第二章角度测量电子经纬仪剖析
角度测量和经纬仪的使用
气压和湿度变化可能对经纬仪的精度产生影响， 特别是在高海拔或潮湿的环境中。
风力和振动
风力和振动可能导致经纬仪的测量不稳定，影响 测量精度。
PART 05
经纬仪的维护和保养
REPORTING
WENKU DESIGN
经纬仪的清洁
清洁仪器外壳
01
使用干净的软布擦拭仪器外壳，去除灰尘和污垢。
清洁目镜和镜头
经纬仪的操作步骤
01
02
03
04
粗平
使用三脚架的调节腿调整经纬 仪水平，使仪器大致水平。
精平
通过调节经纬仪的水平轴和望 远镜的倾斜度，使望远镜视线
水平。
对准目标
将望远镜对准需要测量的目标 ，确保目标清晰可见。
读数记录
从经纬仪的读数系统中读取角 度数据，并记录下来。
经纬仪的使用注意事项
保持稳定
在测量过程中，要保持经纬仪 的稳定，避免受到震动或风吹
防潮防尘
将仪器存放在干燥、无尘的环境中，避免潮湿和尘土对仪器的影 响。
经纬仪的维修
故障诊断
根据仪器出现的问题，进行故障诊断，确定需要维修的部件和维修 方式。
更换部件
如果需要更换部件，应选择与原部件兼容、质量可靠的配件进行更 换。
维修记录
对维修过程进行记录，包括故障现象、故障诊断、维修措施等，以便 日后参考和维护。
THANKS
感谢观看
REPORTING
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角度测量
通过测量两条射线之间的夹角来 确定角度大小的过程。
角度测量的应用
在几何学、工程学、天文学等领 域中，角度测量是重要的测量手 段。
角度测量的单位
度（°）
《测量学》第2章角度测量
① 盘左位置（竖盘在望远镜左边，也 称正镜），观测者瞄准目标点A，读取水 平度盘读数，记簿者记入相应栏目中。
② 观测者松开水平制动螺旋，转动照准部 瞄准B点，读取水平度盘读数。记簿者记入手 簿相应栏目中。
以上称为上半测回。可计算出上半测回角值
③ 观测者松开水平制动螺旋，纵转望远 镜成盘右位置（竖盘在望远镜右测，也称为 倒镜），瞄准B点，读取水平度盘读数。记 簿者记入手簿相应栏目中。
Hz
180
0 1 2 3 4 5
179
6
180°05.1′（180°05′06″）
0
1
2
3
4
5
6
75°56.3′（75°56′18″）
76
V
75
0
1
2
3
4
5
6
DJ6级光学经纬仪的读数窗示意图
读数练习
水平
73 0 1 2 3 4 5 6 72
0
1 87
2
3
4
5
6
竖直
பைடு நூலகம்
读数窗
水平
73 0 1 2 3 4 5 6 72
3.
瞄准
（1）目镜调焦 （2）粗瞄准。用手旋转照准部，使用瞄准 器瞄准目标，使目标成像在望远镜视场中央附 近。 （3）物镜调焦。
旋紧望远镜制动螺旋和水平制动螺旋。转动望远镜 对光螺旋，使目标成像清晰。此时要注意消除视差。
（4）精瞄准
用望远镜微动螺旋和水平微动螺旋精确瞄准目标。 瞄准时注意横丝附近的竖丝瞄准目标。 注意：测量水平角的瞄准位臵
A
B
O
水平度盘读数 半测回角值 一测回角值 竖盘 目标 测站 位置 ′ ″ ′ ″ ′ ″ ° ° °
经纬仪原理及角度测量方法解析
经纬仪原理及角度测量方法内容：理解水平角、竖直角测量的基本原理；掌握光学经纬仪的基本构造、操作与读数方法；水平角测量的测回法和方向观测法；掌握竖盘的基本构造及竖直角的观测、计算方法；掌握光学经纬仪的检验与校正方法；了解水平角测量误差来源及其减弱措施及电子经纬仪的测角原理及操作方法。
重点：光学经纬仪的使用方法；水平角测回法测量方法；竖直角测量方法；难点：光学经纬仪的检验与校正。
§ 3.1 角度测量原理角度测量(angular observation) 包括水平角(horizontal angle) 测量和竖直角(vertical angle) 测量。
一、水平角定义从一点出发的两空间直线在水平面上投影的夹角即二面角，称为水平角。
其范围：顺时针0°～360°。
二、竖直角定义在同一竖直面内，目标视线与水平线的夹角，称为竖直角。
其范围在0°～±90°之间。
如图当视线位于水平线之上，竖直角为正，称为仰角；反之当视线位于水平线之下，竖直角为负，称为俯角。
§ 3.2 光学经纬仪（optical theodolite ）经纬仪是测量角度的仪器。
按其精度分，有DJ6 、DJ2 两种。
表示一测回方向观测中误差分别为6"、2"。
一、DJ6 光学经纬仪的构造DJ6 光学经纬仪图1、照准部(alidade)2、水平度盘(horizontal circle)3、基座(tribrach)二、J6的读数方法1、J6 经纬仪采用“分微尺测微器读数法”，分微尺的分划值为1ˊ，估读到获0.1ˊ( 即：6") 。
如图，水平度盘读数为：73°04ˊ24"。
2、“ H ”——水平度盘读数，“ V ”——竖直度盘读数。
三、J2 光学经纬仪的构造如图与J6 相比，增加了：1、测微轮——用于读数时，对径分划线影像符合。
2、换像手轮——用于水平读数和竖直读数间的互换。
经纬仪和角度测量
§4.6其它经纬仪简介
—DJ2经纬仪
（3）DJ2经纬仪的读数：
§4.6其它经纬仪简介
—电子经纬仪
原理：利用光电转换的原理和微处理器自动对度 盘进行读数并显示于读数屏幕，使观测时操作简 单，避
§4.3水平角观测
照准目标的类型：
§4.3水平角观测
瞄准目标的方法和步骤： （1）目镜调焦：使十字丝清晰 （2）粗略瞄准目标： （3）物镜调焦：使目标成像清晰 （4）消除视差： （5）精确瞄准：调节水平微动螺旋，使目 标和竖十字丝重合。
§4.3水平角观测
§4.3水平角观测
§4.4垂直角观测
—垂直角的观测与计算
竖直角的观测记录如下：
竖盘 位置 竖盘读数 ° ′ ″
96 263 84 275 36 24 06 53 30 30 12 30
测 目 站 标
半测回角度值 ° ′ ″
+6 +6 -5 -5 36 35 53 53 30
指差标″
一测回角度值 ° ′ ″
右 I 左 2 右
1
左
+30 30 48 -9 30
+6
36 00
-5
53
39
§4.5经纬仪观测的误差分析
—经纬仪的检验和校正
经纬仪的轴系应满足的条件：
（1）平盘水准管轴应垂直于纵轴 （L⊥V） （2）圆水准轴应平行于纵轴（L’ ∥ V） （3）视准轴应垂直于横轴（ C⊥H ） （4）横轴应垂直于纵轴（H ⊥ V） （5）十字丝纵丝应垂直于横轴 （6）竖盘指标差应小于规定的数值
方向值
角度值
§4.3水平角观测
—水平角观测的方法
电子经纬仪的原理
电子经纬仪的原理电子经纬仪是一种测量仪器，常用于测量地球表面上一点的经度和纬度。
它利用了现代电子技术和全球定位系统（GPS）的原理，具有快速、准确、便携的特点。
电子经纬仪的原理主要涉及三个方面：测量角度、测量距离和计算经纬度。
首先，电子经纬仪通过测量角度来确定设备所处的方向。
它使用了红外线或激光束技术，将仪器与目标点之间的垂直角度和水平角度测量出来。
通过仪器内部的传感器，可以将这些角度数据准确地转化为仪器到目标点的方向。
这样，通过测量不同目标点之间的角度，就可以确定出不同位置之间的方向。
其次，电子经纬仪利用测量距离的原理来确定仪器与目标点之间的距离。
它使用了激光测距仪或超声波测距仪等技术，通过仪器发射激光束或超声波信号，然后接收从目标点反射回来的信号，并通过计算时间差来确定仪器与目标点之间的距离。
这样，通过测量不同目标点之间的距离，就可以确定不同位置之间的距离。
最后，电子经纬仪利用已知的角度和距离数据，结合全球定位系统（GPS）的技术，计算出仪器所处的经度和纬度。
全球定位系统通过一组卫星和地面接收器，能够向仪器提供地球表面各个位置的大地坐标。
电子经纬仪通过将测得的角度和距离数据与已知的地球坐标数据进行比较和计算，精确地确定仪器所处的经度和纬度。
电子经纬仪的测量原理还涉及到温度和大气压强等环境因素的校正。
由于温度和大气压强的变化会对光的传播速度和方向产生影响，因此在使用电子经纬仪进行测量时，需要对测得的角度和距离数据进行修正以保证测量结果的准确性。
总结来说，电子经纬仪利用角度和距离的测量数据，结合全球定位系统的技术，能够准确地确定仪器所处的经度和纬度。
它的测量原理主要涉及角度测量、距离测量和经纬度计算。
通过使用电子经纬仪，我们可以快速、准确地获取地球上不同位置的经纬度信息，为地理测量和导航等领域提供便利和支持。
经纬仪的角度测量原理及读数方法
经纬仪的角度测量原理及读数方法经纬仪是一种常用于测量地表物体角度的仪器，由水平仪、望远镜、公称圆盘等组成。
经纬仪的角度测量原理和读数方法是使用该仪器的基础，下文将分别介绍。
角度测量原理经纬仪的角度测量原理是通过水平仪和望远镜的组合来实现。
水平仪用于保持仪器的水平度，在竖直方向没有倾斜的前提下，通过透镜组把目标物体的光线引入到望远镜中，再通过望远镜内的目镜和物镜使视线准确地对准目标物体。
对准目标物体后，要测量的角度就可以通过经纬仪的公称圆盘进行读数。
公称圆盘上有刻度，用来表示仪器所能测量的角度范围，一般为0到360度。
刻度盘上还有一个固定的指针，指向测量结果。
读数方法经纬仪的读数方法比较简单，下面将分别说明如何读取水平角和垂直角。
水平角水平角是指目标物体所在的水平面和测量者所在的地面之间的夹角，以0度为起点，顺时针为正，逆时针为负。
读取水平角的方法如下：1.首先要确定水平面的位置，可以通过水平仪来判断。
2.接着，将目标物体置于水平平面上，在低倍率下调整望远镜，使视线正准备地对准目标物体。
3.然后，读取公称圆盘上指针所指向的刻度数值，并进行精确定位，方法是利用目镜上的十字线对准具体需要测量的位置。
4.最后，记录读数结果。
垂直角垂直角是指目标物体所在的垂直面和水平面之间的夹角。
以水平面为基准，向上为正，向下为负。
读取垂直角的方法如下：1.首先确定目标物体及其朝向，一般要借助辅助工具来完成。
2.然后将望远镜在低倍率下调整，使视线正对准目标物体。
3.接着，将望远镜调整到高倍率，再通过十字线对准目标物体。
4.然后读取公称圆盘上指针所指向的刻度数值，进行精确定位，如有需要，可以通过双目测量或者助理光条进行更加精确的测量。
5.最后记录读数结果。
总结经纬仪是测量地表物体角度的重要工具，其原理和读数方法比较简单，在熟悉了相关操作之后，可以非常快速地完成测量任务。
但需要注意的是，要保持仪器水平度和望远镜的准确调节，以及仪器的结构和性能都会对测量结果产生影响，因此在实际使用过程中，还需要根据测量环境和需要反复进行校正。
3.1角度测量原理及使用的仪器
1、角度测量原理（1）水平角测量原理水平角：是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上构成的夹角，也就是过这两方向线所作两铅垂面所夹的两面角。
如图3-1-1中β角所示。
图3-1-1 水平角测量原理测量水平角的仪器,须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。
观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能使之水平。
为了瞄准不同方向，仪器的望远镜应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。
当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。
（2）竖直角测量原理竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。
其角值为0°～90°。
视线上倾斜，竖直角为仰角，符号为正。
视线向下倾斜，竖直角为俯角，符号为负。
如图3-1-1中αb、αc角所示。
竖直角与水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差。
不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。
任何类型的经纬仪，制作上都要求，当竖直指标水准管气泡居中，望远镜视准轴水平时，其竖盘读数是一个固定值。
因此，在观测竖直角时，只要观测目标点一个方向，并读取竖盘读数便可算得该目标点的竖直角。
2、光学经纬仪光学经纬仪按精度分为：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等五级。
D表示“大地测量”，J表示“经纬仪”，07、1、2、6和15分别表示该仪器一个测回方向观测中误差的秒值。
世界上的第一台光学经纬仪是瑞士Wild生产的，目前Leica(原Wild厂)生产的经纬仪按其精度划分的型号为：T4、T3、T2、T1、T16。
以秒为单位的一测回方向观测中误差分别为±0.5″、±1″、±2″、±6″、±16″。
工程中常用的光学经纬仪为DJ2和DJ6两种。
（1）DJ6级光学经纬仪构造及读数方法1）DJ6级光学经纬仪构造DJ6级光学经纬仪构造主要由照准部、水平度盘和基座三部分构成。
第二章_方向与角度测量
③检核 对于DJ6经纬仪，上下半测回角度之差应满足：
β 左 − β 右 ≤ 40′′
④一测回角值
，否则，应重测。
2 当测角精度要求较高时，需观测多个测回： ① 第一测回度盘归零； ②其他各测回间按180˚/n（n为测回数）的差 值，变换度盘； ③各测回角值之差不得超过40"； ④取各测回平均值作为最后结果。
中国地质大学（北京）土地科学技术系 测绘教研室
坐标纵线北向 我国采用高斯平面直角坐标系，每一6°带或3°带内 都以该带的中央子午线为坐标纵轴，因此，该带内直线 定向，就用该带的坐标纵轴方向作为标准方向。如假定 坐标系，则用假定的坐标纵轴(X轴)作为标准方向。
中国地质大学（北京）土地科学技术系 测绘教研室
中国地质大学（北京）土地科学技术系 测绘教研室
五、经纬仪的使用：
经纬仪的使用包括对中、整平、瞄准和读数四项基本操作。 1、对中、整平 目的： 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。 方法：有垂球对中和光学对点器对中两种，由于 垂球对中精度较低，且使用不便，测量中 一般采用光学对点器对中。
1、照准部
2、水平度盘
3、基座
中国地质大学（北京）土地科学技术系 测绘教研室
1、照准部
主要由望远镜、支架、竖盘、竖直轴、水 平轴、竖直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、 读数设备、水准器和光学对点器等组成。 望远镜 — 用于瞄准目标 圆水准器 — 用于粗略整平仪器 管水准器 — 用于精确整平仪器 光学对点器— 用于使度盘中心和测点 在同一铅垂线上 读数装置—用于读数
2.竖 角（垂直角） 2. 在同一竖面内，倾斜视线与水平线之间的夹角。 用δ表示。 仰角：0º ~ + 90º 俯角：0º ~ – 90º 用于测角的仪器称为经纬仪 天顶距：自天顶到目标视线的垂直角，用z表示， 且z＝90º－δ 天顶 视线
电子经纬仪的检定与误差解析
电子经纬仪的检定与误差解析电子经纬仪不仅能作为测角仪器单独完成测量工作，还能与电子手簿、激光测距仪等组成全站仪，或与激光测距机、卫星定位仪、陀螺仪等组成测地系统。
本文详细分析了电子经纬仪的误差成因，旨在提高电子经纬仪的测量精度。
标签：电子经纬仪;鉴定范围;误差解析计算机技术与微电子技术的快速发展，为传统测绘仪器带来了革命性的变化，电子经纬仪正是在这种科技的冲击下而诞生的一种测量仪器，被广泛应用在建筑、军事等行业，极大提高了现代测绘技术水平。
1.电子经纬仪电子经纬仪是一款集光学、电子、机械、计算为一体的高精度光学测量仪器，其在光学经纬仪的基础上增加了自动化智能技术、滤波技术以及电子细分控制技术等，能够对测量数据进行智能读取，除被广泛应用在公路、铁路、水利等工程的测量中，还可以用于大型建筑、设备的实地安装地形测量。
常见的电子经纬仪主要由：照准部、望远镜、测微器系统、水准器、基座及脚螺旋、光栅盘或光学码盘、读数面板、光学对点器，九大部分组成，具有较高的抗振能力、稳定性、可靠性，以及耗电小、寿命长、温度影响小等优点，适用于各种地形测量、地籍测量、工程测量。
2.进行电子经纬仪检定的主要内容电子经纬仪是在光学经纬仪基础发展而来，为进一步提升其精确度，我们应熟悉并掌握电子经纬仪的检定工作内容。
1）水准器轴与竖轴的垂直度;2）望远镜竖丝铅垂度;3）望远镜视轴对横轴的垂直度;4）横轴误差;5）照准差;6）竖轴误差;7）光学对中器视轴与竖轴重合度;8）望远镜调焦视轴变动误差;9）一测回水平方向标准偏差。
3.电子经纬仪的误差分析电子经纬仪主要用于边角的角度测量，测量误差是比照国家标准仪器精度来判断的，而国家标准仪器精度指的是一测回水平方向的标准误差。
在對电子经纬仪进行误差测量时，需要首先将电子经纬仪的望远镜对准实现选取的目标点A，获得对应角度的测量数值，然后对转目标点B，继续获得相应角度的测量数值，A、B两点测量数值间的误差为目标点间的夹角。
经纬仪的角度测量原理及读数方法
经纬仪的角度测量原理及读数方法经纬仪是一种根据测角原理设计的测量水平角和竖直角的测量仪器，分为光学经纬仪和电子经纬仪两种，目前常用的是电子经纬仪，它是望远镜的机械部分，使望远镜能指向不同方向，经纬仪具有两条互相垂直的转轴，以调校望远镜的方位角及水平高度，同样经纬仪也是一种测角仪器，它配备望远镜、水平度盘和读数的指标、竖直度盘和读数的指标。
经纬仪的构造:1、基座部分用于支撑基照准部，上有三个脚螺旋，其作用是整平仪器；2、照准部照准部是经纬仪的主要部件，照准部部分的部件有水准管、光学对点器、支架、横轴、竖直度盘、望远镜、度盘读数系统等；3、度盘部分DJ6光学经纬仪度盘有水平度盘和垂直度盘，均由光学玻璃制成。
水平度盘沿着全圆从0°～360°顺时针刻画，小格值一般为1°或30′。
经纬仪的角度测量原理:一、水平角的测量原理水平角是指过空间两条相交方向线所作的铅垂面间所夹的二面角，角值为?0°～360°，空间两直线OA和OB相交于点O，将点A，O，B沿铅垂方向投影到水平面上，得相应的投影点A′，O′，B′，水平线O′A′和O′B′的夹角β就是过两方向线所作的铅垂面间的夹角，即水平角。
水平角的大小与地面点的高程无关。
测量角度的仪器在测量水平角时必须具备两个基本条件：1、能给出一个水平放置的，且其中心能方便地与方向线交点置于同一铅垂线上的刻度园盘——水平度盘；2、要有一个能瞄准远方目标的望远镜，且要能在水平面和竖直面内作全圆旋转，以便通过望远镜瞄准高低不同的目标A和B，图中水平角β为A和B两个方向读数之差：β=b-a。
二、垂直角的测量原理1、垂直角是指在同一铅垂面内，某目标方向的视线与水平线间的夹角α，也称竖直角或高度角；垂直角的角值为0°～±90°；2、视线与铅垂线的夹角称为天顶距，天顶距z的角值范围为0°～180°；3、当视线在水平线以上时垂直角称为仰角，角值为正；视线在水平线以下时为俯角，角值为负，如图所示。
【测绘课件】03角度 测量107页PPT
光学经纬仪DJ6
光学经纬仪DJ2
二、光学经纬仪的基本构件
照准部、度盘、基座等。
1．照准部
• 1)望远镜 • 2)水准器 • 3)基本轴系
1)望远镜
• 望远镜的结构：物镜、凹透镜、十字丝 板和目镜
• 操作部件：望远对光螺旋、目镜调焦轮
• 望远镜的成象过程：
• (1)物镜前的物象A 经物镜成为缩小的倒 立实象，并经凹透镜的调焦作用落在十 字丝板的焦面上。
开 连 接随 之 转 动 度 数 不 变 关 脱 离 不 随 之 转 动 度 数 变 化
3．基座
• 轴套、脚螺旋、连接板、固定旋钮等。 • 经纬仪照准部的支承装置。 • 经纬仪照准部装在基座轴套以后必须扭
紧固定旋钮，一般应用不得松开。
4.其他辅助机构
• 1)光学对中器 • 2)旋钮机构：
(1)水平制动、微动旋钮， 控制照准部水平转动； (2)垂直制动、微动旋钮， 控制望远镜纵向转动；
• (2)目镜将倒实象和十字丝象一起放大成 虚象B。
实现成象过程的对光操作
• (1)转动目镜调焦轮，眼睛看清楚十字丝象； • (2)转动望远对光螺旋，眼睛看清楚物象A。 • (3)消除视差。 • 视差，即移动眼睛可发现十字丝象与虚象B
的相对变动现象。视差的存在表明物象 A可 能没有落在十字丝板焦面上。操作人员正确 重复(1)(2)对光动作可消除视差。
2)水准器
• 作用：测量仪器整平指示装置 • 种类：管水准器和圆水准器 • 管水准器： • 结构，管水准轴，格值。
• 管水准器的整平灵敏度较高。
2mm (23)
R
圆水准器 结构，圆水准轴，格值。圆水准器的整平灵敏度较低。
2mm (23)
R
经纬仪及水平角测量
经纬仪及水平角测量第一节直线定向一、直线定向直线定向：确定一条直线的方向，即确定直线与标准方向之间的关系；真北方向、磁北方向、坐标北方向二、三北方向线真北：过地面上任意一点，指向北极的方向，叫真北。
其方向线叫真北方向线或真子午线。
地图上东西内图廓就是真子午线。
磁北：过地面上任意一点，磁针所指的北方，叫磁北。
其方向线叫磁北方向线或磁子午线。
地图上P、P′点或磁北、磁南点的连线叫磁子午线。
坐标纵线北：地图上坐标纵线所指的北方，叫坐标纵线北。
三、方位角方位角：由标准方向的北端顺时针方向量到某直线的夹角，称为该直线的方位角真方位角：从真子午线北段顺时针方向量至某一直线的水平角，叫真方位角。
磁方位角：从磁子午线北端顺时针方向量至某一直线的水平角，叫磁方位角。
坐标方位角：从坐标纵线北端顺时针方向量至某一直线的水平角，叫坐标方位角。
四、三种偏角由于真北、磁北、坐标纵线北在一般情况下方向是不一致的，所以三者之间互相形成三种偏角。
1.磁偏角：以真子午线为准，磁子午线与真子午线的夹角。
磁子午线东偏为正，西偏为负，磁偏角是实测得来的，由于磁偏角因地而异。
2．坐标纵线偏角（子午线收敛角）以真子午线为准，坐标纵线与真子之间的夹角。
东偏为正，西偏为负。
3．磁坐偏角：以坐标纵线为准，坐标纵线与磁子午线之间的夹角。
磁子午线东偏为正，西偏为负。
偏角与方位角间的换算关系? 坐标方位角=磁方位角+磁坐偏角? 磁方位角=坐标方位角+磁坐偏角? 真方位角=坐标方位角+坐标纵线偏角注意偏角的正负号五、象限角? 象限角：直线与标准方向线所夹的锐角称为象限角。
象限角的取值范围为0～90°? 由反正切函数arctan求出的象限角RAB取值为0～±90°? RAB>0时，则边长方向可能位于Ⅰ、Ⅲ象限? RAB<0时，则边长方向可能位于Ⅱ、Ⅳ象限象限角与坐标方位角的关系1. 利用坐标差值来判断2. 利用直线方位来判断象限名称由方位角α求象限角R 由象限角R求方位角αⅠ北东（NE）R=αα=RⅡ南东（SE）R=180°-αα=180°-RⅢ南西（SW）R=α-180°α=180°+RⅣ北西（NW）R=360°-αα=360°-R六、密位密位是炮兵量测角度采用的单位，将圆周等分6000段，每段弧所对应的角度为1密位，即360°=6000密位。
角度测量PPT课件
1. 安置仪器
将全站仪安置在测站点上，对中、 整平。
2. 设置参数
根据测量任务要求，设置全站仪 的测量模式、测距模式等参数。
全站仪结构及使用
1 2
3. 瞄准目标
通过望远镜瞄准目标，启动测距系统测量距离。
4. 读取角度和距离数据
全站仪自动计算并显示水平角、竖直角和距离数 据。
3
5. 数据存储与传输
将测量数据存储在内置数据存储器中，或通过数 据线将数据传输至计算机进行后续处理。
水文监测
角度测量可用于水文监测站点的选址和建设中，确保监测数据的 准确性和可靠性。
交通工程中应用实例
道路设计
在道路设计中，角度测 量用于确定道路的纵坡、 横坡等关键参数，保证 道路设计的合理性和安 全性。
桥梁建设
在桥梁建设中，角度测 量用于确定桥墩、桥台 等结构物的角度和位置， 确保桥梁的稳定性和承 载能力。
用于指示视准轴是否水平。
基座
用于支撑和固定水准仪， 确保测量稳定。
水准仪结构及使用
01
02
03
04
1. 安置仪器
将水准仪安置在测站点上，粗 略整平。
2. 瞄准水准尺
通过望远镜瞄准水准尺，将水 准尺清晰地成像在十字丝平面
上。
3. 精平与读数
精确整平后，读取望远镜中丝 在水准尺上的读数。
4. 计算高差
角度测量ppt课件
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• 角度测量基本概念 • 光学角度测量仪器 • 电子角度测量仪器 • 角度测量误差来源与处理
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• 角度测量在工程领域应用 • 角度测量新技术与新方法
01
角度测量基本概念
角度定义与分类
角度定义
两条射线或线段在一个平面上绕 其公共端点旋转所形成的夹角。
角度测量
先用盘左，水平度盘设置
B
在0度略大一点的位置，
瞄准起始方向CA，读取水
平度盘读数a，记入手簿
（2）顺时针方向转动仪器，
分别观测点B、D、E，并得
A 零方向
到读数，记入手簿
（3）再次瞄准点A，读取 读数a’，称为归零。a与a’ 之差叫做归零差。以上称 为上半测回。
D
C E
方向观测法
（4）盘右位置。仍从点A开始,逆时针转动仪器,依次方向观观测法步骤 测A、E、D、B、A,读数并记入手簿。以上称为下半测回。
A
C
(1)上半测回(盘左又称正镜)
左 b1 a1 (2)下半测回(盘右又称倒镜)
右 b2 a2
左 右 40,
左 右
2
B 测站
起始方向第一个读数应调成0˚或180˚/N(N为测回数)；
分、秒数写足二位；
一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘
位置。
水平角观测手簿（测回法）
测 位 目 水平度盘 站置标 读 数
为L。
测 目 竖盘 度盘读数 半测回竖直角
站 标 位置
°ˊ ″
°ˊ ″
左 71 12 36 +18 47 21
P右 O
288 47 00 +18 47 00
指标差 一测回竖直角
″
°ˊ ″
-12 +18 47 12
与水平角观测的异同
❖ 同：角值都是度盘上两方向的读数差 ❖ 异：水平角是任意两个方向，竖直角的
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)。
经纬仪及角度测量
3.1 水平角测量原理 3.2 DJ6型光学经纬仪 3.3 水平角测量 3.4 竖直角测量 3.5 角度测量中误差产生的原因及消
除方法
3 经纬仪及角度测量
角度测量是确定地面点位的基本测量工作 之一，包括水平角测量和垂直角测量。
经纬仪是进行角度测量的主要仪器。
3.1 水平角测量原理
测 目 竖盘 竖盘读数
竖直角
平均值
备注
站 标 位置
° ′ ″ ° ′ ″° ′ ″
A O
左 87 23 42 02 36 18 右 272 36 54 02 36 54 左
02 36 36
顺时 针注 记
B右
3.5 角度测量中误差产生的原因及消除方法
3.5.1 仪器误差 仪器误差主要来自两个方面： 1）仪器加工制造不完善所产生的误差。 照准部偏心误差 产生情况：照准部旋转中心与度盘分划中心不重合 规律：随瞄准方向而异，照准方向垂直于偏心方向
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。
3.4.2 水平角观测
3.4.2.1 测回法
观测两个方向的单角
(1) 先将经纬仪竖盘 放在盘左位置(又称正 镜位置)，顺时针转动 照准部，使望远镜大致 瞄准A点上的标杆。然 后，拧紧水平制动扳钮 ，用微动螺旋使望远镜 精确地瞄准A点，读取 水平度盘读数A左。
2）竖直度盘。用来测量竖直角的度盘装置。 3）照准部水准管。 照准部上有一个水准管和一个
圆水准器。圆水准器用作粗略整平，水准管用作 精确整平仪器。 4）光学读数系统。起改变光路的作用。 5）读数显微镜。把水平度盘和竖直度盘的读数窗口 放大，进行读数。 6）内轴。整个照准部可在轴座内任意地作水平方向 的旋转。照准部下部装有水平制动扳钮和水平微 动螺旋。
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1.基座
1）脚螺旋用于整平仪器 2）轴座连接螺旋（固定螺旋）
照准部
水平度盘
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基座
第二章角度测量电子经纬仪剖析
1 基
座
2.照准部
1）.望远镜
• ①组成
• ②视准轴
• ③在用望远镜进行目标 照准时，要注意正确的 操作程序：Ⅰ.目镜调 焦；Ⅱ.目标照准； Ⅲ. 消除视差（视差定义、 产生原因、消除方法）
不用记录且消除了读数误差。
可与测距仪构成全站仪，再与计算机、绘图系统 联机，构成电子速测仪，实现数据采集，成果处 理、制图一体化。
电子经纬仪的外型与光学经纬仪相似，使用方法 也相似。
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
2-3经纬仪的检验与校正
经纬仪的轴线及其应满足的条件 经纬仪的检验和校正
2-4 水平角观测
南方电子经纬仪使用的预备知识 水平角观测步骤
• 对中 • 整平 • 照准 • 读数
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
预备知识
一般注意事项（1）
(1) 阳光下测量应避免将物镜直接瞄准太阳。若在太阳下 作业应撑伞并安装滤光器。
(2) 避免在高温和低温下存放和使用仪器，亦应避免温度 骤变（使用时气温变化除外）。
2）水准器
3）光学对中器
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
望远镜十字丝
水准器
水准管（管水准器）
• 水准管零点 • 水准管轴(P19) • 气泡居中 • 水准管分划值(P20)
圆水准器
• 圆水准器零点 • 圆水准器轴 • 气泡居中 • 圆水准器分划值
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
(3) 仪器不使用时，应将其装入箱内，置于干燥处，注意 防震、防尘和防潮。
(4) 若仪器工作处的温度与存放处的温度差异太大，应先 将仪器留在箱内，直到它适应环境温度后再使用。
(5)仪器长期不使用时，应将仪器上的电池卸下分开存放。 电池应每月充电一次。
(6) 仪器运输应将仪器装于箱内进行，运输时应小心避免 挤压、碰撞和剧烈震动，长途运输最好在箱子周围使用软 垫。
测量学
主讲教师：王卫红副教授
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
第二章 角 度 测 量
角度测量原理 电子经纬仪 经纬仪的检验与校正 水平角观测 竖直角观测 水平角观测的误差
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
2-1 角度测量原理
水平角观测原理
• 水平角用于确定点的平面位置（计算坐标）。
一.经纬仪的技术 参数
1.经纬仪分类 2.经纬仪的技术参数
技术项目
一测回水平 方向中误差
DJ1 1
技术参数 经纬仪等级
DJ2
2
表3-1 DJ6 6
望远镜有效 孔径不小于
60mm
40mm
40mm
望远镜放大 倍数不小于
30倍
28倍
26倍
水准管 水平度盘 6/2mm 分划值 垂直度盘 10/2mm
20/2mm 20/2mm
o
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
B
a
b
2.竖直角观测原理
2.垂直角观测原 理
高度角——在同一竖直面内，目标方向与水平方向的夹角称为 高度角 。=0° 90°，仰角为正，俯角为负；也叫垂直角。
天顶距 ：目标方向与天顶方向（即铅垂线的反方向）的夹 角称为天顶距。
竖直角 ：高度角、天顶距都是竖直面内的角，通称竖直角。
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
一、经纬仪的轴线及其应满足的条件
1.经纬仪的主要轴线有：
• 1）仪器旋转轴（简称竖 轴）VV1；
• 2）照准部水准管轴LL1； • 3）圆水准器轴L´L1´； • 4）望远镜的旋转轴（简
称横轴）HH1； • 5）视准轴CC1 。
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
30/2mm 30/2mm
主要用途
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二等平面控制 三、四等平面 图根控制测量
测量及精密 控制测量及
及
工程测量 一般工程测量 第二章角度测量电子经纬仪剖析 一般工程测量
二.南方电子经纬仪的构造
二. DJ6经纬 仪的构造
基座、照准部、水平度盘、读数装置
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
2.经纬仪在水平角观测时应满足： 1）竖轴必须竖直； 2）水平度盘必须水平，其分划中心应与竖轴重合； 3）望远镜上下转动时，视准轴形成的视准面必须是竖 直平面。
3.度盘偏心误差： 度盘的分划中心O与 照准部的旋转中心O′ 不重合引起的误差称 为度盘偏心差。
计算公式见课本P25
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
预备知识
一般注意事项（2）
(7) 仪器安装至三脚架或拆卸时，要一只手先握住仪器， 以防仪器跌落。
(8) 外露光学件需要清洁时，应用脱脂棉或镜头纸轻轻檫 净，切不可用其它物品擦试。
光学对中器
当地面标志中心与光学对中器的靶心重合， 则地面标志中心与经纬仪竖轴中心位于同 一条铅垂线上。
图2.9
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
3.度盘和读数系统
光学经纬仪水平度盘
0
• 水平度盘由光学玻璃制成； 270
90
• 顺时针0°360°刻度；
180
• 仪器整平，水平度盘水平；
天顶
A
注：本书中 的出现的术 语“竖直角” 若未作特殊 说明，皆指 高度角。
Z
Z
C
A
270°
0° 90 °
A
B
C
180°
铅
水平线
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垂
C
线 第二章角度测量电子经纬仪剖析
2-2 电子经纬仪
经纬仪概述 南方电子经纬仪的构造
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
一、经纬仪概述
竖直角观测原理
• 竖直角用于两点间高差计算、斜距改正成平距。
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
1.水平
一.水平角观测原理
角观测 原理
水平角——过一点到两个目标的方
向线垂直投影到水平面上所成的夹
角。0°≦≦360°。
水平度盘
=b-a
a bA
O
也可理解成是包含OA、OB视线 的两个铅垂面之间的二面角。
• 水平度盘与照准部相互脱离；
• 改变度盘位置，要使用复测扳手或度盘变换手 轮。
读数显微镜
竖直度盘（竖盘）
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第二章角度测量电子经纬仪剖析
电子经纬仪的特点
采用电子测角系统，能自动显示、存储测量结果， 从而实现读数自动化和数字化：方向观测的度盘 读数-电讯号-存储器-电讯号-角度值-显示。