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《测量学》第三章角度测量资料PPT课件

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第3章 角度测量精品PPT课件

第3章 角度测量精品PPT课件

DJ6型光学经纬仪及操作
操作步骤： 粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精
确瞄准。 用水平微动完成瞄准。 尽量瞄准目标下部，减少由于目标不垂直
B
C
a b
c
3-1.角度测量原理
2、竖直角测量原理 竖直角——在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与水
平视线的夹角(也叫垂直角)。
=00900 ，仰角为正，俯角为负。
天顶
A
0°
270° 90 °
B
180°
水平线
铅
垂
C
线
3-1.角度测量原理
测量角度的仪器叫经纬仪，其必要条
件：
O
1.仪器的中心必须位于水平角角顶的
度盘上1度分划的间隔 经放大后，与分微尺 全长相等。 分微尺全长分60格， 因此其最小格值为 1=60″。 读数估读至0.1格，因 此，估读的秒数都应 是6″的倍数。
73 水平度盘读数： 0 1
73°04′24″
DJ6型光学经纬仪及操作
（2）单平板玻璃测微器装置及其读数方法
水平度盘整个读数为l5012’00″，竖直度盘整个 读数为91018’06 ″
《测量学》
第三章 角度测量
主要内容：
水平角和垂直角测量原理，DJ6型光学经纬仪的使用，水平 角和垂直角的观测、计算方法，角度测量的误差分析、 DJ6的检校。
主要目的：
使学生了解经纬仪测角原理，掌握测量水平角和垂直角的 方法。了解经纬仪各轴线间应满足的几何条件。
重点内容：
测回法施测水平角、中丝法施测垂直角的观测方法、经纬 仪各轴线间应满足的几何条件。
DJ6型光学经纬仪的读数设备包括：度盘、光路系统及 测微器。
（1）分微尺读数装置及其读数方法

测量学课件第三章 角度测量

测量学课件第三章 角度测量

HH⊥VV
C
◆十字竖丝垂直于横轴 竖丝⊥HH
◆圆水准轴平行于竖轴 LL∥VV H
L
C
V
轴线间应满足的条件
H L L’
2020/6/3
课件
T
L’ 33
二、经纬 仪的检验 和校正
（－）平盘水 准管的检验和 校正
目的：使水 准管轴垂直于 纵轴（L ⊥ V）
2020/6/3
课件
34
（二）圆水准器的检验和校正
2020/6/3
水平度盘读数： 425202.0
图课件3-11
14
水平角观测 §3-3
水平角观测
一.经纬仪的操作步骤
对中——整平——瞄准——读数
掌握对中、整平的目的、方法与要求。 瞄准方法：用竖丝对准竖立于测点的标志中心。
操作：粗瞄，制动，然后用微动螺旋完成 精确瞄准。
二.水平角观测
掌握测回法观测水平角的仪器操作方法、观测
竖盘随望远镜一起转动。
竖盘与读数指标相互脱离。
竖盘气泡居中，指标铅垂。
视线水平、指标铅垂时，竖盘读数为常数：
盘左时一般
2020/6/3
L0=90
，盘右时一般 课件
R0=270
。
27
确定垂直角的计算公式
确定垂直角 的计算公式
根据度盘刻度形式，确定竖直角计算公式，保证仰角为
正、俯角为负。
左L90
右270R
注意脚架头首先要放平，三个脚螺旋 基本等高；
脚架适当踩实；
垂球尖尽量接近标志，便于判断。
2020/6/3
课件
16
光学对中步骤：对准、调平、整平、对中 光学对中步骤
打开三脚架，装上经纬仪；

03 测量学-角度测量 PPT课件

03 测量学-角度测量 PPT课件
2
2 18 x 360 L R
2
2 19
§3.5 角度测量误差分析
一、仪器误差
1.视准轴误差
盘左、盘右观测取平均值的方法消除
2.横轴误差
盘左、盘右观测取平均值的方法消除
3.竖轴误差
影响空间角投影为水平角和竖直角
4.仪器构件偏心差
主要是照准部偏心差和度盘偏心差。 盘左盘右观测值取平均值进行消除
6
7
8
-12 ( 0 01 14)
0 01 06
0 00 00
+06 91 54 03
91 52 49
0 153 32 48
153 31 34
+06 214 06 09
214 04 55
+06 0 01 21
(90 01 27)
-12 90 01 18
0 00 00
-12 181 54 12
91 52 45
盘左位置，瞄准起始方向目标A读数，然后顺时针方向依 次瞄准目标B、C、A并读数。
检查归零差是否超限（要求≤±18″）。否则重测。
盘右位置，瞄准起始方向目标A读数，然后逆时针方向 依次瞄准目标C、B、A并读数。
检查归零差是否超限（要求≤±18″）。否则重测。
记录表格:盘左：从上到下；盘右：从下到上。
（光学件件公式）
11 1
a
b
f
调 焦 方法: 目镜调焦使十字丝看得最清楚。
物镜调焦使物象清晰。
视 差： 当人眼在目镜上下移动，目标像和十字丝 有相对 晃动的现象称视差。
产生原因： 目标象不落在十字丝分划板上。 视差影响： 影响照准精度导致观测结果不准确。 消除方法： 反复调焦，直至物象清晰。

测量学课件第三章角度测量

测量学课件第三章角度测量
ba
第三章 角度测量
2 竖角测量原理
在一个竖直面内，一点至观测目 标的方向线与水平面间的夹角，称为 竖角(vertical angle) ，又称垂直角或高 度角，以“α”表示。目标在水平面以 上的竖角为正，称为仰角；目标在水 平面以下的竖角为负，称为俯角。角 值分别为0°～±90°。
第三章 角度测量
1 DJ6级光学经纬仪的构造
照准部 (alidade)
DJ6级光学 经纬仪
水平度盘 (horizontal circle) 基座 (tribrach)
第三章 角度测量
照准部 基座
DJ6级光学经纬仪基本构造
第三章 角度测量
照准部
竖盘指标 水准管
反光镜
竖盘指标 水准管微
动螺旋
Alidade
望远镜 竖盘 计数显微镜 水准管 竖轴
现在的光学经纬仪大都有光学对中设
备，即光学对点器。利用光学对点器
进行对中时，将架腿置于测站点上，
并调节到适当高度，安上仪器，旋紧
中心连接螺旋。从光学对点器目镜观
察测站点，看其是否位于对点器里的
图3-14
小圆圈中，如果偏离较远，可平移三
脚架使测站点位于小圆圈中，如果偏
离很近，可稍微旋转仪器的三个脚螺
旋使测站点位于小圆圈中。
第三章 角度测量
垂球对中(plumb bob centering)
利用垂球进行对中时，挂 上垂球，若垂球偏离测站点较 远，可平移三脚架使垂球对准 测站点，若垂球偏离测站点很 近，可稍微旋转仪器的三个脚 螺旋，使垂球尖对准测站点， 然后均匀地将架腿踩紧，使之 稳固地插入土中。
第三章 角度测量
光学对中(optical centering)

第三章 角度测量

第三章 角度测量

DJ6型光学经纬仪
2）、单平板玻璃测微器及其读数方法
度盘最小分划值30’，分微尺总长为30’， 分成30个大格，每大格1’，再分成三小格， 每小格为20 ”。
读数窗显示： 上面读ΔL 指标线是单线 中间读竖盘L0 指标线是双线 下面读水平度盘L0 指标线是双线
DJ6型光学经纬仪
读数方法 转动测微轮 水平度盘 L=49°30′+22′30″
图3-14
3-4. 水平角观测
• 整平——使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平， 竖盘位于铅垂面内。整平误差1格。
3
3
1
2
1
2
气泡居中，1、2等高 气泡居中，3与1、2等高 用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气 泡居中(反复)。 一测回观测过程中，不得再调气泡。
3-4. 水平角观测
• （2）瞄准目标： • 瞄准—用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。
f.计算各目标间水平角值
方向观测法记录手簿
水平度盘读数
测 测 目 站 回 标 1 2 3
A B
盘 左（L）
0 / //
盘 右（R）
0 / //
2C
//
平均读数
0 / //
归零后的方 向值 0 / //
测回归零方 向值平均值 0 / //
简 图与 角值 10
附图
4
0 00 06 31 45 18
5
180 00 06 211 45 06
a.竖盘随望远镜一起转动。
竖盘指标不随望远镜转动而转动。
竖直度盘与读数指标
盘左
270
180
盘右
90 0
0
180
90
270
b.竖盘与读数指标相互脱离。 c.竖盘指标水准管气泡居中，指标铅垂。 d.指标铅垂、视线水平时，竖盘读数为常数， 称为始读数： 盘左时一般 L0=90 ，盘右时 一般 R0=270 。

工程测量测绘基础：测绘基础角度测量教学课件

工程测量测绘基础：测绘基础角度测量教学课件
仪器安置误差主要为仪器对中误差 ① 对中误差
对中点 B’偏离测点标志 B 距离e 对水平角观测的影响为δ=δ1+δ2
2023/6/12
第3章 角度测量
结论：对中误差对水平角观测的影响是较大的，且边长愈短，
影响愈大。
2023/6/12
第3章 角度测量
② 目标偏心误差
照准点目标与地面标志中心不在同一铅垂线上偏差e对水平
竖盘指标差——望远镜视准轴水平 竖盘读数相对于正确值(90°(盘左)或270°(盘右))
角度的偏差——x (偏向物镜端时，x>0)
2023/6/12
20
第3章 角度测量
竖直角的记录和计算
2023/6/12
21
第3章 角度测量
§3.5 三角高程测量
当地面两点间高差较大，不便用水准测量的方法测量时，可 选用三角高程测量的方法来获得两点间的高差。
2023/6/12
第3章 角度测量
④ 度盘偏心误差和分划误差 照准部旋转中心与水平盘分划中心 不重合产生测角误差 盘左盘右观测取平均可消除其影响 度盘最小分划间隔不相等产生测角误差 各测回零方向根据测回数n 按180°/n变换水平度盘位置→削弱该误差影响
2023/6/12
第3章 角度测量 2、仪器安置误差
4、横轴的检验与校正
检验—高墙上固定清晰照准标志P
距墙面20m～30m安置经纬仪
盘左瞄准P点，固定照准部
望远镜视准轴水平，墙面定
出P1点纵转望远镜,盘右瞄准 P点，固定照准部
望远镜视准轴水平
墙面上定出P2点
横轴误差—
2023/6/12
31
第3章 角度测量 校正—打开仪器的支架护盖，调整偏心轴承环 抬高或降低横轴的一端使i=0 需要在无尘的室内环境中 专用平行光管操作，用户 不具备条件时交专业维修 人员校正。

测量学 第三章 角度测量

④瞄准C点，读数C右 ⑤瞄准A点，读数A右
下半测回角值： β下= C右 – A右 注： 盘右时应从右边靠近
目标
17
2、角值计算及注意事项
半测回差≤±40″（J6级经纬仪） 一测回角值： β = （ β上 + β下）/ 2 注意事项 ： 1）多测回观测时，测回间按180 /n变换水平度
盘起始位置（n为测回数）。这是为了减少度盘 分划不均匀的误差。测回差≤24″ 如4测回度盘读数应为0、45、90、135。 2）瞄准目标时，尽量瞄准目标底部。 3）在表格当中，分和秒的记录应为两位数。
满足关系
CC⊥HH HH⊥VV V V⊥LL 十子步骤：安置仪器→对中→整平→瞄 准→读数
1 、安置仪器： 将经纬仪放置在架头上，使架 头大致水平，旋紧连接螺旋。
2 、对中： 目的：要水平度盘中心安置到测站得铅垂线
上。 方法：用垂球对中和用光学对中器对中，对中
37
3、校正： 用平均竖直角α，代入竖直角计算公式，求出 盘右的正确读数R应：
R应＝270°＋ α，或：R应＝270°－ α 然后进行校正。
① 校正竖盘指标水准管 ② 有竖盘补偿器的校正十字丝 思考：经纬仪当作水准仪使用，应当呈现的状态？
38
四、竖直角的观测与计算
①确定竖直角计算公式。 ②安置仪器，盘左瞄准目标，十字丝横丝和目标
可编辑ppt20计算两倍视准误差2c差2c左右180计算各方向盘左盘右读数的平均值平均读数左右1802计算归零方向值同一方向各测回归零方向值互差应24计算水平角相邻两方向归零方向值的平均值之差即为该两方向间的水平角可编辑ppt21方向观测法记录簿2c平均读数归零后方向值各测回归零方向平均值000236702336228192425417540230180023625023424819307417541800236060602367023392281927254175402330000702105228165325415200000702056228164825415169003121602406318200034418309003182700312340235413819541641824270031212060606900312160240031819573441827900315000070204622816432541513可编辑ppt22一仪器误差1视准轴误差影响

【测绘课件】第03章角度测量共106页


Z
天顶距等于盘左时的竖盘读数。
06.05.2020
角度测量
28
四、竖直角观测方法：
安置仪器：对中，整平
中丝切目标：
B
盘左读L，得L=90 - L A
盘右读R，得R=R-270
90 0
90 180
=(L + R )/2
270
0 270
x=(R - L )/2=[(R-270)-(90 -L)]/2=(L + R-360)/2
指标差变化 J6 25
06.05.2020
角度测量
27
天顶距
同一竖直面内，视线与铅垂线间的夹 角Z。
Z = 90- =90 -（90 -L）
Z =L
光学：误差<1 mm（要求：竖轴竖直）
06.05.2020
角度测量
15
（2）整平
目的：仪器竖轴竖直，水平度盘水平 方法：升降脚架使圆气泡大致居中；
转脚螺旋，使长气泡居中
06.05.2020
角度测量
16
2、瞄准
松制动，调目镜，
粗瞄；紧制动，物
镜对光，消视差，
瞄低部，调微动，
精瞄。
214 53.'4
用竖丝对准目标

3、读数
79 07.'8
北京光学仪器厂
06.05.2020
角度测量
17
3.3 水平角观测
一、测回法（重点讲解） 二、方向观测法
06.05.2020
角度测量
18
一、测回法
测两个方向的单角
06.05.2020
角度测量
19
（1）安置仪器：对中，整平 （2）盘左（上半测回）：

测量学第03章-角度测量


二、轴系应满足的几何条件
1：照准部水准管轴垂直于竖轴 （LLVV） 2：十字丝竖丝垂直于横轴（竖丝 HH ） 3：视准轴垂直于横轴（CC HH） 4：横轴垂直于竖轴（ HH VV） 5：竖盘指标水准管水准轴垂直于指标线
（L L 指标线）
三、经纬仪检校
1 、照准部水准管的检校 照准部水准管轴LLVV竖轴 ？
5、竖直角观测方法
① 在测站安置经纬仪，对中、整平；
② 盘左用中丝精确瞄准目标，调节指标水准管 使气泡居中，读数L（V）；
③ 盘右用中丝精确瞄准目标，调节指标水准管 使气泡居中，读数R（V）；
瞄准
瞄准
竖直角观测记录 A
B
水平视线
C
测目 站标
竖盘 位置
竖盘读数
半测回角值 一测回角值
AB
盘左 87 52 18 ＋2 07 42 ＋2 07 36
第三章 角度测量
第三章 角度测量
3.1 角度测量原理 3.2 经纬仪结构及其使用 3.3 角度测量方法 3.4 经纬仪检验与校正 3.5 角度测量误差分析
角度：确定地面点位置的一个主要元素
角度测量
水平角测量 竖直角测量（垂直角测量）
水平角测量原理
• 地面上两相 交直线的夹 角在水平面 上的投影
盘右 272 07 30 ＋2 07 30
A
C
盘左
93 16 54 －3 16 54 －3 16 45
盘右 266 43 24 －3 16 36
实验四：测回法水平角观测
▪ 目的：掌握用测回法观测水平角的方法。 ▪ 仪器：经纬仪、花杆、记录板。 ▪ 内容：用测回法观测一个水平角，每人观测
一个测回。
实验六：竖直角观测及指标差测定

第3章角度测量学习幻灯片资料

（2）旋转光学对中器的目镜，看清分划板上 圆圈，拉或推动目镜使测站点影像清晰。
（3）旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。
（4）利用三脚架的伸缩螺旋调整架腿的长度 202，0/8/6 使圆水准器气泡居中。
（6）用光学对中器观察测站点是否偏离分划 板圆圈中心。如果偏离中心，稍微松开三 脚架连接螺
旋，在架头上移动仪器，圆圈中心对准测站 点后旋
经纬仪一般由基座、 水平度盘、照准部三部分 组成。
2020/8/6
2020/8/6
第3章 角度测量
3.2 光学经纬仪 3.2.1 DJ6光学经纬仪的基本结构 1.基座(tribrach)
基座是支承整个仪器
照准部
的底座； 脚螺旋用于整平仪器。
水平度盘
2020/8/6
基座
2020/8/6
第3章 角度测量
紧连接螺旋。
（7）重新整平仪器，直至在整平仪器后，光 学对中
2020/8/6
脚螺旋精平 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 。
3 3
1
2
2020/气8/6 泡居中，1、2等高
1
2
气泡居中，3与1、2等 高
特点：顺时针
c
00~3600
B
0
270
90
180
A C
2020/8/6
a
β
c
第3章 角度测量
3.1 水平角与竖直角的测量原理 1、水平角定义 计算公式
β=右(终)边c-左(始)边a
当c≥a时 β= c – a 当c<a 时 β= c+3600 – a
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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。
2021
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°。
2021
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
11
3.瞄准
（1）目镜对光 （2）粗略瞄准 （3）物镜对光 （4）精确瞄准
2021
12
盘右
4.读数 5.合零
盘左
2021
13
视频
2021
14
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
2021
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
1
O 测站
2021
19
（3）倒镜成盘右，瞄准右边B，读取b2。
（4）逆时针旋转瞄准左边A，读取a2。
则下半测回角值:β2= b2-a2
A
a2 2 b2 B
（5）计算角值
若：β1-β2≤±40"（图根级） 则有：
O 测站
第三章 角 度 测 量
2021
1
教学目标
（1）了解角度测量误差及注意事项。 （2）熟悉经纬仪的检验、校正，电子经纬仪的构造。 （3）掌握角度测量原理，掌握DJ6经纬仪的构造和使用方 法，掌握水平角和竖直角的观测和计算方法。
重点： DJ6经纬仪的使用方法，水平角和竖
直角的观测和计算方法
2021
2
一、角度测量基本概念
2021
24
◆方向观测法(全圆测回法)
2.下半测回操作。
纵转望远镜，盘右瞄准照准标志A，读取数据，记入观测手
簿。松动制动螺旋，逆时针转动照准部，一次瞄准D，C，B，A
点的照准标志后进行观测，其观测顺序为A→D→C→B→A，最
后返回到零方向A的操作称下半测回归零，至此。一测回的观测
操作完成。
注：如需观测几个测回，各测回方向应以180°/n为增量配置水
法，如下图所示，测站点为O点，观测方向有A，B，C，D四个 ，在O点安置好仪器，在A，B，C，D四个目标中选择一个标志
清晰的点作为零方向，例如以A点方向为零方向，一测回观测 的 操作程序如下：
2021
23
◆方向观测法(全圆测回法)
1.上半测回操作。 盘左，瞄准目标A，将水平度盘读数配置调制在0°左右（成
天顶角：在同一竖直面内，视线与铅垂线 的天顶方向之间的夹角称为天顶角，也叫 天顶距，用Z表示。天顶距的大小由0°～ 180°。显然，同一方向线的天顶距和竖直 角之和等于90°。
Z=90 °－α
2021
6
二、光学经纬仪(optical theodolite)的使用
经纬仪是测角的仪器，按精度， 有： DJ07、DJ1 、DJ2 、DJ6 、 DJ10。
a
A b
范围：顺时针00~3600 O
B
β＝b－a
a
o
b
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（二）竖直角(vertical angle)定义
在同一竖直面内，一点到目标的方向线与水平视线所夹的
锐角称为竖直角。其范围：=090 ，仰角为正，俯角
为负。
天顶
A
Z
Z
C
A
270°
0° 90 °
A
B
C
180°
水平线
铅
垂
C
线
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α＝目标视线的读数－水平视线的读数
倒
逆时针
镜
盘右左边A
盘右右边B
注意:水平度盘刻度是按顺时针方向注记,因此计算水平角值时, 总是以右边方向的读数减去左边方向的读数,如不够减,则将右边 方向的读数加360°，再减去左边方向读数，决不可倒过来减。
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◆方向观测法(全圆测回法)
当测站上的方向观测数在3个及以上时，一般采用方向观测
a bA
O B
a
o
b
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（二）水平角测量常用的方法有： 测回法(method of observation set) 方向观测法(method of direction observation)
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◆测回法
1、适用：2个方向的单角（∠AOB）
2、步骤:
A
（1）盘左瞄准左边A，配度盘
至000X´0X″，读取a1。
β = （β1+β2）/2
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3、测回法记录格式
测站
竖盘 位置
目标
水平度 盘读数
半测回 一测回 角值 角值
左
A 00 04 18 74 19 24
B 74 23 42
O
74 19 15
右
A 180 05 00 74 19 06
B 254 24 06
示意图
A
B
O
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测回法小结: 盘左左边A 顺时针 盘左右边B
角度测量(angle observation)内容：
水平角(horizontal angle)测量 竖直角(vertical angle)测量
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（一）水平角(horizontal angle) 定义
水平度盘(horizontal circle)
地面一点至两目标方 向线在水平面上投影 的夹角，称为水平角。
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图为DJ2级光学经纬仪
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（一）J2光学经纬仪的构造
1、测微轮——读数时，对径分划线影像符合。 2、换像手轮——水平读数和竖直读数间的互换。 3、竖直、水平读盘反光镜——竖直、水平读数时反光。
竖直读盘 反光镜
测微轮
水平读盘 反光镜
换像手轮
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（二） 经纬仪的操作
1、光学对中
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（一）复习:水平角测量(horizontal angle observation) 原理
1、水平角定义
水平度盘
从空间一点出发的两条空间直线在水 平投影面上的夹角。
a
A b
2、范围：顺时针00~3600
O
0
270
90
180
B
a
o
b
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3、计算公式
=右(终)边b-左(始)边a
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水平度盘