理论任务8-竖直角测量方法及经纬仪检校

第三章角度测量测量地面点连线的水平夹角及视线方向与水平面的竖直角，称角度测量(angular observation)。

角度测量包括水平角和竖直角测量角度测量所使用的仪器是经纬仪(theodolite)和全站仪(total station)。

第一节角度测量概念一、水平角和竖直角1、水平角水平角(horizontal angle)是指地面一点到两个目标点连线在水平面上投影的夹角，它也是过两条方向线的铅垂面所夹的两面角。

竖直角范围：0～±90°OA三、经纬仪及其类型分三类：1、游标经纬仪2、光学经纬仪3、电子经纬仪第二节DJ级光学经纬仪6一、光学经纬仪的结构下图是北京光学仪器厂生产的DJ6级光学经纬仪。

一般将光学经纬仪(optical theodolite)分解为基座(tribrach)、水平度盘(horizontal circle)和照准部(alidade)三部分。

1-望远镜制动螺旋2-望远镜微动螺旋3-物镜4-物镜调焦螺旋5-目镜6-目镜调焦螺旋7-光学瞄准器8-度盘读数显微镜9-度盘读数显微镜调焦螺旋10-照准部管水准器11-光学对中器12-度盘照明反光镜13-竖盘指标管水准器14-竖盘指标管水准器观察反射镜15-竖盘指标管水准器微动螺旋16-水平方向制动螺旋17-水平方向微动螺旋18-水平度盘变换螺旋与保护卡19-基座圆水准器20-基座21-轴套固定螺旋22-脚螺旋1-望远镜制动螺旋2-望远镜微动螺旋3-物镜4-物镜调焦螺旋5-目镜6-目镜调焦螺旋7-光学瞄准器8-度盘读数显微镜9-度盘读数显微镜调焦螺旋10-照准部管水准器11-光学对中器12-度盘照明反光镜13-竖盘指标管水准器14-竖盘指标管水准器观察反射镜15-竖盘指标管水准器微动螺旋16-水平方向制动螺旋17-水平方向微动螺旋18-水平度盘变换螺旋与保护卡19-基座圆水准器20-基座21-轴套固定螺旋22-脚螺旋1 基座基座上有三个脚螺旋，一个圆水准气泡，用来粗平仪器。

§3-3 水平角观测
一、经纬仪的安置
对中 目的：经纬仪的纵轴与测站点中心的铅垂线重合 方法：⑴ 用垂球对中 ⑵ 用光学对中器对中 步骤：⑴安置三角架，目估初步对中； ⑵对中器调焦对中；（主要用架子腿和仪器在架头 平移来对中）调平对中再调平再对中。 ⑶对中和粗平同时进行。 整平 目的：经纬仪的纵轴严格铅垂 方法及步骤 照准部转到任何位置时，水准管气泡总是居中，容许偏差 小于1格。
（四）视准轴的检校
目的：CC⊥HH 检验
所偏离的角度C——视准误差 盘选一水平方向的目标P，盘左盘右分别观测读数L，R。
CC HH \
若 L R 180

20 ' '
则需要校正
校正：用水平微动螺旋，使盘右的水平度盘指数指向正 确值
R 1 2
R L 180 ，十字丝交点偏离目标P，拨动十字
以全圆顺时针为例：
令 L —盘左时，无指标差时度盘正确读数；
L 测 —盘左时，竖盘观测读数；
R —盘右时，无指标差时度盘正确读数；
R 测 —盘右时，竖盘观测读数。
左 90 L 90 L 测 x

右 R 270

1 2
x 1 2

R 侧 x 270
R 1 2


R
左
R 右 180

o
为了提高精度，可以在一个测站上对各个水平方向值观 测n个测回，则各个测回间应将水平度盘的位置改变 180°/n
§3-4 竖直角观测
一、竖直角的用途
1、将斜距化为平距
已知斜距S、竖直角α，计算平距D
2、三角高程测量

下半测回， 4、校核计算
右 b a
左 右 40
/n，以减小度盘分划误差的影响。
( 左 右 )
1 2
配置度盘： 为了提高测角精度， 需观测几个测回， 可根据据测回数 n 将起始方向读数改变 180°
三、方向观测法 在同一个测站上，需观测两个以上的方向时
L正 R正 180
（c=0）
1 c xc ( L R 180 ) 2 所以
校正：用水平微动螺旋，安置 丝，使交点对准目标 A。 （2）双重例镜法 在平坦地面选 A 点，距仪器另一端放一把 mm 分划的尺子整平仪器后，盘左瞄准 A，例转望远 镜在尺上取 B1，盘右瞄准 A，例镜在尺上取 B2，如 B1 与 B2 重合，则条件满足。
CC \ HH 所偏离的角度 C ——视准误差
1）平盘读数法 盘选一水平方向的目标 A，盘左盘右分别观测读数 L，R。
1 c ( L R 180 ) 2 则
若
c 10
，则不需校正。
因为视准误差对盘左，盘右平盘读数的影响大小相等，符号相反。
L正 L X c R正 R X c
四、横轴的检校 1、检验，距墙面 20~30m 处架仪器，选高处目标 （仰角大于 30°） ，盘左照准 A，放平望远 镜，在墙面上投出 A，例转望远镜，盘右照准 ，放平望远镜，在墙面上投出 B，如 A 与 B 重合， 则表明 HH VV ，否则要校正。
i 20
若 d 30m,
二、教学内容概况
（一） 、具体教学内容：
章 节 主 要 内 容 一般性了解内容 1、J6 经纬仪的构造 课时安排 2 §3-1 角度测量的原理 §3-2 J6 的构造及使用 §3-3 水平角测量 §3-4 竖直角测量 1、角度测量原理 2、J6 经纬仪的角度读数方法 1、水平角测量方法 2、竖直角测量方法

D—大地测量仪器 J—经纬仪 数字—测角精度，一测回方向观测中误差（秒）
3、经纬仪的分类
按读数系统分为：游标、光学、电子经纬仪。
目前建筑测量中使用较多的是光学经纬仪，一般 用DJ6，精度要求较高时用DJ2。
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§3.2 DJ6光学经纬仪
二、DJ6光学经纬仪的构造 DJ6光学经纬仪包括基座、度盘、照准部三大部分。
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30 12
左 第二 测回 O
N 158 52 30
M 270 10 N 338 52 18
右
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方向观测法
三、方向法测水平角（多个方向）
一个测站观测3个或3个以上方向时，采用方向观测法，也称 “全圆测回法”。 1、 观测步骤 （1）将经纬仪安置在O 点对中、整平； （2）盘左位置（上半测回）： ABCDA （3）盘右位置（下半测回）： ADCBA
度盘可减弱） 5、竖轴倾斜误差（盘左、盘右取平均不可消除， 精确整平可减弱）
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二、观测误差
1、仪器对中误差（与偏心距成正比，与视线边长成反比，当 水平角接近180˚时影响最大；精确对中可减弱） 2、目标偏心差（与偏心距成正比，与视线边长成反比；瞄准 目标底部可减弱） 3、仪器整平误差（精确整平，一测回内气泡偏离不 能超过2格，否则，测回间重新整平 ） 4、照准误差（精确瞄准）
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3、照准部
主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、竖 直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数设 备、水准器和光学对点器等组成。
望远镜 — 用于瞄准目标
圆水准器 — 用于粗略整平仪器
管水准器 — 用于精确整平仪器 光学对点器— 用于使度盘中心和测点 在同一铅垂线上 读数装置—用于读数