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水平角的测量方法一、测回法1．测回法的观测方法（测回法适用于观测两个方向之间的单角）如图3-9所示，设O为测站点，A、B为观测目标，用测回法观测OA与OB两方向之间的水平角β，具体施测步骤如下。
（1）在测站点O安置经纬仪，在A、B两点竖立测杆或测钎等，作为目标标志。
（2）将仪器置于盘左位置，转动照准部，先瞄准左目标A，置零、读取水平度盘读数a L，设读数为0˚01′30″，记入水平角观测手簿表3-1相应栏内。
松开照准部制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准右目标B，读取水平度盘读数b L，设读数为98˚20′48″，记入表3-1相应栏内。
以上称为上半测回，盘左位置的水平角角值（也称上半测回角值）βL为：βL=b L－a L=98˚20′48″－0˚01′30″=98˚19′18″（3）松开照准部制动螺旋，倒转望远镜成盘右位置，先瞄准右目标B，读取水平度盘读数b R，设读数为278˚21′12″，记入表3-1相应栏内。
松开照准部制动螺旋，逆时针转动照准部，瞄准左目标A，读取水平度盘读数a R，设读数为180˚01′42″，记入表3-1相应栏内。
以上称为下半测回，盘右位置的水平角角值（也称下半测回角值）βR为：βR=b R－a R=278˚21′12″－180˚01′42″=98˚19′30″上半测回和下半测回构成一测回。
表3-1 测回法观测手簿测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回角值各测回平均值备注°′″°′″°′″°′″第一测回O 左A0 01 3098 19 1898 19 2498 19 30B98 20 48右A180 01 4298 19 30B278 21 12第二测回O 左A90 01 0698 19 3098 19 36B188 20 36右A270 00 5498 19 42B8 20 366OABβ均值作为一测回角值β。
在本例中，上、下两半测回角值之差为：△β=βL －βR =98˚19′18″－98˚19′30″=－12″一测回角值为：98˚19′18″+98˚19′30″98˚19′24″将结果记入表3-1相应栏内。
水平角观测的方法水平角观测方法一般根据观测的精度要求和目标的数目来定。
常用的测角方法有测回法和方向观测法。
（一）测回法测回法适用于观测只有两个方向之间的水平角，如图2-18所示，经纬仪安置在测站点O上，对中整平后按下述步骤进行水平角观测：图2-18 测回法水平角观测（1）经纬仪置于盘左位置。
所谓盘左（或称正镜），即观测者面对望远镜目镜，竖直度盘在望远镜的左侧。
（2）精确瞄准起始目标A并配置度盘。
配置度盘的目的是为了减小度盘刻划误差的影响并且也方便计算。
各测回之间起始目标的读数间隔应在180º/n（n为测回数）。
装有度盘变换手轮的经纬仪和装有复测卡的经纬仪配置度盘时有所不同，各自配置度盘方法如下：Ⅰ. 装有度盘变换手轮的经纬仪，使用这种仪器时，应先瞄准目标，后配置度盘。
其方法是：先盘左瞄准起始目标（如图2－18中的目标A），打开手轮护盖（有的仪器是按下手轮盖），转动手轮，直至读数窗看到所需读数，然后关好手轮护盖（或弹回手轮盖）Ⅱ. 装有复测器的经纬仪，使用这种仪器时，应先配置度盘，后瞄准目标。
其方法是：转动测微手轮，调节好测微尺上的分、秒读数，松开照准部制动螺旋，转动仪器直至在读数窗看到所需读数位于双指标线附近，制动照准部，调节照准部微动螺旋使双指标线精确对准所需读数。
扳下复测卡，然后再转动仪器（这时读数窗中的读数不会变化），精确瞄准起始目标，扳上复测卡。
但是应当注意，在转动度盘变换手轮和使用复测卡时往往会使经纬仪发生微小变动。
因此在读数前应仔细检查是否发生了变动，如存在则以实际为准。
完成上述工作后，观测员即可读取目标A的盘左水平度盘读数A左=0º01′12″，每次读数后记录员须回报确认无误后将该读数记入手簿。
见表2－1（3）松开照准部制动螺旋，顺时针旋转照准部，照准目标B，读取水平度盘读数B左=60º20′24″，记入观测手簿。
以上观测过程称为上半个测回，其观测角值β左=B左－A左= 60º19′12″。
第三章经纬仪及其使用3.1 水平角测量原理3.1.1．水平角的测量原理水平角是指过空间两条相交方向线所作的铅垂面间所夹的二面角，角值为0°～360°。
空间两直线OA和OB相交于点O，将点A，O，B沿铅垂方向投影到水平面上，得相应的投影点A′，O′，B′，水平线O′A′和O′B′的夹角β就是过两方向线所作的铅垂面间的夹角，即水平角。
水平角的大小与地面点的高程无关。
测量角度的仪器在测量水平角时必须具备两个基本条件：（1）能给出一个水平放置的，且其中心能方便地与方向线交点置于同一铅垂线上的刻度园盘——水平度盘；（2）要有一个能瞄准远方目标的望远镜，且要能在水平面和竖直面内作全圆旋转，以便通过望远镜瞄准高低不同的目标A和B。
图中水平角β为A和B两个方向读数之差：β=b-a3.1.2垂直角的测量原理垂直角是指在同一铅垂面内，某目标方向的视线与水平线间的夹角α，也称竖直角或高度角；垂直角的角值为0°～±90°。
视线与铅垂线的夹角称为天顶距，天顶距z的角值范围为0°～180°。
当视线在水平线以上时垂直角称为仰角，角值为正；视线在水平线以下时为俯角，角值为负，如图所示。
由此可知测角仪器经纬仪还必须装有一个能铅垂放置的度盘——垂直度盘，或称竖盘。
3.2 经纬仪的结构与使用3.2.1光学经纬仪的分类按物理特性分：游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪。
按测角精度分：DJ07——一测回水平方向中误差0.7″:用于一等三角;DJ1——一测回水平方向中误差1.0″:用于一、二等三角;DJ2——一测回水平方向中误差2.0″:用于三、四等三角;DJ6——一测回水平方向中误差6.0″:用于地形测图、一般工程。
DJ为“大地”、“经纬仪”的汉语拼音缩写。
3.2.2DJ6光学经纬仪DJ6经纬仪是一种广泛使用在地形测量、工程及矿山测量中的光学经纬仪。
主要由水平度盘、照准部和基座三大部分组成。
子学习情境2-2 水平角观测一、测回法水平角观测（一）经纬仪的安置和瞄准用经纬仪观测水平角时，必须首先在欲测的水平角顶点安置经纬仪。
安置仪器包括对中和整平两项内容。
仪器安置好后，即可进行观测。
1．对中使经纬仪水平度盘中心与角顶点置于同一铅垂线上，这种工作称为对中。
欲观测之水平角的顶点一般又称为测站。
对中时，先将三脚架放在测站点上，架头大致水平，高度适中。
再在连接中心螺旋的钩上悬挂锤球，移动三脚架，使锤球尖大致对准测站点，将三脚架的各脚稳固的踩入地中。
然后将经纬仪安装在三脚架上，旋紧连接中心螺旋。
若垂球尖偏离测站点较大，需平移脚架，使锤球尖对准测站点，再踩紧三脚架；若偏离较小，可略松连接螺旋，将仪器在三脚架头上的圆孔范围内移动，使锤球尖端精确地对准测站点，再拧紧连接螺旋。
在地形测量中，对中误差一般应小于3 mm。
对中也可用光学对中器进行。
光学对中时，先要对光，然后将仪器在架头上平移，交替对中和整平，直至测站点的像在对中器圆圈中央，达到既对中又整平的目的。
最后将中心连接螺旋拧紧。
对中时应注意：（1）打开三脚架后，应拧紧架腿固定螺旋；三脚架应约成等边三角形；安置脚架前要了解所观测的方向，避免观测时跨在架腿上；（2）在地面坚硬的地区观测时，脚架应用绳子绑住或用石头等物顶住，防止脚架滑动。
（3）对中后，必须重新检查中心螺旋和脚架固定螺旋是否拧紧；（4）脚架高度要适当，脚架跨度也不要太大，以便观测和仪器安全。
2．整平整平的目的是使仪器的竖轴竖直，从而使水平度盘处于水平位置。
其步骤如下：（1）使照准部水准管平行于任意两个脚螺旋连线方向，如图2-2-1（a）所示；（a）图2-2-1 （b）（2）两手同时向内或向外旋转脚螺旋1、2，使气泡居中；（3）将照准部旋转90°，使水准管垂直于1、2两脚螺旋连线方向，如图2-2-1（b）所示，然后用第三个脚螺旋使气泡居中。
依上述步骤反复多次，直至照准部转到任意位置，气泡偏离中央均不超半格为止。
水平角的测量方法一、测回法1．测回法的观测方法（测回法适用于观测两个方向之间的单角）如图3-9所示，设O为测站点，A、B为观测目标，用测回法观测OA与OB两方向之间的水平角β，具体施测步骤如下。
（1）在测站点O安置经纬仪，在A、B两点竖立测杆或测钎等，作为目标标志。
（2）将仪器置于盘左位置，转动照准部，先瞄准左目标A，读取水平度盘读数a L，设读数为0˚01′30″，记入水平角观测手簿表3-1相应栏内。
松开照准部制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准右目标B，读取水平度盘读数b L，设读数为98˚20′48″，记入表3-1相应栏内。
以上称为上半测回，盘左位置的水平角角值（也称上半测回角值）βL为：βL=b L－a L=98˚20′48″－0˚01′30″=98˚19′18″（3）松开照准部制动螺旋，倒转望远镜成盘右位置，先瞄准右目标B，读取水平度盘读数b R，设读数为278˚21′12″，记入表3-1相应栏内。
松开照准部制动螺旋，逆时针转动照准部，瞄准左目标A，读取水平度盘读数a R，设读数为180˚01′42″，记入表3-1相应栏内。
以上称为下半测回，盘右位置的水平角角值（也称下半测回角值）βR为：βR=b R－a R=278˚21′12″－180˚01′42″=98˚19′30″上半测回和下半测回构成一测回。
表3-1 测回法观测手簿（4）对于DJ6型光学经纬仪，如果上、下两半测回角值之差不大于±40″，认为观测合格。
此时，可取上、下两半测回角值的平均值作为一测回角值β。
在本例中，上、下两半测回角值之差为：△β=βL－βR=98˚19′18″－98˚19′30″=－12″一测回角值为：98˚19′18″+98˚19′30″98˚19′24″将结果记入表3-1相应栏内。
注意：由于水平度盘是顺时针刻划和注记的，所以在计算水平角时，总是用右目标的读数减去左目标的读数，如果不够减，则应在右目标的读数上加上360˚，再减去左目标的读数，决不可以倒过来减。
经纬仪的使用与测回法测水平角
一、目的和要求
1、了解DJ6光学经纬仪的基本构造，各部件的名称和作用。
2、掌握经纬仪对中、整平、瞄准和读数等基本操作要领。
3、掌握测回法观测水平角的观测顺序、记录和计算方法。
4、要求对中误差小于3mm，整平误差小于一格。
5、测回法对同一角度观测一测回，上、下半测回角值之差不得超过±40″，各测回角值互差不得大于±24″。
5、，实验小组由5---6人组成
二、任务
每人至少安置一次经纬仪，用盘左、盘右分别瞄准两个目标，读取水平盘读数；另外每小组用测回法观测一个水平角。
三、仪器工具
DJ6光学经纬仪1台，记录板1块。
四、方法与操作步骤
1、各组在指定场地（一号教学楼北侧河畔）选定测站点并设置点位标记；
2、经纬仪对中、整平、瞄准和读数等基本操作要领；
1）、安置
（1）划十字作为测站点；
（2）松开三脚架，安置于测站点上。
高度适中，架头大致水平。
挂上垂球，移动三脚架，使垂球尖大致对准测站点，踩紧三脚架。
（3）打开仪器箱，双手握住仪器支架，将仪器取出至于架头上，一手握支架，一手拧紧连接螺栓。
2）、对中、整平
方法一：
对中：稍松开连接螺栓，两手扶基座，在架头上平移仪器，从光学对中器中观察，直到测站点移至光学对中器的刻画圈内为止（对中误差小于3mm），再拧紧连接螺栓，若误差过大，可重新移动三脚架，直到符合要求为止。
整平：转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋，相对旋转这对脚螺旋，
使水准管气泡居中；将照准部绕竖轴转动90度，旋转第三只脚螺旋，仍使气泡居中，再旋转90度，检查气泡误差，直到小于分划线的一格为止。
脚螺旋整平会影响到仪器的对中，因此要检查对中的结果，如果测站点发生了偏离，则重复以上的对中、整平的步骤。
直到对中、整平误差都符合要求为止。
方法二：
对中： 观察光学对中器，同时转动脚螺旋，使测站点移至刻画圈内（对中误差小于3mm ），至符合要求为止。
整平： 转动照准部，使水准管平行于三脚架的其中一只脚架1，察水准管气泡的位置，通过脚架1的伸缩，使气泡尽量居中，转动照准部，依次使水准管平行脚架2，脚架3，同样通过脚架的伸缩，使水准管气泡在相应位置上尽可能的居中。
然后再通过脚螺旋整平经纬仪，步骤同方法一。
直到整平的误差符合要求为止。
整平结束后，检查对中结果，此方法对对中的影响不大，一般可一次完成对中整平
3）、瞄准
用望远镜上瞄准器瞄准目标，旋紧望远镜和照准部的制动螺旋，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰；再转动物镜对光螺旋使目标影象清晰；转动望远镜和照准部微动螺旋，使目标被单根竖丝平分，或将目标夹在双根竖丝中央。
4）、读数
打开反光镜，调节反光镜使读数窗亮度适当，旋转读数显微镜的目镜，看清读数窗分划，根据使用的仪器用测微尺或分微尺读数，并记录。
3、测回法观测水平角；
1）、选定二个固定点的位置，并用花杆标定出来
2）、第一测回观测
（1）盘左，瞄准左边目标，将水平度盘配置稍大于0°,读取读数
左a ，顺时针转照准部，再瞄准右边目标，读取读数左b 。
则上半测回角值为左左左a b -=β。
（2）盘右，先瞄准右边目标，并读取读数
右b ，逆时针转动照准部，再瞄准左边目标，读取数右a ，则下半测回角值为右β=右b -右a 。
当 右β-左β ≤40″时,取其平均值作为第一测回角值。
3）、第二测回观测
方法同第一测回观测，不同的是第二测回盘左时起始方向的读数应配置在略大于90°， 要求二测回角值互差不得大于±24。
4）、计算
当二测回角值互差不得大于±24时，取第一测回角值与第二测回角值平均值作为该水平角角值
五、注意事项
1、使用各螺旋时，用力应轻而均匀。
2、经纬仪从箱中取出后，应立即用中心连接螺旋连接在脚架上，并做到连接牢固。
3、项练习均要认真仔细完成，并能熟练操作。
4、瞄准目标时尽可能瞄准其底部。
六、水平角测回法记录表。
