第7章 经纬仪及水平角观测复习过程
经纬仪的操作与角度测量—水平角观测(工程测量)
A O
B
水平角观测
一、测回法（适用于两个方向的单角）
A
限差要求
盘左盘右角度互差≤±40″
度盘设定
180°/n
O
B
水平角观测
记录与计算
盘左（正镜）观测
• 瞄A，记录 a左= 0°00′36″ • 瞄B，记录 b左= 68°42′48″ • 上半测回的角值：β左= b左- a左= 68°42′12″
12
3
4
5
6
7
第1 测回
（0 00 34）
A 0 00 54 180 00 24 +30 0 00 39 0 00 00
B 79 27 48 259 27 30 +18 79 27 39 79 27 05
O C 142 31 18 322 31 00 +18 142 31 09 142 30 35
各测回平 均方向值 角值
误差就是某未知量的观测值与其真值（理论值）之差
二、测量误差的分类
偶然误差的规律性
• 有界性：偶然误差的绝对值不会超过一定的限值； • 大小性：绝对值小的比绝对值大的出现的可能性大； • 对称性：误差出现正负的可能性相同； • 抵偿性：偶然误差的算术平均值随观测次数增加而趋于零；
衡量精度的标准
精度
D 18 46 48 198 46 36 +12 18 46 42 288 45 50
A 90 01 00 270 00 36 +24 90 00 48
Δ
-6
+12
测量误差概述
教学目的与要求
01 了解测量误差产生的原因。
02 理解衡量精度的标准；系统误差与偶然误差的特性。
最新第7章 经纬仪及水平角观测教案资料
第七章经纬仪及水平角观测一、选择题1、光学经纬仪基本结构由 C 。
A．照准部、度盘、辅助部件三大部分构成B．度盘、辅助部件、基座三大部分构成C．照准部、度盘、基座三大部分构成2、测站上经纬仪对中是使经纬仪中心与__ ①C ，整平目的是使经纬仪__② C 。
①A. 地面点重合 B. 三脚架中孔一致C．地面点垂线重合。
②A. 圆水准器气泡居中 B. 基座水平C．水平度盘水平。
3、经纬仪对中和整平操作的关系是（ A ）。
A. 互相影响，应反复进行B. 先对中，后整平，不能反复进行C．相互独立进行，没有影响Ｄ．先整平，后对中，不能反复进行4、经纬仪安置的步骤应是 B 。
A．经纬仪对中、三脚架对中、三脚架整平、精确整平Ｂ．三脚架对中、经纬仪对中、三脚架整平、精确整平Ｃ．三脚架整平、经纬仪对中、三脚架对中、精确整平5、经纬仪不能直接用于测量（ A ）。
A．点的坐标B．水平角C．垂直角D．视距6、水准仪与经纬仪应用脚螺旋的不同是 A 。
A. 经纬仪脚螺旋应用于对中、精确整平，水准仪脚螺旋应用于粗略整平B. 经纬仪脚螺旋应用于粗略整平、精确整平，水准仪脚螺旋应用于粗略整平C．经纬仪脚螺旋应用于对中，水准仪脚螺旋应用于粗略整平7、经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差（ A ）。
A．180°B．0°C．90°D．270°8、下面测量读数的做法正确的是（ C ）Ａ．用经纬仪测水平角，用横丝照准目标读数Ｂ．用水准仪测高差，用竖丝切准水准尺读数Ｃ．水准测量时，每次读数前都要使水准管气泡居中Ｄ．经纬仪测竖直角时，尽量照准目标的底部9、用经纬仪测水平角和竖直角，一般采用正倒镜方法，下面哪个仪器误差不能用正倒镜法消除（ D ）A．视准轴不垂直于横轴B．盘指标差C．横轴不水平D．不竖直10、用经纬仪测竖直角，盘左读数为81º12´18"，盘右读数为278º45´54"。
水平角的观测方法（全）与误差改正全攻略
水平角的观测方法（全）与误差改正全攻略一、全站仪和经纬仪水平角观测方法共分为以下三种：（1）测回法：只有两个方向时采用。
测站应检核的限差有，半测回较差，测回间较差。
（2）方向观测法：用于三、四等三角网或二等低标三角网，测站应检核的限差有，半测归零差，一测回内2C 互差，同一方向各测回互差。
C 指的是视准轴不平行于水平轴误差，2C即2 倍视准轴误差。
方向观测法包括普通方向观测法、全圆方向观测法、分组方向观测法。
方向观测法1.普通方向观测法观测流程：选择目标清晰的方向为零方向，上半测回在盘左观测，先照准零方向，然后顺时针依次照准其他方向。
下半测回用盘右逆时针观测各方向，上下半测回合称一测回。
2.全圆方向观测法观测流程：上半测回依次观测了各方向之后再观测一次零方向。
当观测方向数大于 3 时应采用全圆方向观测法。
3.分组方向观测法：大于6 个方向时必须采用。
每组包含的方向数应大致相等；组之间要联测两个共同方向，其中一个方向应是共同的零方向。
（3）全组合测角法：是高精度水平角观测中必须采用的方法，应用在一等三角观测或高标上的二等三角观测。
指在测站周围应测的n 个方向中，每次取两个方向组成单角，用相同的测回数观测任意两个方向所能组成的全部单角的角度观测方法。
组合角个数：K=n(n-1)／2 （n为方向数）全组合观测法的基本要求二、成果超限观测值取舍：1.孤值与一大一小：除明显孤值（指某个观测值明显偏离其他观测值）外，应重测最大和最小的测回。
2.分群：观测成果随时间段不同而明显分群，则应重测全部测回。
三、重测和补测：因超限需要重新观测的完整测回称为重测。
因对错度盘、测错方向、读记错误或因中途发现条件不佳等原因而放弃的测回，重新观测时，称为补测。
•一测回中，如重测方向数超过所测方向总数的1/3 时，应重测全部测回。
•零方向超限时，需重测全部测回。
•在一个测站上，若基本测回重测的方向测回数，超过全部的方向测回总数的 1/3时，则该份成果全部重测。
水平角观测的方法
水平角观测的方法水平角观测方法一般根据观测的精度要求和目标的数目来定。
常用的测角方法有测回法和方向观测法。
（一）测回法测回法适用于观测只有两个方向之间的水平角，如图2-18所示，经纬仪安置在测站点O上，对中整平后按下述步骤进行水平角观测：图2-18 测回法水平角观测（1）经纬仪置于盘左位置。
所谓盘左（或称正镜），即观测者面对望远镜目镜，竖直度盘在望远镜的左侧。
（2）精确瞄准起始目标A并配置度盘。
配置度盘的目的是为了减小度盘刻划误差的影响并且也方便计算。
各测回之间起始目标的读数间隔应在180º/n （n为测回数）。
装有度盘变换手轮的经纬仪和装有复测卡的经纬仪配置度盘时有所不同，各自配置度盘方法如下：Ⅰ. 装有度盘变换手轮的经纬仪，使用这种仪器时，应先瞄准目标，后配置度盘。
其方法是：先盘左瞄准起始目标（如图2－18中的目标A），打开手轮护盖（有的仪器是按下手轮盖），转动手轮，直至读数窗看到所需读数，然后关好手轮护盖（或弹回手轮盖）Ⅱ. 装有复测器的经纬仪，使用这种仪器时，应先配置度盘，后瞄准目标。
其方法是：转动测微手轮，调节好测微尺上的分、秒读数，松开照准部制动螺旋，转动仪器直至在读数窗看到所需读数位于双指标线附近，制动照准部，调节照准部微动螺旋使双指标线精确对准所需读数。
扳下复测卡，然后再转动仪器（这时读数窗中的读数不会变化），精确瞄准起始目标，扳上复测卡。
但是应当注意，在转动度盘变换手轮和使用复测卡时往往会使经纬仪发生微小变动。
因此在读数前应仔细检查是否发生了变动，如存在则以实际为准。
=0º01′12″，完成上述工作后，观测员即可读取目标A的盘左水平度盘读数A左每次读数后记录员须回报确认无误后将该读数记入手簿。
见表2－1 （3）松开照准部制动螺旋，顺时针旋转照准部，照准目标B，读取水平度盘读数B左=60º20′24″，记入观测手簿。
以上观测过程称为上半个测回，其观测角值β左=B左－A左= 60º19′12″。
3-经纬仪及水平角观测
九、竖角观测记录
2
九、竖盘指标差的检验与校正
1、在测站上安置好仪器，对中、整平，盘左、盘右瞄 准一清晰目标读数。计算出指标差。 2、若指标差超限，应校正。计算出盘右的正确读数。 3、盘右的位置照准原目标位置不动，转动竖盘指标 水准管微动螺旋，使竖盘读数为盘右正确读数。 4、竖盘指标水准管气泡不居中，用校正螺钉使气泡居中。 偏多少校回多少。反复检验校正，直到指标差很小。
1
一 测 回
在不同的测回间，为了减小度盘刻划的误差，须配度盘 限差：1、两个半测回方向值之差；2、各测回方向值之差
180 n
七、水平角的观测方法
1、测回法记录表格
7
7
返回
七、水平角的观测方法
2、方向观 测法 D O B C 限差：1、归零差；2、上、下半测回同一方向值之差； 3、各测回同一方向值之差 A 盘左：先瞄准零方向A读 数，顺时针依次瞄准B、 C、D读数，再瞄准零方 向归零读数。 盘右：先瞄准零方向A读 数，逆时针依次瞄准D、、 C、B读数，再瞄准零方 向归零读数。 在不同的 测回间， 为了减小 度盘刻划 的误差， 须配度盘
谢
谢 ！
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八、水平角观测的误差
1、仪器的误差 水平度盘偏心误差 度盘刻划误差 —— 三轴误差：视准轴不垂直于横轴的误差 横轴不水平的误差 竖轴不竖直的误差 2、观测作业误差 测站偏心、目标偏心、照准误差、读数误差 3、外界的影响 气象条件：温度、湿度、能见度、大气折光
配度盘 盘左盘右观 测取平均 作业认真
10
15
测微分划尺的像
91
93
92
度盘像
92 14 30
'
''
角度测量—水平角测量(工程测量课件)
水平角 º ′″
60 15 56 56 21 32 68 37 19
2 限差要求说明
➢方向观测法的限差要求说明
在同一测回中各方向的2c误差不能超过一定限差要求 本例题按二级导线2″级全站仪限差要求为18″
不同测回间的同一方向归零方向值的差值，要求必须 在一定限差之内。 本例按二级导线2″级全站仪限差要求为12″。
观测注意事项
1.每个测回开始都要仔细对中、整平； 2.注意观测程序，先盘左再盘右； 3.一测回过程中，不得再调整水准管气泡； 4.一测回过程中不得改变度盘位置。
测回法图片展示
测回法
测回法记录计算
01 02
03
角度测量
04
光学经纬仪的认识与使用 全站仪的认识与操作 角度测量原理
水平角测量
05 06 07
安置仪器 盘左观测 盘右观测
在测站点（O）上 对中整平
顺时针依次 照准目标A、B
逆时针依次 照准目标A、B
4 多个测回观测
多测回观测
各测回中，每 个测回的观测 步骤不变
各测回角值之差 应满足限差要求。 否则重测。
新的操作要求
1.第一测回度盘起 始读数设置为 略大于零度；
2.其他各测回间按 180˚/n（n为测回数） 的差值， 训练 4 变换度盘起始读数。
方向法观测步骤
01 02
03
角度测量
04
光学经纬仪的认识与使用 全站仪的认识与操作 角度测量原理
水平角测量
05 06 07
竖直角测量 全站仪的检验与校正 角度观测误差及注意事项
C目 录 ONTENTS 1 方向法观测适用条件 2 盘位说明 3 一个测回观测步骤 4 多个测回观测步骤
经纬仪角测量水平角观测教学
经纬仪的构造
1、水平度盘，可 通过对中整平两 个步骤令刻度盘 中点位于角顶点 ，并能保持水平
2、可瞄准不同位置的 目标。
2、有可以水平和 竖直面内360°旋 转的望远镜
水平角观测方法
➢测回法 ➢方向法
测回法（多测回）
1、为了减弱度盘分划误差的影响，各测回在盘左 位置观测起始方向时，需要起始方向安置水平度
盘读数，根据测回数n，以180˚/n的差值，进行水
平度盘读数的安置
2、对DJ6经纬仪，各测回角值互差如果不超过 ±40"，取各测回角值的平均值作为最后角值。测 回角值的平均值作为最后角值。
测回法（四边形内角）
复习
➢经纬仪的操作
重点内容
水平角的概念 水平角观测原理 测回法的步骤 测回法手簿填写
角度测量
➢水平角 ➢竖直角
水平角的概念
相交于一点的两方向线在水平面上的垂直 投影所形成的夹角，称为水平角。
水平角一般用β表示 角值范围为0˚～360˚。
水平角的概念
B
O A
b o
a
水平角观测原理
β=a-b
观测水平角的仪器需具 备的条件
（3）镜成盘右，瞄准右边A， 读取a2。 （4）逆时针旋转瞄准左边B，B 读取b2。 则下半测回角值:β2= a2-b2
β = （β1+β2）/2
b1 a1 A
1
O 测站
测回法
差值
测站
竖盘 位置
目标
水平度 盘读数
半测回 一测回 角值 角值
左
A 00 04 18 74 19 24
经纬仪角度测量水平角测回法教学设计jx
建筑工程测量课程--“经纬仪角度测量-水平角观测”教学设计（6课时）【授课专业】：建筑施工【授课科目】：测量放线【授课课时】：6课时【授课教材】：高等教育出版社《测量放线》【授课对象】：11级建筑施工2班（共50人）一、教学对象分析教学对象为我校建筑施工专业11建筑施工（2）班学生，共50人。
（一）知识技能1、完成测量学基础知识的学习，了解测量的基本工作2、完成水准测量部分的学习，掌握学习思路和方法3、完成了经纬仪结构以及经纬仪使用的学习，能熟练完成经纬仪的操作。
4、理解水平角的概念（二）经验态度1、部分学生在专业选择时目的明确，规划清晰2、有个别学生在课余时间接触过测量仪器，有利于其学习，但会有自己先入为主的主观概念，有不良的操作习惯，并会影响其他学生。
3、学生能够积极思考，认真学习。
4、班级学习气氛较好，有较强的团队合作意识。
5、学生对于技能应用比较看重，不重视理论的学习。
（三）风格特点1、大部分学生上课能够认真听讲，并能跟随教师的上课思路2、能够主动学习，发现问题，并能通过小组讨论和请教老师等途径寻求解决方法。
3、仍有部分学生上课思想不集中，导致实际操作过程中会出现各种细节问题。
二、教学目的及要求（一）知识目标：1、掌握测回法测定水平角的操作过程和角度计算2、了解水平角测量的实际应用。
（二）技能目标：1、熟练经纬仪的操作；2、能了解误差产生的原因并在测量过程中加以控制；3、能评价判断测量结果。
（三）素质目标：1、学会团队合作，能相互协作学习讨论，并在小组学习中构建自己的知识体系。
2、培养认真细致、吃苦耐劳的专业作风，严谨的工作态度。
【原由】：对于建筑施工专业的学生而言，测量不仅仅是需要了解的技能，更可能是他们以后从事的工作，所以对于测量的基本功的要求更加严苛。
由于中职学生对于理论的轻视，使得在知识层面上的掌握浅薄，所以在理论知识上要求他们熟练记忆。
从岗位需求上看，中职学生要打破社会成见，必须有一定的技能证书，所以面向技能层面的目标是以中级测量工的基本要求为标准的。
专题七 测回法观测水平角及竖直角观测(教案)-职教高考建筑类《建筑工程测量》专题复习
测回法观测水平角及竖直角观测讲义一、考纲要求考纲解读：1.考纲内容：(1)掌握水平角的含义及测量原理；(2)掌握测回法观测水平角方法；(3)掌握竖直角的含义，了解竖直角的观测方法2.常见考点：水平角的含义及测量原理；测回法观测水平角及水平角的计算；竖直角的含义及计算。
3.考试要求：掌握水平角的含义及测量原理；测回法观测水平角方法及计算；掌握竖直角的含义，了解竖直角的观测方法。
4.考情分析：常见于单选（3分），判断（2分），多选（4分）二、知识点梳理（一）、水平角的含义及测量原理及计算和观测方法（二）、测回法观测水平角（三）、竖直角的含义及测量原理（四）、竖直度盘的构造及判定方法（五）、竖直角的观测方法三、常考点讲解1、由于水平度盘是顺时针刻画和注记的，所以，在计算水平角时，总是用右目标的读数减去左目标的读数，如果不够减，倒过来减。
（）答案：错误解析：由于水平度盘是顺时针刻画和注记的，所以，在计算水平角时，总是用右目标的读数减去左目标的读数，如果不够减，则应在右目标的读数上加上360°，再减去左目标的读数，绝不可以倒过来减。
2、测回法是测角的基本方法，适用于观测两个方向之间的单角。
（）答案：正确解析：测回法是测角的基本方法，适用于观测两个方向之间的单角3、竖直角的角值范围是﹣90°～﹢90°。
（）答案：正确解析：竖直角的角值范围是﹣90°～﹢90°4、水平角有正也有负。
( )答案：错误解析：水平角只有正值。
5、用经纬仪测定水平角时，应尽量瞄准目标的（）A、顶部B、中部C、任何地方都可以D、底部答案：D解析：用经纬仪测定水平角时，应尽量瞄准目标的底部6、规范规定DJ6型光学经纬仪竖盘指标差各方向较差要求小于（）A、10″B、15″C、20″D、25″答案：D解析：DJ6型光学经纬仪竖盘指标差各方向较差要求小于25″7、竖直角的角值范围是﹣90°～﹢90°。
简述经纬仪测回法测量水平角的操作及方法步骤。
简述经纬仪测回法测量水平角的操作及方法步骤。
经纬仪测回法是一种测量水平角度的方法，主要用于测量地理、环境景观等领域的数据。
其操作步骤和方法如下：
1. 调整仪器：首先需要调整经纬仪的三角支架，使其水平放置，并调整望远镜的位置和焦距，以便观察条纹板和刻度盘。
2. 测量目标：选择需要测量的目标，如某一地方的建筑物或山脉等，并朝向该目标。
3. 收回：将经纬仪收回到水平状位，同时读取测量时的刻度盘上的数值，并记录下来。
4. 转动望远镜：接着，将经纬仪望远镜沿水平方向转动，以朝向目标物体的另一侧。
5. 望远镜校正：在转动望远镜的过程中，需要根据条纹板上的视线，进行望远镜的视线校正，以免误差。
6. 重复测量：重复以上操作，直到读取到两个刻度盘上的度数基本一致，此时读取数值的平均值即为目标物体所对应的水平角度。
经纬仪及水平角观测
水平角概念
2
水平角观测
观测水平角是通过利用经纬仪水平 度盘实现的。在测量水平角时，经纬仪水 平度盘始终是水平的，它与望远镜是左右 连动的，当望远镜上下转动时，水平度盘 的读数是不变的，用望远镜瞄准地面上的 两点，分别对应于度盘上的两个读数，这 两个读数之差就是水平角的角度值，即：
β=b-a。水平角的取值范围为0°～
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测回法测角的记录和计算
观测日期 仪器型号
水平角观测手薄（测回法）
天气状况
工程名称
观测者
记录者
测 测 竖盘 目 水平度盘读数 半测回角值 一测回角值 各测回平均角值 备
27
§7－4 水平角的测量方法
水平角的观测方法可根据照准目标的多少 确定，常用的有测回法和方向观测法两种。
测回法适用于观测只有两个方向的单个水 平角；当一个测站上需要观测多个角度，即观 测方向在三个或三个以上时，通常采用方向观 测法。该方法是以选定的某一方向为起始方向 （称为零方向），依次观测出其余各个方向相 对于起始方向的方向值，则任意两个方向的观 测值之差即为该两方向线之间的水平角值。
4
光学经纬仪的构造
各种型号的光学经纬仪基本构造大 致相同（如下图所示），主要由照准部、 水平度盘和基座三部分组成。
5
DJ6光学经纬仪
1-望远镜制动螺旋 2-望远镜微动螺旋 3-物镜 4-物镜调焦螺旋 5-目镜 6-
目镜调焦螺旋 7-光学瞄准器 8-度盘读数显微镜 9-度盘读数显微镜调焦螺
旋 10-照准部管水准器 11-光学对中器目镜 12-度盘照明反光镜 13-竖盘
360°，单个方向的读数称为方向值。
3
§7－2 光学经纬仪
经纬仪的种类很多，但基本构造大 致相同。我国生产的光学经纬仪按精度不 同分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和 DJ15等几个级别。其中“D”、“J”分 别是“大地测量”和“经纬仪”汉语拼音 的第一个字母大写，数字“07”、“1”、 “2”等表示仪器的精度等级，即该仪器 的一测回方向观测中误差。
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。
第7章 经纬仪及水平角观测
1．几种常用电子经纬仪 图5—15是日本索佳公司生产的DT5型电子经纬仪，图5—16 是南方测绘仪器公司生产的ET-02型电子经纬仪。
DT5型
ET型
2020年8月6日星期四
• DT210/ DT510/ DT510A电子经纬仪
精度：±2″/ 5″ / 5″,放大倍率：30×。 可选配加载LSE1视准激光发射器，RS-232C串口 补偿器：双轴补偿，工作范围±3′ 使用2节标配LR14/C碱性电池，可连续测量75小时。
• 因受光电器件尺寸的限制，靠增加码道
数来提高度盘的角度分辨率是很困难的。
•故直接利用编码度盘不容易达到较高
的测角精度。
2020年8月6日星期四
3．光栅度盘测角系统
• 光栅度盘：在光学玻璃度盘的径向上均匀地刻制明暗相间的等角距细线条 构成 ,条纹与间隙的宽度均为a。 • 莫尔条纹：将密度相同的两块光栅重叠，并使它们的刻线相互倾斜一个很 小的角度，这时便会出现如图5—19(a)所示的明暗相同的条纹，称为~。 • 两光栅之间的夹角越小，条纹越粗，相邻明条纹(或暗条纹)之间的间隔越 大。条纹亮度按正弦周期性变化。
测绘学概论
第7章 经纬仪及水平角观测
2020年8月6日星期四
§ 7.1 角度观测的概念
一、水平角
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
ba
影的夹角β，称为水平角。 (两方向值逆时针相减)
cb
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。
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
经纬仪及水平角观测
第七章经纬仪及水平角观测§7-1 水平角观测的概念水平角：相交的两直线之间的夹角在水平面上的投影。
地面上A、O、B三点通过它们的铅垂线在水平面上投影为A1、O1、B1。
则∠A1O1B1为通过OA与OB的的两竖直面所形成的两面角。
其可在两竖面交线O1O2上任意一点均可进行测量。
设想在竖线O1O2上的O2点放置一个顺时针注记的全圆量角器（度盘），使其中心正好在O1O2竖线上，并成水平位置。
从OA竖面与度盘的交线得一读数a，再从OB竖面与度盘的交线得另一读数b，则b减a就是圆心角β即水平角∠A1O1B1：β= b -a§7-2 光学经纬仪一、一般构造：1、基座：固定在三角架上（中心连接螺旋）、脚螺旋、圆水准气泡作用：用于连接和整平。
2、度盘包括水平度盘和竖直度盘，由光学玻璃制成。
注记：0˚ ~ 360˚分划：20＇、30 ＇、1 ˚三种注：①水平度盘顺时针注记，与竖轴不固定，不随望远镜转动；②水平度盘有复测钮或变换钮，用作改变观测方向的角度值；③竖直度盘顺时针注记或逆时针注记，与望远镜固定，随望远镜一起转动。
3、照准部：望远镜、横轴、支架、竖轴、水平制动螺旋和微动螺旋、望远镜微动螺旋、望远镜制动螺旋、竖盘指标水准管微动螺旋、竖直度盘、水平度盘、变换水平度盘位置手轮（复测按钮）、水准管望远镜：目镜、读数显微镜、准星望远镜—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—用于读数二、度盘和读数设备读数装置由棱镜、透镜、读数显微镜组成；（J6）带分划尺的显微镜。
1．具有分微尺读数装置的光学经纬仪的读数方法2．具有单平行玻璃测微器读数装置的光学经纬仪的读数方法3 读数光路。
读数方法分测微尺和测微两种方法。
§7-5 经纬仪的安置内容及要求：对中(centering) ±≤3mm整平(leveling) ≤1格一、使用垂球作经纬仪的对中和整平（1）移动或伸缩三脚架（粗略对中）（2）脚架头上移动仪器（精确对中）（3）旋转脚螺旋使水准管气泡居中（整平）（4）反复（2）、（3）两步。
复习水平角测量
复习：水平角测量、竖直角测量方法和记录计算方法。
导入：由如何提高角度测量的成果精度引出对经纬仪的检校要求。
§3—6 经纬仪的检验和校正一、经纬仪检校的目的确保经纬仪各轴线间保持正确的几何关系，使仪器处于良好的正常使用状态，能够正确地测角。
二、经纬仪的主要轴线1、视准轴CC2、水准管轴LL3、竖轴VV4、横轴HH——水准仪没有，经纬仪所特有轴线三、各轴线间应满足正确几何关系1、LL⊥VV2、十字丝竖丝⊥HH3、CC⊥HH4、HH⊥VV四、经纬仪检验校正1、水准管轴垂直于仪器竖轴的检验校正<1> 检验方法大致整平在某一位置调水准管气泡居中照准部转180若气泡仍居中，表明LL⊥VV；若气泡偏离量超过一格则需作校正。
<2> 校正方法一半用脚螺旋调回另一半调水准管校正螺丝<3> 检校原理a、若LL不垂直于VV则气泡居中时，LL水平，VV倾斜，偏离α角b、将照准部旋转180°后，VV位置不变，仍偏离α角，而LL偏离2α角c、调脚螺旋使气泡退回偏离量的一半，此时VV竖直，LL仍偏离α角d、用校正针调正水准管一端角度，使气泡退回中心位置即居中，此时LL水平，VV竖直2、十字丝竖丝应垂直于横轴的检校<1> 检验方法——与水准仪横丝⊥竖轴检验相类似将仪器整平后，竖丝一端瞄准目标M，上、下微动望远镜若M点始位于竖丝上，说明竖丝⊥HH若M点逐渐偏离竖丝，则表明竖丝不垂直于HH，需校正<2> 校正方法卸下目镜盖，松开压紧螺丝移动十字丝环至正确位置后旋紧螺丝3、视准轴垂直于横轴的检校<1> 检验方法a、将仪器整平后放平望远镜瞄准一点P1b、将照准部严格旋转180°。
根据水平度盘读数。
c、倒转望远镜，若仍瞄准P1点，说明CC⊥HH；若偏离P1至P2点，说明CC不垂直于HH，需校正<2> 校正方法打开目镜护盖，松开校正螺丝，移动十字丝分划板使中心对准P1 P2中点P，反复进行，直至符合要求4、横轴垂直于竖轴的检验校正<1> 检验方法距墙20～30m处安置经纬仪，盘左抬高（>30°）瞄准P点，放平望远镜，在墙上标出十字丝中心P1，盘右重复一遍，标出P2若P1 P2重合，说明HH⊥VV，若P1 P2不重合，说明HH不垂直于VV<2> 校正方法定出P1 P2中点M，瞄准M后抬高望远镜，瞄到P边上P´点，打开支架护盖，调整横轴一端高度，使十字丝中心对准P点。
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第7章经纬仪及水平角观测第七章经纬仪及水平角观测一、选择题1、光学经纬仪基本结构由 C 。
A．照准部、度盘、辅助部件三大部分构成B．度盘、辅助部件、基座三大部分构成C．照准部、度盘、基座三大部分构成2、测站上经纬仪对中是使经纬仪中心与__ ① C ，整平目的是使经纬仪__②C 。
①A. 地面点重合 B. 三脚架中孔一致 C．地面点垂线重合。
②A. 圆水准器气泡居中 B. 基座水平 C．水平度盘水平。
3、经纬仪对中和整平操作的关系是（ A ）。
A. 互相影响，应反复进行B. 先对中，后整平，不能反复进行C．相互独立进行，没有影响Ｄ．先整平，后对中，不能反复进行4、经纬仪安置的步骤应是 B 。
A．经纬仪对中、三脚架对中、三脚架整平、精确整平Ｂ．三脚架对中、经纬仪对中、三脚架整平、精确整平Ｃ．三脚架整平、经纬仪对中、三脚架对中、精确整平5、经纬仪不能直接用于测量（ A ）。
A．点的坐标 B．水平角 C．垂直角 D．视距6、水准仪与经纬仪应用脚螺旋的不同是 A 。
A. 经纬仪脚螺旋应用于对中、精确整平，水准仪脚螺旋应用于粗略整平B. 经纬仪脚螺旋应用于粗略整平、精确整平，水准仪脚螺旋应用于粗略整平C．经纬仪脚螺旋应用于对中，水准仪脚螺旋应用于粗略整平7、经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差（ A ）。
A ．180°B ．0°C ．90°D ．270°8、下面测量读数的做法正确的是（ C ） Ａ．用经纬仪测水平角，用横丝照准目标读数 Ｂ．用水准仪测高差，用竖丝切准水准尺读数 Ｃ．水准测量时，每次读数前都要使水准管气泡居中 Ｄ．经纬仪测竖直角时，尽量照准目标的底部9、用经纬仪测水平角和竖直角，一般采用正倒镜方法，下面哪个仪器误差不能用正倒镜法消除（ D ） A ． 视准轴不垂直于横轴 B ． 盘指标差 C ． 横轴不水平 D ．不竖直10、用经纬仪测竖直角，盘左读数为81º12´18"，盘右读数为278º45´54"。
则该仪器的指标差为（ B ） A ．54"Ｂ．-54"Ｃ．6"Ｄ．-6"11、下面哪个算式是表示视线倾斜时视距测量所得出的水平距离（ C ）。
A ．KS Ｂ．αcos KS Ｃ．α2cos KS Ｄ．α2sin 21KS12、经纬仪测回法进行水平角测量时能够消除的误差是（ B ）Ａ．对中误差 B．横轴倾斜误差Ｃ．竖轴倾斜误差 D．读数误差13、在竖直角观测中，盘左盘右取平均值是否能够消除竖盘指标差的影响？（ C ）A．不能 B．能消除部分影响 C．可以消除 D．二者没有任何关系14、光学经纬仪在盘左、盘右观测中可以消除 A 。
Ａ．视准轴误差Δc、横轴误差Δi、度盘偏心差照、准部偏心差Ｂ．视准轴误差Δc、横轴误差Δi、对中误差ε、竖轴误差ΔδＣ．视准轴误差Δc、旁折光的影响、对中误差ε、竖轴误差Δδ15、采用盘左、盘右的水平角观测方法，可以消除（ C ）误差。
2Ａ.对中；Ｂ.十字丝的竖丝不铅垂；Ｃ.C16、光学经纬仪的正确轴系应满足 B 。
Ａ．视准轴⊥横轴、横轴∥竖轴、竖轴∥圆水准轴Ｂ．视准轴⊥横轴、横轴⊥竖轴、竖轴∥圆水准轴Ｃ．视准轴∥横轴、横轴∥竖轴、竖轴⊥圆水准轴17、水平角测量通常采用测回法进行，取符合限差要求的上下单测回平均值作为最终角度测量值，这一操作可以消除的误差是（ C ）。
A．中误差 B．整平误差 C．视准误差 D．读数误差18、当经纬仪的望远镜上下转动时，竖直度盘（）。
Ａ.与望远镜一起转动 Ｂ.与望远镜相对运动 Ｃ.不动19、 当经纬仪竖轴与目标点在同一竖面时，不同高度的水平度盘读数（ A ） Ａ.相等 Ｂ.不相等 Ｃ.有时不相等20、经纬仪视准轴检验和校正的目的是（ A ）Ａ.使视准轴垂直横轴 Ｂ.使横轴垂直于竖轴 Ｃ.使视准轴平行于水准管轴21、用回测法观测水平角，测完上半测回后，发现水准管气泡偏离２格多，在此情况下应（ C ）。
Ａ.继续观测下半测回 Ｂ.整平后观测下半测回 Ｃ.整平后全部重测22、在经纬仪照准部的水准管检校过程中，大致整平后使水准管平行于一对脚螺旋，把气泡居中，当照准部旋转180°后，气泡偏离零点，说明（ C ）。
Ａ.水准管不平行于横轴 Ｂ.仪器竖轴不垂直于横轴 Ｃ.水准管轴不垂直于仪器竖轴23、测量竖直角时，采用盘左、盘右观测，其目的之一是可以消除（ C ）误差的影响。
Ａ.对中 Ｂ.视准轴不垂直于横轴 Ｃ.指标差24、 用经纬仪观测水平角时，尽量照准目标的底部，其目的是为了消除（ C ）误差对测角的影响。
Ａ.对中 Ｂ.照准 C.目标偏离中心25、有测回法观测水平角，若右方目标的方向值右α小于左方目标的方向值左α时，水平角β的计算方法是（ C ）Ａ. β=左α-右α Ｂ. β=左右αα-︒-180 Ｃ. β=左右αα－︒+36026、地面上两相交直线的水平角是（ B ）的夹角。
Ａ．这两条直线的实际Ｂ．这两条直线在水平面的投影线 Ｃ．这两条直线在同一竖直上的投影27、 经纬仪的竖盘按顺时针方向注记，当视线水平时，盘左竖盘读数为90°用该仪器观测一高处目标，盘左读数为75°10′24″，则此目标的竖角为（ C ）Ａ．57º10′24″ Ｂ．-14º49′36″ Ｃ．14º49′36″28、 经纬仪在盘左位置时将望远镜大致置平,使其竖盘读数在0°左右,望远镜物镜端抬高时读数减少,其盘左的竖直角公式( B )Ａ．左α=90º-L ； Ｂ．左α=0º-L 或左α=360º-L ； Ｃ． 00-左α29、 竖直指标水准管气泡居中的目的是( A )Ａ.使度盘指标处于正确位置 Ｂ.使竖盘处于铅垂位置 Ｃ.使竖盘指标指向90°30、若经纬仪的视准轴与横轴不垂直,在观测水平角时,其盘左盘的误差影响是( A )Ａ.大小相等 Ｂ.大小相等，符号相同 Ｃ.大小不等，符号相同31、 测定一点竖直角时，若仪器高不同，但都瞄准目标同一位置，则所测竖直角（ B ）Ａ.相同 Ｂ.不同 Ｃ.可能相同也可能不同32、在全圆测回法的观测中，同一盘位起始方向的两次读数之差叫（ A ）Ａ.归零差 Ｂ.测回差 Ｃ. C 2互差33、在全圆测回法中，同一测回不同方向之间的２Ｃ值为81''-、2''+、01,0''+，其C 2互差应为（ A ）．Ａ.28″ Ｂ.-18″ Ｃ.1.5″二、填空题1、在方向观测法中,2C 互差是___________，各方向之间是_____________。
2、观测水平角时,观测方向为两个方向时,其观测方法采用_______测角,三个以上方向时采用_____ 测角。
3、经纬仪的安置工作包括________、___________。
4、竖直角就是在同一竖直面内,______与_________之夹角。
5、用6J 级经纬仪观测竖角，盘右时竖盘读数为2100260'''=οR ，已知竖盘指标差21''-=x ，则正确的竖盘读数为＿＿＿＿．6、纬仪的主要几何轴线有______、______、_______、________。
7、经纬仪安置过程中,整平的目的是使________ ,对中的目的是使仪器______与_____点位于同一铅垂线上。
8、 根据水平角的测角原理,经纬仪的视准轴应与________相垂直。
9、 当经纬仪的竖轴位于铅垂线位置时,照准部的水准管气泡应在任何位置都_________。
10、整平经纬仪时,先将水准管与一对脚螺旋连线________,转动两脚螺旋使气泡居中,再转动照准部________ ,调节另一脚螺旋使气泡居中。
11、经纬仪各轴线间应满足下列几何关系______ ,_______ ,________ ,_______ ,______。
12、竖盘指标差是指当_____水平,指标水准管气泡居中时,_______没指向____所产生的读数差值。
13、用测回法测定某目标的竖直角,可消除______误差的影响。
14、经纬仪竖盘指标差计算公式为_____________。
15、水平制动螺旋经检查没有发现问题,但在观测过程中发现微动螺旋失效,其原因是_____。
16、竖盘读数前必须将_____居中,否则该竖盘读数________。
17、测微尺的最大数值是度盘的______。
18、经纬仪由______、______、_______三部分组成。
19、经纬仪是测定角度的仪器,它既能观测______角,又可以观测______角。
20、水平角是经纬仪置测站点后,所照准两目标的视线,在_____投影面上的夹角。
21、竖直角有正、负之分,仰角为_____,俯角为_____。
22、竖直角为照准目标的视线与该视线所在竖面上的______之夹角。
23、经纬仪在检校中，视准轴应垂直与横轴的检验有两种方法。
它们分别为____和_____。
24、经纬仪竖盘指标差为零,当望远镜视线水平,竖盘指标水准管气泡居中时,竖盘读数应为______。
25、测回法观测水平角,可以消除仪器误差中的_______、______、_______。
26、经纬仪安置通常包括整平和。
27、经纬仪十字丝板上的上丝和下丝主要是在测量时使用。
28、经纬仪用测回法进行水平角观测时，某一方向上盘左读数和盘右读数的关系是。
29、经纬仪测回法测量垂直角时盘左盘右读数的理论关系是。
30、经纬仪满足三轴相互垂直条件时，望远镜围绕横轴旋转，扫出的面应该是。
三、问答计算题1、何谓水平角？在同一铅垂面内，瞄准不同高度的目标，在水平度盘上的读数是否应一样？2、何谓垂直角？为什么只瞄准一个目标即可测得垂直角？3、经纬仪有哪些主要部分构成？各起什么作用？4、安置经纬仪时，为什么要进行对中和整平？5、经纬仪分哪两类？何谓光学经纬仪？试述光学经纬仪度盘读数中测微器的原理。
6、整理水平角观测记录表（表7-1），计算出该水平角。
表7-1 水平角观测记录（测回法）7、整理垂直角观测记录（表7-2），计算出这些垂直角。
表7-2 垂直角观测记录左右8．何谓垂直度盘的指标差？在观测中如何抵消指标差？9、经纬仪有哪些轴线？请把各轴线标于图中。
各轴线之间应满足哪些条件？为什么要满足这些条件？图 7-110、如何进行平盘水准管的检验和校正？如何进行视准轴垂直于横轴的检验和校正？11、测量水平角时，为什么要用经纬仪的盘左和盘右进行观测？12、测量垂直角时，为什么要用经纬仪的盘左和盘右进行观测？如果只用盘左（或盘右）观测垂直角，则事先应进行一项什么工作？13、经纬仪的视准轴误差如何影响水平度盘读数？如何影响水平角观测？14、经纬仪的横轴误差如何影响水平度盘读数？如何影响水平角观测？15、如何会产生安置经纬仪时的纵轴误差？纵轴误差如何影响水平度盘读数？16、用经纬仪的盘左、盘右观测水平角而取其平均值，能否消除由纵轴倾斜而引起的测角误差？17、检验经纬仪的轴线条件时，发现水准管轴不垂直于纵轴，如果水准管的校正螺丝已失效，此时能否将仪器整平？18、当检验经纬仪的视准轴垂直于横轴时，为什么瞄准的目标要与仪器大致同高？而在检验横轴垂直于纵轴时，为什么瞄准的目标要选得高一些？19、仪器对中误差和目标偏心误差如何影响水平角观测？20、结合水平角和垂直角测量的要求，论述光学经纬仪的构成及各部分的主要功能。