C 第三章 经纬仪与角度测量PPT课件
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第三章 角度测量
§3-3 水平角观测
一、经纬仪的安置
对中 目的：经纬仪的纵轴与测站点中心的铅垂线重合 方法：⑴ 用垂球对中 ⑵ 用光学对中器对中 步骤：⑴安置三角架，目估初步对中； ⑵对中器调焦对中；（主要用架子腿和仪器在架头 平移来对中）调平对中再调平再对中。 ⑶对中和粗平同时进行。 整平 目的：经纬仪的纵轴严格铅垂 方法及步骤 照准部转到任何位置时，水准管气泡总是居中，容许偏差 小于1格。
（四）视准轴的检校
目的：CC⊥HH 检验
所偏离的角度C——视准误差 盘选一水平方向的目标P，盘左盘右分别观测读数L，R。
CC HH \
若 L R 180
20 ' '
则需要校正
校正：用水平微动螺旋，使盘右的水平度盘指数指向正 确值
R 1 2
R L 180 ，十字丝交点偏离目标P，拨动十字
以全圆顺时针为例：
令 L —盘左时，无指标差时度盘正确读数；
L 测 —盘左时，竖盘观测读数；
R —盘右时，无指标差时度盘正确读数；
R 测 —盘右时，竖盘观测读数。
左 90 L 90 L 测 x
右 R 270
1 2
x 1 2
R 侧 x 270
R 1 2
R
左
R 右 180
o
为了提高精度，可以在一个测站上对各个水平方向值观 测n个测回，则各个测回间应将水平度盘的位置改变 180°/n
§3-4 竖直角观测
一、竖直角的用途
1、将斜距化为平距
已知斜距S、竖直角α，计算平距D
2、三角高程测量
第3章 角度测量
第3章经纬仪及其角度测量3.1 角度测量原理角度测量是测量工作的重要内容之一。
角度测量的目的是测定地面点连线之间的空间位置关系，以此来确定点的平面坐标和高程，它包括水平角测量和竖直角测量，所采用的仪器为光学经纬仪、电子经纬仪和全站仪等。
本章重点介绍光学经纬仪及其角度测量方法。
3.1.1 水平角测量原理图3-1 水平角测量原理从一点到两个目标的方向线在水平面上的垂直投影所构成的角度，称为水平角。
或者说，空间两直线的夹角在水平面上的垂直投影，称为水平角。
如图3-1所示，A、B、C为三个高度不同的地面点。
根据水平角的定义，将A、B、C三点分别沿铅垂方向投影到水平面上，其投影线ab和ac∠所构成的角∠cab，即为方向线AC、AB所夹的水平角。
注意：两直线AC、AB的空间夹角CAB 并不是水平角。
为了测定水平角值的大小，可以在过顶点A的铅垂线上任意点安置一个有刻度的水平圆盘，称之为水平度盘。
度盘中心O位于过A点的铅垂线上。
则方向线AC、AB在水平度盘上的垂直投影On、Om，在水平度盘上的读数分别为n和m，若将水平度盘按顺时针刻划，则所求的水平角β就是两个读数之差，即：β(3-1)=nm-经纬仪就是根据上述测角原理来设计的。
在仪器上设置一个带有刻划的水平圆盘和在圆盘上读数的指针，将度盘中心与经纬仪的竖轴处于同一铅垂线上。
观测水平角时，安置仪器在测点正上方，使水平度盘中心处在过测点的铅垂线上，通过装置在经纬仪上的望远镜瞄准目标，提供两方向线；当望远镜高低变化时，其视准轴在同一铅垂面内变动，从而提供上述两条方向线在水平读盘上的垂直投影，通过经纬仪中的读数装置读取两投影线在度盘上的方向值，两者之差即为所测的水平角。
这就是经纬仪水平角测量的基本原理。
3.1.2 竖直角测量原理竖直角是指同一铅垂面内某方向线与指标线（包括水平线或铅垂线）之间的夹角。
当指标线为水平线时称其为倾角；指标线为铅垂线的天顶方向时称其为天顶距。
3 经纬仪及角度测量介绍
基座)
3.3 水平角测量
3.3.1 仪器的安置
3.3.1.1 对中把仪器中心安置在测站点O的铅垂线上。
垂球对中：
光学对点器对中：先将三脚架插紧后，装上仪器用脚螺旋进行对中，然后通过升降三脚架使圆水准器气泡居中，这时，仪器可能又不对中了，可稍微松动中心螺旋，在架头上平移仪器，使仪器对中.
3.4.1.4 读数和角值计算
望远镜瞄准A，水平度盘读数为20º14′30″，松开照准部的制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准B，读数
118º45′30″
∠AOB＝118º45′30″-20º14′30″＝98º31′00″
计算时，如果OB方向读数
小于OA方向水平度盘读数，
则将终边读数加360º进行
修正，再减去始边读数，
才为所测水平角。
望远镜一起在竖直面内转动。
建筑工程测量-第三章-角度测量
❖ 光学经纬仪的安置第一步是对中。
❖ 其目的是使仪器的竖轴铅垂于控制点，其误差不 大于2mm。经纬仪中有用专用垂球来实现对中，也 有用光学对中器来实现的。
❖ （二）整平；
❖ 光学经纬仪的粗平与水准仪完全相同。但精平却 不同，它使用单根水准管来通过相互垂直调平来实 现。如下好仪器后，松开照准部和望远镜的制动螺
❖ 2、利用竖盘水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管 气泡居中。
❖ 3、读取竖盘的读数L，并记录； ❖ 竖角a左=L—90°（其正负之别应符合实际情况） ❖ 4、望远镜处于盘右，读竖盘读数R；
❖ a右=270 °-R
❖ 竖盘的起始读数是个整数（90°或270°）， 但由于安装、搬运震动等，竖盘指标不一定 在正确位置，而产生指标差。
❖ （一）测回法； ❖ 如下图所示，用测回法测∠AOC：
❖ 1、盘左位置（即正镜）：观测者面对望远镜，竖直度盘在 望远镜的左侧。
❖ 测量目标点A，瞄准——读数，得a左A,并记录。同理， 测得a左C；并记录。
❖ β左=a左C—a左A ❖ 2、盘右位置（即倒镜）：竖直度盘在望远镜的右侧； ❖ 同理测得a右C、a右A，并记录。 ❖ β右=a右C—a右A ❖ 注：计算水平角时，总是右目标的读数减左目标读数，因
❖ 1、水平度盘度盘；
❖ 水平度盘是在圆盘上刻在一周0度~360度顺时针 注记的分划线。每格为1度或0.5度，用来测量水平 角。
❖ 2、竖直度盘；
❖ 竖直度盘用来测竖直角。在圆盘上有一圈 顺时针向（或逆时针向）的注记的分划线， 每格为10'、 30'或20' 。
❖ 竖直度盘在仪器横轴一端，随望远镜一 起转动，而用来进行竖盘读数的指标则 不动，它只能通过竖盘水准管微动螺旋 作微小转动，以竖盘水准管气泡居中为 正确位置。
❖ 其目的是使仪器的竖轴铅垂于控制点，其误差不 大于2mm。经纬仪中有用专用垂球来实现对中，也 有用光学对中器来实现的。
❖ （二）整平；
❖ 光学经纬仪的粗平与水准仪完全相同。但精平却 不同，它使用单根水准管来通过相互垂直调平来实 现。如下好仪器后，松开照准部和望远镜的制动螺
❖ 2、利用竖盘水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管 气泡居中。
❖ 3、读取竖盘的读数L，并记录； ❖ 竖角a左=L—90°（其正负之别应符合实际情况） ❖ 4、望远镜处于盘右，读竖盘读数R；
❖ a右=270 °-R
❖ 竖盘的起始读数是个整数（90°或270°）， 但由于安装、搬运震动等，竖盘指标不一定 在正确位置，而产生指标差。
❖ （一）测回法； ❖ 如下图所示，用测回法测∠AOC：
❖ 1、盘左位置（即正镜）：观测者面对望远镜，竖直度盘在 望远镜的左侧。
❖ 测量目标点A，瞄准——读数，得a左A,并记录。同理， 测得a左C；并记录。
❖ β左=a左C—a左A ❖ 2、盘右位置（即倒镜）：竖直度盘在望远镜的右侧； ❖ 同理测得a右C、a右A，并记录。 ❖ β右=a右C—a右A ❖ 注：计算水平角时，总是右目标的读数减左目标读数，因
❖ 1、水平度盘度盘；
❖ 水平度盘是在圆盘上刻在一周0度~360度顺时针 注记的分划线。每格为1度或0.5度，用来测量水平 角。
❖ 2、竖直度盘；
❖ 竖直度盘用来测竖直角。在圆盘上有一圈 顺时针向（或逆时针向）的注记的分划线， 每格为10'、 30'或20' 。
❖ 竖直度盘在仪器横轴一端，随望远镜一 起转动，而用来进行竖盘读数的指标则 不动，它只能通过竖盘水准管微动螺旋 作微小转动，以竖盘水准管气泡居中为 正确位置。
第三章 角度测量
DJ6型光学经纬仪
2）、单平板玻璃测微器及其读数方法
度盘最小分划值30’，分微尺总长为30’， 分成30个大格，每大格1’，再分成三小格， 每小格为20 ”。
读数窗显示： 上面读ΔL 指标线是单线 中间读竖盘L0 指标线是双线 下面读水平度盘L0 指标线是双线
DJ6型光学经纬仪
读数方法 转动测微轮 水平度盘 L=49°30′+22′30″
图3-14
3-4. 水平角观测
• 整平——使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平， 竖盘位于铅垂面内。整平误差1格。
3
3
1
2
1
2
气泡居中，1、2等高 气泡居中，3与1、2等高 用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气 泡居中(反复)。 一测回观测过程中，不得再调气泡。
3-4. 水平角观测
• （2）瞄准目标： • 瞄准—用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。
f.计算各目标间水平角值
方向观测法记录手簿
水平度盘读数
测 测 目 站 回 标 1 2 3
A B
盘 左（L）
0 / //
盘 右（R）
0 / //
2C
//
平均读数
0 / //
归零后的方 向值 0 / //
测回归零方 向值平均值 0 / //
简 图与 角值 10
附图
4
0 00 06 31 45 18
5
180 00 06 211 45 06
a.竖盘随望远镜一起转动。
竖盘指标不随望远镜转动而转动。
竖直度盘与读数指标
盘左
270
180
盘右
90 0
0
180
90
270
b.竖盘与读数指标相互脱离。 c.竖盘指标水准管气泡居中，指标铅垂。 d.指标铅垂、视线水平时，竖盘读数为常数， 称为始读数： 盘左时一般 L0=90 ，盘右时 一般 R0=270 。
工程测量 第三章(经纬仪及角度测量)
B A
O
C D
上半测回
B A
O
C D
下半测回
2、记录
3、计算 1）计算2倍照准误差2C，2C=左-（右±180o）； 2）计算盘左盘右读数平均值，平均值=[左+(右± 180o)]/2 3）计算起始方向读数平均值； 4）计算归零后方向值； 5）计算各测回归零后方向值的平均值。
4、限差规定 1）归零差 对J2≤12″，对J6≤18″ 2）测回差 对J2不超过± 12″，对J6不超过± 24″ 1）2C互差 对J2不超过± 18 ″，对J6不做要求。 若要求测角的精度高，可以增加测回数。
一、照准部水准管轴垂直于仪器竖轴的检验 1、检验 1）安置好经纬仪，转动脚螺旋，使气泡居中； 2）旋转照准部180o，检查气泡是否仍然居中。
二、十字丝的竖丝垂直于横轴的检验 1、检验 1）用十字丝瞄准墙壁，并将交点用明显标志标明； 2）上、下缓慢转动望远镜，检查标志点是否偏离十字丝 的竖丝。
71 56 42
252 08 30 90 08 42 162 05 24 270 08 30 71 56 39
A
左 2 右 B A B
71 56 36
342 05 06
计算水平角度时，总是用右边方向的读数减去左边方 向的读数，若不够减，则右边方向的读数加上360 再减。
o
若为提高测角精度而施测多个测回，则第一测回后各测回
3
平行
高
1
气泡居中，1、2等高
2
3
1
2
气泡居中，3与1、2等高
三、照准 观测目标必须要有照准标志，测量上的照准标志有标杆、 测钎、觇牌，都应立于测量点位上。测量时，以十字丝的 交点瞄准照准目标中心。
测量学 第三章 角度测量
④瞄准C点，读数C右 ⑤瞄准A点，读数A右
下半测回角值： β下= C右 – A右 注： 盘右时应从右边靠近
目标
17
2、角值计算及注意事项
半测回差≤±40″（J6级经纬仪） 一测回角值： β = （ β上 + β下）/ 2 注意事项 ： 1）多测回观测时，测回间按180 /n变换水平度
盘起始位置（n为测回数）。这是为了减少度盘 分划不均匀的误差。测回差≤24″ 如4测回度盘读数应为0、45、90、135。 2）瞄准目标时，尽量瞄准目标底部。 3）在表格当中，分和秒的记录应为两位数。
满足关系
CC⊥HH HH⊥VV V V⊥LL 十子步骤：安置仪器→对中→整平→瞄 准→读数
1 、安置仪器： 将经纬仪放置在架头上，使架 头大致水平，旋紧连接螺旋。
2 、对中： 目的：要水平度盘中心安置到测站得铅垂线
上。 方法：用垂球对中和用光学对中器对中，对中
37
3、校正： 用平均竖直角α，代入竖直角计算公式，求出 盘右的正确读数R应：
R应＝270°＋ α，或：R应＝270°－ α 然后进行校正。
① 校正竖盘指标水准管 ② 有竖盘补偿器的校正十字丝 思考：经纬仪当作水准仪使用，应当呈现的状态？
38
四、竖直角的观测与计算
①确定竖直角计算公式。 ②安置仪器，盘左瞄准目标，十字丝横丝和目标
可编辑ppt20计算两倍视准误差2c差2c左右180计算各方向盘左盘右读数的平均值平均读数左右1802计算归零方向值同一方向各测回归零方向值互差应24计算水平角相邻两方向归零方向值的平均值之差即为该两方向间的水平角可编辑ppt21方向观测法记录簿2c平均读数归零后方向值各测回归零方向平均值000236702336228192425417540230180023625023424819307417541800236060602367023392281927254175402330000702105228165325415200000702056228164825415169003121602406318200034418309003182700312340235413819541641824270031212060606900312160240031819573441827900315000070204622816432541513可编辑ppt22一仪器误差1视准轴误差影响
下半测回角值： β下= C右 – A右 注： 盘右时应从右边靠近
目标
17
2、角值计算及注意事项
半测回差≤±40″（J6级经纬仪） 一测回角值： β = （ β上 + β下）/ 2 注意事项 ： 1）多测回观测时，测回间按180 /n变换水平度
盘起始位置（n为测回数）。这是为了减少度盘 分划不均匀的误差。测回差≤24″ 如4测回度盘读数应为0、45、90、135。 2）瞄准目标时，尽量瞄准目标底部。 3）在表格当中，分和秒的记录应为两位数。
满足关系
CC⊥HH HH⊥VV V V⊥LL 十子步骤：安置仪器→对中→整平→瞄 准→读数
1 、安置仪器： 将经纬仪放置在架头上，使架 头大致水平，旋紧连接螺旋。
2 、对中： 目的：要水平度盘中心安置到测站得铅垂线
上。 方法：用垂球对中和用光学对中器对中，对中
37
3、校正： 用平均竖直角α，代入竖直角计算公式，求出 盘右的正确读数R应：
R应＝270°＋ α，或：R应＝270°－ α 然后进行校正。
① 校正竖盘指标水准管 ② 有竖盘补偿器的校正十字丝 思考：经纬仪当作水准仪使用，应当呈现的状态？
38
四、竖直角的观测与计算
①确定竖直角计算公式。 ②安置仪器，盘左瞄准目标，十字丝横丝和目标
可编辑ppt20计算两倍视准误差2c差2c左右180计算各方向盘左盘右读数的平均值平均读数左右1802计算归零方向值同一方向各测回归零方向值互差应24计算水平角相邻两方向归零方向值的平均值之差即为该两方向间的水平角可编辑ppt21方向观测法记录簿2c平均读数归零后方向值各测回归零方向平均值000236702336228192425417540230180023625023424819307417541800236060602367023392281927254175402330000702105228165325415200000702056228164825415169003121602406318200034418309003182700312340235413819541641824270031212060606900312160240031819573441827900315000070204622816432541513可编辑ppt22一仪器误差1视准轴误差影响
经纬仪的操作与角度测量—角度观测的方法(工程测量)
68 42 21
O
A 270 10 18
右
68 42 24
B 338 52 42
水平角观测
01
02
水平角观测
二、方向观测法（目标多于两个）
操作步骤
①安置仪器于测站点O，对中、整平； ②正镜（盘左），选择零方向A，顺时针
依次照准目标B、C、D、A（归零）， 读数； ③盘左：顺时针A→B →C → D →A。
D 288 46 30 108 46 06 +24 288 46 18 288 45 44 288 45 47 146 15 18
A 0 00 42 180 00 18 +24 0 00 30
Δ
-12
+6
第2 测回
（90 00 52）
A 90 01 06 270 00 48 +18 90 00 57 0 00 00
② 盘右（倒镜）观测
瞄B， 记录 b右= 248°42′30″ 瞄A， 记录 a右= 180°00′24″ 下半测回角值： β右=b右-a右=68°42′06″
水平角观测
记录与计算（见表3.1)
③ 检核
对 于 DJ6 经 纬 仪 ， 上 下 半 测 回 角
度之差应满足：左 右 40
否则，应重测。
竖直度盘
盘左、正镜
盘右、倒镜
水平角观测
一、测回法（只有两个方向）
观测程序
1、安置仪器于O点，对中整平； 2、正镜（盘左）瞄准A点，度盘置零或配
度盘至0°0′X″，读取a1 ； 3、顺时针转动仪器，瞄准B点，读取b1 ；
则上半测回角值:β1= b1-a1
A
O B
水平角观测
一、测回法（只有两个方向）
第3章 角度测量
光学经纬仪的构造及度盘读数
经纬仪的技术参数 DJ6经纬仪的构造
经纬仪的技术参数
技术项目
一测回水平 方向中误差
DJ1 1
经纬仪等级 DJ2
2
DJ6 6
望远镜有效 孔径不小于
望远镜放大 倍数不小于
60mm 30倍
40mm 28倍
40mm 26倍
水准管 水平度盘 6/2mm
20/2mm
整平——使仪器纵轴铅垂，水平度盘与横轴水平，
竖盘位于铅垂面内。整平误差不超过1格。
3
3
1
2
1
2
气泡居中，1、2等高
气泡居中，3与1、2等高
用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准
管气泡居中(反复)。
一测回观测过程中，不得再调气泡。
瞄准—用望远镜竖丝精确
瞄准目标的标志中心。
操作步骤：
粗瞄、制动、调焦消
三、读数方法
转动测微轮，使正、倒像分划线重合，找出满足 以下三个条件的一对正、倒像分划线： (1)相差180o (2)正像在左，倒像在右； (3)相距最近。 读取该对分划线正像的度数；该对分划线所夹的
格数×10′为整十分数；在测微窗上读取分、
秒，估读至0.1秒。例：
双平板玻璃测微器(J2)
163°27'32.5"
估读至0.1格，因此，
估读的秒数都应是6的
倍数。
73
水平度盘读数： 0 1
73°04′24″
测微盘
水平度盘读数
竖盘读数
测 微 尺 读 数 窗
DJ2 光学经纬仪
一、用途 :三、四等三角测量 、精密导线 测量、工程测量等
二、构造特点 采用对径符合读数系统，一次读取对径 180o两个方向的平均值，可消除照准部偏 心差的影响
相关主题
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（1）安置仪器于测站O点，对中、整平。盘左 瞄准左边A，配度盘至000X´，读取a1。
（2）顺时针旋转瞄准右边B，读取b1。 则上半测回角值:β1= b1-a1
（3）盘右，瞄准右边B，读取b2。 （4）逆时针旋转瞄准左边A，读取a2。
则下半测回角值:β2= b2-a2
（5）计算角值 若：β1-β2≤±40"（图根级） 则有：β = （β1+β2）/2
4
第一节 角度测量原理
3.1.1 概述
角度测量是确定地面点位的基本工作之一；包括 水平角测量和竖直角测量。
经 纬
测 量
全 站
仪
仪
仪
器
5
第一节 角度测量的原理
水平度盘
天顶
A
a
O
Z
Z
C
A
c
270°
0° 90
铅
a
垂o
线
c
角度测A量：测测量定的水原平理角：和竖直角。
水角β竖=平在直0~角水角3测6:：平地两β0量=在面竖向面个c的两以同上直两-上a方个水原一的角侧两向方平竖投的目理相向方直的影大标：交的向面。小。读直读为内范：数线数基倾围间差差准斜：的指视夹线 与=水0平范9线0围的仰，：夹角仰顺角为角。正时为范，正针围俯，0°：角俯~为角36负为0°负。
24
测回法记录格式
测回法小结: 左右（顺）右左（逆）
测站
竖盘 位置
目标
水平度盘 读数
半测回 角值
一测回 角值
左
A 00 04 18 74 19 24
B 74 23 42
O
74 19 15
右
A 180 05 00 74 19 06
B 254 24 06
示意图
A
B
O
若观测N个测回，各测回间按180°/N的差值来配置度盘。
物镜
准星
目镜
照准
水平微动
TDJ2E TDJ2 （北光）
瞄准时，尽量用纵丝瞄准目标下部。
20
DJ6采用分微尺测微器读书方法 “H”——水平度盘读数 “V”——竖直度盘读数
方法：1、先读取度盘读数；1°
2、再以度盘分化线为准读取测 微尺上的整分数；分微尺的分 划值为1ˊ
3、最后估读估读到秒。秒数至 测微器一格的十分之(6")。
C
O D
27
3．计算、记录
（1）半测回归零差: J2 ≤ 12 " ；J6 ≤ 18 " 。
（2）2C值（两倍照准误差）: 2C=盘左读数－（盘右读数±180°）。 一测回内2C互差：J2≤18 " ；J6不作要求。
28
（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。
3.2.3 经纬仪的基本操作
经纬仪的操作步骤有对中、整平、照准、读数四大步。
对中
整平
B
18
气泡运动的方向与右手旋转的方向相同
3
高
平行
1
2
3
气泡居中，1、2等高
1
2
气泡居中，3与1、2等高
19
瞄准方法(4点) ①目镜对光使十字丝清晰 ②用准星粗瞄目标 ③物镜对光，使目标像清晰 ④用水平微动精确瞄准目标
煤矿测量学
主讲:付智华
1
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总体概述
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2
第三章 经纬仪及角度测量
3
本章知识点
v 角度测量的原理 v 光学经纬仪 v 比例尺水平角观测 v 竖直角观测
v 经纬仪的检验与校正 v 全站仪测量系统
（4）归零方向值 将各方向平均值分别减去零方向平均值，即得各方向 归零方向值。
（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 ≤ 12" ；J6 ≤ 24" 。
29
12
光学望远镜主要由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝 分划板四部分组成 。
望远镜 纵丝
横丝
望远镜十字丝
13
经纬仪的两水准气泡
• 水准器：圆水准器、管水准器 。 • 圆水准器用于粗略整平仪器，管水准器用于精
确整平仪器
14
经纬仪的两水准气泡
• 水准器：圆水准器、管水准器 。
• 圆水准器用于粗略整平仪器，管水准器用于精 确整平仪器
73°04′24″
73 01
21
两个基本概念：
➢ 盘左 ➢ 盘右
竖直度盘
竖直度盘
盘左观测
盘右观测 22
第二节 光学经纬仪
3.2.4 水平角观测
常用方法有测回法和方向观测法
（一）测回法： 适用于：2个方向的单角（∠AOB）
（二）方向观测法： 适用于：在一个测站上需要观测两个以上方向。
23
（一）测回法 步骤：
• DJ6级光学经纬仪
8
第二节 光学经纬仪
3.2.2 经纬仪的结构
DJ6级光学经纬仪经 纬仪一般由基座、水 平度盘、照准部三部 分组成。
照准部
水平度盘
基座 9
（一）基座
基座是支承整个仪器的底座； 三个脚螺旋用于整平仪器。
（二）度盘
度盘是由光学玻璃制成的精密 刻度盘，分划从0°至360°，按顺 时针注记，每格1°或30′，用以测 量水平角。
25
（二）方向观测法
1．适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。 2．步骤：（有四个观测方向）
（1）上半测回
选择一明显目标A作为起始方
B
C
向（零方向），用盘左瞄准A，
配置度盘，顺时针依次观测A、
B，C，D，A。
A
O
零方向
D
26
（2）下半测回
倒镜成盘右，逆 时针依次观测A， D，C，B，A。
B
同理各测回间按 1800/N的差值， 零方向 来配置水平度盘。 A
管水准器 作用：指示水平度盘
是否水平。
圆水准器 作用：指示仪器竖轴
是否竖直。
管水准器轴： 过零点与圆弧纵向相 切的切线。
圆水准器轴： 连接零点与球面球心
的直线
15
经纬仪的三轴：视准轴、水平轴、垂直轴
视
水
准
平
轴
轴
垂
垂
直
直
于
于
水
竖
平
直
轴
轴
16
第二节 光学经纬仪
3.2.3 经纬仪的基本操作
17
第二节 光学经纬仪
C 其范围：=0~90°
6
第二节 光学经纬仪
3.2.1 光学经纬仪类型
按其精度等级划分:
DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、 DJ15等。
D:大地测量 J：经纬仪 下标数字：该仪器的精度指标（单位为秒，表示 该仪器一测回方向观测中误差的秒数）。
一般工程测量最常用: 经纬仪）
DJ6级光学经纬仪（普通
7
（三）照准部
照准部是基座上方能够转动的 部分的总称。主要由望远镜、竖 直度盘、水准器以及读数设备等 组成。
0
270
90
180
10
经 纬 仪 1
照准部
基座
读数显微镜 照准部水准管 水平度盘
11
经 纬
望远镜制动 螺旋
仪
2
望远镜 微动螺旋
光学 对中器
竖直度盘 竖直指标水准 管微动螺旋
水平制动、 微动螺旋
（2）顺时针旋转瞄准右边B，读取b1。 则上半测回角值:β1= b1-a1
（3）盘右，瞄准右边B，读取b2。 （4）逆时针旋转瞄准左边A，读取a2。
则下半测回角值:β2= b2-a2
（5）计算角值 若：β1-β2≤±40"（图根级） 则有：β = （β1+β2）/2
4
第一节 角度测量原理
3.1.1 概述
角度测量是确定地面点位的基本工作之一；包括 水平角测量和竖直角测量。
经 纬
测 量
全 站
仪
仪
仪
器
5
第一节 角度测量的原理
水平度盘
天顶
A
a
O
Z
Z
C
A
c
270°
0° 90
铅
a
垂o
线
c
角度测A量：测测量定的水原平理角：和竖直角。
水角β竖=平在直0~角水角3测6:：平地两β0量=在面竖向面个c的两以同上直两-上a方个水原一的角侧两向方平竖投的目理相向方直的影大标：交的向面。小。读直读为内范：数线数基倾围间差差准斜：的指视夹线 与=水0平范9线0围的仰，：夹角仰顺角为角。正时为范，正针围俯，0°：角俯~为角36负为0°负。
24
测回法记录格式
测回法小结: 左右（顺）右左（逆）
测站
竖盘 位置
目标
水平度盘 读数
半测回 角值
一测回 角值
左
A 00 04 18 74 19 24
B 74 23 42
O
74 19 15
右
A 180 05 00 74 19 06
B 254 24 06
示意图
A
B
O
若观测N个测回，各测回间按180°/N的差值来配置度盘。
物镜
准星
目镜
照准
水平微动
TDJ2E TDJ2 （北光）
瞄准时，尽量用纵丝瞄准目标下部。
20
DJ6采用分微尺测微器读书方法 “H”——水平度盘读数 “V”——竖直度盘读数
方法：1、先读取度盘读数；1°
2、再以度盘分化线为准读取测 微尺上的整分数；分微尺的分 划值为1ˊ
3、最后估读估读到秒。秒数至 测微器一格的十分之(6")。
C
O D
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3．计算、记录
（1）半测回归零差: J2 ≤ 12 " ；J6 ≤ 18 " 。
（2）2C值（两倍照准误差）: 2C=盘左读数－（盘右读数±180°）。 一测回内2C互差：J2≤18 " ；J6不作要求。
28
（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。
3.2.3 经纬仪的基本操作
经纬仪的操作步骤有对中、整平、照准、读数四大步。
对中
整平
B
18
气泡运动的方向与右手旋转的方向相同
3
高
平行
1
2
3
气泡居中，1、2等高
1
2
气泡居中，3与1、2等高
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瞄准方法(4点) ①目镜对光使十字丝清晰 ②用准星粗瞄目标 ③物镜对光，使目标像清晰 ④用水平微动精确瞄准目标
煤矿测量学
主讲:付智华
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第三章 经纬仪及角度测量
3
本章知识点
v 角度测量的原理 v 光学经纬仪 v 比例尺水平角观测 v 竖直角观测
v 经纬仪的检验与校正 v 全站仪测量系统
（4）归零方向值 将各方向平均值分别减去零方向平均值，即得各方向 归零方向值。
（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 ≤ 12" ；J6 ≤ 24" 。
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12
光学望远镜主要由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝 分划板四部分组成 。
望远镜 纵丝
横丝
望远镜十字丝
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经纬仪的两水准气泡
• 水准器：圆水准器、管水准器 。 • 圆水准器用于粗略整平仪器，管水准器用于精
确整平仪器
14
经纬仪的两水准气泡
• 水准器：圆水准器、管水准器 。
• 圆水准器用于粗略整平仪器，管水准器用于精 确整平仪器
73°04′24″
73 01
21
两个基本概念：
➢ 盘左 ➢ 盘右
竖直度盘
竖直度盘
盘左观测
盘右观测 22
第二节 光学经纬仪
3.2.4 水平角观测
常用方法有测回法和方向观测法
（一）测回法： 适用于：2个方向的单角（∠AOB）
（二）方向观测法： 适用于：在一个测站上需要观测两个以上方向。
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（一）测回法 步骤：
• DJ6级光学经纬仪
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第二节 光学经纬仪
3.2.2 经纬仪的结构
DJ6级光学经纬仪经 纬仪一般由基座、水 平度盘、照准部三部 分组成。
照准部
水平度盘
基座 9
（一）基座
基座是支承整个仪器的底座； 三个脚螺旋用于整平仪器。
（二）度盘
度盘是由光学玻璃制成的精密 刻度盘，分划从0°至360°，按顺 时针注记，每格1°或30′，用以测 量水平角。
25
（二）方向观测法
1．适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。 2．步骤：（有四个观测方向）
（1）上半测回
选择一明显目标A作为起始方
B
C
向（零方向），用盘左瞄准A，
配置度盘，顺时针依次观测A、
B，C，D，A。
A
O
零方向
D
26
（2）下半测回
倒镜成盘右，逆 时针依次观测A， D，C，B，A。
B
同理各测回间按 1800/N的差值， 零方向 来配置水平度盘。 A
管水准器 作用：指示水平度盘
是否水平。
圆水准器 作用：指示仪器竖轴
是否竖直。
管水准器轴： 过零点与圆弧纵向相 切的切线。
圆水准器轴： 连接零点与球面球心
的直线
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经纬仪的三轴：视准轴、水平轴、垂直轴
视
水
准
平
轴
轴
垂
垂
直
直
于
于
水
竖
平
直
轴
轴
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第二节 光学经纬仪
3.2.3 经纬仪的基本操作
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第二节 光学经纬仪
C 其范围：=0~90°
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第二节 光学经纬仪
3.2.1 光学经纬仪类型
按其精度等级划分:
DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、 DJ15等。
D:大地测量 J：经纬仪 下标数字：该仪器的精度指标（单位为秒，表示 该仪器一测回方向观测中误差的秒数）。
一般工程测量最常用: 经纬仪）
DJ6级光学经纬仪（普通
7
（三）照准部
照准部是基座上方能够转动的 部分的总称。主要由望远镜、竖 直度盘、水准器以及读数设备等 组成。
0
270
90
180
10
经 纬 仪 1
照准部
基座
读数显微镜 照准部水准管 水平度盘
11
经 纬
望远镜制动 螺旋
仪
2
望远镜 微动螺旋
光学 对中器
竖直度盘 竖直指标水准 管微动螺旋
水平制动、 微动螺旋