角度测量

null《测量学》学习辅导《测量学》学习辅导《测量学》 同济大学 测量与国土信息工程系 第三章第四章第三章第四章第三章 角 度 测 量提要一水平角与垂直角观测原理提要一水平角与垂直角观测原理§3-1水平角与垂直角观测原理◆水平角观测原理 ◆垂直角观测原理两种角度 水平角 用于确定点的平面位置（计算坐标） 竖直角 用于两点间高差计算、斜距改正成平距 测角仪器 经纬仪、电子全站仪1.水平角观测原理1.水平角观测原理一.水平角观测原理水平角——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。0360。 2.垂直角观测原理2.垂直角观测原理二.垂直角观测原理垂直角——在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与 水平视线的夹角(也叫竖直角)。 =0  90  ，仰角为正，俯角为负。提要二光学经纬仪的构造 及度盘读数提要二光学经纬仪的构造 及度盘读数●经纬仪的等级 和用途 ● DJ6经纬仪的构造 ● DJ2经纬仪§3-2经纬仪的构造及度盘读数null经纬仪系列技术参数和用途二.经纬仪的基本结构二.经纬仪的基本结构有照准器或望远镜 望远镜可以在竖直面内转动。望远镜+竖盘+水平度盘的指针=照准部 水平度盘静置在基座上 水准器+脚螺旋>整平游标经纬仪游标经纬仪早期的经纬仪 金属度盘 用游标+放大镜读数 松开制动螺旋，有关部件可以转动。旋紧了制动螺旋后有关部件不可以自由转动，但微动螺旋开始起作用，使有关部件精细转动，便与视准轴精确瞄准目标。提要二光学经纬仪的构造 及度盘读数提要二光学经纬仪的构造 及度盘读数 ● DJ6经纬仪光学经纬仪提要二光学经纬仪的构造 及度盘读数提要二光学经纬仪的构造 及度盘读数 ● T2经纬仪光学经纬仪电子经纬仪电子经纬仪基本结构与光学经纬仪相同；操作 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 也基本相同。 用微电子技术自动取得度盘的读数， 从而可以经微电脑进一步加工计算二. DJ6经纬仪的构造二. DJ6经纬仪的构造三.DJ6经纬仪的构造基座、照准部、水平度盘、读数装置1.基座1.基座(一).基座脚螺旋用于整平仪器2.照准部2.照准部(二).照准部照准部(水平)制动、微动 望远镜(竖直)制动、微动 圆水准器 8/2mm； 管水准器30  /2mm 望远镜：倒像，2630倍， 目镜调焦，物镜调焦， 粗瞄准器，十字丝 读数显微镜 竖盘部分 光学对点器 复测扳手或度盘变换器 望远镜十字丝3.水平度盘3.水平度盘(三).水平度盘水平度盘由光学玻璃制成 顺时针0  360 刻度； 仪器整平，水平度盘水平； 水平度盘与照准部相互脱离； 改变度盘位置，要使用复测 扳手或度盘变换手轮。4.J6经纬仪的 读数装置4.J6经纬仪的 读数装置(四).J6经纬仪的 读数装置图3-5 J6经纬仪度盘读数光路读数光路J6光学经纬仪读数J6光学经纬仪读数J6光学经纬仪读数两种读数测微装置：分微尺测微和平行玻璃板测微度盘上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  。 读数时，秒数必须估读。 估读至0.1格，因此， 估读的秒数都应是6″的 倍数。水平度盘读数： 73  04  24″1.分微尺测微——利用度盘刻度线，在分微尺上读数。光学经纬仪的读数-测微系统光学经纬仪的读数-测微系统测微尺的0分划线是“指标线” 测微尺60格的长度=度盘相邻分划线象间隔的宽度b).平行玻璃板测微b).平行玻璃板测微2.平行玻璃板测微 ——利用测微手轮，用指标线读数平行玻璃板与分微尺由测微手 轮控制。转动测微手轮，使度 盘像移动，则移动量可在 分微尺上读出。平行玻璃板最大调节范围为30分， 分微尺全长刻度也等于30分。 操作时，调节测微手轮，使度盘 某度(或某30分)的刻度线居中于 双线读数指标，双指标线所夹刻 度的度数 (或30分)加上分微尺 读数，即为该方向的读数。图3-8 平行玻璃板测微器水平度盘读数： 92 ⁰ 17′28″DJ2光学经纬仪的读数DJ2光学经纬仪的读数主要特点 （1）采用度盘对径重合读数法，以消除度盘偏心 误差影响。 （2）通过转动测微手轮，操纵测微装置，使度盘上 相差180度的刻度线一一对应重合，而对应刻 度线相对移动过的量，可在分微尺上读取。 （3）水平度盘读数和竖直度盘读数由换像手轮控 制，分别单独显示。四.DJ2光学经纬仪的读数水平角观测水平角观测§3-3水平角观测一.经纬仪的安置 对中——整平——瞄准——读数掌握对中、整平的目的、方法与要求。 瞄准方法：用竖丝对准竖立于测点的标志中心。 操作：粗瞄，制动，然后用微动螺旋完成 精确瞄准。二.水平角观测 掌握测回法观测水平角的仪器操作方法、观测 程序和记录。 了解“方向观测法”的使用场合、作业程序与 记录。对中对中一.经纬仪的安置整平整平(二).整平——使仪器纵轴铅垂，水平度盘与横 轴水平，竖盘位于铅垂面内。整平误差<1格。光学对中步骤光学对中步骤光学对中步骤：对准、调平、整平、对中打开三脚架，装上经纬仪； 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；调 节脚螺旋，使光学对点器精确对 准测站标志； 伸缩三脚架(二脚)，调平仪器， 使圆气泡居中； 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。 有时必须反复上述三步的操作。瞄准瞄准(三) .瞄准—用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。操作步骤： 粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。 用水平微动完成瞄准。 尽量瞄准目标下部，减少由于目标不垂直引起的 方向误差。测回法观测水平角测回法观测水平角水平角观测方法 (一).测回法观测程序： 盘左 瞄准J，读数j左 瞄准K，读数k左 盘右 瞄准K，读数k右 瞄准J，读数j右 角是从起始方向(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。 水平角总是第2方向读数减去第1方向读数而得。水平角观测记录水平角观测记录起始方向第一个读数应调成0⁰（或180⁰/N，N为测回数）； 分、秒数写足二位； 改数时按有关规则。 一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘位置。水平角观测记录（测回法）741906741924741915水平角观测记录大角水平角观测记录大角水平角观测记录（测回法） 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 中盘右C读数小于A读数，不够减时，应 加360后再减。2142312214225421423031801118343412方向观测法方向观测法(二).方向观测法 一个测站观测4个或4个以上方向时，采用 方向观测法，也称“全圆测回法”。方向观测法方向观测法垂直角观测垂直角观测§3-4 垂直角观测◆垂直角观测原理 ◆竖盘构造特点 ◆垂直角计算公式 ◆竖盘指标差垂直角观测原理垂直角观测原理垂直角观测原理垂直角——在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视 线与水平视线的夹角(也叫竖直角)。 =0⁰90⁰ ，仰角为正，俯角为负。垂直角的主要用途垂直角的主要用途垂直角的主要用途竖盘构造特点竖盘构造特点一.垂直度盘构造构造特点 竖盘随望远镜一起转动。 竖盘与读数指标相互脱离。 竖盘气泡居中，指标铅垂。1.     1.铅垂线；2.竖盘；3.望远镜物镜；4. 横轴；5. 竖盘水准管微动螺旋；6.支架外壳；7.水准管观察镜；8.竖盘水准管；9. 望远镜目镜；10. 竖盘水准管支架；11.竖盘读数棱镜；12.竖盘读数透镜. 竖盘构造特点竖盘构造特点一.垂直度盘构造构造特点 竖盘随望远镜一起转动。 竖盘与读数指标相互脱离。 竖盘气泡居中，指标铅垂。 视线水平、指标铅垂时，竖盘读数为常数： 盘左时一般 L0=90⁰ ，盘右时一般 R0=270⁰ 。确定垂直角的计算公式确定垂直角的计算公式二.垂直角的计算图3-28 竖盘读数与垂直角计算根据度盘刻度形式，确定竖直角计算公式，保证仰角为 正、俯角为负。确定垂直角的计算公式确定垂直角的计算公式确定垂直角的计算公式图3-28 竖盘读数与垂直角计算根据度盘刻度形式，确定竖直角计算公式，保证仰角为 正、俯角为负。确定垂直角的计算公式确定垂直角的计算公式确定垂直角的计算公式图3-28 竖盘读数与垂直角计算根据度盘刻度形式，确定竖直角计算公式，保证仰角为 正、俯角为负。null270900180270901800竖直角观测计算逆时针注记顺时针注记抬高望远镜时，读数增大抬高望远镜时，读数减小 竖盘指标差竖盘指标差◆竖盘指标差——竖盘水准管气泡居中时，读数指 标线与铅垂线的夹角三竖盘指标差三竖盘指标差三竖盘指标差如果水准管气泡居中后指标线偏离标准位置x，则竖直度盘“盘左读数”+“盘右读数”≠360°；其差数=2x。X称为竖直度盘的“指标差”null270901800三.竖盘指标差x◆竖盘指标差——竖盘水准管气泡居中时，读数指 标线与铅垂线的夹角null902700180竖盘指标差计算x竖盘指标差竖盘指标差◆竖盘指标差——竖盘水准管气泡居中时，读数指 标线与铅垂线的夹角竖盘指标差◆盘左盘右观测竖直角取平均，可消除指标差的影响。垂直角观测记录垂直角观测记录I垂直角必须带“ ”号。垂直角观测记录经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正§3-5经纬仪的检验与校正一.经纬仪的轴线及其应满足的条件目的：使经纬仪各轴线间保持正确的 几何关系经纬仪的轴线经纬仪的轴线 横轴 HH 视准轴 CC 水准管轴 LL 竖轴 VV 圆水准轴 L′L′经纬仪的轴线图3-30 经纬仪的轴线轴线间应满足的条件轴线间应满足的条件 ◆水准管轴垂直于竖轴 LL⊥VV ◆圆水准轴平行于竖轴 L′L′∥VV ◆十字竖丝垂直于横轴 竖丝⊥HH ◆视准轴垂直于横轴 CC⊥HH ◆横轴垂直于竖轴 HH⊥VV 轴线间应满足的条件经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正二.经纬仪的检验与校正 校正项目 校正目的 1.平盘水准管的检验与校正 LL⊥VV 2.圆水准器的检验与校正 L′L′∥VV(次要) 3.视准轴的检验与校正 CC⊥HH 4.横轴的检验与校正 HH⊥VV 5.十字竖丝垂直于横轴 6.竖盘指标差的检验与校正 7.光学对中器的检验与校正◆掌握各项目的校正原理与方法经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 1.平盘水准管的检验与校正 检验：初步整平仪器，转动照准部使水准管平行于一对脚螺旋，相对转动这对脚螺旋，使水准管气泡居中。目的：使平盘水准管轴垂直于纵轴。LL⊥VV　然后将照准部旋转180°，如果气泡仍居中，说明水准管轴垂直于纵轴。如果气泡偏离中心，应进行校正。经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 1.平盘水准管的检验与校正 检验：初步整平仪器，转动照准部使水准管平行于一对脚螺旋，相对转动这对脚螺旋，使水准管气泡居中。目的：使平盘水准管轴垂直于纵轴。LL⊥VV　然后将照准部旋转180°，如果气泡仍居中，说明水准管轴垂直于纵轴。如果气泡偏离中心，应进行校正。经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 1.平盘水准管的检验与校正 校正：相对地转动平行于水准管的一对脚螺旋，使气泡向中央移动偏歪格数的一半；　 目的：使平盘水准管轴垂直于纵轴。LL⊥VV经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 1.平盘水准管的检验与校正 校正：然后用校正针拨动水准管一端的校正螺丝，使气泡完全居中。这项检验校正需反复进行几次，直到照准部旋转180°后水准管气泡的偏歪在一格以内。 　 目的：使平盘水准管轴垂直于纵轴:LL⊥VV经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正2.圆水准器的检验与校正目的：使圆水准管轴平行于纵轴。 L′L ′∥VV　 检验：根据校正后的平盘水准管整平仪器，使纵轴铅垂；此时圆水准器的气泡如果不居中，则需要校正。 校正：用校正针拨动圆水准器底下的校正螺丝，使气泡居中。 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正3 十字丝纵丝垂直于横轴的检验和校正 目的：仪器整平后，十字丝的纵丝在铅垂平面内，横丝水平。 　 检验：以十字丝的交点瞄准目标点P，旋转垂直微动螺旋，如果P点相对于十字丝上下移动的轨迹离开纵丝，则需要校正。 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正3-1十字丝纵丝垂直于横轴的检验和校正 　校正：旋下目镜处的十字丝环外罩，松开十字丝环固定螺丝，转动十字丝环，直至旋转垂直微动螺旋时P点始终在纵丝上移动为止。最后转紧十字丝环固定螺丝。 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正3-2视准轴垂直于横轴的检验和校正 目的：视准轴垂直于横轴。　检验：选择AB两点 盘左，先照准A点，倒转望远镜得B1盘右，先照准A点，倒转望远镜得B2 若B1，B2不重合则有此误差 校正： 在B2附近标出扣除c影响后的B点，平移十字丝使视准轴照准B3点经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正4横轴的检验和校正 目的：使横轴垂直于纵轴 　检验在离墙面10～20m处安置经纬仪，整平仪器后，瞄准墙面高处一点P（其仰角宜在30°左右），制动照准部，然后大致放平望远镜，在墙面定出一点A，再以盘右瞄准P点，放平望远镜，在墙面定出一点B，如果A点与B点重合，则横轴垂直于纵轴；若A，B相距大于5mm，则需要进行校正。经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正4.横轴的检验和校正 目的：使横轴垂直于纵轴 　需要进行校正。由于横轴校正设备密封在仪器内部，该项校正应由仪器维修人员进行。 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正5.指标差的检验与校正 目的：消除指标差　检验：盘左、盘右观测竖直角，计算竖盘指标差，如果x的绝对值大于60''，则需要进行指标差的校正。 指标差的校正方法如下：以盘右瞄准原目标，转动竖盘水准管微动螺旋，将原垂直度盘读数调整到指标差校正后的读数（原读数加或减指标差），拨动竖盘水准管校正螺丝，使气泡居中；反复检校，直至指标差小于规定的数值为止。 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正6.光学对中器的检验与校正 目的：光学对中器的视准轴与竖轴重合　§3-6 测角误差分析§3-6 测角误差分析经纬仪的轴系误差 经纬仪的照准部上有三条轴： 视准轴C 横轴H 水准管轴L 另有旋转中心o1 基座上有竖轴V 度盘有分划线中心o和旋转中心o’ 它们相互之间应满足的关系：L⊥V，C⊥H，H⊥V；o、o1 、 o’三点重合。 一、照准部偏心差o1 与 o不重合 一、照准部偏心差o1 与 o不重合不良影响：照准部转向不同的方向时，此误差对读数的影响也不同。检验：（无法自己校正） 在360°范围内均匀布置目标， 盘左，盘右照准目标并取读数。若读数差不等则存在此误差。用盘左和盘右测量水平角取平均数时可以抵消此误差的影响。 度盘偏心差：o’ 与 o不重合 度盘偏心差：o’ 与 o不重合经纬仪的水平度盘靠摩擦力静止在基座上。可以让它绕基座竖轴套的外侧转动。由于加工误差的影响，其转动中心可能与度盘的分划线中心不重合。 J6经纬仪水平度盘只有一个指标线，所以读数受“度盘偏心差”和“照准部偏心差”影响。J2的读数方式相当于在度盘直径的两端各有指标线，每照准一次目标，两端指标线都参与读数，相当于取其平均数为最终读数。这样就可以避免上述两个偏心差的影响。盘左和盘右测量水平角时偏心差对平均数也将没有影响。二、经纬仪轴系误差的影响 （一）视准轴误差C不⊥H二、经纬仪轴系误差的影响 （一）视准轴误差C不⊥H不良影响： 在绕横轴旋转时视准轴画出圆锥面。从而给方向带来误差为 视准轴误差C不⊥H 视准轴误差C不⊥H 在绕横轴旋转时视准轴画出圆锥面。从而给方向带来误差为 给水平角带来误差为 用盘左和盘右测量水平角时C不⊥H的误差对平均数将没有影响。（二）横轴误差：H不⊥V（二）横轴误差：H不⊥V不良影响：视准轴画出斜面。从而对方向的影响为 εi=i×tgα； 对水平角的影响为Δ=i×(tgα1-tgα2)用盘左和盘右测量水平角时H不⊥V的误差对平均数也将没有影响。设盘左时横轴高于标准位置，则盘右时它将低于标准位置（三）竖轴误差： L不⊥V（三）竖轴误差： L不⊥V不良影响：V轴无法铅垂轴V倾斜，则它将使水平度盘随方向而变化其倾斜度。这种倾斜不因盘左盘右而变化其符号。水准管轴误差： L不⊥V水准管轴误差： L不⊥V不良影响：V轴无法铅垂竖轴V倾斜，则它将使水平度盘随方向而变化其倾斜度。这种倾斜不因盘左盘右而变化其符号。竖轴倾斜带来的误差无法用盘左盘右观测的操作方法消除。水准管轴误差： L不⊥V水准管轴误差： L不⊥V竖轴V倾斜，则它将使水平度盘随方向而变化其倾斜度。这种倾斜不因盘左盘右而变化其符号。三、仪器对中误差和目标偏心误差的影响三、仪器对中误差和目标偏心误差的影响1仪器对中误差的影响2、目标偏心差的影响2、目标偏心差的影响设A为测站点，B为目标点，但照准标志在B’点。e1为目标偏心距。它对观测 方向值影响为 三联脚架法是削弱这种误差影响的好方法三联脚架法三联脚架法在导线点上连续安置3~4个三脚架带基座，用单个的光学对点器使之对中整平。 在基座中可以依次插入经纬仪和觇牌。这时“对中”的精度可达0.1mm。可以避免偏心误差的传布。但算得的坐标与实地点位仍有偏差，算得的方位角相对于实地也有偏差。水平角观测的误差分析水平角观测的误差分析四、水平角测量误差来源与处理方法1.仪器误差：仪器校正的残余误差 视准轴误差（CC⊥HH） 盘左盘右观测取平均消除 横轴误差 （HH⊥VV） 盘左盘右观测取平均消除 竖轴误差 （LL⊥VV） 盘左盘右观测取平均不能 抵消，仔细整平。2.仪器安置误差：对中误差，整平误差 对中误差：边长较短时采用光学对中。 整平误差：管水准器气泡偏离中心应小于1格。观测 目标垂直角较大时，应特别注意。误差来源与处理方法误差来源与处理方法3.标杆倾斜误差 竖直标杆，观测时尽量瞄准目标底部4.观测误差：瞄准误差，估读数误差5.外界因素：温度引起仪器轴线变化，热辐射引起 视线跳动，土壤松软使仪器安置不稳定◆选择有利观测时间，设法避开不利条件； ◆尽量缩短一测回的观测时间，采取观测方法减弱与 时间成正比的误差。