第三章角度测量1

（二）方向观测法测量水平角的步骤
1、在测站上安置仪器 2、上半测回（盘左）
a、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。 b、计算归零差，若超限，
A 零方向 B
C
O
重新测。
3、下半测回（盘右）
a、倒镜成盘右，逆时针 依次观测A，D，C，B， A。 b、计算归零差，若超限，
（一）测回法测量水平角的步骤 （1）在测站上安置仪器 （2）上半测回（盘左测回）
A
B
a、精确瞄准A，且配置水平度盘至0 O 度稍大一点的位置，读数a左，记录。 b、顺时针转动照准部，精确瞄准B， 读数b左，记录。 c、计算 左 b左 a左 。
（3）下半测回（盘右测回）
a、倒转望远镜，精确瞄准B，读数b右，记录。 b、逆时针转动照准部，精瞄A，读数a右，记 录。 c、计算 右 b右 a右 。
第三章
角度测量
3.1
角度测量原理
角度测量(angle observation)包括：
水平角(horizontal
angle)测量
竖直角(vertical
angle)测量
1、水平角测量原理
水平角——相交的两条直线在同一水平面上的投影所
夹的角度。 0360。
水平度盘
=b-a
a b A
DJ6型经纬仪读数窗
J6光学经纬仪 读数
a)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。 分微尺全长分60格， 因此其最小格值为 1=60。 读数估读至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 730424
如图所示，盘左位置，视线水平时竖盘读 数为90。 当望远镜往上仰时，读数减小，倾斜视线 与水平视线所构成的竖直角为α。若视线倾 斜时，读数指标指向的读数为L，则盘左位 置的竖直角为。
L 90 - L
。
如图所示，盘右位置，视线水平时竖盘读 数为270。 当望远镜往上仰时，读数增大，倾斜视线 与水平视线所构成的竖直角为α。若视线倾 斜时，读数指标指向的读数为R，则盘右位 置的竖直角为：
2）根据气泡位置运用法则，对向旋转脚螺旋1、2 。
3）转动仪器900，运用法则，旋转脚螺旋3 。
3
3
1
2
1
2
气泡居中，1、2等高
气泡居中，3与1、2等高
（4）架头上移动仪器，精确对中 (5)脚螺旋精平 (6) 反复（4）、（5）两步。
经纬仪的安置方法录像
二、经纬仪的瞄准
步骤：粗瞄—制动—调焦—微动精瞄。
也可看成是包含 OA、OB视线 的 两个铅垂面之间 的二面角。
O
B o a b
H
2、竖直角测量原理 竖直角——在同一竖直面内，瞄准目标的倾斜视线与
水平视线的夹角。 =090 ，仰角为正，俯角为负。
αΑ＝ZO - ZA αC＝ZC - ZO
天顶
A
ZC
ZA
A
C
Zo
水平线
0° 270°
3mm 1格
1、垂球(plumb bob)法 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。 注意脚架头首先要放平，三个脚螺旋 基本等高； 脚架适当踩实； 垂球尖尽量接近标志，便于判断。
注意：瞄准时，尽量瞄准目标下部。
三、经纬仪的读数
DJ6经纬仪读数（P32）
DJ2经纬仪读数
DJ6经纬仪读数
DJ2经纬仪读数
垂直已符合视场
读 数
仪器正确放置方法
§3.3水平角测量
一、目的：用于测算点的平面位置
测回法：
适用于测量两个方向的单角
二、方法分类：
方向观测法：
适用于观测方向在三个或者三 个以上时
B C
零方向 A
O
D
重新测。
注意：多个测回的话按照
180/n配置度盘。
4、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。
（3）各方向盘左、盘右读数的平均值：
(1)基座
基座是支承整个仪器的底座。 包括轴座、脚螺旋、底板、三角压板。 脚螺旋用于整平仪器。 轴座固定螺旋用于控制照准部和基座之间的衔接。
照准部 水平度盘 基座
(2)照准部
望远镜 支架 旋转轴 竖直制动 水平制动 微动螺旋 竖直度盘 读数设备 水准器 光学对点器
(3)水平度盘
水平度盘由光学玻璃制成
动螺旋，使棱镜和指标水准管一起作微小转
动。当指标水准管气泡居中时，棱镜反映的
读数指标处于正确位置。
竖盘注记形式：天顶式注记和高度式注记 天顶式注记：假想望远镜指向天顶时，竖 盘读数指标指示的读数为0°或180°。 高度式注记：假想望远镜指向天顶时，读 数为90°或270° 。 按度盘刻划顺序不同可分为顺时针和逆时 针注记两种形式。
（4）取平均值。
a、
左 右 40
b、计算 左 右 / 2
注意：1、换盘不配置度盘 。 2、下半测回先瞄准B，但还是b-a。 3、多个测回用180/n的差值配置度盘。 4、半测回之间和各测回之间不得大 于40’’
测回法小结:
盘左左边A 顺时针 右边B 倒镜 盘右右边B 逆时针 左边A
4、OB方向的归零方向值： 51015'36"-0002'06"= 51013'30"。 OD方向的归零方向值： 182002'24"- 0002'06"= 182000'18"。
5、OB方向各测回归零方向值的平均值：
(51013'30"+51013'25")/2= 51013'28"。
OB方向值各测回间互差: 51013'30"- 51013'25"=5"。
图形：方向观测法记录手薄
方向观测法记录计算的实例讲解：
1、上半测回归零差=0002'12"- 0002'06"=6"。 2、OA方向2C值= 0002'12"- 180002'06"=6"。 OD方向2C值= 182002'24"- 2002'24"=0"。 这两个方向的2C互差= 6" 3、OA方向盘左、盘右读数的平均值： (0002'12"+(180002'06"-1800))/2=0002'09"。 再取平均得：(0002'09"+ 0002'03")/2=0002'06" OD方向盘左、盘右读数的平均值： (182002'24"+(2002'24"+1800))/2=182002'24"。
B
2、光学对中器法
（1）大致水平大致对中 打开三脚架，装上经纬仪；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。
（3）脚螺旋精平——左手大拇指法则
1）转动仪器，使水准管与脚螺旋1、2连线平行。
3.盘右，精确瞄准A，竖盘指标水准管居中，读 取R，记录，计算 。 右 R 270
4、取平均值
左 右 / 2
竖直角观测手簿
测 目标 竖盘 竖盘读数 半测回竖直角 指标差 站 位置 ˚ ＇ " ˚ ＇ " " A O B 左 右 左 右 81 12 36 +8 47 24 278 47 00 +8 47 00 96 18 42 -6 18 42 -9 -6 18 51 -12 一测回 备 竖直角 注 ˚ ＇ " +8 47 12
R R 270
。
竖盘读数与竖直角计算
对于同一目标，由于观测中存在误差，以及 仪器本身和外界条件的影响，盘左、盘右所 获得的竖直角αL和αR不完全相等，应取盘左 、盘右的平均值作为竖直角的结果：
1 1 ( L R） R L 180 2 2
根据上述公式的推导，推广到其他注记形式 的竖盘，可得竖直角计算公式的通用判别法。
顺时针0360刻度； 仪器整平，水平度盘水平； 水平度盘与照准部相互脱离； 当照准部转动时，水平度盘并不随之转动。 改变度盘位置，要使用复测 扳手或度盘变换手轮。
0 270 180
90
2、基本构造
l-基座；2-脚螺旋；3-轴套制动 螺旋；4-脚螺旋压板5-水平度盘 外罩；6-水平方向制动螺旋； 7- 水平方向微动螺旋； 8- 照准部水 准管； 9— 物镜； l0- 目镜调焦螺 旋；11- 瞄准用的准星； 12- 物镜 调焦螺旋； l3- 望远镜制动螺旋； l4- 望远镜微 动螺旋； l5- 反光照明镜； l6- 度 盘读数测微轮；l7-复测机钮； 18- 竖直度盘水准管； 19- 竖直度盘 水准管微动螺旋； 20- 度盘读数 显微镜
1
DJ6经纬仪读数
水平度盘读数 为 2150148 竖直度盘读数 为655518
（2）单平板玻璃测微器装置及其读数方法
水平度盘整个读数为l5012’00″，竖直度盘整个读数为 91018’06 ″
DJ6型经纬仪读数窗
DJ2经纬仪的构造
竖直度盘反 光镜 测微轮
换向手轮
补偿器锁 紧轮
DJ2与DJ6相比，增加了： 1、测微轮——读数时，对径分划线影像 符合。 2、换像手轮——水平读数和竖直读数间 的互换。 3、竖直Hale Waihona Puke Baidu盘反光镜——竖直读数时反光。 4、补偿器锁紧轮——代替竖盘指标管水 准器，当仪器竖轴偏离铅垂线的角度在一 定范围内时，通过补偿器仍能读到相当于 竖盘指标管水准气泡居中时的竖盘读数。
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。 （4）归零方向值 各方向与零方向的差值。即：各方向盘左盘右平均
值分别减去零方向盘左盘右平均值。
（5）各测回归零方向值的平均值
将各方向归零方向值在各测回间取平均值。
同一方向值各测回间互差:J2 ≤ 12" ；J6 ≤ 24" 。
DJ6经纬仪结构图
望远镜 垂直制动 读数目镜 补偿器转换钮 垂直微动 光学对点器 水平微动 圆水准器
水平度盘转换轮
3、读数设备及方法
DJ6型光学经纬仪的读数设备包括：度盘、光路系统
及测微器。 （1）分微尺读数装置及其读数方法
例如：水平度盘整个读数 为1780+05.９ =l78005’54″， 竖直度盘整个读数 为86006’18 ″ 。
B
O
C
180° 90 °
铅 垂 线
3.2 DJ6型光学经纬仪及操作
1、分类：
按其精度等级划分:
DJ07、DJ1、DJ2（精密光学经纬仪） DJ6（普通光学经纬仪）等
下标数字表示该仪器一测回方向观测中误差的秒数。
DJ6经纬仪的构造 1、照准部(alidade) 2、水平度盘(horizontal circle) 3、基座(tribrach)
DJ2经纬仪读数
垂直已符合视场
读 数
仪器正确放置方法
3.3 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。 一 经纬仪的安置（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：垂球对中和光学对点器对中两种
要求：对中 (centering) 整平(leveling)
垂直度盘与读数指标
构造特点 竖盘随望远镜一起转动。 竖盘与读数指标相互脱离。 竖盘气泡居中，指标铅垂。 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 。
盘左 270 0 90 180
盘右 90
180 270
0
二、竖直角计算公式（以天顶式顺时针注记 的竖盘为例） 视线水平、指标铅垂时，竖盘读数为常数： 盘左时一般 L0=90
方向观测法小结:
3.4 竖直角测量
一、竖盘构造 经纬仪竖直度盘包括： 竖盘 竖盘指标 竖盘指标水准管 竖盘指标水准管 微动螺旋
竖直度盘固定在横轴上，随望远镜转动
而转动。
在竖盘中心的下方装有反映读数指标线
的棱镜，它与竖盘指标水准管连在一起，不
随望远镜转动，只能通过调节指标水准管微
（1）当望远镜上仰时，如竖盘读数增加， 则竖直角公式为 =（照准目标时的读数）－（视线水平时的读数） （2）当望远镜上仰时，如竖盘读数减少， 则竖直角公式为 =（视线水平时的读数）－（照准目标时的读数）
三、竖直角观测 1、安置仪器，对中，整平，判断竖直角计算公式。
B
O
A
2.盘左，精确瞄准A，竖盘指标水准管居中，读 取L，记录，计算 左 90 L。