角度测量原理及方法 PPT
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最小分划 1° （2）光路：水平度盘光路、垂 直度盘光路和对点器光路。
13
光源
8
12
11
10
2
3
行差：度盘分划格距与相应测微尺分 7
划格距不一致。（调整透镜6与11）
6
视差：度盘影像和测微尺影像不能同
4
时清晰。 （调整透镜7与12）
5
14 15 16 17
垂
直
18
度
盘
9
21
22 23
水平
20
19
（3）测微装置与使用
等效透镜
十字丝板
目镜
F1
F2
光学经纬仪 （十字丝的形状） （2）十字丝分划板：用于精确照准目标和视距的装置
纵丝：测定水平角 横丝：测定垂直角 视距丝：与标尺配合测定距离
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
§4.2光学经纬仪
3、J6经纬仪的读数系统
（1）度盘：直径60－90mm，
三、垂直角中丝观测法
1、观测与计算
（1）观测：
盘左横丝切准目标，指标水准器居中，读数L；
盘右横丝切准目标，指标水准器居中，读数R；
以上即为垂直角一测回观测。
（2）计算
i 1(LR360) 2
a 90 L i
aR 27 i0
H a
H
H'
H
a
Rt
相邻分划间弧长一般为2mm：t(2m/m R)"
t值越小水准器的灵敏度越高
光学经纬仪（圆水准器）
O
圆水准器水准轴：
过圆水准器顶部中心并垂直于顶部的直线 圆水准器：t= 8 ′～ 60 ′ 圆水准器用于概略整平，管水准器用于精确整平
（2）竖盘自动归零装置 有手动和自动两种 手动：
自动： 光路 重锤
簧片 限幅器 空气阻尼
限幅器
空气阻尼
簧片
三、J2经纬仪的使用
旋转测微螺旋，使度盘对径分划影像重合，在读数窗中读出 度和十分值，在测微窗中读出不足十分值和秒值（秒值不足 一格四舍五入）。如图读数：5°25′00″
b
a
5
6
5
40
50
9
9
0
10
20
0
0
0
40
50
4
4
0
10
20
5
5
5
度、分－直接读出
秒、值－估读
Hz
例：
水平角读数
213°01′24″
垂直角读数
95°55′30 ″
V
4、J6经纬仪的安平装置 （1）水准器 有管水准器和圆水准器两种。
管水准器：
H
O
H
管水准轴：
过管水准器内壁 圆弧中点并与圆弧相 切的直线。
光学经纬仪（管水准器的分划值）
水准器的分划值 (t)：
水准器相邻两分划对应的圆心角
十字丝平面
像平面 b
a
c
像平面 十字丝平面
c a b
像平面 十字丝平面
a
观测准备工作：
（wk.baidu.com）寻找目标
（2）选定零方向
B
（3）准备手簿，填写相关项目
C
（4）量取仪器高和觇标高，并记录
二、水平角方向观测法 1、目标的照准方法
A
O
D
水平角观测时目标的照准方法
单丝照准
双丝照准
2、安置度盘：消除或减弱度盘分划误差对角度观测的影响。
一、经纬仪的整置 1、对中：使水平度盘中心与地面点标志中心在同一铅垂线上。 （1）垂球法 （2）光学对点器法 2、整平：使经纬仪竖轴处于铅垂线方向。
1
2
3、调焦：包括物镜调焦和目镜调焦。
物镜调焦：使目标成像于十字丝分划板上。
目镜调焦：使目标影像连同十字丝分划所成虚像一起成像于 人眼明视距离处。
§4.3水平角和垂直角观测与记录
6、作业中的若干问题 （1）观测数据不许转抄，秒值不许改动，不许连环涂改； （2）字迹清楚，不许就字改字、不许一改再改； （3）项目填写齐全，不许空页、撕页； （4）方向数小于4个时(2、3)，可不归零； （5）个别方向超限时，应重新与原零方向进行联测，
重测方向数不许超过总方向数的1/3； （6）一测回中间，不许整平。
水平角的观测和记录
第一测回
33
36
马头山
0 00 00 0 02 36 180 02 36
0 00 00 0 00 00
N5
70 21 03 70 21 04
70 23 36 250 23 42
06
20 46 70 20 55
N7 黄山
228 19 24 254 17 54
228 16 51 228 16 52
角度测量原理及方法
§4.1 角度测量的概念
一、水平角
270°
o
0°n
空间两条相交直线在
m
P
水平面上投影的夹角
180°
90°
A
β＝m－n
B
p
ab b
§4.1 角度测量的概念
二、垂直角
空间直线与水平面之间 的夹角
仰角：a > 0 俯角：a < 0
垂直角与天顶距的关系：
270°
A
180°
Zα
0° a 90°
调焦方法：望远镜对向背景明亮处，旋转目镜调焦螺丝， 使十字丝最黑；照准目标后，旋转物镜调焦螺 丝，使目标影像最为清晰。
调焦的检验：眼睛在目镜处微微晃动，若十字丝与目标相对 移动，则调焦不正确，此现象称为十字丝视差。 若存在十字丝视差，将对角度测量产生影响， 应重新调焦。
十字丝视差：目标影像与十字丝不重合，当观察位置发生变化 时，两者之间产生的相对移动现象。
准
横轴
轴
照
支
支
准
架
架
部
水平度盘
基 座
三
竖
脚
架
轴
§4.2光学经纬仪
2、J6经纬仪的照准装置（望远镜） 主要组成：物镜、目镜、十字丝板和调焦装置
物镜调焦螺旋
物 镜 L1
调焦 透镜
L2
十字丝板
目镜筒
（1）成像原理：物镜组和调焦透镜构成一个焦距可变的等效 透镜。调整两者间距（调焦），使目标成像于十字丝板。十 字丝板安装在目镜的前焦点之内，通过目镜可观测到目标放 大的虚像。
48 19 30
54
44 228 16 48
254 15 21 254 15 20
74 17 54
18
14 254 15 17
马头山 0 02 30 180 02 36
仪器号码：020123654 19
观测日期：2003.09.10
测站：N1
观测者：李 平 记录者：马志强
19
5、观测限差 项目
仪器
J6型：G＝180°/m×(k-1)+60′/m×(k-1)
J2型：G＝180°/m×(k-1)+10′×(k-1)+600″/m×(k-1/2)
其中：m为总测回数，k为测回序号
3、观测步骤 一测回 （1）上半测回(盘左)：1、2、3、4、1 （2）下半测回(盘右)：1、4、3、2、1
4、记录与计算
α＝90－Z
垂直指标读数与垂直角关系：
α＝90－δ
a
水平面
P
P´
铅垂面
p
一、J6级光学经纬仪
1、基本结构
（1）脚架
（2）基座 竖 轴
（3）照准部
横 轴 三轴
照准轴 水平度盘
垂直度盘
水准器
照 垂直度盘
准 轴 支 架 水平度盘
竖 轴
读数显微镜
横轴
照
支
准
架
部
基 座
三 脚 架
J6 经纬仪
垂直度盘
照
读数显微镜
13
光源
8
12
11
10
2
3
行差：度盘分划格距与相应测微尺分 7
划格距不一致。（调整透镜6与11）
6
视差：度盘影像和测微尺影像不能同
4
时清晰。 （调整透镜7与12）
5
14 15 16 17
垂
直
18
度
盘
9
21
22 23
水平
20
19
（3）测微装置与使用
等效透镜
十字丝板
目镜
F1
F2
光学经纬仪 （十字丝的形状） （2）十字丝分划板：用于精确照准目标和视距的装置
纵丝：测定水平角 横丝：测定垂直角 视距丝：与标尺配合测定距离
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
§4.2光学经纬仪
3、J6经纬仪的读数系统
（1）度盘：直径60－90mm，
三、垂直角中丝观测法
1、观测与计算
（1）观测：
盘左横丝切准目标，指标水准器居中，读数L；
盘右横丝切准目标，指标水准器居中，读数R；
以上即为垂直角一测回观测。
（2）计算
i 1(LR360) 2
a 90 L i
aR 27 i0
H a
H
H'
H
a
Rt
相邻分划间弧长一般为2mm：t(2m/m R)"
t值越小水准器的灵敏度越高
光学经纬仪（圆水准器）
O
圆水准器水准轴：
过圆水准器顶部中心并垂直于顶部的直线 圆水准器：t= 8 ′～ 60 ′ 圆水准器用于概略整平，管水准器用于精确整平
（2）竖盘自动归零装置 有手动和自动两种 手动：
自动： 光路 重锤
簧片 限幅器 空气阻尼
限幅器
空气阻尼
簧片
三、J2经纬仪的使用
旋转测微螺旋，使度盘对径分划影像重合，在读数窗中读出 度和十分值，在测微窗中读出不足十分值和秒值（秒值不足 一格四舍五入）。如图读数：5°25′00″
b
a
5
6
5
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9
9
0
10
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0
0
0
40
50
4
4
0
10
20
5
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5
度、分－直接读出
秒、值－估读
Hz
例：
水平角读数
213°01′24″
垂直角读数
95°55′30 ″
V
4、J6经纬仪的安平装置 （1）水准器 有管水准器和圆水准器两种。
管水准器：
H
O
H
管水准轴：
过管水准器内壁 圆弧中点并与圆弧相 切的直线。
光学经纬仪（管水准器的分划值）
水准器的分划值 (t)：
水准器相邻两分划对应的圆心角
十字丝平面
像平面 b
a
c
像平面 十字丝平面
c a b
像平面 十字丝平面
a
观测准备工作：
（wk.baidu.com）寻找目标
（2）选定零方向
B
（3）准备手簿，填写相关项目
C
（4）量取仪器高和觇标高，并记录
二、水平角方向观测法 1、目标的照准方法
A
O
D
水平角观测时目标的照准方法
单丝照准
双丝照准
2、安置度盘：消除或减弱度盘分划误差对角度观测的影响。
一、经纬仪的整置 1、对中：使水平度盘中心与地面点标志中心在同一铅垂线上。 （1）垂球法 （2）光学对点器法 2、整平：使经纬仪竖轴处于铅垂线方向。
1
2
3、调焦：包括物镜调焦和目镜调焦。
物镜调焦：使目标成像于十字丝分划板上。
目镜调焦：使目标影像连同十字丝分划所成虚像一起成像于 人眼明视距离处。
§4.3水平角和垂直角观测与记录
6、作业中的若干问题 （1）观测数据不许转抄，秒值不许改动，不许连环涂改； （2）字迹清楚，不许就字改字、不许一改再改； （3）项目填写齐全，不许空页、撕页； （4）方向数小于4个时(2、3)，可不归零； （5）个别方向超限时，应重新与原零方向进行联测，
重测方向数不许超过总方向数的1/3； （6）一测回中间，不许整平。
水平角的观测和记录
第一测回
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马头山
0 00 00 0 02 36 180 02 36
0 00 00 0 00 00
N5
70 21 03 70 21 04
70 23 36 250 23 42
06
20 46 70 20 55
N7 黄山
228 19 24 254 17 54
228 16 51 228 16 52
角度测量原理及方法
§4.1 角度测量的概念
一、水平角
270°
o
0°n
空间两条相交直线在
m
P
水平面上投影的夹角
180°
90°
A
β＝m－n
B
p
ab b
§4.1 角度测量的概念
二、垂直角
空间直线与水平面之间 的夹角
仰角：a > 0 俯角：a < 0
垂直角与天顶距的关系：
270°
A
180°
Zα
0° a 90°
调焦方法：望远镜对向背景明亮处，旋转目镜调焦螺丝， 使十字丝最黑；照准目标后，旋转物镜调焦螺 丝，使目标影像最为清晰。
调焦的检验：眼睛在目镜处微微晃动，若十字丝与目标相对 移动，则调焦不正确，此现象称为十字丝视差。 若存在十字丝视差，将对角度测量产生影响， 应重新调焦。
十字丝视差：目标影像与十字丝不重合，当观察位置发生变化 时，两者之间产生的相对移动现象。
准
横轴
轴
照
支
支
准
架
架
部
水平度盘
基 座
三
竖
脚
架
轴
§4.2光学经纬仪
2、J6经纬仪的照准装置（望远镜） 主要组成：物镜、目镜、十字丝板和调焦装置
物镜调焦螺旋
物 镜 L1
调焦 透镜
L2
十字丝板
目镜筒
（1）成像原理：物镜组和调焦透镜构成一个焦距可变的等效 透镜。调整两者间距（调焦），使目标成像于十字丝板。十 字丝板安装在目镜的前焦点之内，通过目镜可观测到目标放 大的虚像。
48 19 30
54
44 228 16 48
254 15 21 254 15 20
74 17 54
18
14 254 15 17
马头山 0 02 30 180 02 36
仪器号码：020123654 19
观测日期：2003.09.10
测站：N1
观测者：李 平 记录者：马志强
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5、观测限差 项目
仪器
J6型：G＝180°/m×(k-1)+60′/m×(k-1)
J2型：G＝180°/m×(k-1)+10′×(k-1)+600″/m×(k-1/2)
其中：m为总测回数，k为测回序号
3、观测步骤 一测回 （1）上半测回(盘左)：1、2、3、4、1 （2）下半测回(盘右)：1、4、3、2、1
4、记录与计算
α＝90－Z
垂直指标读数与垂直角关系：
α＝90－δ
a
水平面
P
P´
铅垂面
p
一、J6级光学经纬仪
1、基本结构
（1）脚架
（2）基座 竖 轴
（3）照准部
横 轴 三轴
照准轴 水平度盘
垂直度盘
水准器
照 垂直度盘
准 轴 支 架 水平度盘
竖 轴
读数显微镜
横轴
照
支
准
架
部
基 座
三 脚 架
J6 经纬仪
垂直度盘
照
读数显微镜