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第三章 角度测量

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第三章 角度测量

第三章 角度测量

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°。 目前光学经纬仪普遍采用竖盘自动归零补偿装置来代替竖盘指标水准管。 二、竖直角的计算公式 推导竖直角计算公式的具体做法如下： 1. 盘左位置把望远镜大致置水平位置，这时竖盘读数值约为90°（若置盘右位置约为270°），这个读数称为始读数。 2. 慢慢仰起望远镜物镜，观测竖盘读数（盘左时记作L，盘右时记作R），并与始读数相比，是增加还是减少。 3. 以盘左为例，若L＞90°，则竖角计算公式为： α左 =L – 90° α右 =270°– R 竖直角 α=（ α左+ α右 ）/2=（L–R+180°）/2 竖盘注记形式，其竖直角计算公式为： α左 =90°– L α右=R – 270° 竖直角 α=（ α左+ α右）/2=（R – L – 180°）/2 三、竖直角指标差的计算 当指标偏离正确位置时，这个指标线所指的读数就比始读数增大或减少一个角值Ｘ，此值称为竖盘指标差，也就是竖盘指标位置不正确所引起的读数误差。 指标差计算公式：X=（ α左– α右）/2 =（R+L-360°）/2 四、竖直角的观测方法 1.盘左位置：瞄准目标后，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数L，并记入竖直角观测记录表中。称为上半测回观测。 2.盘右位置：仍照准原目标，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数值R，并记入记录表中。称为下半测回观测。 3.上、下半测回合称一测回观测。 4.在竖直角观测记录表中进行竖直角和指标差的计算。

03《工程测量》第三章角度测量作业与习题答案

03《工程测量》第三章角度测量作业与习题答案

影响？
经纬仪主要部件及轴系应满足下述几何条件，即：照准部水准管轴应垂直于仪器竖轴(LL⊥VV)；
十字丝纵丝应垂直于横轴；视准轴应垂直于横轴(CC⊥HH)；横轴应垂直于仪器竖轴(HH⊥VV)；竖
盘指标差应为零；光学对中器的视准轴应与仪器竖轴重合。
盘左盘右观测取平均值；精确对中和整平。
7．经纬仪测回法测水平角，可以削减哪些误差的影响？
离零点的格数的一半。
9．试述全园测回法的方法步骤？观测时测站限差有哪些？
方向观测法应首先选择一起始方向作为零方向。
如图所示，设 A 方向为零方向。要求零方向应选择距
离适中、通视良好、呈像清晰稳定、俯仰角和折光影
响较小的方向。
将经纬仪安置于 O 站，对中整平后按下列步骤进
行观测：
（１）盘左位置，瞄准起始方向 A，转动度盘变换
为“归零差”，其目的是为了检查水平度盘在观测过程中是否发生变动。“归零差”不能超过允许限 值（J2 级经纬仪为 12″，J6 级经纬仪为 18″）。
以上操作称为上半测回观测。 （４）盘右位置，按逆时针方向旋转照准部，依次瞄准 A、D、C、B、A 目标，分别读取水平 度盘读数，记入记录表中，并算出盘右的“归零差”，称为下半测回。上、下两个半测回合称为一测 回。 (５)限差，当在同一测站上观测几个测回时，为了减少度盘分划误差的影响，每测回起始方向的 水平度盘读数值应配置在(180°/n+60′/n)的倍数(n 为测回数)。在同一测回中各方向 2c 误差(也就是 盘左、盘右两次照准误差)的差值，即 2c 互差不能超过限差要求(J2 级经纬仪为 18″)。表 3-2 中的数 据是用 J6 级经纬仪观测的，故对 2c 互差不作要求。同一方向各测回归零方向值之差，即测回差，也 不能超过限值要求（J2 级经纬仪为 12″，J6 级经纬仪为 24″）。 10．测水平角时对中的目的是什么？整平的目的是什么？用光学对中器对中、整平的操作方法如何？ 对中的目的是使仪器的中心与测站的标志中心位于同一铅垂线上。 整平的目的是使仪器的竖轴铅垂，水平度盘水平。 采用光学对中器进行对中，应与整平仪器结合进行，其操作步骤如下： （１）将仪器置于测站点上，三个脚螺旋调至中间位置，架头大致水平。使光学对中器大致位 于测站上，将三脚架踩牢。 （２）旋转光学对中器的目镜，看清分划板上的圆圈，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）伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。 （５）用脚螺旋精确整平管水准管转动照准部 90゜，水准管气泡均居中。 （６）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。 （７）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。 11．什么叫竖直角？用经纬仪测竖直角的步骤如何？ 在同一竖直面内视线和水平线之间的夹角称为竖直角或称垂直角。 在测站上安置仪器，用下述方法测定竖直角： １．盘左位置：瞄准目标后，用十字丝横丝卡准目标的固定位置，旋转竖盘指标水准管微动螺 旋，使水准管气泡居中或使气泡影像符合，读取竖盘读数 L，并记入竖直角观测记录表中。用竖角 计算公式，计算出盘左时的竖直角，上述观测称为上半测回观测。 ２．盘右位置：仍照准原目标，调节竖盘指标水准管微动螺旋，使水准管气泡居中，读取竖盘 读数值 R，并记入记录表中。用所推导好的竖角计算公式，计算出盘右时的竖角，称为下半测回观 测。 上、下半测回合称一测回。 12．根据水平角观测原理，经纬仪应满足哪些条件？如何检验这些条件是否满足？怎样进行校正？ 其检验校正的次序是否可以变动？为什么？ 根据水平角和竖直角观测的原理，经纬仪的设计制造有严格的要求。如：经纬仪旋转轴应铅垂， 水平度盘应水平，望远镜纵向旋转时应划过一铅垂面等。它有四条主要轴线，分别是： 水准管轴（LL）：通过水准管内壁圆弧中点的切线； 竖轴（VV）：经纬仪在水平面内的旋转轴； 视准轴（CC）：望远镜物镜中心与十字丝中心的连线； 横轴（HH）：望远镜的旋转轴（又称水平轴）。 经纬仪应满足的主要条件列于下表：

角度测量

角度测量

3 角度测量 §3.4 水平角和竖直角测量方法 3.4.1 水平角测量
⑵ 方向观测法 方向观测法成果计算 计算两倍照准差( c)值 ①计算两倍照准差(2c)值 2c=盘左读数 -(盘右读数±180° ) c=盘左读数 盘右读数±180° 盘左读数2c=盘左读数-(盘右读数±180°) 2c=盘左读数- 盘右读数±180° 盘左读数
当测角精度要求较高时，往往要观测几个测回，为也 当测角精度要求较高时， 往往要观测几个测回， 减少度盘分划误差的影响，各测回间应根据测回数n， 按 减少度盘分划误差的影响， 各测回间应根据测回数n 180°/n变换水平度盘位置。 180°/n变换水平度盘位置。 变换水平度盘位置
工程测量学
3 角度测量 §3.4 水平角和竖直角测量方法 3.4.1 水平角测量
计算的结果称为方向值。起始方向有两个平均值， 计算的结果称为方向值。起始方向有两个平均值，应将此两数 方向值 再次平均，作为起始方向的方向值，并括以括号。 再次平均，作为起始方向的方向值，并括以括号。 竖直角测量方法 3.4.1 水平角测量
3 角度测量 §3.1 角度测量原理 3.1.2 竖直角测量原理
刻度盘和在刻度盘上读数的 根据以上分析，经纬仪须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标 根据以上分析，经纬仪须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标 观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上， 。观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能 使之水平 为了瞄准不同方向， 水平。 使之水平。为了瞄准不同方向，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转 俯仰。 也能高低俯仰 当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直 动，也能高低俯仰。当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直 面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度 盘读数。 盘读数。

第3章角度测量

第3章角度测量

一、 LL ⊥ VV的检验与校正
目的： 使仪器满足照准部水准管轴垂直于仪器竖轴 的几何条件，使仪器整平后，保证竖轴铅直，水平度盘保 持水平。 LL不竖直，偏离小角α ，称为竖轴误差
检校方法同水准仪圆水准器的检校
51
二、 CC ⊥ HH的检校 1、目的：当横轴水平时，望远镜绕横轴旋转，其视准 面应是与横轴正交的铅垂面。 视准误差：视准轴于横轴之间夹的小角C。 对水平方向目标，正倒镜读数之差即为2C
7
2. 主要设备 望远镜 竖盘 读数指标 3. 原理 视线和水平线投影在竖 盘上的读数，其中水平线方 向读数为一常数，由图可得 α ＝90°－ L 其中，L－－竖盘读数
8
4. 天顶距
① 定义：在同一竖直面内某一方向线与天顶方向之间
夹角称天顶距，用z表示。
② z= 90°- α
③ 范围： 0° ～ 180°
计算βR = bR – aR= 71º 56´30″，称为下半测回角值。
（6）一测回角值计算：


L
R
2
7156'33"
31
2、度盘配置 当测角精度要求较高时，可以观测n个测回，取其平 均值作为水平角观测的最后结果。 目的：减少水平度盘分划误差。 每个测回应按180º /n的角度间隔变换水平度盘位置 。如 测4个测回，则每测回起始方向分别设置成略大于0º 、45º 、 90º 、135º 。 3、观测限差 DJ6 上、下半测回之差 ≤|40″|
第三章 角度测量
本 章 提 要
角度测量是测量工作的基本内容之一。它包 括水平角测量和竖直角测量。本章主要讲述角度测 量的基本原理、光学经纬仪的构造及测角方法、经 纬仪的检验校正、经纬仪测角误差分析和经纬仪测

第三章 角度测量

第三章 角度测量

十字分化板
圆水准轴
二.经纬仪读数
J6的读数方法： 1. 精确照准目标。
2. 调节采光镜，开始读数。
二.经纬仪读数
J2的读数方法：
1. 2. 3. 4. 精确照准目标。 改变换像手轮。 调节采光镜，调测微器。 开始读数。 30°28′12″
32°24′34″
二.经纬仪读数
电子经纬仪： 采用光电扫描度盘将角度值 变为电信号，利用电子技术测角 ，最后再将电信号转换为角度值 ，使测角能自动显示、自动记录 和自动传输数据，从而完成自动 化测角的全过程，这种经纬仪称 为电子经纬仪。
三.方向观测法
1.适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。 2.观测步骤：（如下图，有四个观测方向）
①上半测回 选择一明显目标 A 作为起 始方向（零方向），用盘左瞄 准 A ，配置度盘，顺时针依次 观测 A 、 B 、 C 、 D 、 A 。 ②下半测回 倒镜成盘右，逆时针依次 观测 A 、 D 、 C 、 B 、 A 。
水平角观测的误差和精度
一.概述
一、水平角观测的误差
1、仪器误差
2、对中误差
3、目标偏心误差
4、照准误差与读数误差
5、外界条件的影响
二.仪器误差
1) 水平度盘偏心误差：是指水平度盘分划中心与 照准部旋转中心不重合，称为水平度盘偏心。 水平度盘偏心对水平度盘读数的影响可采用盘左盘 右观测取平均值的方法来消除或减弱其影响。
竖角α与天顶距Z的关系为
+ -
天顶距和高度角统称为竖直角。 高度角,习惯上又称为竖角，也称为垂直角。
90
水平方向

α=90°－Z
光学经纬仪及基本操作
一.光学经纬仪的分类
经纬仪按测角精度，分为： DJ0.7 DJ1 DJ2 DJ6 光学经纬仪： 光学玻璃 DJ15 度盘，采用光学法读数。 DJ20 电子经纬仪： 电子度盘，

第三章角度测量

第三章角度测量
①盘左(正镜)：β L=bL-aL ，上半测 回(A→B)；
②盘右(倒镜)：β R=bR-aR ，下半测回 (B→A)；
③上、下半测回合称一测回，计算一 测回平均角值：
L R
(3-3)
2
工程测量学
3 角度测量
测回法用盘左、盘右观测，可以消除仪器某些系统误差对测角的影响，校 核观测结果和提高观测成果精度。同一测回中，上、下半测回角值之差和各测回 间角值之差均不应超过相应细则、规范所规定之容许值(±40″)。否则应重测， 如各较差合乎要求，则分别取平均值。
• 掌握角度测量的基本原理； • 掌握光学经纬仪的构造及测角（水平角和竖直角）方法； • 自学经纬仪的检验校正； • 自学经纬仪测角误差分析和经纬仪测角注意事项； • 了解电子经纬仪的构造；
工程测量学
3 角度测量
§3.1 角度观测原理
一、水平角观测原理：
水平角是指地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上的夹角
工程测量学
3 角度测量
经纬仪系列技术参数和用途
技术项目
经纬仪等级
DJ1
DJ2
一测回水平 方向中误差
1
2
DJ6 6
望远镜有效 孔径不小于
60mm
40mm
望远镜放大 倍数不小于
30倍
28倍
水准管 水平度盘 分划值 垂直度盘
6/2mm 10/2mm
20/2mm 20/2mm
当测角精度要求较高时，往往要观测几个测回，为也减少度盘分划误差的 影响，各测回间应根据测回数n，按180°/n变换水平度盘位置。
工程测量学
3 角度测量
⑵ 方向观测法 ——当一个测站上需要测量的方向数多于两个时，应

第三章角度测量


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。
角度测量仪器是光学经纬仪，它能测量水平角 和竖直角。水平角用于求算地面点的坐标和两点 间的坐标方位角，竖直角用于求算高差或将倾斜 距离换算成水平距离。
3-1.角度测量原理
水平角测量原理
? 水平角 ——过一点到两个目标的方向线垂直投
影到水平面上所成的夹角。水平度盘
? 0?≤? ≤360?。
a
? =c-a
《测量学》课件
潍坊学院 建筑工程系
第三章 角度测量
主要内容：
水平角和竖直角测量原理，DJ6、 DJ2型光学 经纬仪的使用，水平角和竖直角的观测、计算方 法，角度测量的误差分析。
主要目的：
了解经纬仪测角原理，掌握测量水平角和竖直 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、中丝法施测竖直角的观测 方法、经纬仪各轴线间应满足的几何条件。
DJ6型光学经纬仪
读数窗视场 上面为水平度盘；下面为竖直度盘。
DJ6型光学经纬仪
分微尺测微 ——利用度盘刻度线，在分微尺 上读数。
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。
? 当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一 竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高 低不同的目标有相同的水平度盘读数。
3-2. DJ6型光学经纬仪
? 1、分类：
按读数系统区分： 光学经纬仪、游标经纬仪、电子经纬仪
按其精度等级划分 : ? DJ07、DJ1、DJ2（精密光学经纬仪） ? DJ6、DJ15（普通光学经纬仪）等 ? 下标数字表示该仪器水平方向测量一测回

角度测量 ppt课件


五、注意事项 六、上交资料：每人上交一份实训报告。
第三节 角度测量方法
一、水平角测量
(一)测回法
竖直度盘位于望远镜视准轴方向左侧的，为盘左，也称正镜；竖直度 盘位于视准轴方向右侧的，为盘右，也称倒镜。
测回法多用于观测两个方向之间的单水平角。分为上半测回和下半测 回，上、下半测回合称为一测回。
仪器可围绕竖轴水平旋转，竖轴插入轴座 的轴套中，并用轴座固定螺旋紧固。
(二)照准装置
包括望远镜(物镜、
目镜及对应的螺旋、粗 竖直 瞄器、十字丝分划板)、 度盘
支架(横轴)和转动控制
装置(水平制动、微动； 反光镜
垂直制动、微动螺旋)。 补偿器锁
紧轮
望远镜围绕横轴可垂直 水平度盘
翻转。
基座锁紧 轮(固定螺旋)
和DJ15等五个级别 其中D和J分别为“大地测量”和“经纬仪”的拼音的第一个
字母 级别中的数字表示仪器的精度，即一测回水平方向中误差的
平均数 本章主要介绍TDJ6E型光学经纬仪
一、TDJ6E型光学经纬仪的基本构造
(一)对中整平装置 包括基座(轴座、轴座固定螺旋、脚螺旋)、
垂球或光学对中器、水准器(圆水准器和管水准 器)。
技巧：气泡移动方向与左手大拇指移动方向一致。 用光学对点器对中时，对中和整平会相互影响，应 反复调整，直至两者都满足。
3.瞄准 用十字丝单竖丝精确瞄准标杆底部的中央。 如果看不到标杆的底部，可用双竖丝夹住直立 的标杆。 4.读数 读数前应熟悉仪器的读数装置和读数方法， 分清水平度盘和竖直度盘。用分微尺测微器读 数时，估读至0.1'(6")。
a和c，则圆心角为 =c-a，就是水平角∠A1B1C1的值。
二、竖直角的概念和测量原理

测量学第3章-角度测量

74
2.照准部
望远镜十字丝
13
(三) 水平度盘和垂直度盘 3.水平度盘
度盘由光学玻璃高精度刻划而制成
水平度盘
顺时针0°～ 360°刻度；
仪器整平，水平度盘水平；
水平度盘与照准部脱离；
改变度盘位置，要使用
复测扳手或
度盘变换手轮。
水平度盘
垂直度盘和水平度盘类似，
0B
270B
位置垂直于水平度盘。
180B
74
90B
14
(四) 度盘读数装置和读数方法
4.J6经纬仪的 读数装置
J6经纬仪的读数装置 13 读数光路：
由反光镜采光，经
过一系列棱镜反射，
19
20
12
穿越垂直度盘、水平
9
10
11
18
17 15
度盘和光学分微尺，
14 1 2 16
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
最终到达读数显微镜
8
成像，进行度盘读数。
7 4
6
22 23
24
25
盘左 瞄准J，读数j左 b左=k左-j左
瞄准K，读数k左
b
盘右 瞄准K，读数k右 b右=k右-j右
瞄准J，读数j右
B
精度要求：β左-β右 < ±40"
测站
取: b=(b左+b右)/2
水平角β是从起始方向(即第1方向)顺时针转
到第2方向所成的角度，观测时必须首先确定起始
方向， 然后按照“测回法”的次序观测。
DJ1 ≤ ±1
60mm
30× 6/2mm 10/2mm
经纬仪等级
DJ2
DJ6
≤ ±2

《测量学》第三章角度测量

竖直读盘 反光镜 测微轮
换像手轮
水平读盘 反光镜
（二） 经纬仪的操作
1、光学对中
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。
B
2、整平(leveling) 要求：1格
C
H L C V
H L
L’
L’
V
一、经纬仪轴线应满足的条件
1、VV⊥LL ——照准部水准
C
管轴的检校。
2、HH⊥十字丝竖丝——十字 H
H C V L
丝竖丝的检校
3、HH⊥CC ——视准轴的检
L
校
V
L’
L’
4．HH⊥VV
——横轴
C
的检校
5．竖盘指标差应为零 — —指标差的检校 6．光学垂线与VV重合 — —光学对中器的检校 7. LL∥VV——圆水 准器的检验与校正(次 要)
水平角(horizontal
竖直角(vertical
angle)测量
angle)测量
（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。 范围：顺时针00~3600
O
a
A b
B
β＝b－a
a o b
270 0
180
x
90
2、计算公式
1 （1）指标差: x ( L R 360) 2 1 或 x ( 右 左） 2
对于顺时针注记的：
正确的竖直角α=(90°+x) -L=α左+x
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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 。
• 1、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。
•
=090 ，仰角为正，俯角为负。 天顶 A
0°
270°
ZC
ZA
A
C
水平线
B
90 ° 180°
铅 垂 线
C
3-5. 竖直角观测
2、竖直度盘及竖直角观测计算
竖盘装置包括竖直度盘、竖盘指标水准管、 竖盘指标水准管微动螺旋。 测微尺的零分划线是竖盘读数的指标。 (1)竖直度盘的构造特点
竖直角观测记录手簿(中丝法)
测 目 站 标
竖 盘 位 置 3 左 A 右 O 左 96 23 36 263 35 48 -6 23 36 274 15 48 +4 15 48 竖 竖盘读数 半测 回 4 85 43 42 5 +4 16 18 +4 16 03 -15 直
• 盘读数，最后再照准零方向A ，称为下半测回归 零，此为下半测回。 B D
A 零方向
C
E
3-4. 水平角观测
(2)方向观测法的计算： a.计算上下半测回归零差(即两次瞄准零方 向A的读数之差). b.计算两倍照准差2c 值： 2c=盘左读数-（盘右读数±180°） c.计算各方向的平均读数 平均读数=1/2[盘左读数+（盘右读数±180°）] d.计算各方向归零后的方向值 e.计算各测回归零方向值的平均值
• 1. 主要部件及作用 • (1)基座 • 用于支承仪器,连接 三脚架,悬挂垂球或光学 对中, 利用三个脚螺旋可 整平仪器。 • (2)照准部 • (3)水平度盘 • 0~360度顺时针刻 划，最小分划值为1度
DJ6型光学经纬仪
• (1)基座
• 基座是支承整个仪器的底座。 • 脚螺旋用于整平仪器。
DJ6型光学经纬仪
再转动测微轮 竖直度盘 L=107°00'+01'50"
3-3 DJ2型光学经纬仪
• DJ2光学经纬仪构造
DJ2型光学经纬仪
DJ2型光学经纬仪
DJ2级经纬仪读数方法：一般采用对径重合读数
法：转动测微轮，使上下分划线精确重合后读数。
DJ2型光学经纬仪
DJ2经纬仪读数镜中窗口，上横列窗口为度盘 窗口，读数为142°40′00″，左侧竖列窗口 测微器窗口，读数为7′13.8″ ，完整读数为 142°47′13.8″ 。
+6
+3 +12 +6 +12 +6 +12
92 26 09
145 17 38 0 00 12 90 02 24 121 47 30 182 28 21 235 19 54
92 26 00
145 17 29
92 25 58
145 17 30
O
0 00 00 31 45 06 92 25 57 145 17 30
操作步骤： • 粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微 动精确瞄准。 • 用竖直微动完成瞄准。 • 尽量瞄准目标下部，减少由于目标不 垂直引起的方向误差。
3-4. 水平角观测
3-4. 水平角观测
• 2、测回法：用于两个目标方向之间的水
平角观测。
步骤：
(1) 安置仪器于测站O点，对中、整平 (2)上半测回：盘左，LA (3)下半测回：盘右，RB
DJ6型光学经纬仪
读数窗视场 上面为水平度盘；下面为竖直度盘。
DJ6型光学经纬仪
分微尺测微——利用度盘刻度线，在分微尺 上读数。
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。
DJ2型光学经纬仪
3-4. 水平角观测
• 1、DJ6型光学经纬仪的基本操作
• （1）经纬仪安置： • 对中——将仪器中心安置在过测 站点的铅垂线上。 对中误差3mm。 可用垂球对中和光学对中器对中
C A
B
3-4. 水平角观测
• 垂球对中步骤： • 粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测 站中心12cm内； • 精确对中：稍微松开连接螺旋，在脚架 • 头上移动(不能旋转)仪器，使垂球尖精 • 确对中测站标志中心，旋紧连接螺旋。 • 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； • 垂球尖尽量接度要求较高时，往往要观测几个 测回，为了减少度盘分划误差的影响，各 测回间应根据测回数n，按180°/n变换水 平度盘位置。各测回角值差≤24″（J6经纬 仪）。 • 安置水平度盘读数的方法：于盘左位置先 瞄准左方目标，然后用水平度盘位置变换 手轮拨动水平度盘，对准所需读数。
3-4. 水平角观测
1）、分微尺测微器及其读数方法
DJ6型光学经纬仪的读数设备包括：度盘、光路系 统及测微器。 测微器形式 分微尺式的测微器 度盘最小分划值1°，分微尺总长为1°，分 成六大格，每格10′，再分成十小格，每小格1′， 可估读到6″。 测微装置 读取度盘分和秒的设备。 基本原理 读数L= L0+ΔL=水平度盘读数+测微器读数
LB RA
上半测回和下半测回构成一测回。 (4) 若β左- β右≤40″，认为观测合格。此时可取
测回法观测水平角记录手簿
竖 盘 位 置
测 目 站 标
水平度盘读数
半测回角值
一测回平均角值 备注
A 左 O B A B 右
0 20 12 42 25 18 42 45 30 180 20 30 222 45 42 42 25 12 42 25 15
DJ6型光学经纬仪
• (3)水平度盘
• 水平度盘由光学玻璃制成
• 顺时针0360刻度； • 仪器整平，水平度盘水平； • 水平度盘与照准部相互脱离； 当照准部转动时，水平度盘并不随之转动。 • 改变度盘位置，要使用度盘变换手轮。 0 270 90 180
DJ6型光学经纬仪
• 3、读数设备及方法
3、方向观测法：用于两个以上目标方向
的水平角观测
(1)操作步骤：
盘左位置：瞄准零方向A ，按顺时针旋转照准部，依次照准B、 C、D各目标方向，分别读取水平度盘读数，最后再观测零 方向A ，称为上半测回归零，以上称为上半测回。
B D
A 零方向
C
E
3-4. 水平角观测
• 盘右位置：先照准零方向A ，按逆时针方向依次 照准D 、C 、B 各目标方向，分别读取水平度
2
C D
A
90 02 24
270 02 18
+6
90 02 21
作业：
1. 何谓水平角? 取值范围多少?
2. DJ6型光学经纬仪由哪几个部分组成?
3. 经纬仪安置包括哪两个内容?怎样进行? 4. 试述测回法操作步骤、记录计算及限差规 定? 5. 测量水平角时，为什么要用盘左、盘右两
个位置观测?
3-5.竖直角观测
3-4. 水平角观测
光学对中步骤： 对准、调平、整平、对中
打开三脚架，装上经纬仪； 1.固定三脚架一脚，双手持脚架 另二脚并不断调整其位置，同时观 测光学对点器十字分划，使其基 本对准测站标志，踩实脚架； 2.伸缩三脚架，调平仪器，使圆 气泡居中； 3.调脚螺旋，精确整平仪器，并通 过在脚架头上移动仪器，精确对中。 4.有时必须反复上述两步的操作。

3-5. 竖直角观测
(3)竖直角观测的方法
a.在测站点O 安置仪器，对中、整平。 b.盘左位置：用望远镜十字丝的中丝切于目标
A 点，转动竖盘水准管微动螺旋使竖盘
水准管气泡居中，读取竖盘读数L。
c.盘右位置：再瞄准目标A 点，转动竖盘水准管 微动螺旋使竖盘水准管气泡居中，读取竖盘读数R。
d.根据竖盘注记型式，确定竖直角的计算公式。