第3章测角 测量学CAI课件_859

270 180
指标水准管 0
90
指标水准管 微动螺旋
竖盘注记形式
盘左
270
盘右
90
180
0
0
180
盘左
90
180
盘右
270
0
270
90
0
90
270
180
竖直角计算公式推导（理想）
盘左
α左=90°－L
270
180
0
90
L
竖直角计算公式推导（理想）
盘右
α右=R－270°
90
0
180
270
R
竖直角计算公式推导
▪经纬仪：用于测定水平角和竖直角的仪器。 有光学经纬仪和电子经纬仪之分。
▪常用的光学经纬仪：DJ07 DJ1 DJ2 DJ6 DJ15
一、DJ6级光学经纬仪
基本构造
照准部
水平度盘 基座
1 照准部
❖望远镜： ❖照准部水准管： ❖读数显微镜： ❖竖直度盘： ❖横轴、竖轴：
2 水平度盘
❖水平度盘：顺时针方向刻有0º到 360º的分划线，用来测量水平角。
盘左
α左=(90°+ i)－L
270
180
0
90
L
竖直角计算公式推导
盘右
α右=R－(270°+i)
90
0
180
270
R
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 准管气泡居中，读数R（V）；
88
89
V
89°05′18″
读数练习
234°21′06″
H
234
0123456
0123456
273
272
V
273°02′42″
全站仪
全 站 仪
第三章 角度测量
3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正 3.6角度测量误差分析
一、经纬仪的安置
瞄准
竖直角观测记录
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 盘右 272 07 30
＋2 07 42 ＋2 07 36
＋2 07 30
盘左 AC
盘右
93 16 54 266 43 24
－3 16 54 －3 16 45
－3 16 36
练习题
用经纬仪观测某一目标的竖直 角，测得盘左读数为71°45′24″， 盘右读数为288°16′22″，计算竖直 角及指标差。如用这台仪器测得另 一目标的盘左读数为92°12′36″， 求其竖直角？
❖水平度盘转动控制装置：位置变动 手轮和复测装置。
❖外轴装置：
照准部 基座
经纬仪1
读数显微镜 水平度盘
望远镜 上下制动螺旋
望远镜 上下微动螺旋
光学对中器
经纬仪2
竖直度盘
竖直指标水准 管微动螺旋
水平制动、 微动螺旋
二、读数设备与读数方法
112°54′54″
H
112
113
6543210
6543210
（一）仪器误差 4 横轴误差 产生情况：横轴不水平 规律：随垂直角增大而增大，对两等高目 标观测时误差为0 消除与减弱措施：盘左盘右取均值可以消 除
（一）仪器误差 5 纵轴误差 产生情况：纵轴不铅垂 规律：随垂直角增大而增大，与横轴所处 的方向有关 消除与减弱措施：注意水准管的精度与精 确整平
注意：不能用盘左盘右取均值可以消除
。
全圆测回法测量水平角
• 盘左 A→B→C→D→A • 盘右 A←B←C←D←A
D
A
O
C B
全圆测回法记录
测目 站标
A B OC D A A B OC D A
盘左L
0 01 06 71 52 06 145 30 48 210 12 12 0 01 24 90 01 24 161 52 06 235 30 54 300 12 24 90 01 36
竖轴
2、十字丝垂直于横轴的检校 竖丝 HH ？
检验方法：
精平仪器，在仪器前方适当位置悬 挂一垂球线，旋转照准部照准该线，若 十字丝竖丝和垂球线完全重合，则满足 条件；否则，应校正。
或瞄准一清晰小点……
3、视准轴垂直于横轴的检校
CC HH ？
A
A
C
C
H
O
H′
H
O
H′
C′ C
C′ C
M左 = M′左 + C
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 LLVV ？
水准管轴 水平度盘
第三章 角度测量
经纬仪应具备的条件：
1、圆盘中心必须处于角顶点的铅垂线上； 2、有一个能置于水平位置带刻线的圆盘； 3、望远镜不仅能在水平方向转动¸而且可
以在竖直方向转动以瞄准不同方向不同 高度的目标； 4、具有一个读数设备。
第三章 角度测量
3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正 3.6角度测量误差分析
（二）观测误差 1 仪器对中误差 产生情况：仪器中心与测站点不在同一铅 垂线上 规律：偏心越大、边越大，误差越大 消除与减弱措施：精确对中
（二）观测误差 2 目标偏心误差 产生情况：觇标中心偏离目标标石中心 规律：与偏心距与正比，与边长成反比， 垂直于视线方向的目标偏心误差最大 消除与减弱措施：觇标铅垂
85 35 03
A 270 00 48
85 35 00
B 355 35 48
四、经纬仪认识与使用（实验四）
1. 目的：了解经纬仪构造，掌握其使用方法。 2. 实验内容： 3. （1）了解经纬仪各部件的构造及其作用。 4. （2）进行经纬仪安置（对中、整平）、瞄准
与读数。 5. （3）用盘左位置瞄准目标，练习测量水平角
（二）观测误差 3 照准误差 产生原因：未精确瞄准目标的几何中心 消除与减弱措施：选择较好的观测环境
（二）观测误差 4 读数误差 产生原因：估读导致
5 视差和十字丝不清晰的影响 视差：目标成象不在十字丝板上引起的误 差 消除措施：观测时认真调焦
（三）外界条件影响 ▪大气折光 旁折光 长边选有利时间 视线1米以上 垂直折光 对向观测取均值 ▪ 空气抖动 、温度、湿度、风力等 打伞
规律：随瞄准方向而异，照准方向垂直 于偏心方向时对水平方向读数影响最大
消除与减弱措施：盘左盘右取平均值可 消除
（一）仪器误差 2 度盘刻划误差 产生情况：度盘制造时产生
消除与减弱措施：变换度盘位置
（一）仪器误差 3 视准误差(c) 产生情况：视准轴不垂直于水平轴时产生 的误差 规律：随垂直角增大而增大 消除与减弱措施：盘左盘右取均值可以消 除
90 01 21 161 52 03 235 30 51 300 12 21 90 01 30
归零后方 向值
0 00 00 71 50 48 145 29 33 210 10 54
0 00 00 71 50 37 145 29 25 210 10 55
各测回归 零方向平
均值
0 00 00 71 50 42 145 29 29 210 10 54
盘右R
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
(0 01 15) 0 01 09 71 52 03
145 30 48 210 12 09
0 01 21 (90 01 26)
作业
习题集P2—1，2
第三章 角度测量
3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正 3.6角度测量误差分析
一、经纬仪的几何轴系
1：照准部水准管轴（LL） 2：望远镜视准轴（CC ） 3：仪器竖轴（ VV） 4：仪器横轴（ HH ） 5：竖盘指标水准管水准轴（L L ）
M右 = M′右 - C
2
视准轴误差：
C1
mm1
右
左
80
4 、 横轴垂直于竖轴的检校 HH VV ？
（一般由专业人员进行校正）
5 、竖盘指标水准管检校 L L 指标线 ？
一般指标差的绝对值超过1′时，应予以校正。
270
90
180
0
0
180
90
270
i
i
指标差： i1LR36 0 1 右 左
水平角观测记录
测站 竖盘位置 目标 读数 半测回角 一测回均值 均值
左
O （1）
右
左
O （2）
右
A
0 01 06 85 35 12
B 85 36 18
85 35 09
A 180 01 24
85 35 06
B 265 36 30
85 35 06
A 90 00 36 85 35 06
B 175 35 42
2
2
第三章 角度测量
3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正 3.6角度测量误差分析
角度测量误差及消除方法
•仪器误差 •观测误差 •外界条件的影响
（一）仪器误差
1 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
水平角值
71 50 42 73 38 47 64 41 25
第三章 角度测量
3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正 3.6角度测量误差分析
竖直角的定义
• 倾斜视线与水平视线的夹角
＋α －α
竖直度盘基本构造
竖直度盘基本构造
一：对中—使得度盘中心处于角顶点 的铅垂线上
二：整平—使得度盘处于水平位置上
一、经纬仪的安置
一：对中—使得度盘中心处于角顶点的 铅垂线上
一、经纬仪的安置
二：整平—使得度盘处于水平位置上
1
2
பைடு நூலகம்
1
2
3
3
大花杆 小花杆和觇标
经纬仪的十字丝分划板
瞄准
瞄准
瞄准
三、测回法测量水平角
三、测回法测量水平角