测量角度测量

•用以测角的仪器必须具有水平圆盘、竖直圆盘、望远
镜及读数设备等。
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本节内容回顾
•什么叫水平角？如何测量？ •什么叫竖直角？如何测量？
测量角度测量
§2－2 光学经纬仪
一. 经纬仪的种类和系列标准 • 经纬仪的类型主要有两种：光学经纬仪和电子经纬仪。
光学经纬仪
电子经纬仪
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• 光学经纬仪采用光学度盘和光学测微读数方式。价格低， 性能稳定。
• 水平角β不仅可以在过N点的水平 面上求得，在与过N点的铅垂线正 交的任何一个水平面内均可量度。
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二. 水平角测量原理
• A、B、C 为地面上的三个点。
• 欲观测方向线BA与BC之间的 水平角β。
• 将一台经纬仪架设在B点上。 经纬仪上有一个可绕其中心 水平转动的望远镜和一个有 均匀刻度（顺时针方向注记 角度值）的水平圆盘。
α 水平线
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与竖直角相关联的角度名还有“天顶距”。 天顶距: 从过起点的天顶方向至观测视线的夹角，用 Z表示。 对同一条观测视线而言，天顶距Z与竖直角的关系 为：
＋ Z = 90°
天顶方向
Z O
P
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水平线
四.竖直角测量原理 •跟测量水平角类似，在竖直 面内设置一个有均匀刻划线 的竖直圆盘，使圆盘中心跟 视线起点B重合。若视线水 平时竖盘读数为一常数（如 0o或90o），则用望远镜照 准目标时在竖盘上的读数值 与常数相减即得到该观测方 向的竖直角。 •竖直角的大小与竖直圆盘在 过起点的铅垂线上的放置位 置有关。
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三.竖直角的定义
竖 直 角 是 指 在 同 一 竖 直 面 内，观测视线与过起点的水 平线之间的夹角。
竖 直 角 又 称 作 垂 直 角 或 高 度角，它有仰角和俯角之分。
视 线 在 水 平 线 上 方 的 称 为 仰角，角值为正，如右图中 的αA。
视 线 在 水 平 线 下 方 的 称 为 俯角，角值为负，如右图中 的αC 。
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照准部的主要构件如下： 1. 望远镜 • 由物镜、目镜、调焦（对光）透镜和十字丝分
划板组成。 • 物镜和目镜都是凸透镜（组），位置固定；调
焦镜是凹透镜，可前后移动。转动望远镜对光 螺旋（又称物镜调焦螺旋），可改变凹透镜的 位置，从而改变物体的成像面。
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• 十字丝分划板上刻有纵横交叉的十字丝，分别叫纵丝 和横丝。十字丝是望远镜的瞄准标志。
• 水平圆盘的中心位于过B点的 铅垂线上的O点处，仪器架 好后不再移动。
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• 设用望远镜分别照准A、C时， 方 向 线 OA 、 OC 在 水 平 圆 盘 上的投影Oa、Oc所截取的刻 度数为a、c。
• 两个刻度数之差就是所求的 水平角： β＝c – a
• 上述的水平圆盘叫做水平度 盘；刻度数a和c分别叫做方 向线BA和BC在度盘上的水平 方向观测值。
• 电子经纬仪又称数字经纬仪、光电经纬仪，采用光电 （电子）度盘，能以数字形式显示角度值，便于储存和 记录数据。电子经纬仪常与光电测距仪结合在一起，构 成全站仪。电子经纬仪的价格约为光学经纬仪的10倍。
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• 经纬仪的系列标准： 分为DJ05、DJ07，DJ1， DJ2，DJ6等。
• “D”和“J”分别表示“大地测量”中的“大”和“经纬仪” 中的“经”字的汉语拼音第一个字母；后面的数 字表示仪器的测角精度，如DJ05、DJ6分别表 示水平方向一测回的方向中误差为0.5"和6"。
• 工程测量中主要使用DJ6和DJ2经纬仪，通常简 称J6、J2 。本章主要介绍DJ6的结构和使用方 法。
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二. DJ6光学经纬仪的基本结构
竖盘指标水准管微动螺旋
•光学经纬仪由照准部、水平度盘和基座组成。
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(一) . 照准部 • 照准部是光学经纬仪来自百度文库核心部件。指位于水平度盘
之上、能绕其旋转轴旋转的全部部件的总称。它包 括望远镜、水准器、横轴、竖轴、U形支架、竖直度 盘、读数装置及制动微动设备等。作为一个整体， 照准部可绕竖轴旋转，竖轴是照准部的几何中心。
第二章 角度测量
§2－1 角度测量的概念 §2－2 光学经纬仪 §2－3 光学经纬仪的基本操作 §2－4 水平角观测方法 §2－5 竖直角观测方法
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• 角度测量是工程测量的基本工作内容之一。 • 用以测量角度的仪器有经纬仪和全站仪等。 • 角度包括水平角和竖直角。 • 本章主要介绍角度测量的基本概念，光学经纬仪
的结构和使用方法，水平角、垂直角的观测方法 等。
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§2－1 角度测量的概念
一.水平角的定义
• 水平角是相交的两条方向线在同 一水平面上的投影所夹的角度， 也是包含对应方向线的两个竖直 面之间的两面角。
• 在工程测量中，上述的两条方向 线是指某地面点N分别与两个目标 点M、P的连线。
• 方向线NM与NP之间的水平角是 在 过 N 点 的 水 平 面 上 直 线 Nm 与 Np间的夹角β。
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• 由于各人的明视距离及眼睛的分 辨能力不同，并且目标有远有近， 因此用望远镜看目标时须进行调 焦，又叫对光。调焦分为物镜调 焦和目镜调焦，一边观察目镜一 边旋转对应的调焦螺旋即可完成 调焦操作。
• 物镜调焦的目的是使物体能成像 在十字丝平面上；目镜调焦的目 的是能看清十字丝以及成像在十 字丝平面上的物象。
视准轴
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• 望远镜的成象原理： 远处目标AB发出的光线经物镜及调焦透镜折射后，在 十字丝分划板上形成一倒立的实像ab；通过目镜放大形 成虚像a'b'，十字丝分划板也同时放大。
• 望远镜具有放大作用。放大率是指从望远镜内看物象的 视角β与用肉眼直接看同一物体的视角α之比，也等于 物镜与目镜的焦距之比。放大倍率通常为28～45倍。
• 纵丝上有上下两根对称的短横丝，叫视距丝，分别简 称上丝和下丝。对应地，十字丝中的横丝叫中丝。
• 纵丝的下半段为双丝，用以照准细小目标。 • 十字丝板的位置是物镜的成像面（位置）。 • 十字丝交点与物镜光心的连线叫做望远镜的视准轴。 • 利用视准轴可获得空中方向线（即观测视线），视准
轴与横轴（望远镜旋转轴）的交点是视线的起点。