第三章角度測量第一節水平角測量原理exit

第二節DJ6級光學經緯儀第三節DJ2級光學經緯儀第四節水平角觀測第五節豎直角觀測第六節水平角測量的誤差第七節經緯儀的檢驗和校正第八節電子經緯儀簡介第4章角度測量測量三項基本工作之一：角度測量角度測量的儀器：經緯儀角度測量分為：水平角測量和豎直角測量水平角測量目的：用于求算地面點的平面位置豎直角測量目的：1.測定地面兩點的高差2.將地面兩點的傾斜距離改化成水平距離

§4.1角度測量原理

一、水平角測量原理水平角定義

1.為地面上O點至A和B兩目標方向線在水平面P上投影的夾角β，稱為水平角。(horizontalangle)

2.地面上一點到兩目標的方向線間所夾的水平角，就是過這兩方向線所作兩豎直面間的二面角。第二節DJ6級光學經緯儀一、DJ6級光學經緯儀的構造1．照準部(alidade)(包括望遠鏡、豎直度盤、水準器、讀數設備)2．水平度盤(horizontalcircle)

３．基座(tribrach)

DJ6級光學經緯儀基本構造照準部水平度盤基座照準部水平度盤基座讀數顯微鏡經緯儀第二節DJ6級光學經緯儀J6光學經緯儀正面反面DJ6級光學經緯儀的讀數窗示意圖0123456J2光學經緯儀第三節DJ2級光學經緯儀正面反面讀數練習HV01234560123456234273272234°21′06″273°02′42″01234562013456讀數練習11578787920134561161150123456115°26′42″78°17′06″115°58′12″79°04′12″VHHV平行玻璃板測微器及讀數方法5108687888912112212312451086878889121122123124雙指標線第四節水平角觀測一、經緯儀的技術操作經緯儀的技術操作包括：—瞄準—讀數

對中—整平經緯儀安置經緯儀技術操作（錄像）第四節水平角觀測采用光學對中器安置經緯儀的操作步驟如下：1.將儀器置于測站點上，架頭大致水平。粗略對中測站點。2.旋轉腳螺旋使光學對中器對準測站點。3.伸縮三腳架腿，使圓水準氣泡居中。再用腳螺旋精確整平經緯儀。4.如果光學對中器分劃圈不在測站點上，應松開連接螺旋，在架頭上平移儀器，使分劃圈對準測站點。5.重新再整平儀器，依此反復進行直至儀器整平后，光學對中器分劃圈對準測站點為止。二、經緯儀的安置1.對中對中的目的是使儀器的中心與測站點位于同一個鉛垂線上。有垂球對中和光學對中兩種方法。對中精度：垂球對中3mm，光學對中1mm2.整平整平的目的是使儀器豎軸處于鉛直位置和水平度盤處于水平位置。

3.瞄準（注意消除視差）4.讀數打開三腳架，裝上經緯儀；固定三腳架一腳，雙手持腳架另二腳并不斷調整其位置，同時觀測光學對點器十字分劃，使其基本對準測站標志，踩實腳架；調節腳螺旋，使光學對點器精確對準測站標志；伸縮三腳架(二腳)，調平儀器，使圓氣泡居中；調腳螺旋，精確整平儀器，并通過在腳架頭上移動儀器，精確對中。有時必須反復上述三步的操作。②光學對中步驟：對準、調平、整平、對中1232.整平——使儀器縱軸鉛垂，水平度盤與橫軸水平，豎盤位于鉛垂面內。整平誤差1格。123用左手大拇指法則，轉動腳螺旋，調節水準管氣泡居中(反復)。一測回觀測過程中，不得再調氣泡。粗瞄、制動、調焦消除視差、水平微動精確瞄準。用水平微動完成瞄準。盡量瞄準目標下部，減少目標不垂直引起的方向誤差。3.瞄準—用望遠鏡豎絲精確瞄準目標的標志中心。經緯儀的十字絲分劃板瞄準瞄準4.讀數——DJ6光學經緯儀讀數方法兩種讀數測微裝置：分微尺測微和平行玻璃板測微度盤上1度分劃的間隔經放大后，與分微尺全長相等。分微尺全長分60格，因此其最小格值為1=60”。讀數時，秒數必須估讀。估讀至0.1格，因此，估讀的秒數都應是6”的倍數。水平度盤讀數：

73°04′18″1第四節水平角觀測二、水平角觀測方法1.測回法盤左位置：左=b左–a左盤右位置：

右＝b右–

a右

測回角值：

＝（左+右）

測回法測角記錄表水平角測回角值半測回值BA右BA左O備注水平度盤讀數目標盤位測站第四節水平角觀測二、水平角觀測方法2.方向觀測法1）選擇起始方向；2）盤左順時針觀測各方向；3）盤右逆時針觀測各方向；4）在符合限差要求后，計算各方向歸零方向值。方向觀測法記錄表等級：圖根小三角測區：108工程小組：儀器：DJ6天氣：陰觀測：×××

目期：1978.5.23成像：穩定記錄：×××測站測回數目標讀數左–（右±180°）（2C）（左+右±180°）/2歸零方向值各測回平均方向值角值盤左盤右方向值°′″°′″″°′″°′″°′″°′″O?（00215）603016743108755014A002001800218-18002090000000000B6032302403224+6603217603002603016C13503483150336+12135034213501271350124D2105342305354-12210534821051332105138A002181800224-600221第五節豎直角測量

一、豎直角測量原理在同一豎直面內視線和水平線之間的夾角稱為豎直角。如右圖所示，視線在水平線之上稱為仰角，符號為正；視線在水平線之下稱為俯角，符號為負。

第五節豎直角觀測豎直度盤垂直固定在望遠鏡旋轉軸的一端，隨望遠鏡的轉動而轉動。豎直度盤的刻劃與水平度盤基本相同，但其注字隨儀器構造的不同分為順時針和逆時針兩種形式。

二、豎直度盤的構造第五節豎直角觀測

對于J6級光學經緯儀豎盤與指標及指標水準管之間應滿足下列關系：當視準軸水平，指標水準管氣泡居中時，指標所指的豎盤讀數值盤左為90°，盤右為270°。

目前光學經緯儀普遍采用豎盤自動歸零補償裝置來代替豎盤指標水準管。

第五節豎直角觀測三、豎直角的計算公式推導豎直角計算公式的具體做法如下：1.盤左位置把望遠鏡大致置水平位置，這時豎盤讀數值約為90°（若置盤右位置約為270°），這個讀數稱為始讀數。2.慢慢仰起望遠鏡物鏡，觀測豎盤讀數（盤左時記作L，盤右時記作R），并與始讀數相比，是增加還是減少。第五節豎直角觀測3.以盤左為例，若L＞90°，則豎角計算公式為：三、豎直角的計算公式α右=270°–Rα左=L–

90°豎直角第五節豎直角觀測

如右圖的豎盤注記形式，其豎直角計算公式為：

α左=90°–

L

α右=R–

270°豎直角α=（α左+

α右）=（R–L

–180°）三、豎直角的計算公式第五節豎直角觀測四、豎直角指標差的計算

當指標偏離正確位置時，這個指標線所指的讀數就比始讀數增大或減少一個角值Ｘ，此值稱為豎盤指標差，也就是豎盤指標位置不正確所引起的讀數誤差。指標差計算公式：

X=（

α左–

α右）

=（R+L-360°）第五節豎直角觀測五、豎直角的觀測方法

1.盤左位置：瞄準目標后，使豎盤指標水準管氣泡居中，讀取豎盤讀數L，并記入豎直角觀測記錄表中。稱為上半測回觀測。2.盤右位置：仍照準原目標，使豎盤指標水準管氣泡居中，讀取豎盤讀數值R，并記入記錄表中。稱為下半測回觀測。3.上、下半測回合稱一測回觀測。4.在豎直角觀測記錄表中進行豎直角和指標差的計算。右左MO備注一測回豎直角指標差半測回豎直角豎盤讀數盤位目標測站第六節水平角測量的誤差一、儀器誤差1．視準軸誤差（圓錐面）Δβ=C/cosα(用測回法消除)2．橫軸誤差（傾斜面）(用測回法消除)3．豎軸誤差（觀測時要求精確整平儀器）4．照準部偏心誤差(用測回法消除)5．水平度盤刻劃不均勻的誤差（各測回變換起始讀數）第六節水平角測量的誤差二、觀測誤差1.對中誤差ε=ε1+ε2=β-β′ε″=ρ″е

第六節水平角測量的誤差二、觀測誤差2.目標偏心誤差γ=ρ″3.瞄準誤差mv=±

4.讀數誤差m=0.1t

三、外界條件的影響(略)第七節經緯儀的檢驗和校正

經緯儀主要部件及軸系應滿足下述幾何條件，即：照準部水準管軸應垂直于儀器豎軸(LL⊥VV)；十字絲縱絲應垂直于橫軸；視準軸應垂直于橫軸(CC⊥HH)；橫軸應垂直于儀器豎軸(HH⊥VV)；豎盤指標差應為零；光學對中器的視準軸應與儀器