第3章 经纬仪测量

O2
B 171 15 36
81 12 15
右
B 351 15 36 81 12 06
A 270 03 00
81 12 11
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§3.3 水平角观测
注意事项
正倒镜观测的目的：消除视准轴与仪器水平轴不垂直产生的误差（c）
b-a,出现负数时,将b加上360度再减,切勿用a-b
为提高精度,可做n测回,需配置度盘,各测回起始读数间隔 (180°/n).
水平线
B
水平面
俯角
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§3.2 光学经纬仪及其构造
一. 光学经纬仪
型号: DJ07,DJ1,DJ2,DJ6,DJ15,DJ60
D:大地测量; J:经纬仪;
数字:标称测角精度,即野外一测回方向中误差不超过该值, 单位为秒;
DJ6-2 DJ6-2 （华光）
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J2-2 (苏一光)
圆水准器
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目镜 物镜对光螺旋 竖盘指标水准
管及反光镜 照明反光镜 照准部水准管 竖盘水准管
微动螺旋
物镜
脚螺旋
竖直度盘 光学对中
器目镜
水平度盘 水平微动螺旋 水平制动螺旋
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§3.2 光学经纬仪及其构造
照 望远镜：用于精确瞄准目标，可绕横轴在竖直面内上下转动。 准 竖直度盘：用于观测竖直角，与望远镜连成一体。 部
第三章 经纬仪及其角度测量
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本章主要内容
§3.1 角度测量原理 §3.2 光学经纬仪及其构造 §3.4 水平角测量 §3.5 竖直角测量 §3.6 经纬仪检验与校正
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§3.1 角度测量原理
目的:
测定地面点连线之间 的空间位置关系,以此来确 定点的平面坐标和高程.
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§3.3 水平角观测
水平角
测 站 测回
竖盘 位置
目标
水平度盘 读数
半测回值 一测回角值 各测回平均角值
左
A
0 02 24 81 12 12
B 81 14 36
O1
81 12 06
右
B 261 14 36 81 12 00
A 180 02 36
左
A
90 03 12 81 12 24
盘左观测: 瞄准A目标指定位置，读数aL;
βL
顺时针旋转照准部,瞄准B目标指定位置,读数bL; β L= bL-aL。
测 站 测回
竖盘 位置
目标
水平度盘 读数
水平角 半测回值 一测回角值
左
A
0 02 24 81 12 12
O
1
B
81 14 36
B
右
A
B
A
β
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O 西安科技大学
§3.3 水平角观测
79
78
垂直
78°57´06”
79
78
0
1
2
3
4
5
6
134°04´42”
134
133
0
1
2
3
4
5
6
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§3.2 光学经纬仪及其构造
单平板玻璃测微器及其读数方法
1.单平板玻璃测微器：
平板玻璃、测微盘、测微轮、连接机构
2.读数方法：
读数前先转动测微轮,使度盘分划 线精确平分双指标线。
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§3.2 光学经纬仪及其构造
1.经纬仪的安置
对中
目的：使经纬仪的竖轴几何中心 线与测站点位于同一条铅 垂线上。
方法：垂球对中，光学对中 要求：对中偏差不超过3mm
观测目标近时，对中偏差要更小
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§3.2 光学经纬仪及其构造
整平
目的： 使经纬仪的竖轴处于铅直位
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§3.4 竖直角观测
一.竖直角观测的用途
高程测量 视距测量
二.竖盘装置的构造
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
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§3.4 竖直角观测
竖盘、竖盘指标及指标水准管 之间应满足的关系：
当视准轴水平，竖盘指标水准 管气泡居中时，竖盘指标所指的竖 盘读数为一固定值（初始读数） 竖直角的大小：
A 180 02 36
B
A
β
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§3.3 水平角观测
一测回水平角 β ＝（βR＋ βL)/2
测 站 测回
竖盘 位置
目标
前提:半测回差∣βR- βL∣≤36"
水平度盘 读数
水平角 半测回值 一测回角值
左
A
0 02 24 81 12 12
O
1
B 81 14 36
81 12 06
水平角
测 站 测回
竖盘 位置
目标
水平度盘 读数
半测回值 一测回角值 各测回平均角值
O1 O2
配置度盘
左
A
0 02 24 81 12 12
B 81 14 36
81 12 06
右
B 261 14 36 81 12 00
A 180 02 36
左
A 90 03 12 81 12 24
B 171 15 36
81 12 15
观测时应注意
三角架踏实,仪器连接牢固,螺旋用力要轻,手不要扶三角架; 观测过程中不要调整照准部水准管;若气泡偏离超过两格,则要重新 整平仪器,重测,阳光强时要打伞; 若观测目标高差较大,观测时更应注意调平仪器; 目标标志要铅直,照准时尽可能瞄准目标底部; 记录要复述,直接记录,不得造数,当场计算,错误则重测.
§3.3 水平角观测
经纬仪的使用：
1.经纬仪的安置 2.照准目标 3.配置度盘 4.读数 5.记录及检校成果
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0
n
B
m
A C b
a

水平面
c
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§3.3 水平角观测
方法：测回法 （一）一测回观测水平角
安置仪器（同前），竖立照准目标
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§3.3 水平角观测
（1）测微尺读数装置及其读数方法 （2）单平板玻璃测微器及其读数方法
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§3.2 光学经纬仪及其构造
（二） DJ6光学经纬仪的读数装置和读数方法
测微尺及其读数方法
1.测微尺：
用于读不足1°的读数，60个分隔。 长度和度盘上1°影像的宽度相等。
2.读数方法： 以测微尺的0分划为指标
2 精平：调节脚螺旋使照准部水准管气泡居中； 3 修正对中：松开中心螺旋，平移仪器，使测站标志影像对中；
注意：2，3两步相互影响，需反复进行，直至符合要求。
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§3.2 光学经纬仪及其构造
2.照准目标
竖立照准标志：
标杆：稍远的目标；尖至于地 面标志中心，三股细丝拉住上 面有测旗。 测钎：较近的目标。 觇牌：电子经纬仪等；由基座 安置到三角架上。
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§3.2 光学经纬仪及其构造
照准目标：
目镜对光 粗瞄目标 物镜对光 消除视差 精确瞄准
水平角：旋转水平微动螺旋，使十字丝竖丝单丝精确平分目标，或 双丝对称夹住目标。 注意：照准时尽可能瞄准目标底部。
竖直角：旋转竖直微动螺旋，使十字丝中丝精确切准目标的指定部。
准星
目镜
物镜
水平微动
视线方向的竖直度盘读数与初 始读数之差.
注意：每次读取竖盘读数之前，必须先 使竖盘指标水准管气泡居中。
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§3.4 竖直角观测
竖盘注记:
全圆式顺时针注记和全圆式逆时针注记 范围:0~360度 如图:正镜水平状态竖盘指标读书位置,以(a)为最常见.
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§3.4 竖直角观测
盘右观测： 纵转望远镜。
瞄准B目标指定位置，读数bR;
βR
逆时针旋转照准部,瞄准A目标指定位置,读数aR;
β R= bR-aR。
测 站 测回
竖盘 位置
目标
水平度盘 读数
水平角 半测回值 一测回角值
左
A
0 02 24 81 12 12
B 81 14 36
O
1
右
B 261 14 36 81 12 00
右
B 261 14 36 81 12 00
A 180 02 36
B
A
β
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§3.3 水平角观测
测回法观测水平角的优点： 消除视准轴与仪器
水平轴不垂直带来的误 差，提高测量精度。
上下半测回限差： ∣βR- βL∣≤36"
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§3.3 水平角观测
（二）多测回观测水平角
TDJ2E TDJ2 （北光） J6E J6 （1002厂）
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§3.2 光学经纬仪及其构造
二. DJ6光学经纬仪的基本结构 （一） DJ6光学经纬仪的构造
照准部 水平度盘
基座
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§3.2 光学经纬仪及其构造
读数显微镜目镜 粗瞄器 竖直制动螺旋 竖直微动螺旋
度盘配置手轮
水准器：水准管、竖盘指标水准管。
盘左：
竖盘在望 远镜的左边， 正镜。
盘右：
竖盘在望 远镜的右边， 倒镜。
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§3.2 光学经纬仪及其构造
水 光学玻璃，用于观测水平角 复测系统：复测扳手（拨盘手轮）
平 度
顺时针方向注记， 0～360°
盘 最小格值一般为1°或30′ 。
按下：水平度盘和照准部一起动 松开：水平度盘不随照准部一起动。
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§3.2 光学经纬仪及其构造
基 脚螺旋，连接板，圆水准器。 座 圆水准器：用于粗平仪器。
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§3.2 光学经纬仪及其构造
（二） DJ6光学经纬仪的读数装置和读数方法
读数设备： 度盘 光路系统 测微器
25
107 106 105
60 59 58
测微盘
分数和秒数 每分划20秒
竖直度盘 度数和整30分
水平度盘 度数和整30分
0
5
107 106 105
60 59 58
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§3.2 光学经纬仪及其构造
三. 经纬仪的使用
1.经纬仪的安置 2.照准目标 3.配置度盘 4.读数 5.记录及检校成果
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本讲小结
§3.1 角度测量原理
水平角 竖直角
水平角、竖直角 （天顶距、倾角）、 角度范围（俯角、仰 角）
§3.2 光学经纬仪及其构造
经纬仪的基本结构 读数方法 经纬仪的使用
经纬仪的构造（盘 左、盘右）、测微尺读 数方法、经纬仪的安置
（ 对中整平 和 瞄准）
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右
B 351 15 36 81 12 06
A 270 03 00
81 12 11
起始方向度盘读数变更数值：180°/n
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§3.3 水平角观测
配置度盘
目的：减弱度盘分划不均匀产生的误差影响。
方法：
精确照准起始方向目标后，转 动度盘变换手轮或复测板钮，使度盘 读数调整至设定的“起始读数”；之 后在整个测回观测过程中不能再动变 换手轮或复测按钮。
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§3.1 角度测量原理—竖直角测量原理
竖直角
同一铅垂面内某方向 线与指标线之间的夹角。
天顶
Z
水平线：倾角（竖直角α ） 铅垂线
仰角
A
铅垂线： 天顶距（Z）
Z= 90°- α
α范围：0～±90°
±如何 区
竖直角测量基本原理： 分？？？
竖直度盘：指标线位置固 定，一般处于铅垂位置。
O
1 2
3
3
置，水平度盘处于水平位置。
装置：圆水准器，照准部水准管。高
平
步骤：初步整平，使圆水准 1
行
2
1
2
气泡居中，调节架腿。 气泡居中，1、2等高
气泡居中，3与1、2等高
精确整平：利用基座上的三个脚螺旋，使照准部水准管在相
互垂直的两个方向上气泡都居中。反复进行，直至水准管气泡
在两个垂直方向都居中为止。
三.竖直角的计算公式
竖直角（倾角）:同一竖直平面目标方向与水平方向的夹角。
确定始读数
顺时针刻划 初始读数：
盘左90° 盘右270°
铅垂线 O
A
1 2
要求：气泡中点不超过中线一格
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§3.2 光学经纬仪及其构造
经纬仪安置全过程（光学对中器）
摆放三角架，使高度适宜，目估对中，架头大致水平,固定经纬仪；
1 进行光学对中器调焦，使地面标志清晰；寻找测站标志大致位置；
调节脚螺旋使测站地面标志中心影像严格位于对中器中心。 粗平：伸缩架腿，使圆水准气泡居中；
度数在度盘上直接读出。 分数在测微尺上读出 秒数为估读，估读至6″
秒数为6秒的整数倍
35
34
01 2 3456
01 2 3456
87
86
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§3.2 光学经纬仪及其构造
水平： 215°07´30” 竖直： 78°52´42”
215 ０１
水平
２ ３ ４５
214 ６
０ １ ２ ３ ４５ ６
内容:
水平角测量
竖直角测量 B
A
C
《工程测量》
3 4
2 1 10
5 6 78
9
C
β4 β3
E
D
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§3.1 角度测量原理—水平角测量原理
水平角 空间两直线的夹角
在水平面上的垂直投 影—。
范围： 0～360° 水平角测量基本原理：
水平度盘
=m–n
0
n
B
m
A C b
a

水平面
c
《工程测量》
20
25
107 106 105
0
5
107 106 105
测微盘
分数和秒数,每分划20 秒估读到1/4格，5″
竖直度盘 度数和整30分
60 59 58
60 59 58
水平度盘 度数和整30分
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§3.2 光学经纬仪及其构造
水平度盘
59°22´15”
竖直度盘
106°31´00”
20