土木工程测量课件角度测量

一、经纬仪的安置(ānzhì)
（一）准备工作： ⑴调节脚架高度适中，将三脚
架 的三条(sān tiáo)腿等长； ⑵打开三脚架使三个脚架的三
个 脚大致呈等边三角形，并安置
在 测站点的周围，使三个脚到测
站
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（二）对中和整平(zhěnɡ pínɡ)
步骤：光学(guāngxué)对中→粗平仪器→精平仪器→平移仪器
"
"
"
DJ2
8
13
9
DJ6
18
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表3.2
方向(fāngxiàng)观测法观测手簿
测 站
觇 点
水平度盘读数
盘左
盘右
˚ ＇" ˚ ＇回归 各测回平 2c 平均读数 零方向值 均方向值 角值
" ˚ ＇ " ˚ ＇ " ˚ ＇ " ˚ ＇"
5
6
7
8
9
（0 00 34）
270 10
18
N 338 52 42
68 42 18
68 42 24
68 42 21
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③检核 对于DJ6经纬仪，上下(shàngxià)半测回角度之差应满
足：
左右40 ，否则，应重测。
④一测回角值
左右68 4209
2
当测角精度要求较高时，需观测多个测回： ① 第一测回度盘归零； ②其他各测回间按180˚/n（n为测回数）的差 值，变换度盘； ③各测回角值之差不得超过(chāoguò)24"； ④取各测回平均值作为最后结果。
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水平角测量原理
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郑州大学土木工程学院 宋建学
郑州大学土木工程学院 宋建学
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3.2 DJ6级光学经纬仪 DJ6级光学经纬仪
经纬仪的种类繁多，如按工作原理区分， 经纬仪的种类繁多 ， 如按工作原理区分 ， 可 以分成光学经纬仪 电子经纬仪。 光学经纬仪和 以分成 光学经纬仪 和 电子经纬仪 。 现在工程中大 量使用的是光学经纬仪，但电子经纬仪发展很快， 量使用的是光学经纬仪 ， 但电子经纬仪发展很快 ， 且在价格上已与同级光经纬仪相当甚至更低， 且在价格上已与同级光经纬仪相当甚至更低 ， 具 有很大的发展潜力。 有很大的发展潜力。 我国对经纬仪编制了系列标准，分为DJ07， DJ07 我国对经纬仪编制了系列标准，分为DJ07， DJ1 DJ2 DJ6 等级别。 其中D 分别为“ DJ1 、 DJ2 、 DJ6 等级别 。 其中 D 、 J 分别为 “ 大地 测量” 经纬仪”的汉语拼音第一个字母，07， 测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母，07， 等数字，表示该仪器所能达到的精度指标。 2、6等数字，表示该仪器所能达到的精度指标。 DJ6表示一测回水平方向中误差不超过6 。 如DJ6表示一测回水平方向中误差不超过6″。
的精度逐渐提高，DJ2级光学经纬仪有取代DJ DJ6 的精度逐渐提高 ， DJ2 级光学经纬仪有取代DJ6 级光学经纬仪 的趋势。 的趋势。 在结构上，除望远镜的放大倍数稍大（ 在结构上 ， 除望远镜的放大倍数稍大 （ 30/28倍） ， 照 倍 准部水准管灵敏度较高（分划值为20″/2mm）、度盘格值更 准部水准管灵敏度较高（分划值为 ） 精细外，主要表现为读数设备的不同。 精细外，主要表现量
• 宋建学 • 郑州大学土木工程学院施工教研室 • 郑州大学土木工程学院测量实验室 • 2011-1

❖ 光学经纬仪的安置第一步是对中。
❖ 其目的是使仪器的竖轴铅垂于控制点，其误差不 大于2mm。经纬仪中有用专用垂球来实现对中，也 有用光学对中器来实现的。
❖ （二）整平；
❖ 光学经纬仪的粗平与水准仪完全相同。但精平却 不同，它使用单根水准管来通过相互垂直调平来实 现。如下好仪器后，松开照准部和望远镜的制动螺
❖ 2、利用竖盘水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管 气泡居中。
❖ 3、读取竖盘的读数L，并记录； ❖ 竖角a左=L—90°（其正负之别应符合实际情况） ❖ 4、望远镜处于盘右，读竖盘读数R；
❖ a右=270 °-R
❖ 竖盘的起始读数是个整数（90°或270°）， 但由于安装、搬运震动等，竖盘指标不一定 在正确位置，而产生指标差。
❖ （一）测回法； ❖ 如下图所示，用测回法测∠AOC：
❖ 1、盘左位置（即正镜）：观测者面对望远镜，竖直度盘在 望远镜的左侧。
❖ 测量目标点A，瞄准——读数，得a左A,并记录。同理， 测得a左C；并记录。
❖ β左=a左C—a左A ❖ 2、盘右位置（即倒镜）：竖直度盘在望远镜的右侧； ❖ 同理测得a右C、a右A，并记录。 ❖ β右=a右C—a右A ❖ 注：计算水平角时，总是右目标的读数减左目标读数，因
❖ 1、水平度盘度盘；
❖ 水平度盘是在圆盘上刻在一周0度~360度顺时针 注记的分划线。每格为1度或0.5度，用来测量水平 角。
❖ 2、竖直度盘；
❖ 竖直度盘用来测竖直角。在圆盘上有一圈 顺时针向（或逆时针向）的注记的分划线， 每格为10'、 30'或20' 。
❖ 竖直度盘在仪器横轴一端，随望远镜一 起转动，而用来进行竖盘读数的指标则 不动，它只能通过竖盘水准管微动螺旋 作微小转动，以竖盘水准管气泡居中为 正确位置。

06
结论
总结角度测量的重要性
角度测量是土木工程测量的重 要组成部分，对于确保工程质
量和安全具有重要意义。
在土木工程中，角度测量主要 用于确定方位角、水平角和竖 直角等参数，这些参数对于施 工放样、高程测量和变形监测
等具有关键作用。
精确的角度测量能够提高施工 精度，减少误差，从而保证工 程质量。
角度测量技术的发展和应用对 于提高土木工程测量效率和精 度具有重要意义。
等。
角度测量技术的发展对于提高工 程质量和安全性具有重要意义。
测量角度的重要性
确定方向
角度测量是确定物体方向的关 键参数，对于建筑物的定位和
施工方向至关重要。
计算距离
通过角度测量和距离测量相结合， 可以计算出两点之间的距离，为工 程设计和施工提供必要的数据。
保证安全
角度测量有助于保证施工安全，例 如在挖掘隧道时，通过测量角度可 以避免挖掘偏差和安全隐患。
新的数据处理和分析技术将进一步优化 测量数据的处理流程，提高数据的质量 和可靠性。
THANKS
感谢观看
采用全站仪、经纬仪等高精度测量 仪器，结合GPS定位系统，进行角 度和距离的精确测量。
应用案例
某高层建筑在施工过程中，通过角 度测量确保了垂直度和横梁的水平 度，保证了施工质量和安全。
大跨度桥梁的角度测量
测量难点
大跨度桥梁的跨度和自重使得角 度测量需要更高的精度仪和陀螺仪， 结合数据处理软件，进行实时监
角度测量的单位
角度测量的基本单位是度（°），此外 还有分（′）和秒（″），它们之间的 关系是1°=60′，1′=60″。
角度测量的单位和换算
角度测量单位的换算
在进行角度测量时，需要根据不同的精度要求选择合适的单位，如角度、弧度、 密位等，并掌握它们之间的换算关系。

22
23
13
2) 瞄准水准尺 先目镜对光：将望远镜对准明亮的背景，旋转目镜调焦螺旋，使十字丝清晰； 松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜上的准星和照门瞄准水准尺，拧紧制动螺旋； 从望远镜中观察目标，旋转物镜调焦螺旋，使目标清晰，再旋转微动螺旋，使竖丝对准 水准尺。 3) 精平 从望远镜的一侧观察管水准气泡偏离零点的方向，旋转微倾螺旋，使气泡大致居中，这 时再从目镜左边的附合气泡观察窗中察看两个气泡影像是否吻合，如不吻合，再漫漫 旋转微倾螺旋直至完全吻合为止。 4) 读数 仪器精平后，应立即用十字丝的横丝在水准标尺上读数。
(4) 水准测量的成果处理 水准测量的成果整理内容包括：测量记录和计算的复核，高差闭合差(closing error)的 计算和检核，高差改正数和各点高程的计算。
1) 高差闭合差计算
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21
【例2-1】图2.18为按图根水准测量要求施测某附合水准路线观测成果略图。BM-A和BMB为已知高程的水准点，图中箭头表示水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的 两点间的高差(以m为单位)，路线下方数字为该段路线的长度(以km为单位)，试计算 待定点1、2、3点的高程。
14
§2.3 水准测量方法与成果处理
(1) 水准点 为统一全国的高程系统和满足各种测量的需要，测绘部门在全国各地埋设并测定了很 多高程点，这些点称为水准点(benchmark，通常缩写为BM)。 一、二等水准测量为精密水准测量(precise leveling)，三、四等水准测量为普通水准测 量(general leveling)。 采用某等级的水准测量方法测出其高程的水准点称为该等级水准点； 各等水准点均应埋设永久性标石或标志，水准点的等级应注记在水准点标石或标记面 上。 水准点标石的类型可分为：基岩水准标石、基本水准标石、普通水准标石和墙脚水准 标志四种， 其中混凝土普通水准标石和墙脚水准标志的埋设要求见图2-15，水准点在地形图上的 表示符号见图2-16。

08 施工测量
施工测量的基本知识
施工测量的定义
施工测量是土木工程中，为保证 各项建设工程的平面位置和高程 准确且符合设计要求，所进行的
测量工作。
施工测量的特点
施工测量具有实践性强、精度要 求高、与设计联系紧密等特点。
施工测量的原则
先整体后局部，先控制后碎部， 步步有检核。
施工测量的基本工作
建立施工控制网
直接测量法
直接使用测量仪器和工具测量两个方向线之间的夹角。这种方法简 单易行，但精度受限于仪器和工具的精度。
间接测量法
通过测量其他相关参数，利用三角函数公式计算出两个方向线之间 的夹角。这种方法需要较复杂的计算，但可以提高测量精度。
角度测量的误差来源
主要包括仪器误差、人为误差、环境误差等。为了提高测量精度，需 要采取措施减小这些误差的影响。
水准测量的仪器和工具
水准尺和读数显微镜
水准尺是水准测量的基准面，一般用优质木材或玻璃钢制成 ，长为3m、5m或10m。读数显微镜是用来读取水准尺读数 的工具。
水准仪
水准仪主要由望远镜、水准器和基座三个主要部分组成。望 远镜用于瞄准水准尺；水准器用于指示仪器是否处于水平状 态；基座用于支撑仪器和连接三脚架。
《土木工程测量学》ppt课件
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目录
• 绪论 • 测量基本知识 • 水准测量 • 角度测量 • 距离测量 • 小地区控制测量 • 大比例尺地形图测绘 • 施工测量
01 绪论
测量学的定义与任务
测量学的定义
测量学是研究地球形状、大小、地球重力场、地面点几何位置以及地球重力场 测定和应用的科学。
总结词：基本概念
详细描述：控制测量是指在一定区域内，为满足地形图测绘、工程规划与施工等 需要，建立统一的高程和平面控制网，以限制测量误差的传播和积累，提高测量 的精度。控制测量有等级划分，不同等级的控制网有不同的精度要求。

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

36 ＋8 ＋8
O
B
右
278 45 54
－45
45 54
＋8 46
39
O A
图3-11 垂直角测量原理
第三节
光学经纬仪
•
• • •
光学经纬仪的类型很多，按其精度划可分为DJ07、DJ1、 DJ2、DJ6、DJ15等级系列。 D: 大地测量；J:经纬仪,汉语拼音第一个字母。 “07”、“1”、“2”等阿拉伯数字代表该仪器的精度指标， 数字愈小，精度愈高。 这里重点介绍DJ6级光学经纬仪的构造和使用方法。
第四章 角度测量
4.1 角度测量 4.2 角度测量原理 4.3 光学经纬仪 4.4 竖直角测量
第一节
角度测量概述
• 角度测量是测量的基本工作之一
• 角度测量包括水平角测量和竖直角测量 • 角度测量的主要仪器是经纬仪 • 角度测量的意义
• 水平角——坐标方位角——坐标(确定直线的方向和点的 平面位置） 竖直角——把直线的倾斜长度换算为水平长度—计算三 角高程
a
O2 O
β
A
b
A1
ba
O1
水平面
β
B
B1
角值取值范围：0˚~360˚
返回
返回
读数方法分测微尺和测微器两种方法。
测微尺
水平读数：215˚ 06＇48 " 竖直读数：78˚ 52＇00"
测微器
竖直读数：92˚ 17＇ 30" 水平读数：转动测微轮重合读数 返回
经纬仪瞄准目标时所使用的照准工具有测钎、 标杆和觇牌等。
A 左 O B
00 01 24 78 25 24 78 26 48 78 25 30
A 右 B

工程测量学
3 角度测量 2c=盘左读数§3.4 水平角和竖直角测量方法 平均读数
(盘右读数 3.4.1±180°) 水平角测量
测 测 目 站 回 标 盘 读 左 数 盘 右
=1/2{盘左读数 +(盘右读数 全圆方向观测法测水平角 ±180°)}
(平均)方向值 归零方向值 各 测回平 均方 向值 (0° 02′06″) 0° 02′05″ 52° 33′40″ 91° 21′25″ 138° 42′40″ 0° 02′06″ (90° 1′15″) 90° 01′15″ 142° 33′00″ 181° 20′45″ 228° 42′05″ 90° 01′20″ 0° 00′00″ 52° 31′34″ 91° 19′19″ 138° 42′40″ 180° 02′12″ 0° 00′00″ 52° 31′45″ 91° 19′30″ 138° 40′50″ 0° 00′00″ 0° 00′00″ 52° 31′40″ 91° 19′24″ 138° 40′42″ 水平角值
工程测量学
3 角度测量 §3.2 DJ6型光学经纬仪
2、 DJ6级光学经纬仪的构造 各种型号的DJ6级光学经纬仪的构造大致相同。
物镜 粗瞄器 对光螺旋 自动归零钮 反光镜 读数目镜 望远镜目镜
水准器 转盘手轮
堵盖 基座 导向板
工程测量学
3 角度测量 §3.2 DJ6型光学经纬仪
2、 DJ6级光学经纬仪的构造 DJ6型光学经纬仪主要由基座、水平度盘和照准部三部分组成 。
土木工程测量
第三章 角度测量
教学课件
3 角度测量
在确定地面点的位置时，常常要进行角度测量。角度测量最常 用的仪器是经纬仪。
• • • •