工程测量.第三章+角度测量
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第3章 工程测量作业答案
第三章角度测量习题作业答案一、填空题1.角度是测量的基本元素，包括水平角和竖直角_ 。
2.从空间一点出发的两个方向在水平面上投影所夹的角度称为水平角，某一方向与其在同一垂直面内的水平线所夹的角度称为竖直角，竖直角为正时，称为仰角，为负时称为俯角。
3.经纬仪进行测量前的安置工作包括对中和____整平_____两个主要步骤。
4.水平角观测中对中的目的在于使仪器的中心与测站点位于同一铅垂线上。
5.水平角观测中整平的目的在于使仪器竖轴在铅直位置，而水平度盘在水平位置。
6.经纬仪用测回法进行水平角观测时，某一方向上盘左读数和盘右读数的理论关系是相差180°。
7.经纬仪测回法测量垂直角时盘左盘右读数的理论关系是和为360°。
8.经纬仪满足三轴相互垂直条件时，望远镜围绕横轴旋转，视准轴扫出的面应该是垂直面。
9.经纬仪主要由照准部、__水平度盘____和基座三部分构成。
10.照准部制动与微动螺旋的作用是控制望远镜在水平面内的转动；望远镜制动与微动螺旋的作用是控制望远镜在竖直面内的转动。
二、简答题1.简述角度观测时，用盘左盘右进行观测可以消除哪些误差？答：视准轴误差横轴误差照准部偏心差竖盘指标差2.经纬仪上有几对制动、微动螺旋？它们各起什么作用？如何正确使用它？答：两对：照准部制动，微动螺旋望远镜制动，微动螺旋它们的作用是分别使照准部及望远镜固定或作微小转动。
正确使用的方法是要使照准部和望远镜作大的旋转时，要松开相应的制动螺旋，要使它作微小旋转时，固定相应的制动螺旋、并旋转相应的微动螺旋。
3.如何找出竖盘读数与竖直角间的计算关系？答：置于盘左，将望远镜上仰，看竖盘读数大于还是小于90度，若小于90度，则竖直角为90-L，盘右为R-270度，反之若大于90度，则竖直角为L-90度，盘右为270-R4.结合水平角和垂直角测量原理说明对测量仪器的要求和相应部件的名称。
答：作为测角仪器——经纬仪，它须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。
03《工程测量》第三章角度测量作业与习题答案
影响？
经纬仪主要部件及轴系应满足下述几何条件，即：照准部水准管轴应垂直于仪器竖轴(LL⊥VV)；
十字丝纵丝应垂直于横轴；视准轴应垂直于横轴(CC⊥HH)；横轴应垂直于仪器竖轴(HH⊥VV)；竖
盘指标差应为零；光学对中器的视准轴应与仪器竖轴重合。
盘左盘右观测取平均值；精确对中和整平。
7．经纬仪测回法测水平角，可以削减哪些误差的影响？
离零点的格数的一半。
9．试述全园测回法的方法步骤？观测时测站限差有哪些？
方向观测法应首先选择一起始方向作为零方向。
如图所示，设 A 方向为零方向。要求零方向应选择距
离适中、通视良好、呈像清晰稳定、俯仰角和折光影
响较小的方向。
将经纬仪安置于 O 站，对中整平后按下列步骤进
行观测：
（１）盘左位置，瞄准起始方向 A，转动度盘变换
为“归零差”，其目的是为了检查水平度盘在观测过程中是否发生变动。“归零差”不能超过允许限 值（J2 级经纬仪为 12″，J6 级经纬仪为 18″）。
以上操作称为上半测回观测。 （４）盘右位置，按逆时针方向旋转照准部，依次瞄准 A、D、C、B、A 目标，分别读取水平 度盘读数，记入记录表中，并算出盘右的“归零差”，称为下半测回。上、下两个半测回合称为一测 回。 (５)限差，当在同一测站上观测几个测回时，为了减少度盘分划误差的影响，每测回起始方向的 水平度盘读数值应配置在(180°/n+60′/n)的倍数(n 为测回数)。在同一测回中各方向 2c 误差(也就是 盘左、盘右两次照准误差)的差值，即 2c 互差不能超过限差要求(J2 级经纬仪为 18″)。表 3-2 中的数 据是用 J6 级经纬仪观测的，故对 2c 互差不作要求。同一方向各测回归零方向值之差，即测回差，也 不能超过限值要求（J2 级经纬仪为 12″，J6 级经纬仪为 24″）。 10．测水平角时对中的目的是什么？整平的目的是什么？用光学对中器对中、整平的操作方法如何？ 对中的目的是使仪器的中心与测站的标志中心位于同一铅垂线上。 整平的目的是使仪器的竖轴铅垂，水平度盘水平。 采用光学对中器进行对中，应与整平仪器结合进行，其操作步骤如下： （１）将仪器置于测站点上，三个脚螺旋调至中间位置，架头大致水平。使光学对中器大致位 于测站上，将三脚架踩牢。 （２）旋转光学对中器的目镜，看清分划板上的圆圈，拉或推动目镜使测站点影像清晰。 （３）旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。 （４）伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。 （５）用脚螺旋精确整平管水准管转动照准部 90゜，水准管气泡均居中。 （６）如果光学对中器分划圈不在测站点上，应松开连接螺旋，在架头上平移仪器，使分划圈 对准测站点。 （７）重新再整平仪器，依此反复进行直至仪器整平后，光学对中器分划圈对准测站点为止。 11．什么叫竖直角？用经纬仪测竖直角的步骤如何？ 在同一竖直面内视线和水平线之间的夹角称为竖直角或称垂直角。 在测站上安置仪器，用下述方法测定竖直角： １．盘左位置：瞄准目标后，用十字丝横丝卡准目标的固定位置，旋转竖盘指标水准管微动螺 旋，使水准管气泡居中或使气泡影像符合，读取竖盘读数 L，并记入竖直角观测记录表中。用竖角 计算公式，计算出盘左时的竖直角，上述观测称为上半测回观测。 ２．盘右位置：仍照准原目标，调节竖盘指标水准管微动螺旋，使水准管气泡居中，读取竖盘 读数值 R，并记入记录表中。用所推导好的竖角计算公式，计算出盘右时的竖角，称为下半测回观 测。 上、下半测回合称一测回。 12．根据水平角观测原理，经纬仪应满足哪些条件？如何检验这些条件是否满足？怎样进行校正？ 其检验校正的次序是否可以变动？为什么？ 根据水平角和竖直角观测的原理，经纬仪的设计制造有严格的要求。如：经纬仪旋转轴应铅垂， 水平度盘应水平，望远镜纵向旋转时应划过一铅垂面等。它有四条主要轴线，分别是： 水准管轴（LL）：通过水准管内壁圆弧中点的切线； 竖轴（VV）：经纬仪在水平面内的旋转轴； 视准轴（CC）：望远镜物镜中心与十字丝中心的连线； 横轴（HH）：望远镜的旋转轴（又称水平轴）。 经纬仪应满足的主要条件列于下表：
工程测量--角度测量
盘右
盘左
A
O B
2、记录与计算（见表3-1)
①盘左（正镜）观测 瞄A，记录 A左= 0 12 00 ″ 瞄B，记录 B左= 91 45 00 ″ 上半测回的角值：
β左= B左- A左= 91 33 00 ″
②盘右（倒镜）观测
瞄B， 记录 B右= 271 45 00″
瞄A， 记录 A右= 180 11 30 ″ 下半测回角值： β右= B右- A右= 91 33 30
分微尺读数法
• 分微尺 的最小读数为 1 ，可 估度到0.1格值为0.1=6。 • 度盘刻划线 落在分微尺上为 度读数，同时也是分值的读数 指标线； • 计算以上二数之和为读数窗 的读数( ) 。 • 水平度盘（H 或－）读数： 215°07.8′(215°07′48″)，
• 竖直度盘（ V 或⊥）读数：
左 右
2 913315
当测角精度要求较高时，需观测多个测回：例 表3-J1 ① 第一测回瞄准第一个方向, 度盘盘左归零（0 00 36"）; ②其他各测回间瞄准第一个方向,盘左按180˚/n (n为测回数)
变换度盘;(表3-J1,第2测回: 180˚/n= 180˚/2= 90 ˚（ 90 ˚ 10 12" ）)
1 1 （ L R） （R L 180） 2 2
1 1 （ R L） （R L 360） 2 2
通过盘左、盘右竖直角取平均值，可以消除 指标差的影响
对于DJ6经纬仪，同一测站上不同目标的指标差互差或同方 向各测回指标差互差，不应超过25 ”（按现行规范）。
多测回 O
B
91 33 30 （ β右 ）
测回法观测手簿 目 水平度盘读数 半测回角值一测回角值各测回角值备 测站 竖盘 标 ˚ ＇ " ˚ ＇ " ˚ ＇ " ˚ ＇ " 注 表3-J1
第三章 角度测量
十字分化板
圆水准轴
二.经纬仪读数
J6的读数方法： 1. 精确照准目标。
2. 调节采光镜，开始读数。
二.经纬仪读数
J2的读数方法：
1. 2. 3. 4. 精确照准目标。 改变换像手轮。 调节采光镜，调测微器。 开始读数。 30°28′12″
32°24′34″
二.经纬仪读数
电子经纬仪： 采用光电扫描度盘将角度值 变为电信号，利用电子技术测角 ，最后再将电信号转换为角度值 ，使测角能自动显示、自动记录 和自动传输数据，从而完成自动 化测角的全过程，这种经纬仪称 为电子经纬仪。
三.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.观测步骤：（如下图，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 。 ②下半测回 倒镜成盘右，逆时针依次 观测 A 、 D 、 C 、 B 、 A 。
水平角观测的误差和精度
一.概述
一、水平角观测的误差
1、仪器误差
2、对中误差
3、目标偏心误差
4、照准误差与读数误差
5、外界条件的影响
二.仪器误差
1) 水平度盘偏心误差：是指水平度盘分划中心与 照准部旋转中心不重合，称为水平度盘偏心。 水平度盘偏心对水平度盘读数的影响可采用盘左盘 右观测取平均值的方法来消除或减弱其影响。
竖角α与天顶距Z的关系为
+ -
天顶距和高度角统称为竖直角。 高度角,习惯上又称为竖角，也称为垂直角。
90
水平方向
α=90°－Z
光学经纬仪及基本操作
一.光学经纬仪的分类
经纬仪按测角精度，分为： DJ0.7 DJ1 DJ2 DJ6 光学经纬仪： 光学玻璃 DJ15 度盘，采用光学法读数。 DJ20 电子经纬仪： 电子度盘，
第三章角度测量
①盘左(正镜)：β L=bL-aL ，上半测 回(A→B)；
②盘右(倒镜)：β R=bR-aR ，下半测回 (B→A)；
③上、下半测回合称一测回，计算一 测回平均角值：
L R
(3-3)
2
工程测量学
3 角度测量
测回法用盘左、盘右观测，可以消除仪器某些系统误差对测角的影响，校 核观测结果和提高观测成果精度。同一测回中，上、下半测回角值之差和各测回 间角值之差均不应超过相应细则、规范所规定之容许值(±40″)。否则应重测， 如各较差合乎要求，则分别取平均值。
• 掌握角度测量的基本原理； • 掌握光学经纬仪的构造及测角（水平角和竖直角）方法； • 自学经纬仪的检验校正； • 自学经纬仪测角误差分析和经纬仪测角注意事项； • 了解电子经纬仪的构造；
工程测量学
3 角度测量
§3.1 角度观测原理
一、水平角观测原理：
水平角是指地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上的夹角
工程测量学
3 角度测量
经纬仪系列技术参数和用途
技术项目
经纬仪等级
DJ1
DJ2
一测回水平 方向中误差
1
2
DJ6 6
望远镜有效 孔径不小于
60mm
40mm
望远镜放大 倍数不小于
30倍
28倍
水准管 水平度盘 分划值 垂直度盘
6/2mm 10/2mm
20/2mm 20/2mm
当测角精度要求较高时，往往要观测几个测回，为也减少度盘分划误差的 影响，各测回间应根据测回数n，按180°/n变换水平度盘位置。
工程测量学
3 角度测量
⑵ 方向观测法 ——当一个测站上需要测量的方向数多于两个时，应
②盘右(倒镜)：β R=bR-aR ，下半测回 (B→A)；
③上、下半测回合称一测回，计算一 测回平均角值：
L R
(3-3)
2
工程测量学
3 角度测量
测回法用盘左、盘右观测，可以消除仪器某些系统误差对测角的影响，校 核观测结果和提高观测成果精度。同一测回中，上、下半测回角值之差和各测回 间角值之差均不应超过相应细则、规范所规定之容许值(±40″)。否则应重测， 如各较差合乎要求，则分别取平均值。
• 掌握角度测量的基本原理； • 掌握光学经纬仪的构造及测角（水平角和竖直角）方法； • 自学经纬仪的检验校正； • 自学经纬仪测角误差分析和经纬仪测角注意事项； • 了解电子经纬仪的构造；
工程测量学
3 角度测量
§3.1 角度观测原理
一、水平角观测原理：
水平角是指地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上的夹角
工程测量学
3 角度测量
经纬仪系列技术参数和用途
技术项目
经纬仪等级
DJ1
DJ2
一测回水平 方向中误差
1
2
DJ6 6
望远镜有效 孔径不小于
60mm
40mm
望远镜放大 倍数不小于
30倍
28倍
水准管 水平度盘 分划值 垂直度盘
6/2mm 10/2mm
20/2mm 20/2mm
当测角精度要求较高时，往往要观测几个测回，为也减少度盘分划误差的 影响，各测回间应根据测回数n，按180°/n变换水平度盘位置。
工程测量学
3 角度测量
⑵ 方向观测法 ——当一个测站上需要测量的方向数多于两个时，应
工程测量-第3章角度测量
水平角测量原理
4
郑州大学土木工程学院 宋建学
郑州大学土木工程学院 宋建学
5
3.2 DJ6级光学经纬仪 DJ6级光学经纬仪
经纬仪的种类繁多，如按工作原理区分， 经纬仪的种类繁多 ， 如按工作原理区分 ， 可 以分成光学经纬仪 电子经纬仪。 光学经纬仪和 以分成 光学经纬仪 和 电子经纬仪 。 现在工程中大 量使用的是光学经纬仪，但电子经纬仪发展很快， 量使用的是光学经纬仪 ， 但电子经纬仪发展很快 ， 且在价格上已与同级光经纬仪相当甚至更低， 且在价格上已与同级光经纬仪相当甚至更低 ， 具 有很大的发展潜力。 有很大的发展潜力。 我国对经纬仪编制了系列标准，分为DJ07， DJ07 我国对经纬仪编制了系列标准，分为DJ07， DJ1 DJ2 DJ6 等级别。 其中D 分别为“ DJ1 、 DJ2 、 DJ6 等级别 。 其中 D 、 J 分别为 “ 大地 测量” 经纬仪”的汉语拼音第一个字母，07， 测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母，07， 等数字，表示该仪器所能达到的精度指标。 2、6等数字，表示该仪器所能达到的精度指标。 DJ6表示一测回水平方向中误差不超过6 。 如DJ6表示一测回水平方向中误差不超过6″。
的精度逐渐提高，DJ2级光学经纬仪有取代DJ DJ6 的精度逐渐提高 ， DJ2 级光学经纬仪有取代DJ6 级光学经纬仪 的趋势。 的趋势。 在结构上，除望远镜的放大倍数稍大（ 在结构上 ， 除望远镜的放大倍数稍大 （ 30/28倍） ， 照 倍 准部水准管灵敏度较高（分划值为20″/2mm）、度盘格值更 准部水准管灵敏度较高（分划值为 ） 精细外，主要表现为读数设备的不同。 精细外，主要表现量
• 宋建学 • 郑州大学土木工程学院施工教研室 • 郑州大学土木工程学院测量实验室 • 2011-1
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。
工程测量3章_角度测量
§3.4 水平角测量方法
测回法，方向观测法。
(1) 测回法:适用于单角 （1） 盘左瞄准左边 A ，配度盘至 0°0X ′，读取 a1 。 （2）松开制动螺旋,顺时针旋转瞄准右边 B ，读取 b1 。则上 半测回角值：β1 =b1 -a1 。 （3）倒镜成盘右，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
2. 测微尺读数装置
——利用测微手轮，用指标线读数
•平行玻璃板与分微尺由测微手 轮控制。转动测微手轮，使度
盘像移动，则移动量可在
分微尺上读出。 平行玻璃板最大调节范围为30分， 分微尺全长刻度也等于30分。 •操作时，调节测微手轮，使度盘 某度(或某30分)的刻度线居中于 双线读数指标，双指标线所夹刻 度的度数 (或30分)加上分微尺 读数，即为该方向的读数。 平行玻璃板测微器 水平度盘读数：
缺点:受风力的影响,而且必须两人操作。不经常采用.
2) 使用光学对中法安置经纬仪 光学对中器的结构。
图3-14
经纬仪光学对中器的目镜对光与物镜对光
(1)粗对中——手握三角架，眼睛观察光学对中器，移动三脚架2个脚，并 保持 “ 架头 ” 大致水平。对中标志基本对准测站点中心，脚尖踩入土 中。 (2)伸缩脚架粗平 ——根据气泡位置，伸缩三脚架 2 个脚，使圆水准气泡 居中。 (3)旋转三个脚螺旋精平——转动照准部，按“左手大拇指法则”旋转脚螺 旋，使管水准气泡在相互垂直的两个方向居中。精平操作会略微破坏已完 成的对中关系。 1）转动仪器，使水准管与 1 、2 脚螺旋连线平行。 2）根据气泡位置运用法则，对向旋转 1 、2 脚螺旋。 3）转动仪器 90°，运用法则，旋转 3 脚螺旋。
工程测量-角度测量(带答案)
1、（A）2、（A）3、( B )4、（B）5、（C）6、（A）7、（B）8、（C）9、（C）10、（A）11、（C）12、（C）13、（A）14、（A）15、（C）16、（C）17、（B）18、（D）19、（D）20、（Ｂ）第三章角度测量（练习题）一、选择题1、经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差（ A ）。
A．180° B．0° C．90° D．270°2、经纬仪不能直接用于测量（ A ）A．点的坐标 B．水平角 C．垂直角 D．视距3、用经纬仪测竖直角，盘左读数为81º12´18"，盘右读数为278º45´54"。
则该仪器的指标差为（ B ）A．54" Ｂ．-54" Ｃ．6" Ｄ．-6"4、以下测量中不需要进行对中操作是（ B ）。
A．水平角测量 B．水准测量 C．垂直角测量 D．三角高程测量5、角度测量读数时的估读误差属于（ C ）。
A．中误差 B．系统误差 C．偶然误差 D．相对误差6、经纬仪对中和整平操作的关系是（ A ）。
A. 互相影响，应反复进行B. 先对中，后整平，不能反复进行C．相互独立进行，没有影响Ｄ．先整平，后对中，不能反复进行7、若竖盘为全圆式顺时针注记，在进行竖直角观测时，盘左读数为L，盘右读数为R，指标差为x，则盘左、盘右竖直角的正确值是（ B ）。
A．90°-L-x ；R+x-270°B．90°-L+x ；R-x-270°C．L+x-90° ；270°-R-xD．L-x-90° ；270°-R+x8、在进行竖直角观测时，若瞄准的是与目标在同一水平面的其它点，则所测竖直角的结果与实际上的角值相比（CC ）。
A．增大B．减小C．不变D．不确定9、在进行水平角观测时，若瞄准的是目标正上方的某点，则所测的角度结果与该角的实际值相比（ C ）。
工程测量角度测量
一、安顿（对中、整平）
目旳： ①使测点中心与仪器竖轴中心在同一铅垂线上； ②使水平度盘处于水平位置。
对中措施：有垂球对中和光学对点器对中两种，因为 垂球对中精度较低，且使用不便，工程测量 中一般采用光学对点器对中。
光学对点器对中及整平旳环节：
①安顿仪器：高度、幅度适中，架头大致水平，安装仪 器并使测点在视场内；
型号
"
"
"
DJ2
12
18
12
DJ6
18
24
表3.2
方向观察法观察手簿
测 站
觇 点
水平度盘读数
盘左
盘右
˚ ＇" ˚ ＇"
2c
"
一测回归 平均读数 零方向值
˚ ＇" ˚ ＇"
1 第2 1
3
测回
4
5
6
7
（0 00 34）
C 0 00 54 180 00 24 +30 0 00 39 0 00 00
D 79 27 48 259 27 30 +18 79 27 39 79 27 05
§3.6 角度测量误差与注意事项
仪器误差
主要涉及仪器检校后旳残余误差和仪器制造、 加工不完善所引起旳误差。 1、视准轴误差（2c值，盘左、盘右取平均可消除） 2、横轴倾斜误差（i角，盘左、盘右取平均可消除） 3、度盘偏心差（照准部旋转中心与水平度盘分划中
心不重叠，盘左、盘右取平均可消除） 4、度盘刻划误差（度盘刻划不均匀，测回间变换
3.5.2 竖直角观察与计算
顺时针注记：
270° α
180°
0°
90°
盘左位置
目旳： ①使测点中心与仪器竖轴中心在同一铅垂线上； ②使水平度盘处于水平位置。
对中措施：有垂球对中和光学对点器对中两种，因为 垂球对中精度较低，且使用不便，工程测量 中一般采用光学对点器对中。
光学对点器对中及整平旳环节：
①安顿仪器：高度、幅度适中，架头大致水平，安装仪 器并使测点在视场内；
型号
"
"
"
DJ2
12
18
12
DJ6
18
24
表3.2
方向观察法观察手簿
测 站
觇 点
水平度盘读数
盘左
盘右
˚ ＇" ˚ ＇"
2c
"
一测回归 平均读数 零方向值
˚ ＇" ˚ ＇"
1 第2 1
3
测回
4
5
6
7
（0 00 34）
C 0 00 54 180 00 24 +30 0 00 39 0 00 00
D 79 27 48 259 27 30 +18 79 27 39 79 27 05
§3.6 角度测量误差与注意事项
仪器误差
主要涉及仪器检校后旳残余误差和仪器制造、 加工不完善所引起旳误差。 1、视准轴误差（2c值，盘左、盘右取平均可消除） 2、横轴倾斜误差（i角，盘左、盘右取平均可消除） 3、度盘偏心差（照准部旋转中心与水平度盘分划中
心不重叠，盘左、盘右取平均可消除） 4、度盘刻划误差（度盘刻划不均匀，测回间变换
3.5.2 竖直角观察与计算
顺时针注记：
270° α
180°
0°
90°
盘左位置
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。
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）
园林工程测量3 角度测量
1
2
3
3.1.2 竖直角及测量原理 在同一竖直面内，一点至目标点的方向线与水平线间的夹 角，称为竖直角。图3.1 中的α1和α2，分别为方向线ＯＰ1， ＯＰ2 的竖直角。当方向线上倾时，称为仰角，角值为“＋”（ 如α1），方向线下倾时，称为俯角，角值为“－”（如α2）。
4
3.2 光学经纬仪
从上面的叙述可以知道，用来量测角度的仪器，必须具有 量测水平角的水平度盘，量测竖直角的竖直度盘，以及具有能绕 一竖轴作水平方向旋转又可作上下转动形成一铅垂面的视线，此 外还须有读数设备以及整平仪器的水准器等，由此构成的测角仪 器，即为经纬仪。 3.2.1 光学经纬仪的构造 1）光学经纬仪的3 个组成部分 各厂家生产的光学经纬仪的外形（分别见图3.7，图3.9， 图3.11）虽略有差异，但它们在构造上都是由基座、水平度盘和 照准部3 个部分组成，如图3.4 所示。
5
（1）基座 和水准仪相同，可用中心螺旋将基座固定在三脚 架上，基座中央为轴套，水平度盘的外轴插入轴套后， 旋紧轴固定螺旋，则经纬仪上部与基座固连。使用仪 器时，切勿松开这一固定螺旋。否则，外轴和水平度盘 会随照准部转动而不能测角，甚至引起外轴从基座中 脱落而造成事故。 （2）水平度盘 这部分包括水平度盘、度盘变换手轮（在有些仪器上，该 功能的部件叫复测扳手）和外轴等。水平度盘用光学玻璃制成， 在度盘上依顺时针方向刻注有0° ～360°的分划线，相邻两分 划线所夹的圆心角，称为度盘的分划值。
17
18
19
3.3 电子经纬仪 自从1968年世界上出现了第一台电子经纬仪Ｒｅｇ Ｅｌｔ ａ14（原西德Ｏｐｔｏｎ 厂研制），经过20多年的不断发展和 改进，目前的电子经纬仪已日臻完善。与传统的光学经纬仪相比 ，电子经纬仪采用了光电测角手法，在精度上超过了光学经纬仪 ，在数据自动获取和处理上，光学经纬仪是无法与之相比的。可 以断言，电子经纬仪将逐渐取代光学经纬仪。电子经纬仪的主要 特点是： ①自动记录测量数据。这不但可减少读数误差，而且可避 免读错记错测量数据。 ②电子经纬仪中的微处理机可以自动地进行各种归算改正 。 ③通过接口设备可将电子手簿记录的数据输入计算机，以 进行数据处理和绘图。
《建筑工程测量》第三章：角度测量
第三章
角度测量
第三章之：经纬仪的使用方法
经纬仪的使用方法
第三章
3.4
角度测量
水平角测量
1、测回法（只适用于观测两个方向之间的单个角度）； 2、全圆方向观测法（适用于观测三个（及三个以上）方向之间的两个 （及两个以上）角度）。
B
3.4.1 测回法
（一）安置仪器、设置标志； （二）观测步骤：
A
上半测回 顺时针（盘左 、正
经纬仪的使用方法：（利用光学对中器） 1、对中： （1）将三脚架安置在测站点上，并使架头大致水平，从架头中心 落下一小石子来检查架头中心是否位于测站点的铅垂线上； （2）将仪器通过中心连接螺旋固定于三脚架头上，调整基座的三 个脚螺旋，使光学对中器中心标志对准测站点（不要求气泡居中）； （3）伸缩三脚架使照准部圆水准器（或管状水准器）气泡居中 （不必严格居中）。
3.1 .1 水平角测量原理
第三章
1、水平角的概念：
角度测量
水平角是测站点至两个观测目标方向线垂直投影到水平面上 的夹角，用β表示。
2、水平角测量的原理： 如图，A、O、B是地面上不同平面位置，不同高程的三个点， OA和OB两目标方向线所夹的水平角，就是通过OA和OB沿两个铅 垂面Ⅰ、Ⅱ投影到水平面P上的两条水平线O ′ A′和O ′ B′的夹角 β=∠A′O ′B ′。 由此可见，地面上一点到两目标方向线之间的夹角，就是通 过该两目标方向线所作铅垂面Ⅰ、Ⅱ间的二面角。因此，在二面角 的交线o ˊo〞上的任一点均可测出水平角。
"
2
02） 09
0 00 00 41 17 06 124 26 30 160 24 06
0 00 00 41 17 02 124 26 34 160 24 06
土木工程测量 第3章 角 度 测 量
第3章 角 度 测 量内容提示：本章主要介绍了角度测量的原理和方法、经纬仪技术操作、检验与校正、角度测量误差的影响与消除方法，并介绍了电子经纬仪。
其重点内容为经纬仪技术操作和主要条件的检验校正、水平角和竖直角观测与计算方法。
其难点为方向观测法观测水平角和竖直角的计算、角度测量误差的消除方法。
3.1 角度测量原理角度是确定地面点位的三要素之一。
角度测量是测量工作的基本内容，它包括水平角测量和竖直角测量。
角度测量仪器为经纬仪。
3.1.1 水平角测量原理地面上一点到两个目标点连接的两条空间方向线垂直投影在水平面上所形成的夹角，或过空间两条相交方向线的竖直面所夹的两面角，称为水平角，通常用β表示。
如图3.1所示，A、O、B为地面上三点，过OA、OB直线的竖直面V1、V2，在水平面H上的交线O'A'、O'B'，所夹的角∠A'O'B'就是OA和OB之间的水平角。
图3.1 角度测量原理为了测量水平角，设想在过O点的铅垂线上，水平地安置一个刻度盘(简称为水平度盘)，使刻度盘刻划中心(称为度盘中心)o与O在同一铅垂线上。
竖直面V1、V2与水平度盘有交线oA"、oB"，通过oA"、oB"在水平度盘读数为a、b(称为方向观测值，简称方向值)，一般水平度盘是顺时针刻划和注记，则所测得的水平角为β(3-1)=b−a由上式可知，水平角值为两方向值之差。
水平角取值范围为0 ～360 ，且无负值。
第3章 角度测量·49··49·3.1.2 竖直角测量原理 在同一竖直面内，地面某点至目标的方向线与水平线的夹角，称为竖直角或倾斜角。
用α表示。
若目标方向线在水平线之上，该竖直角称为仰角，取值为"＋"；若目标方向线在水平线之下，该竖直角称为俯角，取值为"－"。
如图3.l 所示，A α为正值，B α为负值。
(完整版)建筑工程测量第三章角度测量复习题
第三章角度测量一、填空题：1.空间相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度称为______________。
2.水平角的取值范围是____________________。
3.若左测方向目标和右测方向目标在水平度盘上的读数为分别为a、b，则水平角β=_________________。
4.光学经纬仪的基本结构大致相同，主要由_________________，_______________和________________三部分组成。
5.水平度盘用于测量_____________角，竖直度盘用于测量______________角。
6.竖直角的取值范围为______________________。
7.水平角测量时，右测、左测方向目标读数分别为5°05′30″、200°05′30″，则水平角β=_________________。
8.望远镜的旋转轴称为____________________，通过____________________螺旋和______________________螺旋可调节望远镜在竖直面内转动。
9.经纬仪基本操作程序分为四步，分别为___________、___________、__________________和_____________________。
10.整平仪器时，使照准部水准管轴___________两个脚螺旋的连线，转动这两个脚螺旋使水准管气泡居中，将照准部旋转____________，转动另一脚螺旋使水准管气泡居中，在这两个调整数次直到气泡在任何方向都居中。
11.经纬仪照准目标时，应先松开______________螺旋和______________螺旋，通过准星粗略对准目标，固定照准部和望远镜，通过______________调焦、__________________调焦使十字丝、目标清晰，再用水平微动和竖直微动螺旋，精确照准目标。
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1、 经纬仪的分类 、 经纬仪的分类
经纬仪按其读数原理划分常有：游标经纬仪、 经纬仪按其读数原理划分常有：游标经纬仪、光学经 纬仪、 纬仪、电子经纬仪 经纬仪按其精度等级划分常有： 经纬仪按其精度等级划分常有：DJ07 、 DJ1 、 DJ2 、 DJ6 、 DJ15等几种。 等几种。 DJ 分别为“大地测量”和“经纬仪”的拼音首字母， 分别为“大地测量” 经纬仪”的拼音首字母， 其下标数字07、 、 、 、 分别为该仪器一测回方向观 其下标数字 、1、2、6、15分别为该仪器一测回方向观 测中误差，即测角精度。 测中误差，即测角精度。 各种精度型号经纬仪基本结构大致相同。 各种精度型号经纬仪基本结构大致相同。 DJ07 、 DJ1 、 DJ2型经纬仪属于精密光学经纬仪，DJ6 型经纬仪属于精密光学经纬仪， 型经纬仪属于普通光学经纬仪。 型经纬仪属于普通光学经纬仪。
270Β 180Β
0 Β
90Β
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（4）J6经纬仪的 J6经纬仪的 读数装置
垂直度盘
读数光路
水平度盘 图3-5 J6经纬仪度盘读数光路
J6光学经纬仪读数 J6光学经纬仪读数
两种读数测微装置：分微尺测微和平行玻璃板测微 两种读数测微装置 分微尺测微和平行玻璃板测微 a).分微尺测微 利用度盘刻度线， a).分微尺测微——利用度盘刻度线，在分微尺上读数。 分微尺测微 利用度盘刻度线 在分微尺上读数。 度盘上1 度盘上1度分划的间隔 经放大后， 经放大后，与分微尺全 长相等。 长相等。 分微尺全长分60 60格 分微尺全长分60格，因 此其最小格值为 60Ν 最小格值为1 此其最小格值为1′=60Ν。 读数时，秒数必须估读。 读数时，秒数必须估读。 估读至0.1 0.1格 因此， 估读至0.1格，因此， 估读的秒数都应是6 估读的秒数都应是6Ν的 倍数。 倍数。 73 水平度盘读数： 1 水平度盘读数： 0
◆水平角观测原理 水平角观测原理 ◆垂直角观测原理 垂直角观测原
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1.水平角观测原理 水平角观测原理
水平角——过一点到 水平角 两个目标的方向线垂 直投影到水平面上所 成的夹角。 0≤β≤360º β=c-a =c也可看成是包含BA、BC视线 的两个铅垂面之间的两面角。
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水平角观测记录（测回法） 水平角观测记录（测回法）
竖盘 水平度盘 半测回角 一测回 目标 测站 平均角 位置 读 数 左 B 右 C 34°34′12″ 214°22′54″ 方向 A 第1方向 A C 0°10′30″ 214°23′12″ 214°33′42″ 214°23′03″
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2、测回法观测水平角
β角是从起始方向(即第1方向)顺时针转到第2方向 所成的角度，观测时，必须首先确定起始方向， 然后按照“测回法”的次序观测。 水平角总是第2方向读数减去第1方向读数而得。
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观测程序： 瞄准J，读数j左 盘左 瞄准K，读数k左 β左=k左-j左 瞄准K，读数k右 β右=k右-j右 盘右 瞄准J，读数j右 精度要求： β ≤±40" 精度要求 β左-β右≤ 取: β=(β左+β右)/2
92º17´ 92º17´28 "
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3、 DJ6光学经纬仪的操作 、
(1)准备工作：对中、整平（对中误差≤±3mm 准备工作：对中、整平（对中误差≤±3mm） ≤±3mm 准备工作
a.对中：把仪器中心安置在过测站点O的铅垂线上。 a.对中：把仪器中心安置在过测站点O的铅垂线上。 对中
操作步骤： 操作步骤
粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。 粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。 用水平微动完成瞄准。 尽量瞄准目标下部，减少由于目标不垂直引起的方向 误差。
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(3)读数 读数
水平角：？ 水平角：？ 178°05 .0 05′.0 05 竖直角：？ 竖直角：？ 85°06 .1 06′.1 06
第1方向 J
第2方向 K
β
B 测站
起始方向第一个读数应调成0 或 /N， 为测回数）； 起始方向第一个读数应调成0 °或180 ° /N，N为测回数）； 方向第一个读数应调成 秒数写足二位；读数须估读到0 分、秒数写足二位；读数须估读到0′.1 改数时按有关规则 时按有关规则。 改数时按有关规则。 一测回过程中 不得再调整水准管气泡或改变度盘位置。 过程中， 一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘位置。
图3-14
整平
b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≤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 左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准 左手大拇指法则 管气泡居中(反复)。 一测回观测过程中，不得再调气泡。
瞄准
(2)瞄准 (2)瞄准—用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。
垂球对中，步骤： 垂球对中，步骤：
粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测站中心1 2cm内 粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测站中心1∼2cm内； 精确对中：稍微松开中心螺丝，在脚架头上移动( 精确对中：稍微松开中心螺丝，在脚架头上移动(不能 旋转)仪器，使垂球尖精确对中测站标志中心， 旋转)仪器，使垂球尖精确对中测站标志中心，旋紧中 心螺丝。 心螺丝。 注意8脚架头首先要放平，三个脚螺旋基本等高； 注意8脚架头首先要放平，三个脚螺旋基本等高； 脚架适当踩实； 8脚架适当踩实； 垂球尖尽量接近标志，便于判断。 8垂球尖尽量接近标志，便于判断。
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光学对中步骤： 光学对中步骤：对准、调平、整平、对中
打开三脚架，装上经纬仪； 固定三脚架一脚，双手持脚架另 二脚并不断调整其位置，同时观 测光学对点器十字分划，使其基 本对准测站标志，踩实脚架；调 对准测站标志，踩实脚架；调 节脚螺旋，使光学对点器精确对 节脚螺旋，使光学对点器精确对 准测站标志； 伸缩三脚架(二脚) 调平仪器， 伸缩三脚架(二脚)，调平仪器， 使圆气泡居中； 调脚螺旋，精确整平 调脚螺旋，精确整平仪器，并通 整平仪器，并通 过在脚架头上移动仪器，精确对 过在脚架头上移动仪器，精确对 中。 有时必须反复上述三步的操作。
望远镜十字丝
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（3）水平度盘
水平度盘由光学玻璃制成
顺时针0 ∼360º刻度 刻度； 顺时针0º∼360 刻度； 仪器整平，水平度盘水平； 仪器整平，水平度盘水平； 水平度盘与照准部相互脱离； 水平度盘与照准部相互脱离； 改变度盘位置， 改变度盘位置，要使用复测 扳手或度盘变换手轮。 扳手或度盘变换手轮。
第1方向 J
第2方向 K
β
B 测站
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盘左
盘右
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水平角观测记录（测回法） 水平角观测记录（测回法）
竖盘 水平度盘 半测回角 一测回 测站 目标 平均角 位置 读 数 左 B 右 K 254°24′06″ J 180°05′00″ 74°19′06″ J K 0°04′18″ 74°19′24″ 74°23′42″ 74°19′15″
天顶 A
0° 270°
ZC
ZA
αA
αC
水平线
90 ° 180°B 铅 垂 线 NhomakorabeaC
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§3-2 DJ6光学经纬仪及其操作
经纬仪的分类 经纬仪的分类 DJ6光学经纬仪的构造 DJ6光学经纬仪的操作 配套工具及设备
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2、DJ6经纬仪的构造 、DJ6经纬仪的构造
照准部 基座
照准部、水平度盘、 照准部、水平度盘、基座
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（1）基座
脚螺旋用于整平仪器
照准部
水平度盘 基座
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（2）照准部
照准部(水平)制动、 照准部(水平)制动、微动 望远镜(竖直)制动、 望远镜(竖直)制动、微动 /2mm； 圆水准器 8′/2mm； 管水准器30 30Ν 管水准器30Ν/2mm 望远镜：倒像，26∼30倍 望远镜：倒像，26∼30倍， 目镜调焦，物镜调焦， 目镜调焦，物镜调焦， 粗瞄准器， 粗瞄准器，十字丝 读数显微镜 竖盘部分 光学对点器 复测扳手或度盘变换器
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第三章 角 度 测 量
学习要点 ◆角度测量原理 ◆ DJ6光学经纬仪及其操作 ◆水平角观测 ◆垂直角观测 ◆ DJ6经纬仪的检验与校正 ◆角度测量的误差及其注意事项
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§3-1 角度测量 角度测量原理
两种角度
用于确定点的平面位置（计算坐标） 水平角 用于确定点的平面位置（计算坐标） 用于两点间高差计算、 竖直角 用于两点间高差计算、斜距改正成平距 经纬仪、 测角仪器 经纬仪、电子全站仪
b
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