03.2-2角度測量 (1)課件講解

主講人：陳冉麗基礎(chǔ)測量3.2.1角度測量1角度測量原理2經(jīng)緯儀的分類及基本結(jié)構(gòu)3水平角測量4豎直角測量5經(jīng)緯儀的檢驗與校正6角度測量誤差及注意事項三、方向觀測法（目標(biāo)多于兩個）

1、操作步驟①安置儀器于測站點O，對中、整平；②正鏡（盤左），選擇零方向C，順時針依次照準(zhǔn)目標(biāo)：

D、A、B、C（歸零），讀數(shù)；

此為上半測回；③倒鏡（盤右），瞄準(zhǔn)零方向C，逆時針依次照準(zhǔn)目標(biāo)

B、A、D、C（歸零），讀數(shù)；此為下半測回；

DCABO盤左盤右A→B→C→D→A（歸零）A→D→C→B→AABCDO④歸零后方向值的計算：各方向平均讀數(shù)分別減起始方向平均讀數(shù)。2、記錄與計算(觀測記錄見表3.2)①半測回歸零差的計算:

半測回中零方向前、后兩次讀數(shù)之差Δ；（若Δ超限，應(yīng)及時重測）②計算2c值（兩倍視準(zhǔn)誤差）：

2c=盤左讀數(shù)-（盤右讀數(shù)±180?）若2c超限，應(yīng)及時重測。

③各方向平均讀數(shù)的計算：

2、記錄與計算(觀測記錄見表3.2)①半測回歸零差Δ的計算:

進(jìn)行歸零觀測目的：檢查度盤在觀測過程中是否發(fā)生變動；Δ=零方向歸零方向值-零方向起始方向值

對于DJ6經(jīng)緯儀，Δ限差為±18″DCABO返回2、記錄與計算②計算2c值（兩倍視準(zhǔn)誤差、J2儀器要求）：

2c=盤左讀數(shù)-（盤右讀數(shù)±180?）

2c本身為一常數(shù)，各方向2c

值的變化是觀測誤差引起的,故2c

的變化（最大值與最小值之差）可作為觀測質(zhì)量檢查的一個指標(biāo)。返回DBOCADCABO2、記錄與計算④歸零后方向值的計算：各方向平均讀數(shù)分別減起始方向平均讀數(shù)。限差要求：各測回同方向歸零方向值互差應(yīng)小于24″⑤各測回歸零后平均方向值的計算：

各測回歸零后方向值的平均值。⑥

水平角的計算：

相鄰方向值之差，即為相鄰方向所夾的水平角。方向觀測法限差的要求角值123456789?＇"方向觀測法觀測手簿測站覘點水平度盤讀數(shù)盤左盤右2c平均讀數(shù)一測回歸零方向值各測回平均方向值?＇"?＇"?＇"?＇"?＇""OO第1測回第2測回CDBACΔΔCABDC00054792748142311828846300004218000242592730322310010846061800018-12-6+30+18+18+24+24+18+18+30+12+24000397927391423109288461800030（00034）0000079270514230352884544

0000079265914230292884547

900106169275423231301846489001002700048349273642310019846362700036900057169274523231151846429000480000079265314230232884550

（900052）7926596303301461518711413-6-12表3.2方向法觀測水平角.wmv角值123456789?＇"方向觀測法觀測手簿測站覘點水平度盤讀數(shù)盤左盤右2c平均讀數(shù)一測回歸零方向值各測回平均方向值?＇"?＇"?＇"?＇"?＇""OO第1測回第2測回CDBACΔΔCABDC00054792748142311828846300004218000242592730322310010846061800018-12-6+30+18+18+24+24+18+18+30+12+24000397927391423109288461800030（00034）0000079270514230352884544

0000079265914230292884547

900106169275423231301846489001002700048349273642310019846362700036900057169274523231151846429000480000079265314230232884550

（900052）7926596303301461518711413-6-12表3.2方向法觀測水平角.wmv半測回歸零差，不大于18″各測回同方向歸零方向值互差應(yīng)小于24″四、水平角觀測注意事項l

儀器不受烈日直接曝曬、選擇有利觀測時間。l

精確對中和瞄準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)底部.尤其對短邊測角時對中要求更嚴(yán)格；瞄準(zhǔn)時盡可能地用十字絲交點瞄準(zhǔn)目標(biāo)點底部。l

注意儀器的整平。觀測目標(biāo)間高差較大時，須注意儀器的整平。l

記錄計算要及時、清楚.發(fā)現(xiàn)問題，立即重測。l

一測回觀測過程中，不得再調(diào)整照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管，若氣泡偏離中央較大（>1.5格）,須重新整平,重新觀測。l

選擇好零方向，應(yīng)考慮通視良好、距離適中、成像清晰、豎角較小的目標(biāo)l

各測回在起始方向的盤左位置要配置度盤

R=180°/n

n為測回總數(shù)完成下面全圓方向觀測法表格的計算：測站目標(biāo)水平度盤讀數(shù)2C平均讀數(shù)歸零方向值

各測回歸零方向平均值

盤左

盤右

O

A0°01′10″180°01′40″B9548152754830C15733053373310D2180730380720A001201800136Δ半測回歸零差測站目標(biāo)水平度盤讀數(shù)

2C平均讀數(shù)一測回歸零方向值

盤左

盤右

O

A0°01′10″180°01′40″-30″(0°01′26″)0°01′25″0°00′00″B9548152754830-15954822954656C15733053373310-515733081573142D2180730380720+1021807252180559A001201800136-1600128Δ

10″-4″角度測量實訓(xùn)安排實訓(xùn)五：方向法觀測水平角專題實訓(xùn)目的：1）掌握方向法觀測水平角的觀測方法。2）掌握方向法觀測水平角的記錄及計算方法。3）掌握方向法觀測水平角的各項限差要求。要求：每人在實習(xí)前準(zhǔn)備好記錄表格（備注中計算出各項限差）；實習(xí)完交實習(xí)記錄表（并附上方向法觀測水平角的方法）。角值123456789?＇"方向觀測法觀測手簿測站覘點水平度盤讀數(shù)盤左盤右2c平均讀數(shù)一測回歸零方向值各測回平均方向值?＇"?＇"?＇"?＇"?＇""OO第1測回第2測回CDBACΔΔCABDC00054792748142311828846300004218000242592730322310010846061800018-12-6+30+18+18+24+24+18+18+30+12+24000397927391423109288461800030（00034）0000079270514230352884544

0000079265914230292884547

900106169275423231301846489001002700048349273652310019846362700036900057169274523231151846429000480000079265314230232884550

（900052）7926596303301461518711413-6-12表3.2第四節(jié)豎直角測量90°

豎直角：在同一鉛垂面內(nèi)，某目標(biāo)方向的視線與水平線間的夾角，稱為豎直角，又稱傾角，用α表示。

鉛垂線水平線ACB0°180°270°范圍：-90°

+90°，仰角為正，俯角為負(fù)。豎直角測量原理一、豎直度盤構(gòu)造豎直度盤固定在望遠(yuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)軸（橫軸）上。主要由豎直度盤、豎盤指標(biāo)、（豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋），目前很多儀器用自動補(bǔ)償器代替了水準(zhǔn)管。

根據(jù)度盤的刻劃順序不同，分為順時針注記和逆時針注記兩種。

順時針注記刻劃：目鏡0°，物鏡180°180

270

0

90

盤左指標(biāo)線270

90

0

180

盤右指標(biāo)線

根據(jù)度盤的刻劃順序不同，分為順時針注記和逆時針注記兩種。

逆時針注記刻劃：目鏡180°，物鏡0°0

270

180

90

盤左指標(biāo)線270

90

180

0

盤右指標(biāo)線

１、豎直角計算公式順時針注記二、豎直角觀測與計算090180270L090180270盤左α左=90°－L１、豎直角計算公式順時針注記二、豎直角觀測與計算090180270R盤右090180270α右=R－270°

１、豎直角計算公式順時針注記豎盤盤左:

αL=90°－L（上半測回）盤右:

αR=R－270°（下半測回）一測回豎直角：

α=（αL+αR）/2=（R－L－180°）/2二、豎直角觀測與計算

逆時針注記豎盤刻劃：目鏡180°，物鏡0°

盤左:

αL=L－90°

（上半測回）盤右:

αR=270°－R（下半測回）一測回豎直角：

α

=（αL+αR）/2=（L－R+180°）/2

（L、R分別為盤左、盤右豎盤讀數(shù)）二、豎直角觀測與計算１、豎直角計算公式

豎直角計算的通用公式：（1）當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線往上仰，豎盤讀數(shù)增加時：

α=瞄準(zhǔn)目標(biāo)時的讀數(shù)－視線水平時的常數(shù)

（２）當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線往上仰，豎盤讀數(shù)減小時：

α=視線水平時的常數(shù)－瞄準(zhǔn)目標(biāo)時的讀數(shù)

對不同注記形式的度盤

，首先應(yīng)正確判讀視線水平時的常數(shù)，且同一儀器盤左、盤右的常數(shù)差為180?。2、觀測、記錄與計算豎直角觀測

①安置儀器，對中、整平；

②盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)某一位置，讀取豎盤讀數(shù)L；③盤右瞄準(zhǔn)原目標(biāo)位置，讀取豎盤讀數(shù)R。（以上盤左、盤右觀測構(gòu)成一個測回）記錄與計算(見表3.3)①分別計算盤左、盤右半測回豎直角，②計算盤左盤右的平均值作為一測回豎直角。測站目標(biāo)豎盤位置豎盤讀數(shù)半測回豎直角指標(biāo)差

"一測回豎直角

?＇"備注OPP＇左右左右?＇"?＇"71123628847009618422634100-12-9+184712-61851+184724+184700-61842-61900豎直角觀測手簿表3.3

αL=90°－LαR=R－270°豎盤指標(biāo)差：x=（

αR－αL

）/2α=（αL+αR）/2豎盤指標(biāo)差

當(dāng)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，盤左指標(biāo)線所指的度數(shù)不一定恰好就是90度或者0度，盤右不一定正好是270度或180度。即存在一個豎盤指標(biāo)差x。豎盤指標(biāo)差x也就是豎盤指標(biāo)位置不正確所引起的讀數(shù)誤差。三、豎盤讀數(shù)指標(biāo)差α=(90°+x)－L=α左+x090180270090180270盤左L三、豎盤讀數(shù)指標(biāo)差α=R－(270°+x)=α右-x090180270盤右090180270R三、豎盤讀數(shù)指標(biāo)差

盤左：α=(90°+x)－L=α左+x

盤右：α=R－(270°+x)=α右-x

兩式相加：α=?（α左+α右）=?（R-L-180°）兩式相減：豎盤指標(biāo)差x:

通過盤左、盤右豎直角取平均值，可以消除指標(biāo)差；對于DJ6經(jīng)緯儀，同一測站上不同目標(biāo)的指標(biāo)差互差或同方向各測回指標(biāo)差互差，不應(yīng)超過25"。三、豎盤讀數(shù)指標(biāo)差練習(xí)題：

用經(jīng)緯儀觀測某一目標(biāo)的豎直角，測得盤左讀數(shù)為71°44′12″，盤右讀數(shù)為288°16′12″，計算豎直角及指標(biāo)差。如用這臺儀器測得另一目標(biāo)的盤左讀數(shù)為92°12′36″，求其豎直角？α左=(90°+x)－Lα=?（α左

+α右）=?（R-L-180°）=18°16′00″=12″=-2°12′24″角度測量實訓(xùn)安排實訓(xùn)五：垂直角觀測專題實訓(xùn)目的：1）掌握垂直角的觀測方法。2）掌握垂直角的記錄及計算方法。要求：每人在實習(xí)前準(zhǔn)備好記錄表格（參考教材63頁）；實習(xí)完交實習(xí)記錄表（并附上垂直角的觀測方法）。第五節(jié)經(jīng)緯儀的檢驗與校正一、經(jīng)緯儀主要軸系應(yīng)滿足下述幾何條件:1、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于儀器豎軸(LL⊥VV)；2、十字絲縱絲應(yīng)垂直于橫軸；3、視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸(CC⊥HH)；4、橫軸應(yīng)垂直于儀器豎軸(HH⊥VV)；5、豎盤指標(biāo)差應(yīng)為零；6、光學(xué)對中器的視準(zhǔn)軸應(yīng)與儀器豎軸重合。經(jīng)緯儀的檢驗與校正（錄像）二、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢驗與校正LLVV？目的：當(dāng)照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡居中時，應(yīng)使水平度盤水平，豎軸鉛垂。

水準(zhǔn)管軸水平度盤豎軸（1）檢驗：用任意兩腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中，然后將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180°，若氣泡偏離1格，則需校正。（2）校正：用腳螺旋使氣泡向中央移動一半后，再撥動水準(zhǔn)管校正螺絲，使氣泡居中。此時若圓水準(zhǔn)器氣泡不居中，則撥動圓水準(zhǔn)器校正螺絲。

三、十字絲豎絲的檢驗校正1、檢驗①儀器整平②豎絲瞄準(zhǔn)大致水平方向的P點，豎直方向移動望遠(yuǎn)鏡，看P點是否在豎絲上移動

2、校正①用十字絲的交點瞄準(zhǔn)P點。②用十字絲的校正螺旋調(diào)整。四、視準(zhǔn)軸的檢驗與校正目的：使望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸垂直于橫軸。視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸的傾角c稱為視準(zhǔn)軸誤差，也稱為2c誤差，它是由于十字絲交點的位置不正確而產(chǎn)生的。檢驗：選與視準(zhǔn)軸近于水平的一點作為照準(zhǔn)目標(biāo)，盤左照準(zhǔn)目標(biāo)的讀數(shù)為α左，盤右再照準(zhǔn)原目標(biāo)的讀數(shù)為α右，如與不相差180°，則表明視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸，視準(zhǔn)軸應(yīng)進(jìn)行校正。校正：以盤右位置讀數(shù)為準(zhǔn)，計算兩次讀數(shù)的平均數(shù)a，即a=?（α右+（α左+180°））。轉(zhuǎn)動水平微動螺旋將度盤讀數(shù)值配置為讀數(shù)a，此時視準(zhǔn)軸偏離了原照準(zhǔn)的目標(biāo)，然后拔動十字絲校正螺絲，直至使視準(zhǔn)軸再照準(zhǔn)原目標(biāo)為止，即視準(zhǔn)軸于橫軸相垂直。

五、橫軸的檢驗與校正目的：使橫軸垂直于儀器豎軸。檢驗方法：將儀器安置在一個清晰的高目標(biāo)附近，其仰角為30°左右。盤左位置照準(zhǔn)高目標(biāo)M點，固定水平制動螺旋，將望遠(yuǎn)鏡大致放平，在墻上或橫放的尺上標(biāo)出m1點，縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，盤右位置仍然照準(zhǔn)M點，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上標(biāo)出m2點。如果m1和m2相重合，則說明此條件滿足，即橫軸垂直于儀器豎軸，否則需要進(jìn)行校正。第六節(jié)角度測量誤差及注意事項一.儀器誤差

主要包括儀器檢校后的殘余誤差和儀器制造、加工不完善所引起的誤差。

1、視準(zhǔn)軸誤差（2c值，盤左、盤右取平均可消除）

2、橫軸傾斜誤差（i角，盤左、盤右取平均可消除）

3、度盤偏心差（照