备课笔记 第三章 角度测量
- 1 - 第三章 角度测量
第一节 角度测量原理
一、水平角测量原理
地面上两条直线之间的夹角在水平面上的投影称为水平角。
二、竖直角测量原理
在同一竖直面内视线和水平线之间的夹角称为竖直角。如右图所示，视线在水平线之上称为仰角，符号为正；视线在水平线之下称为俯角，符号为负。
第二节 光学经纬仪
第三节 水平角观测
一、经纬仪的技术操作
经纬仪的技术操作包括：对中—整平—瞄准—读数
采用光学对中器安置经纬仪的操作步骤如下：
1. 将仪器置于测站点上，架头大致水平。粗略对中测站点。
2. 旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。
3. 伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。再用脚螺旋精确整平经纬仪。
4. 如果光学对中器分划圈不在测站点上，应松开连接螺旋，在架头上平移仪器，使分划圈对准测站点。
5. 重新再整平仪器，依此反复进行直至仪器整平后，光学对中器分划圈对准测站点为止。
二、水平角观测方法
1. 测回法
盘左位置：左=b左–a左
盘右位置： 右＝b右–a左
测回角值： ＝（左+ 右）/2
2. 方向观测法
1）选择起始方向；
2）盘左顺时针观测各方向；
3）盘右逆时针观测各方向；
4）在符合限差要求后，计算各方向归零方向值。
第四节 竖直角测量
一、竖直度盘的构造
竖直度盘垂直固定在望远镜旋转轴的一端，随望远镜的转动而转动。竖直度盘的刻划与水平度盘基本相同，但其注字随仪器构造的不同分为顺时针和逆时针两种形式。 备课笔记 第三章 角度测量
- 2 - 对于J6级光学经纬仪竖盘与指标及指标水准管之间应满足下列关系：当视准轴水平，指标水准管气泡居中时，指标所指的竖盘读数值盘左为90°，盘右为270°。
CHENG
CHENG 工程测量员练习题 角度测量（练习题）
一、选择题
1、经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差（ ）。
A．180° B．0° C．90° D．270°
2、经纬仪不能直接用于测量（ ）
A． 点的坐标 B． 水平角 C． 垂直角 D． 视距
3、用经纬仪测竖直角，盘左读数为81º12´18"，盘右读数为278º45´54"。则该仪器的指标差为（ ）
A．54" Ｂ．-54" Ｃ．6" Ｄ．-6"
4、以下测量中不需要进行对中操作是（ ）。
A．水平角测量 B．水准测量 C．垂直角测量 D．三角高程测量
5、角度测量读数时的估读误差属于（ ）。
A．中误差 B．系统误差 C．偶然误差 D．相对误差
6、经纬仪对中和整平操作的关系是（ ）。
A. 互相影响，应反复进行 B. 先对中，后整平，不能反复进行
C．相互独立进行，没有影响 Ｄ．先整平，后对中，不能反复进行
7、若竖盘为全圆式顺时针注记，在进行竖直角观测时，盘左读数为L，盘右读数为R，指
标差为x，则盘左、盘右竖直角的正确值是（ ）。
A．90°-L-x ；R+x-270° B．90°-L+x ；R-x-270° C．L+x-90° ；270°-R-x D．L-x-90° ；270°-R+x
8、在进行竖直角观测时，若瞄准的是与目标在同一水平面的其它点，则所测竖直角的结果与实际上的角值相比（ ）。
A．增大 B．减小 C．不变 D．不确定
9、在进行水平角观测时，若瞄准的是目标正上方的某点，则所测的角度结果与该角的实际值相比（ ）。
A．增大 B．减小 C．不变 D．不确定
第三章 角度测量
一、填空题：
1.空间相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度称为______________。
2.水平角的取值范围是____________________。
3.若左测方向目标和右测方向目标在水平度盘上的读数为分别为a、b，则水平角β=_________________。
4.光学经纬仪的基本结构大致相同，主要由_________________，_______________和________________三部分组成。
5.水平度盘用于测量_____________角，竖直度盘用于测量______________角。
6.竖直角的取值范围为______________________。
7.水平角测量时，右测、左测方向目标读数分别为5°05′30″、200°05′30″，则水平角β=_________________。
8.望远镜的旋转轴称为____________________，通过____________________螺旋和______________________螺旋可调节望远镜在竖直面内转动。
9.经纬仪基本操作程序分为四步，分别为___________、___________、__________________和_____________________。
10.整平仪器时，使照准部水准管轴___________两个脚螺旋的连线，转动这两个脚螺旋使水准管气泡居中，将照准部旋转____________，转动另一脚螺旋使水准管气泡居中，在这两个调整数次直到气泡在任何方向都居中。
11.经纬仪照准目标时，应先松开______________螺旋和______________螺旋，通过准星粗略对准目标，固定照准部和望远镜，通过______________调焦、__________________调焦使十字丝、目标清晰，再用水平微动和竖直微动螺旋，精确照准目标。
- 1 - 角度测量的误差分析及注意事项
一、角度测量的误差
角度测量的误差主要来源于仪器误差、人为误差以及外界条件的影响等几个方面。认真分析这些误差，找出消除或减小误差的方法，从而提高观测精度。由于竖直角主要用于三角高程测量和视距测量，在测量竖直角时，只要严格按照操作规程作业，采用测回法消除竖盘指标差对竖直角的影响，测得的竖直角既能满足对高程和水平距离的计算。故而，我们只分析水平角的测量误差。
（一）仪器误差
1． 仪器制造加工不完善所引起的误差
如照准部偏心误差、度盘分划误差等。经纬仪照准部旋转中心应与水平度盘中心重合，如果两者不重合，即存在照准部偏心差，在水平角测量中，此项误差影响也可通过盘左、盘右观测取平均值的方法加以消除。水平度盘分划误差的影响一般较小，当测量精度要求较高时，可采用各测回间变换水平度盘位置的方法进行观测，以减弱这一项误差影响。
2． 仪器校正不完善所引起的误差
如望远镜视准轴不严格垂直于横轴、横轴不严格垂直于竖轴所引起的误差，可以采用盘左、盘右观测取平均的方法来消除，而竖轴不垂直于水准管轴所引起的误差则不能通过盘左、盘右观测取平均或其他观测方法来消除，因此，必须认真做好仪器此项检验、校正。
（二）观测误差
1．对中误差
仪器对中不准确，使仪器中心偏离测站中心的位移叫偏心距，偏心距将使所观测的水平角值不是大就是小。经研究已经知道，对中引起的水平角观测误差与偏心距成正比，并与测站到观测点的距离成反比。因此，在进行水平角观测时，仪器的对中误差不应超出相应规范规定的范围。
2．整平误差
若仪器未能精确整平或在观测过程中气泡不再居中，竖轴就会偏离铅直位置。整平误差不能用观测方法来消除，此项误差的影响与观测目标时视线竖直角的大小有关，当观测目标与仪器视线大致同高时，影响较小；当观测目标时，视线竖直角较大，则整平误差的影响明显增大，此时，应特别注意认真整平仪器。当发现水准管气泡偏离零点超过一格以上时，应重新整平仪器，重新观测。 - 2 - 3． 目标偏心误差
