土木工程测量-第三章 角度测量.ppt

注：①水平度盘顺时针注记，与竖轴不固定，不随 望远镜转动；
②水平度盘有复测钮或变换钮，用作改变观测 方向的角度值；
③竖直度盘顺时针注记或逆时针注记，与望远 镜固定，随望远镜一起转动。
3、照准部(alidade)
§3.2 光学经纬仪
主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、竖 直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数设 备、水准器和光学对点器等组成。
盘上读数为a，OB投 影在水平度盘上读 数为b。 则：
ba
角值范围：0˚~360˚
一、水平角测量原理
仪器必须具备的条件：
1）仪器必须安置在 角顶，中心位于角 顶铅垂线。
2）水平圆盘。
水平面
3）水平和竖直转动 的瞄准设备及指示 读数设备。
§3.1 角度测量原理
O2
β
O
β
O1
a
A
b
A1
B B1
C，顺时针依次照准目标
C O
D、A、B、C（归零），
读数；
③倒镜（盘右），瞄准
D
零方向C，逆时针依
A
次照准目标B、A、D、 C（归零），读数；
§3.3 水平角测量
2、记录与计算(观测记录见表3.2) ①归零差的计算:
分别计算盘左、盘右两次瞄准起始方向读数 之差Δ；（若Δ超限，应及时重测） ②计算2c值（两倍照准误差）：
图3-8 平行玻璃板测微器
水平度盘读数：
92 ⁰ 17′28″
二、电子经纬仪
电子测角系统代替光学读数系统 采用光电扫描技术和电子元件进行自动读数和液晶显示 测角系统有编码度盘测角系统和光栅度盘测角系统
南方电子经纬仪系列
（ET-02/05/05B） 望远镜：正像，放大倍数30 测角精度：±2″(ET-02)

要求：3mm
（1）大致水平大致对中 眼睛看着对中器，拖动三脚架两个脚,使仪器
大致对中,并保持“架头”大致水平。 （2）伸缩脚架粗平
根据气泡位置，伸缩三脚架两个脚，使圆水 准气泡居中。
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10 B
2、整平(leveling) 要求：1格
脚螺旋精平——左手大拇指法则
1）转动仪器，使水准管与脚螺旋1、2连线平行。 2）根据气泡位置运用法则，对向旋转脚螺旋1、2 。 3）转动仪器900，运用法则，旋转脚螺旋3 。
平度盘读数。如第1测回，以0°为起始，则第2测回
的度量起始数应为180°/2=90°，第3次测回的起始
数应为180°/3=60°。
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3
3
1
21
2
气泡居中，1、2等高 气泡居20中21 ，3与1、2等高
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3.瞄准
（1）目镜对光 （2）粗略瞄准 （3）物镜对光 （4）精确瞄准
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盘右
4.读数 5.合零
盘左
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视频
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三、水平角测量
水平角测量预备知识 水平角测量测回法 水平角测量方向观测法
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A点方向为零方向），检查瞄准情况后读取水平方向度盘，记入
观测手簿。松开制动螺旋，顺时针转动照准部，依次瞄准B，C， D点的照准标志进行观测，其观测顺序依次为A→B→C→D→A，
最后返回到零方向A的操作称为上半测回归零，再次观测零方向A 的读数称为归零差。规范规定，对于DJ6经纬仪，归零差不应大 于18″。
（2）顺时针旋转瞄准右边B，
读取b1。
则上半测回角值:β1= b1-a1
a1
b1 B

光学经纬仪DJ6
光学经纬仪DJ2
二、光学经纬仪的基本构件
照准部、度盘、基座等。
1．照准部
• 1)望远镜 • 2)水准器 • 3)基本轴系
1)望远镜
• 望远镜的结构：物镜、凹透镜、十字丝 板和目镜
• 操作部件：望远对光螺旋、目镜调焦轮
• 望远镜的成象过程：
• (1)物镜前的物象A 经物镜成为缩小的倒 立实象，并经凹透镜的调焦作用落在十 字丝板的焦面上。
开 连 接随 之 转 动 度 数 不 变 关 脱 离 不 随 之 转 动 度 数 变 化
3．基座
• 轴套、脚螺旋、连接板、固定旋钮等。 • 经纬仪照准部的支承装置。 • 经纬仪照准部装在基座轴套以后必须扭
紧固定旋钮，一般应用不得松开。
4.其他辅助机构
• 1)光学对中器 • 2)旋钮机构：
(1)水平制动、微动旋钮， 控制照准部水平转动； (2)垂直制动、微动旋钮， 控制望远镜纵向转动；
• (2)目镜将倒实象和十字丝象一起放大成 虚象B。
实现成象过程的对光操作
• (1)转动目镜调焦轮，眼睛看清楚十字丝象； • (2)转动望远对光螺旋，眼睛看清楚物象A。 • (3)消除视差。 • 视差，即移动眼睛可发现十字丝象与虚象B
的相对变动现象。视差的存在表明物象 A可 能没有落在十字丝板焦面上。操作人员正确 重复(1)(2)对光动作可消除视差。
2)水准器
• 作用：测量仪器整平指示装置 • 种类：管水准器和圆水准器 • 管水准器： • 结构，管水准轴，格值。
• 管水准器的整平灵敏度较高。
2mm (23)
R
圆水准器 结构，圆水准轴，格值。圆水准器的整平灵敏度较低。
2mm (23)
R

盘左 L
盘右 R
平均 读数
归零后 方向值
各测回 归零方向 水平角值
平均值
(0 01 15)
A 0 01 180 01 12 0 01 09 0 00 00 0 00 00
O
B C
0761 14056
52 30
251 48 325
52 30
00 71 52 03 71 50 48 71 48 145 30 48 145 29 33145
第三章 角度测量（一）
2013年8月26日
第三章 角度测量
§3.1 角度测量原理 §3.2 光学经纬仪及其技术操作 §3.3 水平角测量 §3.4 竖直角测量 §3.5 经纬仪的检验与校正 §3.6 角度测量误差分析及注意事项 §3.7 电子经纬仪简介
§3.1 角度测量原理
角度：确定地面点位置的一个主要元素
B 161 52 06341 52 00 161 52 03 71 50 37
OC D A
235 30 54 55 30 48 235 30 51145 29 25 300 12 24120 12 18 300 12 21210 10 55 90 01 36 270 01 24 90 01 30
方向法的计算：
水平角：215˚06＇ 48 " 竖直角： 78˚52＇ 00 "
第三章 角度测量（二）
2013年8月29日
§3.3 水平角测量
水平角的观测方法： 1、测回法 观测两个方向之间的单角
2、方向法（全圆测回法） 观测两个以上方向之间的夹角

B
O
A
A
B C
D
基本概念
盘左和盘右 盘左/正镜:竖盘在望远镜的左边 盘右/倒镜:竖盘在望远镜的右边 测回 上半测回/下半测回 一个测回/多个测回 配盘

当观测三个以上的方向时，可以用方向观测法。 具体操作方法如下：
（1）安置仪器于O 点，首先用
B
盘左，水平度盘设置在略大于
0的位置，瞄准起始方向A，
A又称为零方向，读取水平
度盘读数0，记入观测手簿
（见下表）。
（2）顺时针方向转动仪器，分 A 别观测点B、C、D点。并得 零方向 到读数，记入手簿。
（3）再次瞄准点A，读取读数
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第三节 DJ2型光学经纬仪
国产DJ2光学经纬仪
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特点：
读数窗只能看到水平或竖直度盘之一的影像 采用对径符合读数装置，消除度盘偏心差
176°38′25.8″
177°03′35.8″
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第四节 经纬仪的使用
操作步骤: 对中、整平、瞄准、读数
对中：水平度盘中心与测站点位于同一铅垂 线上。
整平：竖轴竖直，水平度盘水平，横轴水平。 瞄准：精确照准目标。 读数：取得观测成果。
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一、 对中
1垂.垂球球对对中中步：骤（：误差小于3毫米） 粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离
测 站中心12cm内；
精确对中：稍微松开中心螺丝，在脚 架 头上移动(不能旋转)仪器，使垂球尖精 确对准测站标志中心，旋紧中心螺丝。 注意
111 39 51
111 39 48 111 40 00
111 39 54
111 39 52
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测回法观测的误差有两项限定：
①上下两半测回角值之差； ② 各测回角值互差。
DJ6级经纬仪
①上下两半测回角值之差应小于40 "， ②各测回角值互差应小于24 ".
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水平角观测外业记录表格

2、步骤：
（1）盘左瞄准左边A，读取a1。 （2）顺时针旋转瞄准右边B，读取b1。 则上半测回角值:β1= b1-a1
A B
a1
1
b1
O 测站
（3）顺时针旋转望远镜，倒镜成盘右，瞄准右边B，读取b2。
Dept. RE, CSU
（4）顺时针旋转瞄准左边A，读取a2。
则下半测回角值:β2= b2-a2
一测回 角值
示 意 图
A
74 19 15
B

O
度盘配置方法:
Dept. RE, CSU
若观测N个测回，各测回间按180/N的差值来
配置度盘。
测回法小结:
盘左左边A 右边B 盘右右边B 左边A
顺时针 倒镜 顺时针
实习:水平角测回法
Dept. RE, CSU
Vertical circle
Alidade with telescope (the rotatable part)
Horizontal circle Tribrach Baseplate (trivet stage) Centring system (Optical plummet)
Footscrew
recsu1竖盘通过横轴与望远镜固连竖盘随望远镜倾斜而转动竖盘刻划中心与横轴旋转中心重合2竖盘读数指标与竖盘水准管相固连一般处于竖直位置气泡居中视线水平时指标对准某一整数090180270竖盘指标水准管的作用每次读数之前必须使竖盘读数指标处于正确位置
《土木工程测量》课件
Dept. RE, CSU
第三章：角度测量
Dept. RE, CSU
倒镜成盘右，逆时针依次观测A，D，C，B，A。 同理各测回间按1800/N的差值，来配置水平度盘。