测量学角度测量
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普通测量学第三章角度测量
D 138 42 30 318 42 50
A 0 02 00 180 02 12
A 90 01 20 270 01 30 2
B 142 33 00 322 33 00 O C 181 20 40 1 20 50
D 228 42 00 48 42 10 A 90 01 10 270 01 20
2C 平均方向值
2.观测误差：有对中误差，其可采取强制归心或加改 正数的方法消除；目标偏心误差，尽量瞄准目标底部， 计算改正数；照准误差，是偶然误差；读数误差，取 决于仪器读数设备。
3.外界条件的影响
应选择微风多云、空气清晰度好、大气湍流不严重的条 件下观测。
仪
应
满
足
的
轴
线
条
件
照准部水准管的检验与校正
3.6.2
1.检验：将仪器整平后，将照准部旋转180º，
气泡仍居中，说明条件满足。若气泡偏离量
经
超过一格，应进行校正。
纬 仪
2. 校正：先用脚螺旋校正偏离量的一半，再 用校正针拨动水准管校正螺丝使气泡居中。 反复检验校正。
的 检 验
十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正
3.6.2
1.检验：选择高差不大相距约60米的A、B两点，在其
中点安置仪器， A点设标志， B点横放一根直尺，并
使A点、 B尺和仪器的高度大致相同。盘左瞄准A点，
经
固定照准部，纵转望远镜，在B尺读数为B1。盘右操 作读数为B2 。若B1与B2重合，则满足条件，否则计算
纬
视准误差c= ρ·B1B2/4D，若c＞60″时应进行校正。
1.检验：用十字丝中点精确瞄准一点状目标， 固定竖直制动螺旋后，用微动螺旋使望远镜
《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 ′ ″ ′ ″ ′ ″ ° ° °
测量学课件角度测量
视线水平、指标铅垂时，竖盘读数为常数：
盘左时一般 L0=90 ，盘右时一般 R0=270 。
（2）竖直角的观测与计算
盘左 270
盘右 90
180
0
0
180
90
270
• 竖直角观测
仪器对中整平后，盘左位置，十字丝横丝精确切准目标顶部。
转动竖盘水准管微动螺旋，使竖盘水准管气泡居中。
读取盘左读数 L，得上半测回竖角：L 90 L
741924 741915
741906
第2方向
K
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。
三、水平角测量
1.测回法
(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
C
A
对中、整平、瞄准、 读数
1.对中——将仪器中心安置在过测
站点的铅垂线上。对中
误差3mm。
B
垂球对中步骤：
粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测
站中心12cm内；
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，旋紧中心螺丝。
光学对中步骤：对准、调平、整平、对中
(3)照准部
ＤJ6光学经纬仪 ＤJ6光学经纬仪外观图
3.2.1 DJ6光学经纬 仪 1.DJ6光学经纬
仪外观图
2. 主要轴线和几何条件
• 主要轴线 (1)望远镜视准轴CC (2)仪器横轴HH (3)照准部水准管轴LL (4)仪器竖轴VV • 几何条件 (1)LL垂直于VV (2)VV垂直于HH (3)HH垂直于CC (4)十字丝竖丝垂直于HH
角度测量
基座 脚螺旋用于整平仪器 照准部
水平度盘 基座
水平度盘 水平度盘由光学玻璃制成 顺时针0 360 刻度； 仪器整平，水平度盘水平； 水平度盘与照准部相互脱离； 270
0
180 90
其主要特点是： （1）使用电子测角系统; （2）采用轴系补偿系统， 可对各轴系误差进行补 偿或归算改正； （3）采用积木式结构，实 现数据处理和绘图自动 化。
步骤： 粗略对中、粗略整平、精确整平、精确对中并整平
粗略对中： 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，踩实脚架并使架头 基本水平； 调节脚螺旋，使光学 对中器分划圈圆心精确对准测站 标志中心；
图3-14
日期
天气
仪器型号 仪器编号 水平度盘读数 º ‘ 20 35 " 45 125 14 15 125 00 半测回角值 º ‘ "
观测
记录 一测回平 均角值 º ‘ "
测 站
目 标
竖盘 位置
备注
C 左 B A C
0
β1
125 14 20
C
180
21
15 40
B
125 14 25
β2
A
右
A 305 35
角度测量原理 经纬仪 经纬仪的基本 操作 水平角观测
垂直角观测 水平角观测的 误差来源
无论是地形图的测绘或建筑物的定 位，还是道路、管线中心位置的测设都需 要进行角度测量。 w 角度是确定点位的基本要素之一
w 角度测量是测量三项基本工作之一
重点
角度测量原理 水平角和竖直角
测量学角度测量实习报告
一、实习背景角度测量是工程测量学中的一项基本技能，也是土木工程、水利工程、地质勘探等领域不可或缺的技术。
本次实习旨在通过实际操作，使学生掌握角度测量的基本原理、方法和技巧，提高学生的实际操作能力和对测量数据的分析处理能力。
二、实习目的1. 巩固和深化课堂所学角度测量的理论知识；2. 熟练掌握角度测量的仪器操作；3. 提高学生独立完成角度测量任务的能力；4. 培养学生的团队协作精神。
三、实习内容1. 角度测量的基本原理和仪器操作；2. 角度测量的误差分析和数据处理；3. 角度测量的实际操作训练。
四、实习过程1. 实习前准备（1）熟悉实习场地，了解实习任务和要求；（2）复习角度测量的理论知识，掌握角度测量的基本原理和方法；（3）检查实习仪器，确保仪器性能良好。
2. 实习过程（1）角度测量的基本原理和仪器操作① 角度测量的基本原理：角度测量是利用测角仪器直接或间接测量两个观测目标之间的夹角。
角度测量通常分为水平角测量和垂直角测量。
② 角度测量的仪器操作：实习中主要使用经纬仪进行角度测量。
经纬仪主要由望远镜、水平管、垂直管、读数显微镜、水平制动螺旋、垂直制动螺旋、望远镜制动螺旋、照准器等部件组成。
（2）角度测量的误差分析和数据处理① 角度测量的误差分析：角度测量误差主要来源于仪器误差、观测误差和外界因素影响。
② 角度测量的数据处理：通过对观测数据进行平差处理，消除误差，提高测量精度。
（3）角度测量的实际操作训练① 观测目标的选取：选取两个观测目标，确保目标间视线清晰。
② 观测数据的采集：按照操作规程，使用经纬仪进行角度测量，记录观测数据。
③ 观测数据的处理：对观测数据进行平差处理，计算最终测量结果。
3. 实习总结（1）总结实习过程中遇到的问题及解决方法；（2）对实习内容进行归纳总结，提高自身实际操作能力；（3）撰写实习报告。
五、实习成果1. 学生掌握了角度测量的基本原理和仪器操作；2. 学生具备独立完成角度测量任务的能力；3. 学生提高了团队协作精神。
08结63-测量学-章4-角度测量
设备公司 土 木 试 验 基 地
测 实 量 验 馆
新土木馆
区
建管系 测量 实验区
3教
6教
§４.4
一、竖直角测角原理
竖直角定义:
竖直角观测
是同一竖直面内视线与水平线间的Leabharlann 角。竖直角的特点：
有仰角，角值为正。有俯角，角值为负。 竖直角的大小在 -90°～90°之间。 是同一竖直面内坐标纵轴方向与视线之间的夹角。 它与竖直角为互余.
1. 测回法
◆观测方法 盘左位置： 先瞄准A目标，读取水平度盘读数a， 然后瞄准B目标,读取水平度盘读数b。 角值β= a- b，盘左位置所测角度β称为上半测回。 盘右位置： 先瞄准B目标，读取水平度盘读数 b 然后瞄准A目标,读取水平度盘读数a 角值β′= a - b，盘右位置所测角度β称为下半测回。 两个半测回合起来称为一测回， 取平均值作为最后结果：β平=（β+β′）/2。 ◆限差要求 上半测回与下半测回所测角值之差不得超过40″ ◆起始起始方向水平度盘读数配置 (i-1)*180°/n，其中n为总测回数，i表示第几个测回
平板玻璃测微器
四、经纬仪的安置
1、对中 目的：把仪器中心安置到过测站点的铅垂线上。 要求：对中偏差应小于3mm。 方法：垂球对中、光学对中、激光对中、对中杆。 2、整平： 目的：使经纬仪的竖轴垂直，水平度盘水平。 要求：在测角过程中，气泡偏离中心位置不能超出1~2格。 方法：调节脚架或基座的三个脚螺旋。 - 粗平:通过伸缩脚架或旋转脚螺旋使圆水准气泡居中 - 精平：通过旋转脚螺旋使管水准气泡居中
第4章 角度测量
zhr@
第4章 角度测量
角度测量原理 J6型光学经纬仪 水平角观测 竖直角观测 经纬仪的检验与校正 经纬仪测角注意事项
测 实 量 验 馆
新土木馆
区
建管系 测量 实验区
3教
6教
§４.4
一、竖直角测角原理
竖直角定义:
竖直角观测
是同一竖直面内视线与水平线间的Leabharlann 角。竖直角的特点：
有仰角，角值为正。有俯角，角值为负。 竖直角的大小在 -90°～90°之间。 是同一竖直面内坐标纵轴方向与视线之间的夹角。 它与竖直角为互余.
1. 测回法
◆观测方法 盘左位置： 先瞄准A目标，读取水平度盘读数a， 然后瞄准B目标,读取水平度盘读数b。 角值β= a- b，盘左位置所测角度β称为上半测回。 盘右位置： 先瞄准B目标，读取水平度盘读数 b 然后瞄准A目标,读取水平度盘读数a 角值β′= a - b，盘右位置所测角度β称为下半测回。 两个半测回合起来称为一测回， 取平均值作为最后结果：β平=（β+β′）/2。 ◆限差要求 上半测回与下半测回所测角值之差不得超过40″ ◆起始起始方向水平度盘读数配置 (i-1)*180°/n，其中n为总测回数，i表示第几个测回
平板玻璃测微器
四、经纬仪的安置
1、对中 目的：把仪器中心安置到过测站点的铅垂线上。 要求：对中偏差应小于3mm。 方法：垂球对中、光学对中、激光对中、对中杆。 2、整平： 目的：使经纬仪的竖轴垂直，水平度盘水平。 要求：在测角过程中，气泡偏离中心位置不能超出1~2格。 方法：调节脚架或基座的三个脚螺旋。 - 粗平:通过伸缩脚架或旋转脚螺旋使圆水准气泡居中 - 精平：通过旋转脚螺旋使管水准气泡居中
第4章 角度测量
zhr@
第4章 角度测量
角度测量原理 J6型光学经纬仪 水平角观测 竖直角观测 经纬仪的检验与校正 经纬仪测角注意事项
角度测量
（2）盘左位置
选择一个明显目标A作为起始方向，瞄准零方向A，将 水平度盘读数安置在稍大于0˚处，读取水平度盘读数；
顺时针方向依次瞄准B、C、D各目标，分别读取水平 度盘读数。 为了校核，再次瞄准零方向 A，称为半测回归零，读 取水平度盘读数。
零方向A的两次读数之差的绝对值，称 为半测回归零差。 归零差不应超过相应的规定。 如果归零差超限，应重新观测。 以上称为上半测回。
光学经纬仪的构造
经纬仪按读数设备不同分为光学经 纬仪和电子经纬仪。
光 学 经 纬 仪按 测角精 度 ， 分 为 DJ07 、 DJ1、DJ2、DJ6和DJ15等不同级别。下标 数字07、1、2、6、15表示仪器的精度等 级，即“一测回方向观测中误差的秒 数”。 在工程中最常用的是DJ6和DJ2型光学 经纬仪。本节主要介绍DJ6型光学经纬仪。
竖直度盘 竖盘指标 竖盘指标水准管 竖盘指标水准管微动螺旋
当竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘指标所处 的位置称为正确位置。 观测垂直角时，竖盘指标必须处于正确位置才 能读数。
光学经纬仪的竖直度盘得注记形式有两种：
顺时针方向注记
逆时针方向注记
竖直度盘构造的特点是：
当望远镜视线水平，竖盘指标水准管气 泡居中时，盘左位置的竖盘读数为90˚，盘右 位置的竖盘读数为270˚。
L bL aL 982048 001 30
98 1918
278 21 12 瞄准右目标B，读取水平度盘读数bR。 下半测回 180 01 42 瞄准左目标A，读取水平度盘读数aR。 盘右位置的水平角角值（也称下半测回角值）βR为：
（3）盘右位置
主要用途
二等平面控制 三、四等平面 图根控制测量 测量及精密工 控制测量及一 及一般工程测 量 般工程测量 程测量
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 。
测量学角度测量
❖ 盘左位置：瞄准目的A。转动竖盘指标水准管微动螺旋，使 水准管气泡严格居中，然后读取竖盘读数L。
❖ 盘右位置：反复环节2。
32
竖直角旳观察
33
竖直角旳观察
❖ 计算：根据垂直角计算公式计算，得：
L 90 L 90 952200 52200 R R 270 2643648 270 52312
上所成旳角度，其取值范围为0 ~ 360。
0° b
270° O
a
(左) B
O
(右)
A
铅垂线
B1
O1
β
水平面(H)
A1
4
角度测量旳原理 ❖ 竖直角测量原理：
竖直角：在同一铅垂面内，观察视线与水平线之间旳夹角 ，称为垂直角，又称倾角，用α表达。
天顶距：视线与铅垂线旳平角。
B
+α –α
O A
5
DJ6经纬仪及其操作
C C左
C右 C
M
' 左
M
左
0
M右
M
' 右
c
M
右M
' 右
180
41
经纬仪旳检验与校正
❖ 视准轴CC垂直于横轴HH旳检验与校正 校正措施
理论上：M左=M右±180° 所以：2c=M左′-M右′± 180°
而平均值可消除视准误差旳影响:
M均
1 2 (M左
M右
180
)
1 2
(
M
' 左
M
' 右
180
校正措施
竖盘指标差x若超出1′时，需要校正
44
角度测量旳误差起源
❖ 仪器误差
仪器校正不完善残留误差,如视准轴误差和水平轴误差。
❖ 盘右位置：反复环节2。
32
竖直角旳观察
33
竖直角旳观察
❖ 计算：根据垂直角计算公式计算，得：
L 90 L 90 952200 52200 R R 270 2643648 270 52312
上所成旳角度，其取值范围为0 ~ 360。
0° b
270° O
a
(左) B
O
(右)
A
铅垂线
B1
O1
β
水平面(H)
A1
4
角度测量旳原理 ❖ 竖直角测量原理：
竖直角：在同一铅垂面内，观察视线与水平线之间旳夹角 ，称为垂直角，又称倾角，用α表达。
天顶距：视线与铅垂线旳平角。
B
+α –α
O A
5
DJ6经纬仪及其操作
C C左
C右 C
M
' 左
M
左
0
M右
M
' 右
c
M
右M
' 右
180
41
经纬仪旳检验与校正
❖ 视准轴CC垂直于横轴HH旳检验与校正 校正措施
理论上：M左=M右±180° 所以：2c=M左′-M右′± 180°
而平均值可消除视准误差旳影响:
M均
1 2 (M左
M右
180
)
1 2
(
M
' 左
M
' 右
180
校正措施
竖盘指标差x若超出1′时，需要校正
44
角度测量旳误差起源
❖ 仪器误差
仪器校正不完善残留误差,如视准轴误差和水平轴误差。
测量学 角度测量
经纬仪的对中整平
对 中
可用垂球对 中和光学对 中器对中 Plumb bob
tripod
水平角测量
经纬仪的对中整平
使度盘中心与测站 点在同一铅垂线 (plumb line)上
方法：张开脚架至架头大致水平后挂上垂球，然后
对 中
踩紧三脚架装上仪器，移动三脚架，使垂球尖离测 站中心12cm内； 如果垂球尖稍偏离测站点，就稍松开中心螺旋，在架 tripod 头上移动仪器，使垂球尖对准测站点，再拧紧中心螺 旋。垂球对中误差一般不大于3mm。
水平角：215˚06＇ 48 " 竖直角： 78˚52＇ 00 "
4、光学经纬仪应满足的几何条件 主要轴线： (1)望远镜视准轴CC (2)仪器横轴HH (3)照准部水准管轴LL (4)仪器竖轴VV 几何条件： (1)LL垂直于VV (2)VV垂直于HH (3)HH垂直于CC (4)十字丝竖丝垂直于HH
④归零后方向值的计算： 各方向平均读数分别减起始方向平均读数。
⑤ 各测回归零后平均方向值的计算： 各测回归零后方向值的平均值。 ⑥ 水平角的计算： 相邻方向值之差，即为相邻方向所夹的水平角。
方向观测法限差的要求 半测回归零差 一测回内2c互差 同一方向各测回互差 " " " 12 18 18 12 24
竖直度盘固定在望远镜的
旋转轴（横轴）上。主要
由竖直度盘、竖盘指标、
（竖盘指标水准管、竖盘
指标水准管微动螺旋），
目前很多仪器用自动
补偿器代替了水准管。
根据度盘的刻划顺序不同，分为顺时针
注记和逆时针注记两种。
顺时针注记
逆时针注记
竖直角观测时竖盘位臵：
270° 180°
测量学 第四章 角度测量
30 6―/2mm
40
28 20―/2mm
40
20 30―/2mm
10―/2mm
二等平面控 制测量及精 密工程测量
20―/2mm
30―/2mm
三、四等平面 图根控制测量、一 控制测量、一 般工程测量 般工程测量
第二节 光学经纬仪
DJ6光学经纬仪，它主要由照准部(包括望远镜、竖直 度盘、水准器、读数设备)、水平度盘、基座三部分组成。
•
电子测角仪器仍然足采用度盘来进行测角的。与光学 测角仪器不同的是，电子测角是从度盘上取得电信号，根 据电信号再转换成角度．并自动以数字方式输出，显示在 显示器上，并记入存贮器。电子测角度盘根据取得信号的 方式不同，可分为光栅度盘测角、编码度盘测角和电栅度 盘测角等。
第四节 水平角测量
为了测得地面两点间的水平角，首先应 当把仪器安装在水平角顶，整平，然后采 用一定的观测方法进行观测。
第三节 电子经纬仪
电子经纬仪是利用光电技术测角，带有 角度数字显示和进行数据自动归算及存储 装置的经纬仪
第三节 电子经纬仪
第三节 电子经纬仪
电子经纬仪的主要特点是：
(1)采用电子测角系统，实现了测角自动化、数字化，能将 测量结果自动显示出来，减轻了劳动强度，提高了工作效 率。 (2)采用积木式结构，可与光电测距仪组合成全站型电子速 测仪，配合适当的接口，可将电子手簿记录的数据输入计 算机，实现数据处理和绘图自动化。
604906 604900
604903
βL -βR <=36
水平角观测记录（测回法）
测 目 竖盘 水平度盘读数 半测回角值 一测回角值 各测回平均角值 站 标 位置 ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ A 1 O B 左 右 左 右 0 12 12 72 08 48 71 56 36 71 56 33 71 56 30 71 56 42 71 56 36
40
28 20―/2mm
40
20 30―/2mm
10―/2mm
二等平面控 制测量及精 密工程测量
20―/2mm
30―/2mm
三、四等平面 图根控制测量、一 控制测量、一 般工程测量 般工程测量
第二节 光学经纬仪
DJ6光学经纬仪，它主要由照准部(包括望远镜、竖直 度盘、水准器、读数设备)、水平度盘、基座三部分组成。
•
电子测角仪器仍然足采用度盘来进行测角的。与光学 测角仪器不同的是，电子测角是从度盘上取得电信号，根 据电信号再转换成角度．并自动以数字方式输出，显示在 显示器上，并记入存贮器。电子测角度盘根据取得信号的 方式不同，可分为光栅度盘测角、编码度盘测角和电栅度 盘测角等。
第四节 水平角测量
为了测得地面两点间的水平角，首先应 当把仪器安装在水平角顶，整平，然后采 用一定的观测方法进行观测。
第三节 电子经纬仪
电子经纬仪是利用光电技术测角，带有 角度数字显示和进行数据自动归算及存储 装置的经纬仪
第三节 电子经纬仪
第三节 电子经纬仪
电子经纬仪的主要特点是：
(1)采用电子测角系统，实现了测角自动化、数字化，能将 测量结果自动显示出来，减轻了劳动强度，提高了工作效 率。 (2)采用积木式结构，可与光电测距仪组合成全站型电子速 测仪，配合适当的接口，可将电子手簿记录的数据输入计 算机，实现数据处理和绘图自动化。
604906 604900
604903
βL -βR <=36
水平角观测记录（测回法）
测 目 竖盘 水平度盘读数 半测回角值 一测回角值 各测回平均角值 站 标 位置 ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ A 1 O B 左 右 左 右 0 12 12 72 08 48 71 56 36 71 56 33 71 56 30 71 56 42 71 56 36
《测量学》第三章角度测量
竖直读盘 反光镜 测微轮
换像手轮
水平读盘 反光镜
（二） 经纬仪的操作
1、光学对中
要求：3mm （1）大致水平大致对中 眼睛看着对中器，拖动三脚架两个脚,使仪器 大致对中,并保持“架头”大致水平。 （2）伸缩脚架粗平 根据气泡位置，伸缩三脚架两个脚，使圆水 准气泡居中。
B
2、整平(leveling) 要求：1格
C
H L C V
H L
L’
L’
V
一、经纬仪轴线应满足的条件
1、VV⊥LL ——照准部水准
C
管轴的检校。
2、HH⊥十字丝竖丝——十字 H
H C V L
丝竖丝的检校
3、HH⊥CC ——视准轴的检
L
校
V
L’
L’
4．HH⊥VV
——横轴
C
的检校
5．竖盘指标差应为零 — —指标差的检校 6．光学垂线与VV重合 — —光学对中器的检校 7. LL∥VV——圆水 准器的检验与校正(次 要)
水平角(horizontal
竖直角(vertical
angle)测量
angle)测量
（一）水平角(horizontal angle) 定义
水平度盘(horizontal circle)
地面一点至两目标方
向线在水平面上投影 的夹角，称为水平角。 范围：顺时针00~3600
O
a
A b
B
β＝b－a
a o b
270 0
180
x
90
2、计算公式
1 （1）指标差: x ( L R 360) 2 1 或 x ( 右 左） 2
对于顺时针注记的：
正确的竖直角α=(90°+x) -L=α左+x
换像手轮
水平读盘 反光镜
（二） 经纬仪的操作
1、光学对中
要求：3mm （1）大致水平大致对中 眼睛看着对中器，拖动三脚架两个脚,使仪器 大致对中,并保持“架头”大致水平。 （2）伸缩脚架粗平 根据气泡位置，伸缩三脚架两个脚，使圆水 准气泡居中。
B
2、整平(leveling) 要求：1格
C
H L C V
H L
L’
L’
V
一、经纬仪轴线应满足的条件
1、VV⊥LL ——照准部水准
C
管轴的检校。
2、HH⊥十字丝竖丝——十字 H
H C V L
丝竖丝的检校
3、HH⊥CC ——视准轴的检
L
校
V
L’
L’
4．HH⊥VV
——横轴
C
的检校
5．竖盘指标差应为零 — —指标差的检校 6．光学垂线与VV重合 — —光学对中器的检校 7. LL∥VV——圆水 准器的检验与校正(次 要)
水平角(horizontal
竖直角(vertical
angle)测量
angle)测量
（一）水平角(horizontal angle) 定义
水平度盘(horizontal circle)
地面一点至两目标方
向线在水平面上投影 的夹角，称为水平角。 范围：顺时针00~3600
O
a
A b
B
β＝b－a
a o b
270 0
180
x
90
2、计算公式
1 （1）指标差: x ( L R 360) 2 1 或 x ( 右 左） 2
对于顺时针注记的：
正确的竖直角α=(90°+x) -L=α左+x
测量学项目三角度测量(7-12)
（三）基座
脚螺旋，固定螺旋。
0
270
90
180
DJ6读数方法
度盘最小分划值1°，分微 尺总长为1°，分成六大格， 每格10′，再分成十小格， 每小格1′，可估读到6″。 水平度盘；下面为竖直度盘。
任务三 经纬仪的使用
一、对中
目的：使仪器的中心与测站点位于同一铅垂线上。 光学对中器对中步骤： （1）将仪器置于测站点上，三个脚螺旋调至中间位置，
任务四 水平角观测
二、方向观测法（全圆测回法）
(3)盘右 瞄准A、D、C、B、A，下半测回，组成一测回。同一 测回内不能第二次改变度盘。
（4）计算归零后的方向值 （5）计算各方向的测回平均值 （6）水平角计算
任务四 水平角观测
1.半测回归零差计算 每半测回零方向有两个读数，它们的差值 称为归零差。 2.平均读数的计算 盘左读数与盘右读数±180°之和的平均值。 3.归零方向值的计算 各方向值减去零方向括号内之值。
(一)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。
任务二 光学经纬仪的构造及度盘读数
二、光学经纬仪的构造
（二）水平度盘
水平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。拨盘手轮，可以改变起始方向水平度盘读数。
任务五 竖直角观测
3.竖盘刻划注记
玻璃圆环，0°～360°注记
顺时针注记
逆时针注记
任务五 竖直角观测
第一种： 竖盘顺时针注记 刻划： 目镜0° 物镜180°
盘左
上半测回
盘右
下半测回
一测回竖直角：α =（αL+αR）/2 =（R-L-180°）/2
测量学第03章-角度测量
二、轴系应满足的几何条件
1：照准部水准管轴垂直于竖轴 （LLVV） 2：十字丝竖丝垂直于横轴（竖丝 HH ） 3：视准轴垂直于横轴（CC HH） 4：横轴垂直于竖轴（ HH VV） 5：竖盘指标水准管水准轴垂直于指标线
（L L 指标线）
三、经纬仪检校
1 、照准部水准管的检校 照准部水准管轴LLVV竖轴 ？
5、竖直角观测方法
① 在测站安置经纬仪，对中、整平；
② 盘左用中丝精确瞄准目标，调节指标水准管 使气泡居中，读数L（V）；
③ 盘右用中丝精确瞄准目标，调节指标水准管 使气泡居中，读数R（V）；
瞄准
瞄准
竖直角观测记录 A
B
水平视线
C
测目 站标
竖盘 位置
竖盘读数
半测回角值 一测回角值
AB
盘左 87 52 18 ＋2 07 42 ＋2 07 36
第三章 角度测量
第三章 角度测量
3.1 角度测量原理 3.2 经纬仪结构及其使用 3.3 角度测量方法 3.4 经纬仪检验与校正 3.5 角度测量误差分析
角度：确定地面点位置的一个主要元素
角度测量
水平角测量 竖直角测量（垂直角测量）
水平角测量原理
• 地面上两相 交直线的夹 角在水平面 上的投影
盘右 272 07 30 ＋2 07 30
A
C
盘左
93 16 54 －3 16 54 －3 16 45
盘右 266 43 24 －3 16 36
实验四：测回法水平角观测
▪ 目的：掌握用测回法观测水平角的方法。 ▪ 仪器：经纬仪、花杆、记录板。 ▪ 内容：用测回法观测一个水平角，每人观测
一个测回。
实验六：竖直角观测及指标差测定
测量学(第四版)-第3章--角度测量
水平角— 从一点A到两个目标B,C的方向线,
垂直投影到水平面上所成的夹角,顺时针计算
b= c - a
0°< β < 360°
β也是包含 BA、BC
视线的两个铅垂面之 间的两面角。
水平度盘
oa
b
b
c
A
B
铅
铅
C垂
垂
线
线
B1
水平面
b
A1
C1
75
3
二、垂直角观测原理
2.垂直角观测原理
垂直角— 在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线
经纬仪等级 DJ2
±2
40mm
DJ6 ±6 40mm
28×
20/2mm 20/2mm
26×
30/2mm 30/2mm
主要用途
二等平面控制 测量及精密 工程测量
三、四等平面 控制测量及 一般工程测量
图根控制测量 一般工程测量 及地形测量
75
6
光学经纬仪
提要二光学经纬仪 的构造 及度盘读数
DJ6经纬仪 （6″级）
02 15 54 02 02
06 42 12 24 12
180 231 311
2 180
02 15 54 02 02
00 30 00 24 06
+6 +12 +12
0 +6
(0 02 06) 0 02 03 0 51 15 36 51 131 54 06 131 182 02 24 182 0 02 09
水平
分微尺全长分60格，
73
72
因此其最小格值为：
0 1234 56
1′= 60″
读数时，估读至0.1格
测量学 第3章 角度测量
瞄准
（1）目标
花杆
测钎
水准尺
觇标
3.2 经纬仪的构造与使用
（2）经纬仪十字丝
瞄准
3.2 经纬仪的构造与使用
（3）瞄准方法
瞄准
3.2 经纬仪的构造与使用
瞄准
3.3 水平角测量
测回法测量水平角
盘 左 ： 望观 远测 镜目 的镜 左时 边， 。竖 盘 在
盘 右 ： 观望 测远 目镜 镜的 时右 ，边 竖。 盘 在
H
234
0123456
0123456
273
272
V
3.2 经纬仪的构造与使用
H 116
115 115°58′24″
01 23456
0123456
79
78
V
79°04′18″
3.2 经纬仪的构造与使用
经纬仪的使用
对中 整平 瞄准
——使仪器的中心与测站点的标志 中心在同一铅垂线上
——使仪器的竖轴垂直，即水平度 盘处于水平位置
盘右
180 01 12 251 52 00 325 30 48 30 12 06 180 01 18 270 01 18 341 52 00 55 30 48 120 12 18 270 01 24
平均读数
归零方向值 归零平均值
0 01 09 71 52 03 145 30 48 210 12 09 0 01 21 90 01 21 161 52 03 235 30 51 300 12 21 90 01 30
0 00 00 71 50 48 145 29 33 210 10 54
A 0 01 06
O左
B
85 35 12 85 36 18
（1 ）右
（1）目标
花杆
测钎
水准尺
觇标
3.2 经纬仪的构造与使用
（2）经纬仪十字丝
瞄准
3.2 经纬仪的构造与使用
（3）瞄准方法
瞄准
3.2 经纬仪的构造与使用
瞄准
3.3 水平角测量
测回法测量水平角
盘 左 ： 望观 远测 镜目 的镜 左时 边， 。竖 盘 在
盘 右 ： 观望 测远 目镜 镜的 时右 ，边 竖。 盘 在
H
234
0123456
0123456
273
272
V
3.2 经纬仪的构造与使用
H 116
115 115°58′24″
01 23456
0123456
79
78
V
79°04′18″
3.2 经纬仪的构造与使用
经纬仪的使用
对中 整平 瞄准
——使仪器的中心与测站点的标志 中心在同一铅垂线上
——使仪器的竖轴垂直，即水平度 盘处于水平位置
盘右
180 01 12 251 52 00 325 30 48 30 12 06 180 01 18 270 01 18 341 52 00 55 30 48 120 12 18 270 01 24
平均读数
归零方向值 归零平均值
0 01 09 71 52 03 145 30 48 210 12 09 0 01 21 90 01 21 161 52 03 235 30 51 300 12 21 90 01 30
0 00 00 71 50 48 145 29 33 210 10 54
A 0 01 06
O左
B
85 35 12 85 36 18
（1 ）右
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5 May 2020
9
2. 主要轴线和几何条件
• 主要轴线 (1)望远镜视准轴CC (2)仪器横轴HH (3)照准部水准管轴LL (4)仪器竖轴VV • 几何条件 (1)LL垂直于VV (2)VV垂直于HH (3)HH垂直于CC (4)十字丝竖丝垂直于HH
5 May 2020
10
3.DJ6经纬仪光路图
一、水平角测量原理
• 水平角定义 1.为地面上O点至A和B 两目 标方向线在水平面P上投影 的夹角β，称为水平角。
ba
2. 地面上一点到两目标的方 向线间所夹的水平角，就是 过这两方向线所作两竖直面 间的二面角。
5 May 2020
2
二、竖直角测量原理
• 竖直角定义
竖直角是同一竖直面内倾 斜视线与水平线之间的夹
角，其角值 90
• 仰角 0 90 • 俯角 90 0 • 视线水平时竖直角 0
• 视线水平时竖直度盘读数
为一常数，通常为 90或是 90
的倍数
5 May 2020
3
5 May 2020
4
§ 4.2 经纬仪及角度观测
• 经纬仪的种类 1. 按构造原理和读数系统分为: 游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪
40mm 28倍
40mm 26倍
水准管 水平度盘 6/2mm
20/2mm
30/2mm
分划值 垂直度盘 10/2mm
20/2mm
30/2mm
主要用途
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 一般工程测量
5 May 2020
6
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7
一、DJ6光学经纬仪的构造
5 May 2020
14
2.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，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。
5 May 2020
15
3.瞄准—用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。
B
J
K
D
B
测站
测回法
5 May 2020
A
C
E
方向观测法
19
1.测回法
观测程序：
第1方向
J
盘左 瞄准J，读数j左
瞄准K，读数k左 左=k左-j左
第2方向
K
盘右
瞄准K，读数k右 瞄准J，读数j右
右=k右-j右
精度要求： 左-右±40"
B
取: =(左+右)/2
测站
各测回角值互差应小于24 "
角是从起始方向(即第1方向)顺时针转到第2方向
13
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， 使圆气泡居中； 调脚螺旋，精确整平仪器，并通 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。
第4章 角度测量
• 测量三项基本工作之一：角度测量 • 角度测量的仪器： 经纬仪 • 角度测量分为：水平角测量和竖直角测量 • 水平角测量目的：用于求算地面点的平面位置 • 竖直角测量目的：
1. 测定地面两点的高差 2. 将地面两点的倾斜距离改化成水平距离
5 May 2020
1
§ 4.1 角度测量原理
对中精度：垂球对中3mm，光学对中1mm 2.整平
整平的目的是使仪器竖轴处于铅直位置和水平 度盘处于水平位置。
3.瞄准（注意消除视差） 4.读数
5 May 2020
18
三、水平角测量
测回法：一个测站观测2个方向时用。 方向观测法：一个测站观测3个或3个以上方向时用,
也称“全圆测回法”。
第1方向
第2方向
2. 按精度高低分为： DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60
3. 一般工程测量最常用: DJ6级光学经纬仪
5 May 2020
5
经纬仪的精度系列及用途
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
竖直度盘
5 May 2020
水平度盘
11
二、经纬仪的安置
1.对中
对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一 个铅垂线上。有垂球对中和光学对中两种方法。 对中精度：垂球对中3mm，光学对中1mm
2.整平
整平的目的是使仪器竖轴处于铅直位置和水平 度盘处于水平位置。
3.瞄准（注意消除视差） 4.读数
5 May 2020
分微尺全长分60格，因 此其最小格值为1=60。
读数时，秒数必须估读。 估读至0.1格，因此， 估读的秒数都应是6的 倍数。 水平度盘读数： 73 730418 0 1
5 May 2020
17
二、经纬仪的安置
1.对中
对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一 个铅垂线上。有垂球对中和光学对中两种方法。
1. 主要部件及作用
(1)基座 用于支承仪器,连接 三脚架,悬挂垂球或 光学对中, 利用三个 脚螺旋可整平仪器。
(2)水平度盘 0~360度顺时针刻划， 最小分划值为1度
(3)照准部
5 May 2020
8
ＤJ6光学经纬仪 ＤJ6光学经纬仪外观图
3.2.1 DJ6光学经纬 仪 1.DJ6光学经纬
仪外观图
12
经纬仪安置
C
A
对中、整平、瞄准、 读数
1.对中——将仪器中心安置在过测站Leabharlann 的铅垂线上。对中误差3mm。
B
垂球对中步骤：
粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测
站中心12cm内；
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，旋紧中心螺丝。
5 May 2020
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。
5 May 2020
20
水平角观测手簿（测回法）
第1方向
测位目 站置标
水平度盘 读数
半测回角
一测回 平均角
J
J 左
操作步骤：
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，减少目标不垂直引起的方向误差。
5 May 2020
16
4.读数——DJ6光学经纬仪读数方法
两种读数测微装置：分微尺测微和平行玻璃板测微
分微尺测微——利用度盘刻度线，在分微尺上读数。
度盘上1度分划的间隔 经放大后，与分微尺全 长相等。