方法：逐測回累加180°/n，例如:計劃總測回數第一測回起始度盤位置第二測回起始度盤位置第三測回起始度盤位置20°90°30°60°120°40°45°90°退出下頁上頁測站豎盤位置目標水平度盤讀數半測回角值一測回角值測回角值O左A001200913300913315913312B914500右A1801130913330B2714500O左A901124913306913309B1814430右A2701148913312B014500

測回法觀測手簿退出下頁上頁3、測回法測量水平角的技術要求儀器類型半測回角值差一測回角值差DJ6≤36″≤24″2、測回法測量水平角的記錄計算表格測站目標豎盤位置水平盤讀數半測回角值一測回角值各測回平均備注°′″°′″°′″°′″O(1)A左00206684712684709684706B684918A右1800224684706B2484930O(2)A左900136684706684703B1584842A右2700148684700B3384848下頁退出上頁返回

測回法適用于在一個測站上只有2個方向的情況，若一個測站上觀測的方向3個或多于3個時，則采用全圓測回法較為方便。

（1）將經緯儀安置在測站點O上，以盤左位置瞄準起始方向A點后，令度盤讀數略大于0o，按順時針方向依次瞄準B、C點，最后又瞄準A點，稱為歸零，檢驗歸零差，要求≤24″。（2）倒轉望遠鏡，以盤右位置瞄準A點，按逆時針方向依次瞄準C、B點，最后又瞄準A點，檢驗歸零差要求≤24″。將各點的讀數分別記入表中。上述（1）、（2）完成一個測回的觀測，應進行下列計算：2倍照準差2C、同一方向盤左、盤右讀數的平均值、歸零方向值、各測回歸零方向值平均值和水平角值。

二）全圓測回法1、全圓測回法的操作步驟：AOBC退出下頁上頁全圓測回法AOBC

2、全圓測回法測量水平角的記錄、計算測站目標水平度盤讀數2C（″）L+R±180°2歸零方向值各測回歸零方向平均值水平角值盤左（L）盤右（R）O(00112)A001061800112-6001090000000000624719B6248362424830+6624833624721624719883154C1512024331202401512024151191215119132084047A001121800118-600115O(900110)A9001062700106090010600000B15248303334824+61524827624717C2412030612018+1224120241511914A9001182700112+6900115下頁退出上頁返回全圓測回法記錄表格AOBC全圓觀測法測量水平角的計算1）、兩倍照準差：2C=L-（R+180°）2）、盤左盤右讀數的平均值：【L+（R±180°）】/23）、歸零方向值：4）、各測回歸零方向值的平均值：5）、水平角值：退出下頁上頁儀器類型半測回歸零差一測回內2C互差同一目標各測回歸零方向值互差DJ6≤24″≤60″≤24″3、測回法測量水平角的技術要求測站目標水平度盤讀數2C（″）L+R±180°2歸零方向值各測回歸零方向平均值水平角值盤左（L）盤右（R）O(00112)A001061800112-6001090000000000B6248362424830+6624833624721624719C151202433120240151202415119121511913A001121800118-600115O(900110)A9001062700106090010600000B15248303334824+61524827624717C2412030612018+1224120241511914A9001182700112+6900115下頁退出上頁返回§3-3豎直角測量一、豎直角測量原理定義：同一豎直面內，傾斜視線與水平線之間的夾角，稱為豎直角，用α表示。

傾斜視線在水平線上方的為仰角，取正號；傾斜視線在水平線下方的為俯角，取負號。豎直角的值域：-90°到+90°水平視線仰角俯角＋α-α下頁退出上頁返回二、豎直度盤和讀數系統(tǒng)下頁退出上頁返回退出下頁上頁退出下頁上頁三、豎直角的計算公式盤左觀測：α左=L始-L讀=90°-L讀盤右觀測：α右=R讀-R始=R讀-270°下頁退出上頁返回四、豎直角的觀測盤左觀測α左=L始-L讀=90°-L讀

盤右觀測α右=R讀-R始=R讀-270°

1、豎直角測量的操作步驟：（1）將經緯儀安置在測站點O上方；（2）經緯儀盤左位置（盤左）照準目標A（用十字絲的橫絲）；（3）調豎盤指標水準管微動螺旋，使豎盤指標水準管氣泡居中，讀取豎盤度盤讀數，記入表格；（4）松開制動螺旋，逆時針轉動照準部，經緯儀盤右位置（盤右）照準目標；（5）調豎盤指標水準管微動螺旋，使豎盤指標水準管氣泡居中，讀取豎盤讀數，記入表格；（6）計算豎直角。下頁退出上頁返回水平視線OAB仰角俯角α=（α左+α右）/2盤左：α左=L始-L讀=90°-L讀盤右：α右=R讀-R始=R讀-270°

2、豎直角測量的記錄計算表格測站目標豎盤位置豎盤讀數半測回角指標差X一測回角備注°′″°′″″°′″OA盤左823712+72248+3+72251盤右2772254+72254OB盤左994112-94112-24-94136盤右2601800-94200水平視線OAB仰角俯角指標差：X=(α右－α左)/2=(L+R－360°)/2下頁退出上頁返回§3-5經緯儀的檢驗與校正一、經緯儀的軸線及其間應滿足的幾何條件（一）經緯儀的軸線視準軸(CC）—十字絲交點與物鏡光心的連線儀器橫軸（HH）—

望遠鏡旋轉軸的幾何中心線儀器豎軸(VV）—照準部旋轉軸的幾何中心線照準部水準管軸（LL）—過管水準器零點的縱向切線豎盤指標線豎盤指標水準管軸下頁退出上頁返回（二）各軸線間應滿足的條件（幾何關系）1.照準部水準管軸應垂直于儀器豎軸2.十字絲豎絲應垂直于橫軸3.望遠鏡視準軸應垂直于橫軸4.橫軸應垂直于豎軸5.豎盤指標線應垂直于豎盤指標水準管軸退出下頁上頁退出下頁上頁二、各項幾何條件的檢驗與校正（一）照準部水準管⊥豎軸的檢驗與校正

——照準部水準管的檢驗與校正1.檢驗與校正的方法轉動腳螺旋使水準管的氣泡居中，然后將照準部旋轉180o，如果水準管氣泡仍然居中，說明滿足此條件。如果氣泡偏離中央位置，說明此條件不滿足，則需校正。用改正針校正氣泡偏離的一半既滿足此條件。下頁退出上頁返回2.檢驗與校正的原理下頁退出上頁返回（二）十字絲豎絲⊥橫軸的檢驗與校正——對十字絲分劃板位置的檢驗與校正1.檢驗整平儀器，用十字絲豎絲照準一清晰小點，固定照準部，轉動望遠鏡微動螺旋使望遠鏡上下微動，若小點始終在豎絲上移動，表明條件滿足，否則需要校正。．．2.校正卸下目鏡處分劃板護蓋，用螺絲刀十子絲分劃板固定螺絲，轉動十子絲分劃板座使十子絲位置正確，固緊十子絲分劃板的螺絲。下頁退出上頁返回盤左、盤右照準同一目標讀取水平度盤讀數為M1和M2，則視準差檢驗：視準軸不垂直于橫軸所偏離的角度稱為視準差，是由于十字絲交點的位置不正確而產生的。此時，視準軸饒橫軸旋轉掃出的是錐面。（三）視準軸⊥橫軸的檢驗與校正——對十字絲交點位置的檢校下頁退出上頁返回C=（M1-M2+180）/2如果C≤30″無需校正

C

＞30″需校正M1=M+CM2=M/-C=M+180-CM=（M1+M2-180）/2C=（M1-M2+180）/2下頁上頁退出2、校正：盤左（或盤右）轉動望遠鏡，使度盤讀數為正確值M（或M/）左右移動十字絲分劃板位置，使交點瞄準目標，則視準軸就垂直于橫軸，十字絲交點的位置就是正確的。M1=M+CM2=M/-C=M+180-CM=（M1+M2-180）/2C=（M1-M2+180）/2返回退出下頁上頁M1=M+CM2=M/-C=M+180-CM=（M1+M2-180）/2C=（M1-M2+180）/2返回退出下頁上頁例題：L=1602448R=3402230C判斷L正校正（四）橫軸⊥豎軸的檢驗與校正——對橫軸偏心軸承環(huán)的檢校1.原理此項目是保證當豎軸（VV）鉛直時橫軸（HH）應水平，否則視準軸饒橫軸旋轉軌跡不是鉛垂面二是傾斜面。2.校正校正須打開支架護蓋，調整偏心軸承環(huán)。此項校正一般由專業(yè)維修人員處理。下頁退出上頁返回上頁下頁退出（五）豎盤指標的檢驗與校正——對豎盤指標水準管的檢校1.檢驗：盤左、盤右觀測同一高處目標，分別讀取豎盤讀數L和R，計算豎盤指標差：下頁退出上頁返回如果X

≤30″無需校正

X

＞30″需校正盤坐α=90°-（L-X）=α左+