建筑工程测量 第六讲 水平角、竖直角测量

(0°02’06”) 0°00’00” 0°02’05” 52°33’40” 52°31’34”
A
A B
91°21’25” 91°19’19” 138°42’30” 318°42’50” -20” 138°42’40” 138°40’34” 0°02’00” 180°02’12” -12” 0°02’06” 0°00’00”
正确的竖直角α=(90°+x) -L=α左+x
α=R-(270°+x)=α右-x
（2）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。 一般规范规定，指标差变动范围，J6≤25"、J2≤15 "。
带有自动补偿装置的竖直度盘
竖盘指标水准管及其微 动螺旋部分，多采用竖盘指 标自动归零补偿器来替代。 自动补偿装置的原理和 自动安平水准仪的补偿装置 原理相同，即采用吊装在仪 器内的光学补偿器自动调整 光路使竖盘指标居于正确位 置。
3）计算、记录
半测回归零差:J2 ≤ 8 " ；J6 ≤ 18 " 。 ①2C值（两倍照准误差）: ②2C=盘左读数－（盘右读数±180°）。 一测回内2C互差：J2≤13 " ；J6不作要求。 ③各方向盘左、盘右读数的平均值： 平均值=[盘左读数+（盘右读数±180º）]/2 注意：零方向观测两次，应将平均值再取平均(零方向平均值)。 ④归零方向值 将各方向平均值分别减去零方向平均值（括号内），即得各方向 归零方向值。
二、竖直度盘的构造及竖直 角计算 光学经纬仪的竖盘装置 包括：竖盘、竖盘读数指标 及竖盘指标水准管。竖盘固 定安装在横轴的一端，其中 心与横轴中心一致，望远镜 在竖直面内转动时，竖盘跟 随望远镜一起转动，而读数 指标则是不动的。竖盘读数 指标与竖盘水准管连接在一 起，当指标水准管气泡居中 时，指标便处于正确的位置。
⑤各测回归零方向值的平均值 同一方向值各测回间互差:J2 ≤ 9" ；J6 ≤ 24" 。
3.5
竖直角测量
竖直角的概念 ：同一铅垂面内，一点到观 测目标的方向线与水平线之间的夹角称为竖 直角，又称垂直角或高度角。其角值从 0°~±90°，一般称为观测目标视线在水平 线以上的竖直角为仰角，角值为正；目标视 线在水平线以下的竖直角称为俯角，角值为 负。 为了测定竖直角，经纬仪在铅垂面 内装置一个刻度盘，称为竖直度盘或简称 竖盘。竖直角与水平角一样，其角值是度 盘上两个方向的读数之差。所不同的是， 竖直角两个方向中的一个是水平方向，而 对于某一种仪器来说，水平视线方向的竖 盘读数是一个固定值，所以测量竖直角时， 只要瞄准观测目标，读出竖盘读数，就可 计算出竖直角。 α ＝目标视线读数－水平视线读数
B C
零方向 A
O
D
全圆测回法测角记录
日期：
观测：
测 目 测 站 标 回 A B P C D 1 水平度盘读数 盘左 盘右 2c （平均） 方向值
年
月
日
天气：
仪器：
记录：
归零方向值 各测回 平均方向值 水平 角值
0°02’00” 180°02’10” -10” 52°33’40” 232°33’40” 0
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•结束
90°01’20” 270°01’10” -10” 142°33’00” 332°33’00” 0
91°21’20” 271°21’30” -10”
(90°01’15”) 90°01’15”
0°00’00”
0°00’00”
142°33’00” 52°31’45” 52°31’40” 52°31’40” P 2 C 181°20’40” 1°20’50” -10” 181°20’45” 91°19’30” 91°19’24” 38°47’44” D 228°42’00” 48°42’10” -10” 228°42’05” 138°40’50” 138°40’42” 47°21’18” A 90°01’10” 270°01’20” -10” 90°01’15” 0°00’00” 221°19’18”
3.5.2 竖直角观测
测站
目标
竖盘位置 左
竖盘读数 ° ′ ″
半测回角值 ° ′ ″
指标差 ″
一测回角值 ° ′ ″
备注
85 43 24 274 16 06 94 21 12 265 38 36
＋4 16 36 ＋4 16 06 －15 ＋4 16 21 －4 21 18
A
B 右
左
A C 右
－4 21 12
三、水平角观测注意事项
1、仪器高度要与观测者的身高相适应，三脚架要踩实， 中心连接螺旋要拧紧，操作时不要用手扶三 脚架，使有各 螺旋时用力要轻。 2、要精确对中，越是边长短时，对中应越严格。 3、照准标志要竖直，尽可能用十字丝交点瞄准标志底 部。 4、记录要清楚，当场计算，发现错误，应立即重测。
5、水平角观测过程中，不得再调整照准部水准管。如 气泡偏离中央超过2格时，须重新整平仪器，重新观测。
－4 21 24
－6
竖盘指标差
1、定义 由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数 不是恰好等于90°或270°上，而是与90°或 270°相差一个x角，称为竖盘指标差。当偏 移方向与竖盘注记增加方向一致时，x为正， 反之为负。 盘左
270 L R 360) （1）指标差: 2 1 或 x ( 右 左） 2 对于顺时针注记的：
建筑工程测量 第六讲 水平角、竖直角测量
课 名 题 (章 .节 ) 称
3.3
3.4
水平角测量
竖直角测量
本 次 授 课 目 的 与 要 求
本 次 授 课 重 点 与 难 点
•掌握测回法测水平角的方法 •掌握竖直角的测量方法
•测回法测水平角的观测程序 •竖直角的计算公式 •竖盘指标差的概念
观测方法
测回法 • 适用：2个方向的单角（AOB） • 步骤：欲用测回法测量∠AOB， 先在A、B两点上立好标 杆或测钎，将经纬仪安 置于O点后可按下列步骤 进行观测： 1）盘左瞄准左边A，读取a左 2）顺时针旋转瞄准右边B， 读取b左。 则上半测回角值:β 左= b左-a左
R= R－270°
R是盘右瞄准目标时的竖盘读数。 利用盘左、盘右两个位置观测竖直角 ，可以抵消仪器误差对测角的影响，同时也 可以检核观测中有无错误存在。因此，取盘 左、盘右的平均值作为最后结果，即：
1 （ L R ) 2
2、逆时针注记
问题：α左= ？
故有:α左= L -90°
一测回竖直角:
方向观测法
• 适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。 • 步骤：（有四个观测方向） 1）上半测回 C B 选择一明显目标A作为起 始方向（零方向），用盘 左瞄准A，读取水平度盘读 O A 数，顺时针依次观测 零方向 A 、 B ， C ， D ， A。
2）下半测回 倒镜成盘右，逆时针依次观测A， D，C，B，A并读取数值。
A 左 B O
水平度盘 读数
半测回角 值
一测回角值
备注
0 02 48 81 34 24
81 31 36 81 31 30
A
右
180 02 30
81 31 24
B
261 33 54
起始方向水平读数对零的方法
• 1、瞄准目标后，水平制动。 • 2、转动度盘变换手轮，使水 平度盘读数为略大于0°。
• 利用盘左、盘右两个位置观测水平角，可以抵消仪器误差 对测角的影响，同时也可以检核观测中有无错误存在。对于 DJ6级光学经纬仪，如果 β 左与β 右的差数不大于40″，则可 取盘右、盘右的平均值作为最后结果。
α右=？
α右=270°- R
α=（α左+α右）/2
竖直角观测
• 具体观测步骤： – 在测站上安置仪器，对中，整平。 – 以盘左照准目标，用指标微动螺旋使水 准器气泡居中(或转动竖盘指标自动归 零补偿装置)，读取竖盘读数L，这称为 上半测回。 – 将望远镜倒转，以盘右用同样方法照准 同一目标，使指标水准器气泡居中后， 读取竖盘读数R，这称为下半测回。 – 计算竖直角并检核。
A
a左
左
b左
B
O 测站
3）倒镜成盘右，瞄准右边B， A 读取b右。 4）逆时针旋转瞄准左边A， 读取a右。 则下半测回角值:β 右= b右-a右 5）计算角值 若：β 左-β 右≤±40“（图根级） 则有： β = （β 左+β 右）/2
a右
右
b右
B
O 测站
3.4
水平角测量（测回法）
测站 目标 竖盘位置
• 读数指标线固定不动，而整个竖盘 随望远镜一起转动。
如右图，这种竖盘在盘左位置视线水 平时读数为90°，望远镜向上仰时读数减小， 所以，盘左时竖直角α L的计算式为： α
L= 90°－L
L是盘左瞄准目标时的竖盘读数。同样， 盘右位置视线水平时读数为270°，盘右时 竖直角α R的计算式为： α
•当测角精度要求较高时，需观测多个测回，为了减小度盘分 。 划的误差的影响，各测回间应按 180 /n 的差值变换度盘起 始位置。用DJ6光学经纬仪观测时，各测回间水平角值之差应 不超过±24″。 • 水平度盘刻划是顺时针方向注记，因此计算水平角值时， 总是以右边方向的读数（观测者面向角度张开方向）减去左 边方向读数。如发生不够减情况时，可在右边方向读数上加 360°再减去方向读数。