第三章經(jīng)緯儀與角度測(cè)量2012

面向21世紀(jì)多媒體課程教材

MultimediaTextbookSeriesfor21stCentury測(cè)量學(xué)研制欒喬林TelQ：1077723EMAIL163.com

luanqiaolin@前言本課件是在眾多測(cè)量學(xué)文字教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合我校多年來(lái)教學(xué)實(shí)踐及野外測(cè)量經(jīng)驗(yàn)研制而成。以文本、動(dòng)畫、語(yǔ)音、圖象、圖形和視頻為基本素材，借助多媒體工具，提供全新的教學(xué)手段，內(nèi)容充實(shí)、文字流暢。本課件分為測(cè)量基礎(chǔ)篇和地籍測(cè)量篇。適用于土地資源管理、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、園林、園藝、農(nóng)學(xué)、草業(yè)科學(xué)以及城市規(guī)劃、工程管理、土木工程、水電工程等專業(yè)。由于作者水平有限，錯(cuò)誤在所難免，懇請(qǐng)批評(píng)指正。課程目錄五、測(cè)量誤差的基本知識(shí)一、緒論

二、水準(zhǔn)測(cè)量

三、經(jīng)緯儀與角度測(cè)量

四、距離測(cè)量與直線定向測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)

十、施工測(cè)量九、地形圖的識(shí)讀與應(yīng)用八、大比例尺地形圖測(cè)繪七、GPS技術(shù)與應(yīng)用六、小地區(qū)控制測(cè)量第三章經(jīng)緯儀與角度測(cè)量一、角度測(cè)量原理五、豎直角測(cè)量四、水平角測(cè)量二、光學(xué)經(jīng)緯儀三、電子經(jīng)緯儀課程目錄本章目錄學(xué)習(xí)提示了解角度測(cè)量的儀器和工具重點(diǎn)掌握：

角度測(cè)量原理經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法角度的野外施測(cè)測(cè)量成果的處理掌握概念：

水平角、豎角、對(duì)中、整平、盤左、盤右、測(cè)回法、方向觀測(cè)法、豎盤指標(biāo)差經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄一、角度測(cè)量原理水平角測(cè)量原理豎直角測(cè)量原理經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄一、角度測(cè)量原理水平角測(cè)量原理水平角水平角測(cè)量原理經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄水平角

地面上一點(diǎn)到兩目標(biāo)方向線，垂直投影在水平面上所夾的角度。

地面上兩相交直線之間的夾角地水平面上的投影。

過(guò)兩方向線所作兩豎直面的二面角。水平角β：0°~360°經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄水平角測(cè)量原理β=b-a水平度盤鉛垂線經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄一、角度測(cè)量原理水平角測(cè)量原理豎直角測(cè)量原理豎直角豎直角測(cè)量原理經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄豎直角

地面上一點(diǎn)至觀測(cè)目標(biāo)的方向線與水平線之間的角度。

同一豎直面內(nèi)，傾斜視線與水平線間的夾角。豎直角α：－90°~+90°仰角α：0°~+90°（正）俯角α：0°~-90°（負(fù)）經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄豎直角測(cè)量原理豎角α

=

傾斜視線讀數(shù)

-水平視線讀數(shù)鉛垂線豎直度盤經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄經(jīng)緯儀應(yīng)具備的條件：1、圓盤中心必須處于角頂點(diǎn)的鉛垂線上；2、有一個(gè)能置于水平位置帶刻線的圓盤；3、望遠(yuǎn)鏡不僅能在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)?而且可以在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)以瞄準(zhǔn)不同方向不同高度的目標(biāo)；4、具有一個(gè)讀數(shù)設(shè)備。二、光學(xué)經(jīng)緯儀DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀DJ2級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄常用的光學(xué)經(jīng)緯儀：DJ07DJ1DJ2DJ6DJ15經(jīng)緯儀：用于測(cè)定水平角和豎直角的儀器。有光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀之分。二、光學(xué)經(jīng)緯儀DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造

照準(zhǔn)部水平度盤基座經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄照準(zhǔn)部水平度盤基座DJ6

級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄DJ6

級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄照準(zhǔn)部望遠(yuǎn)鏡橫軸豎直度盤讀數(shù)顯微鏡照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管豎軸光路系統(tǒng)經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄經(jīng)緯儀光路系統(tǒng)經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄水平度盤水平度盤0°~360°水平制動(dòng)螺旋水平微動(dòng)螺旋經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄水平度盤水平度盤轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置度盤變換手輪（方向經(jīng)緯儀）轉(zhuǎn)開保險(xiǎn)手柄，手輪推進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)打開保護(hù)蓋，手輪直接轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)測(cè)裝置（復(fù)測(cè)經(jīng)緯儀）扳上復(fù)測(cè)器，度盤與照準(zhǔn)部分離扳下復(fù)測(cè)器，度盤與照準(zhǔn)部一起轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)測(cè)器經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄基座軸套基座腳螺旋連接板經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄目鏡水平度盤基座讀數(shù)顯微鏡經(jīng)緯儀反光鏡反光鏡望遠(yuǎn)鏡上下制動(dòng)螺旋望遠(yuǎn)鏡上下微動(dòng)螺旋

豎直度盤豎直指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋水平制動(dòng)、微動(dòng)螺旋光學(xué)對(duì)中器二、光學(xué)經(jīng)緯儀DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀

DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法分微尺測(cè)微器及其讀數(shù)方法單平板玻璃測(cè)微器及其讀數(shù)方法經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄分微尺測(cè)微器及其讀數(shù)方法度盤

刻劃：0°~360°

格值：

1°測(cè)微尺刻劃：0°~1°

格值：

1′

估讀：1/10格＝6″196°54′30″經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄分微尺測(cè)微器及其讀數(shù)方法度盤

刻劃：0°~360°

格值：

1°測(cè)微尺刻劃：0°~1°

格值：

1′

估讀：1/10格＝6″89°06′30″經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄HV012345601234561121138988112°54′54″89°05′18″分微尺指標(biāo)線分微尺測(cè)微器及其讀數(shù)方法度盤刻劃：0°~360°

格值：1°測(cè)微尺刻劃：0°~1°

格值：1′

估讀：1/10格＝6″HV01234560123456234273272234°21′06″273°02′42″01234562013456

讀數(shù)練習(xí)11578787920134561161150123456115°26′42″78°17′06″115°58′24″79°04′12″VHHV單平板玻璃測(cè)微器及其讀數(shù)方法度盤

刻劃：0°~360°

格值：

30′測(cè)微尺刻劃：0′~30′

格值：

20″

估讀：1/4格＝5″度盤分劃應(yīng)位于雙指標(biāo)線中央。222°37′20″水平度盤經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄單平板玻璃測(cè)微器及其讀數(shù)方法度盤

刻劃：0°~360°

格值：

30′測(cè)微尺刻劃：0′~30′

格值：

20″

估讀：1/4格＝5″度盤分劃應(yīng)位于雙指標(biāo)線中央。87°19′30″豎直度盤經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄平行玻璃板測(cè)微器及讀數(shù)方法5108687888912112212312451086878889121122123124雙指標(biāo)線經(jīng)緯儀讀數(shù)經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄二、光學(xué)經(jīng)緯儀DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀DJ2級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)裝置讀數(shù)方法經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄讀數(shù)裝置對(duì)鏡符合數(shù)字讀數(shù)設(shè)備對(duì)鏡符合窗整10分倍數(shù)度盤整度值測(cè)微尺整分?jǐn)?shù)整10秒數(shù)倍數(shù)讀數(shù)指標(biāo)線經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄水平度盤讀數(shù)窗對(duì)鏡分劃符合經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄豎直度盤讀數(shù)窗對(duì)鏡分劃符合經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄讀數(shù)方法使對(duì)鏡分劃符合讀數(shù)對(duì)鏡符合窗整10分倍數(shù)度盤整度值測(cè)微尺分秒數(shù)讀數(shù)指標(biāo)線94°12′44″94°10′2′44″經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄水平度盤讀數(shù)256°01′54″對(duì)鏡分劃符合256°00′01′54″經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄豎直度盤讀數(shù)78°57′15.4″對(duì)鏡分劃符合78°50′7′15.4″經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄三、電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀簡(jiǎn)介電子經(jīng)緯儀測(cè)角原理經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄三、電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀簡(jiǎn)介

電子經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)特征測(cè)角方法步驟經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄

電子經(jīng)緯儀簡(jiǎn)介電子經(jīng)緯儀是一種用光電測(cè)角代替光學(xué)測(cè)角的儀器，可以直接測(cè)出水平角、豎直角、水平距離和高差。電子經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)、測(cè)角方法步驟與光學(xué)經(jīng)緯儀基本相同。經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄三、電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀簡(jiǎn)介電子經(jīng)緯儀測(cè)角原理

編碼度盤測(cè)角光柵度盤測(cè)角動(dòng)態(tài)測(cè)角原理經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄編碼度盤測(cè)角經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄光柵度盤測(cè)角經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄動(dòng)態(tài)測(cè)角原理經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄四、水平角測(cè)量經(jīng)緯儀的安置水平角觀測(cè)經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄四、水平角測(cè)量經(jīng)緯儀的安置

對(duì)中整平經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄對(duì)中對(duì)中的目的是使度盤中心與測(cè)站點(diǎn)在同一鉛垂線上。對(duì)中誤差：小于2mm經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄對(duì)中使用垂球?qū)χ袑?duì)中的目的是使度盤中心與測(cè)站點(diǎn)在同一鉛垂線上。對(duì)中誤差：小于3mm光學(xué)對(duì)中安置三腳架于測(cè)站安放經(jīng)緯儀腳螺旋使儀器對(duì)中升降腳架使圓氣泡居中腳螺旋精確整平儀器移動(dòng)經(jīng)緯儀進(jìn)行對(duì)中再精確整平、對(duì)中

以上各步需反復(fù)進(jìn)行經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄整平整平的目的是使水平度盤處于水平位置，儀器的豎軸處于鉛垂位置。左拇指法經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄整平整平誤差：小于半格經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄經(jīng)緯儀的十字絲分劃板瞄準(zhǔn)—用望遠(yuǎn)鏡豎絲精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)的標(biāo)志中心。操作步驟：

粗瞄、制動(dòng)、調(diào)焦消除視差、水平微動(dòng)精確瞄準(zhǔn)。用水平微動(dòng)完成瞄準(zhǔn)。盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)下部，減少由于目標(biāo)不垂直引起的方向誤差。瞄準(zhǔn)經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄單絲瞄準(zhǔn)經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄雙絲瞄準(zhǔn)經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄瞄準(zhǔn)經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄四、水平角測(cè)量經(jīng)緯儀的安置水平角觀測(cè)

測(cè)回法方向觀測(cè)法經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄測(cè)回法測(cè)回法用于兩個(gè)方向的單角測(cè)量。經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄測(cè)回法的步驟1、盤左位置，瞄準(zhǔn)左邊的目標(biāo)A點(diǎn)。配置度盤在0度或稍大于0度，讀數(shù)記于手簿。4、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)左邊的目標(biāo)A點(diǎn)，讀數(shù)，并記錄。2、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，瞄準(zhǔn)右邊的目標(biāo)B點(diǎn)，讀數(shù)記于手簿。以上為上半測(cè)回，得半測(cè)回角值3、倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，盤右位置，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)右邊的目標(biāo)B點(diǎn)，讀數(shù)記錄。5、恢復(fù)盤左位置，重新配盤，進(jìn)行下面的測(cè)回。以上為下半測(cè)回，得半測(cè)回角值且一測(cè)回角值018027090180027090測(cè)回法觀測(cè)步驟安置經(jīng)緯儀于測(cè)站O點(diǎn)盤左照準(zhǔn)左方向起始目標(biāo)A，水平度盤置零，讀實(shí)際讀數(shù)a盤左順時(shí)針照準(zhǔn)右方向目標(biāo)B，讀數(shù)b

β=b–a

上半測(cè)回縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，盤右照準(zhǔn)目標(biāo)B，讀數(shù)b′盤右逆時(shí)針照準(zhǔn)目標(biāo)A，讀數(shù)a′

β′=b′–a′

下半測(cè)回經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄測(cè)回法觀測(cè)精度兩個(gè)半測(cè)回角值之差≤36″β平均

=（β上

+β下）/2各測(cè)回間觀測(cè)角值之差≤24″

β平均

=（β1+β2+……

）/n經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄測(cè)回法觀測(cè)精度為了提高精度，削弱度盤刻劃誤差的影響，各測(cè)回的起始方向讀數(shù)應(yīng)變換180°/n，n為計(jì)劃觀測(cè)的測(cè)回?cái)?shù)。

例：n=3則180°/3＝60°第一測(cè)回 起始方向讀數(shù) 0°第二測(cè)回 起始方向讀數(shù) 60°第三測(cè)回 起始方向讀數(shù) 90°經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄測(cè)回法觀測(cè)記錄經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄測(cè)站豎盤位置目標(biāo)讀數(shù)半測(cè)回角一測(cè)回均值均值左右左右水平角觀測(cè)記錄O（1）ABAB001068536181800124

2653630900036175354227000483553548ABABO（2）853512853506853506853500853509853503853506方向觀測(cè)法方向觀測(cè)法適用于兩個(gè)以上方向水平角測(cè)量。經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄方向法觀測(cè)步驟上半測(cè)回觀測(cè)安置經(jīng)緯儀于測(cè)站O點(diǎn)，水平度盤置零，盤左照準(zhǔn)左方向起始目標(biāo)A，順時(shí)針?lè)较蛞来握諟?zhǔn)目標(biāo)B、C、A點(diǎn)（歸零），分別記錄各方向讀數(shù)。下半測(cè)回觀測(cè)縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，盤右照準(zhǔn)目標(biāo)A，逆時(shí)針?lè)较蛞来握諟?zhǔn)目標(biāo)C、B點(diǎn)，最后又回到A點(diǎn)分別記錄各方向讀數(shù)。

上下半測(cè)回合稱一個(gè)測(cè)回經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄方向法觀測(cè)計(jì)算歸零差在半測(cè)回中，兩次瞄準(zhǔn)起始方向A的讀數(shù)之差；稱為歸零誤差。

△歸零

=∣起始方向讀數(shù)-歸零方向讀數(shù)∣

一般不大于18″；

歸零差超限，應(yīng)重測(cè)。經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄方向法觀測(cè)計(jì)算2c的計(jì)算（c為照準(zhǔn)誤差）同一目標(biāo)的盤左讀數(shù)減去盤右讀數(shù)±180°之差;

2c=盤左讀數(shù)-(盤右讀數(shù)±180°)

2c一般不大于60″;若超限，可檢查重點(diǎn)方向，直到符合要求為止。經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄方向法觀測(cè)計(jì)算計(jì)算盤左、盤右觀測(cè)值的平均值

β平均

=(β盤左

+β盤右±180°)/2

歸零方向值計(jì)算以0°00′00″為起始方向的方向值，計(jì)算各目標(biāo)的方向值起始方向有兩個(gè)讀數(shù)，取其平均值為起始點(diǎn)的方向值；各目標(biāo)的方向值減去起始點(diǎn)方向的平均值。經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄方向法觀測(cè)計(jì)算計(jì)算各測(cè)回歸零方向平均值各測(cè)回同一方向的歸零方向值之差不得超過(guò)24″

；取其平均值作為各測(cè)回歸零方向的平均值；計(jì)算水平角用后一方向的方向平均值減去前一方向的方向平均值。

經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄方向法觀測(cè)記錄觀測(cè)方向不多于三個(gè)時(shí)，可以不歸零。經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄五、豎直角測(cè)量豎直度盤和讀數(shù)系統(tǒng)豎直角的計(jì)算豎直角觀測(cè)經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄五、豎直角測(cè)量豎直度盤和讀數(shù)系統(tǒng)

豎直度盤讀數(shù)系統(tǒng)豎盤指標(biāo)差經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄豎直度盤豎直度盤豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管軸豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋豎盤讀數(shù)指標(biāo)經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄讀數(shù)系統(tǒng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管豎盤讀數(shù)指標(biāo)豎盤隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而豎盤指標(biāo)不動(dòng)，因而可得望遠(yuǎn)鏡不同位置時(shí)的讀數(shù)，從而可以計(jì)算出不同位置時(shí)的豎角豎盤注記順時(shí)針注記逆時(shí)針注記經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄豎盤指標(biāo)差豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管豎盤讀數(shù)指標(biāo)當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線水平、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，指標(biāo)線讀數(shù)應(yīng)為90°或90°的整倍數(shù)，如豎盤指標(biāo)讀數(shù)與規(guī)定常數(shù)不符，其差值為豎盤指標(biāo)差。經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄五、豎直角測(cè)量豎直度盤和讀數(shù)系統(tǒng)豎直角的計(jì)算

豎直角的計(jì)算方法豎直角的計(jì)算規(guī)律經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄豎直角的計(jì)算方法α左=L始-L讀經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄豎直角的計(jì)算方法若起始讀數(shù)含有指標(biāo)差i,即L始=(90°+i)α左=(90°+i)

-L讀α左=90°-L讀+i=α左′+i經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄豎直角的計(jì)算方法α右=R讀-R始經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄豎直角的計(jì)算方法α右=R讀-(270°+i)若起始讀數(shù)含有指標(biāo)差i,即R始=(270°+i)α右=R讀-

270°-i=α右′+i經(jīng)緯儀與角度測(cè)量課程目錄本章目錄豎直角的計(jì)算方法不含指標(biāo)差i時(shí)

L始=90°

R始=270°α左=90°-L讀α右=R讀-270°α平均=（α左+

α右）/2含有指標(biāo)差i時(shí)

L始=90°+i

R始=270°+i

α左=(90°+i)-L讀α右=R讀-(270°+i)α平均=（α左+

α右）/2i

=（L讀+

R讀