測(cè)量學(xué)第3章測(cè)角

1、內(nèi)容提要內(nèi)容提要 水平角測(cè)量原理水平角測(cè)量原理 水平角測(cè)量方法水平角測(cè)量方法 豎直角測(cè)量原理及方法豎直角測(cè)量原理及方法 角度測(cè)量誤差分析角度測(cè)量誤差分析水平角測(cè)量水平角測(cè)量豎直角測(cè)量（垂直角測(cè)量）豎直角測(cè)量（垂直角測(cè)量）3.1 3.1 水平角測(cè)量原理水平角測(cè)量原理3.2 3.2 經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)3.3 3.3 水平角測(cè)量方法水平角測(cè)量方法3.4 3.4 豎直角測(cè)量原理及方法豎直角測(cè)量原理及方法3.5 3.5 經(jīng)緯儀檢驗(yàn)校正經(jīng)緯儀檢驗(yàn)校正3.6 3.6 角度測(cè)量誤差分析角度測(cè)量誤差分析1 照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部2 水平度盤水平度盤v水平度盤：水平度盤：順時(shí)針方向刻有順時(shí)針方向刻有0到到360的分劃線，

2、用來測(cè)量水平角。的分劃線，用來測(cè)量水平角。v水平度盤轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置：水平度盤轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置：度盤變度盤變化手輪。化手輪。v望遠(yuǎn)鏡：望遠(yuǎn)鏡：v讀數(shù)顯微鏡：讀數(shù)顯微鏡：v照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管：照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管：v光學(xué)對(duì)中器：光學(xué)對(duì)中器：v豎直度盤：豎直度盤：3 基座基座v中心鎖緊螺旋中心鎖緊螺旋v腳螺旋腳螺旋讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)顯微鏡經(jīng)緯儀1目鏡目鏡水平制動(dòng)、水平制動(dòng)、微動(dòng)螺旋微動(dòng)螺旋經(jīng)緯儀2望遠(yuǎn)鏡上下制望遠(yuǎn)鏡上下制動(dòng)螺旋動(dòng)螺旋望遠(yuǎn)鏡上下微望遠(yuǎn)鏡上下微動(dòng)螺旋動(dòng)螺旋 豎直度盤豎直度盤豎直指標(biāo)水準(zhǔn)豎直指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋管微動(dòng)螺旋水平制動(dòng)、水平制動(dòng)、微動(dòng)螺旋微動(dòng)螺旋光學(xué)對(duì)中器光學(xué)對(duì)中器讀數(shù)窗反光鏡讀數(shù)窗反光鏡讀數(shù)窗反光鏡讀數(shù)

3、窗反光鏡豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管反光鏡管反光鏡HV01234560123456二、讀數(shù)設(shè)備與讀數(shù)方法11211389881125454890518讀數(shù)練習(xí)讀數(shù)練習(xí)HV0123456012345623427327223421062730242電電子子經(jīng)經(jīng)緯緯儀儀一、經(jīng)緯儀的安置一、經(jīng)緯儀的安置1、對(duì)中對(duì)中使得度盤中心處于角頂點(diǎn)的鉛使得度盤中心處于角頂點(diǎn)的鉛垂線上垂線上12312一、經(jīng)緯儀的安置2、整平整平使得度盤處于水平位置上使得度盤處于水平位置上123121212121233333經(jīng)過反復(fù)幾次最終使經(jīng)過反復(fù)幾次最終使長(zhǎng)水準(zhǔn)管氣泡長(zhǎng)水準(zhǔn)管氣泡在任在任意位置處于意位置處于居中居中大花桿大花桿 小

4、花桿和覘標(biāo)小花桿和覘標(biāo)經(jīng)緯儀的十字絲分劃板經(jīng)緯儀的十字絲分劃板雙絲雙絲單絲單絲中絲中絲下絲下絲上絲上絲瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)經(jīng)緯儀認(rèn)識(shí)與使用錄像經(jīng)緯儀認(rèn)識(shí)與使用錄像二、水平角測(cè)量方法1 1、測(cè)回法測(cè)回法適用于觀測(cè)兩個(gè)方向之間的單角適用于觀測(cè)兩個(gè)方向之間的單角2 2、方向法（全圓測(cè)回法）方向法（全圓測(cè)回法）適用于觀測(cè)兩個(gè)以上的方向適用于觀測(cè)兩個(gè)以上的方向ABABCDOn 盤左和盤右盤左和盤右盤左盤左/ /正鏡正鏡: :盤右盤右/ /倒鏡倒鏡: :n 測(cè)回測(cè)回n 配盤配盤三、測(cè)回法測(cè)量水平角OABu 觀測(cè)方法觀測(cè)方法經(jīng)緯儀置于經(jīng)緯儀置于盤左盤左位置，位置，配盤配盤倒鏡倒鏡，置于，置于盤右盤右位置位置(1

5、)(1)測(cè)回法的步驟測(cè)回法的步驟1、盤左盤左位置，瞄準(zhǔn)左邊的目標(biāo)位置，瞄準(zhǔn)左邊的目標(biāo)A點(diǎn)。點(diǎn)。配置度盤配置度盤在在0度或稍大于度或稍大于0度，讀數(shù)度，讀數(shù) 記于手簿。記于手簿。左a4、逆時(shí)針逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)左邊的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)左邊的目標(biāo)A點(diǎn)，讀點(diǎn)，讀數(shù)數(shù) ，并記錄。，并記錄。右a左b2、順時(shí)針順時(shí)針旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，瞄準(zhǔn)右邊的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，瞄準(zhǔn)右邊的目標(biāo)B點(diǎn)，點(diǎn)，讀數(shù)讀數(shù) 記于手簿。記于手簿。左左左ab 得到上半測(cè)回的半測(cè)回角值得到上半測(cè)回的半測(cè)回角值3、倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，、倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，盤右盤右位置，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)位置，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)右邊的目標(biāo)部，瞄準(zhǔn)右邊的目標(biāo)B點(diǎn)，讀數(shù)點(diǎn)，讀數(shù) 記

6、錄。記錄。右b5、恢復(fù)盤左位置，重新、恢復(fù)盤左位置，重新配盤配盤，進(jìn)行下面的測(cè)回。，進(jìn)行下面的測(cè)回。右右右ab 2/ )(右左得到下半測(cè)繪的半測(cè)回角值得到下半測(cè)繪的半測(cè)回角值由上由上/下半測(cè)回角值計(jì)算測(cè)回角值下半測(cè)回角值計(jì)算測(cè)回角值018027090oBA左o)(aA)(bB180027090oBA右o)(aA)(bB測(cè)站測(cè)站豎盤豎盤位置位置目標(biāo)目標(biāo)讀數(shù)讀數(shù)半測(cè)回角半測(cè)回角一測(cè)回均值一測(cè)回均值均值均值左左右右左左右右O（1）ABAB0 01 0685 36 18180 01 24 265 36 3090 00 36175 35 42270 00 48355 35 48ABABO（2）85 35

7、 1285 35 0685 35 0685 35 0085 35 0985 35 0385 35 06ABo上半測(cè)回上半測(cè)回下半測(cè)回下半測(cè)回一個(gè)測(cè)回一個(gè)測(cè)回第二測(cè)回要按第二測(cè)回要按(180/m)配盤配盤三、測(cè)回法測(cè)量水平角三、測(cè)回法測(cè)量水平角注意及說明注意及說明v測(cè)回間要配盤；測(cè)回間要配盤；v上、下兩個(gè)半測(cè)回照準(zhǔn)部的水平旋轉(zhuǎn)方向，上、下兩個(gè)半測(cè)回照準(zhǔn)部的水平旋轉(zhuǎn)方向， 照準(zhǔn)目標(biāo)的順序不同；照準(zhǔn)目標(biāo)的順序不同；v上、下兩個(gè)上、下兩個(gè)半測(cè)回角值之差半測(cè)回角值之差小于小于36秒；秒；v各測(cè)回的角度互差各測(cè)回的角度互差應(yīng)小于應(yīng)小于24秒；秒；v記錄時(shí)，記錄時(shí)， 分、秒一般都要記兩位；分、秒一般都要記兩

8、位；v計(jì)算時(shí)，取平均值的原則是計(jì)算時(shí)，取平均值的原則是“奇進(jìn)偶不進(jìn)奇進(jìn)偶不進(jìn)”。經(jīng)緯儀角度測(cè)量錄像經(jīng)緯儀角度測(cè)量錄像四、經(jīng)緯儀認(rèn)識(shí)與使用（實(shí)驗(yàn)四四、經(jīng)緯儀認(rèn)識(shí)與使用（實(shí)驗(yàn)四） 目的：了解經(jīng)緯儀構(gòu)造，掌握其使用方法。目的：了解經(jīng)緯儀構(gòu)造，掌握其使用方法。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： （1 1）了解經(jīng)緯儀各部件的構(gòu)造及其作用。）了解經(jīng)緯儀各部件的構(gòu)造及其作用。 （2 2）進(jìn)行經(jīng)緯儀安置（對(duì)中、整平）、瞄準(zhǔn)與）進(jìn)行經(jīng)緯儀安置（對(duì)中、整平）、瞄準(zhǔn)與讀數(shù)。讀數(shù)。 （3 3）用測(cè)回法練習(xí)測(cè)量水平角。）用測(cè)回法練習(xí)測(cè)量水平角。五、全圓測(cè)回法測(cè)量水平角 盤左盤左：配盤，順時(shí)針觀測(cè)配盤，順時(shí)針觀測(cè) 盤右盤右： 逆時(shí)針

9、觀測(cè)逆時(shí)針觀測(cè)ABCDA（歸零歸零）ABCDAABCDO零方向零方向u 觀測(cè)方法觀測(cè)方法歸零歸零n計(jì)算兩倍照準(zhǔn)誤差計(jì)算兩倍照準(zhǔn)誤差2C2C值值( (J6J6不要求不要求) )2C=2C=盤左讀數(shù)盤左讀數(shù)-(-(盤右讀數(shù)盤右讀數(shù)180 180 0 0) )n計(jì)算各方向的平均讀數(shù)計(jì)算各方向的平均讀數(shù)平均讀數(shù)平均讀數(shù)=盤左讀數(shù)盤左讀數(shù)+(+(盤右讀數(shù)盤右讀數(shù)1801800 0) /2) /2n計(jì)算歸零后的方向值計(jì)算歸零后的方向值各方向的平均讀數(shù)零方向的讀數(shù)各方向的平均讀數(shù)零方向的讀數(shù)n計(jì)算各測(cè)回歸零后的方向值的平均計(jì)算各測(cè)回歸零后的方向值的平均n計(jì)算各水平角的值計(jì)算各水平角的值全圓測(cè)回法記錄全圓測(cè)回

10、法記錄測(cè)測(cè)站站目目標(biāo)標(biāo)盤左盤左L盤右盤右R平均讀數(shù)平均讀數(shù)歸零后方歸零后方向值向值各測(cè)回歸各測(cè)回歸零方向平零方向平均值均值水平角值水平角值 OABCDA 0 01 0671 52 06145 30 48210 12 12 0 01 24180 01 1830 12 06325 30 48251 52 00180 01 12OABCDA 90 01 24 161 52 06 235 30 54 300 12 24 90 01 36270 01 24120 12 1855 30 48341 52 00270 01 180 01 0971 52 03145 30 48210 12 090 01 21

11、90 01 21161 52 03235 30 51300 12 2190 01 30(0 01 15)0 00 0071 50 48145 29 33210 10 54(90 01 26)0 00 0071 50 37145 29 25210 10 550 00 0071 50 42145 29 29210 10 5471 50 4273 38 4764 41 25n方向觀測(cè)和計(jì)算同步進(jìn)行，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題方向觀測(cè)和計(jì)算同步進(jìn)行，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題儀器半測(cè)回歸零差一測(cè)回內(nèi)2C互差同一方向值各測(cè)回互差J21218 12 J62424 水平角方向法觀測(cè)的技術(shù)要求水平角方向法觀測(cè)的技術(shù)要求3.13.1水

12、平角測(cè)量原理水平角測(cè)量原理3.23.2經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)3.33.3水平角測(cè)量方法水平角測(cè)量方法3.43.4豎直角測(cè)量原理及方法豎直角測(cè)量原理及方法3.53.5經(jīng)緯儀檢驗(yàn)校正經(jīng)緯儀檢驗(yàn)校正3.63.6角度測(cè)量誤差分析角度測(cè)量誤差分析()A指標(biāo)水準(zhǔn)管指標(biāo)水準(zhǔn)管反光鏡反光鏡090180270090180270090180270090180270090180270900270180090180270270180900090180270090180270L左左=90L090180270090180270R右右=R270：090180270i含指標(biāo)差的計(jì)算公式090180270090180270L=(

13、90+ i)Li含指標(biāo)差的計(jì)算公式090180270090180270R=R(270+i)i HV01234560123456讀數(shù)設(shè)備與讀數(shù)方法11211389881130512884836測(cè)測(cè)站站目目標(biāo)標(biāo)豎盤豎盤位置位置豎盤讀數(shù)豎盤讀數(shù)半測(cè)回半測(cè)回角值角值指標(biāo)指標(biāo)差差一測(cè)回一測(cè)回角值角值A(chǔ)B盤左盤左87 52 182 07 42盤右盤右272 07 302 07 302 07 36AC盤左盤左93 16 543 16 54盤右盤右266 43 243 16 363 16 45-6+93.13.1水平角測(cè)量原理水平角測(cè)量原理3.23.2經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)3.33.3水平角測(cè)量方法水平角測(cè)量方

14、法3.43.4豎直角測(cè)量原理及方法豎直角測(cè)量原理及方法3.53.5經(jīng)緯儀檢驗(yàn)校正經(jīng)緯儀檢驗(yàn)校正3.63.6角度測(cè)量誤差分析角度測(cè)量誤差分析一、經(jīng)緯儀的幾何軸系一、經(jīng)緯儀的幾何軸系1：照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸（：照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸（LL）2：望遠(yuǎn)鏡：望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸（CC ）3：儀器：儀器豎軸（豎軸（ VV）4：儀器橫軸：儀器橫軸（ HH ）5：豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管水準(zhǔn)軸（：豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管水準(zhǔn)軸（L L ）LLHHCCVVL L 二、軸系應(yīng)滿足的幾何條件二、軸系應(yīng)滿足的幾何條件 1：照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸：照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸 （LL VV） 2：十字絲豎絲垂直于橫軸（豎絲：十字絲豎絲垂直于橫軸（豎絲 HH

15、 ） 3：視準(zhǔn)軸垂直于：視準(zhǔn)軸垂直于橫軸（橫軸（CC HH） 4：橫軸：橫軸垂直于豎軸（垂直于豎軸（ HH VV） 5：豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管水準(zhǔn)軸垂直于指標(biāo)線：豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管水準(zhǔn)軸垂直于指標(biāo)線 （L L 指標(biāo)線）指標(biāo)線）三、經(jīng)緯儀檢校三、經(jīng)緯儀檢校1 、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢校、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢校 LL VV ？水準(zhǔn)管軸水準(zhǔn)管軸水平度盤水平度盤豎軸豎軸2、十字絲垂直于橫軸的檢校、十字絲垂直于橫軸的檢校 豎絲豎絲 HH ？ 檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)方法： 精平儀器，在儀器前方適當(dāng)位置懸精平儀器，在儀器前方適當(dāng)位置懸掛一垂球線，旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部照準(zhǔn)該線，若掛一垂球線，旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部照準(zhǔn)該線，若十字絲豎絲和垂球線完全重合，則滿足十

16、字絲豎絲和垂球線完全重合，則滿足條件；否則，應(yīng)校正。條件；否則，應(yīng)校正。 或瞄準(zhǔn)一清晰小點(diǎn)或瞄準(zhǔn)一清晰小點(diǎn)3、視準(zhǔn)軸垂直于橫軸的檢校視準(zhǔn)軸垂直于橫軸的檢校 CC HH ？18021mmC右右左左視準(zhǔn)軸誤差：視準(zhǔn)軸誤差：CAC180270090HHCO M左左 = M左左 + CCC180270090HHAOC M右 = M右 - C 4 、 橫軸垂直于豎軸的檢校橫軸垂直于豎軸的檢校 HH VV ？（一般由專業(yè)人員進(jìn)行校正一般由專業(yè)人員進(jìn)行校正）指標(biāo)差：指標(biāo)差：右右左左2136021RLi5 、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管檢校、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管檢校 L L 指標(biāo)線指標(biāo)線 ？一般指標(biāo)差的絕對(duì)值超過一般指標(biāo)差的絕對(duì)

17、值超過1時(shí)，應(yīng)予以校正。時(shí)，應(yīng)予以校正。180270090i180270090i3.13.1水平角測(cè)量原理水平角測(cè)量原理3.23.2經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)3.33.3水平角測(cè)量方法水平角測(cè)量方法3.43.4豎直角測(cè)量原理及方法豎直角測(cè)量原理及方法3.53.5經(jīng)緯儀檢驗(yàn)校正經(jīng)緯儀檢驗(yàn)校正3.63.6角度測(cè)量誤差分析角度測(cè)量誤差分析角度測(cè)量誤差及消除方法角度測(cè)量誤差及消除方法儀器誤差儀器誤差觀測(cè)誤差觀測(cè)誤差外界條件的影響外界條件的影響（一）儀器誤差（一）儀器誤差1 1、照準(zhǔn)部偏心誤差、照準(zhǔn)部偏心誤差產(chǎn)生情況產(chǎn)生情況：照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心與度盤分劃照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心與度盤分劃中心不重合中心不重合消除與減弱措施消

18、除與減弱措施：盤左盤右取平均值可盤左盤右取平均值可消除消除（一）儀器誤差（一）儀器誤差2 2、度盤刻劃誤差、度盤刻劃誤差產(chǎn)生情況：產(chǎn)生情況：度盤制造時(shí)產(chǎn)生度盤制造時(shí)產(chǎn)生消除與減弱措施：消除與減弱措施：變換度盤位置變換度盤位置（一）儀器誤差（一）儀器誤差3 3、視準(zhǔn)誤差、視準(zhǔn)誤差(c)(c)產(chǎn)生情況：產(chǎn)生情況：視準(zhǔn)軸不垂直于水平軸時(shí)產(chǎn)生視準(zhǔn)軸不垂直于水平軸時(shí)產(chǎn)生的誤差的誤差規(guī)律：規(guī)律：隨垂直角增大而增大隨垂直角增大而增大消除與減弱措施：消除與減弱措施：盤左盤右取均值可以消盤左盤右取均值可以消除除（一）儀器誤差（一）儀器誤差4 4、橫軸誤差、橫軸誤差產(chǎn)生情況產(chǎn)生情況：橫軸不水平橫軸不水平規(guī)律：規(guī)律

19、：隨垂直角增大而增大，對(duì)兩等高目隨垂直角增大而增大，對(duì)兩等高目標(biāo)觀測(cè)時(shí)誤差為標(biāo)觀測(cè)時(shí)誤差為0 0消除與減弱措施消除與減弱措施：盤左盤右取均值可以消盤左盤右取均值可以消除除（一）儀器誤差（一）儀器誤差5 5、縱軸誤差、縱軸誤差產(chǎn)生情況：產(chǎn)生情況：縱軸不鉛垂縱軸不鉛垂規(guī)律規(guī)律：隨垂直角增大而增大，與橫軸所處隨垂直角增大而增大，與橫軸所處的方向有關(guān)的方向有關(guān)消除與減弱措施消除與減弱措施：注意水準(zhǔn)管的精度與精注意水準(zhǔn)管的精度與精確整平確整平注意：注意：不能用盤左盤右取均值消除不能用盤左盤右取均值消除（二）觀測(cè)誤差（二）觀測(cè)誤差1 1、儀器對(duì)中誤差、儀器對(duì)中誤差產(chǎn)生情況產(chǎn)生情況：儀器中心與測(cè)站點(diǎn)不在同一鉛儀器中心與測(cè)站點(diǎn)不在同一鉛垂線上垂線上規(guī)律規(guī)律：偏心越大、邊越大，誤差越大偏心越大、邊