第4-角度测量

1角度测量普通测量学第四章角度测量4.1角度测量原理4.2经纬仪及角度测量4.3经纬仪的检验和校正4.4角度测量误差分析及注意事项2角度测量普通测量学角度测量(angleobservation)包括：水平角(horizontalangle)测量竖直角(verticalangle)测量4.1角度测量的原理3角度测量普通测量学BAOO1A1B1β水平面(H)4.1角度测量的原理一、水平角测量原理水平度盘(horizontalcircle)ca水平角：地面上某点到两目标的方向线铅垂线投影到水平面上所成的角度。范围：顺时针0°~360°4角度测量普通测量学4.1角度测量的原理一、水平角测量原理1.度盘水平5角度测量普通测量学4.1角度测量的原理一、水平角测量原理1.度盘水平2.范围：顺时针0°~360°6角度测量普通测量学O4.1角度测量的原理一、水平角测量原理1.度盘水平2.范围：顺时针0°~360°7角度测量普通测量学4.1角度测量的原理一、水平角测量原理3.读盘中心和观测中心重合1.度盘水平2.范围：顺时针0°~360°8角度测量普通测量学4.1角度测量的原理一、水平角测量原理ca3.读盘中心和观测中心重合4.观测点时，盘不能动1.度盘水平2.范围：顺时针0°~360°9角度测量普通测量学90°竖直角：在同一铅垂面内，观测视线与水平线之间的夹角，称为竖直角，又称倾角，用α表示,。4.1角度测量的原理铅垂线水平线ACB0°180°270°Ac二、竖直角测量原理范围：-90°+90°，仰角为正，俯角为负。10角度测量普通测量学测角仪器应具备的条件：1.有一个能置于水平位置带刻线的圆盘；90°180°270°0°90°0°180°270°2.圆盘中心必须处于测站点的铅垂线上；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。11角度测量普通测量学世界上第一台经纬仪RamsdenTheodolitemode-B,1783年英国制造,材料为青铜,水平盘直径为0.9m,重量91kg,使用特制的四轮弹簧马车运输。游标经纬仪4.2经纬仪及角度观测经纬仪：用于测定水平角和竖直角的仪器。12角度测量普通测量学游标经纬仪13角度测量普通测量学14角度测量普通测量学光学经纬仪电子经纬仪构造原理和读数系统精度高低普通经纬仪：DJ6、DJ15、DJ60精密经纬仪：DJ07、DJ1、DJ24.2经纬仪及角度观测一、经纬仪分类15角度测量普通测量学基座(tribrach)水平度盘(horizontalcircle)照准部(alidade)4.2经纬仪及角度观测二、DJ6光学经纬仪的构造图16角度测量普通测量学4.2经纬仪及角度观测二、DJ6光学经纬仪的构造1.基座(tribrach)：用来支承整个仪器。17角度测量普通测量学4.2经纬仪及角度观测二、DJ6光学经纬仪的构造2.水平度盘(horizontalcircle)018角度测量普通测量学4.2经纬仪及角度观测二、DJ6光学经纬仪的构造2.水平度盘(horizontalcircle)水平度盘由光学玻璃制成顺时针0360刻度；水平度盘与照准部相互脱离；改变度盘位置，要使用度盘变换手轮或复测扳手。19角度测量普通测量学4.2经纬仪及角度观测二、DJ6光学经纬仪的构造3.照准部(alidade)CCHHLVLV20角度测量普通测量学照准部(水平)制动、微动望远镜(竖直)制动、微动圆水准器水准管望远镜目镜调焦，物镜调焦，粗瞄准器，十字丝读数显微镜竖直度盘光学对中器复测扳手或度盘变换器望远镜十字丝4.2经纬仪及角度观测二、DJ6光学经纬仪的构造3.照准部(alidade)21角度测量普通测量学22角度测量普通测量学H012345601234561121138988112°54′54″89°05′18″分微尺指标线4.2经纬仪及角度观测三、读数方法分微尺的分划值为1ˊ，估读到0.1ˊ(6)V23角度测量普通测量学HV01234560123456234273272234°21′06″273°02′42″读数练习24角度测量普通测量学0123456201345611578787920134561161150123456115°26′42″78°17′06″115°58′12″79°04′12″VHHV读数练习25角度测量普通测量学2.整平1.对中4.2经纬仪及角度观测四、经纬仪的安置3.瞄准4.读数26角度测量普通测量学1.对中使得度盘中心处于角顶点的铅垂线上。即使仪器的中心与测站点的标志中心在同一铅垂线上。1）垂球(plumbbob)法①脚架头上移动仪器进行对中。②旋转脚螺旋进行整平。③反复①、②两步。4.2经纬仪及角度观测27角度测量普通测量学2）光学对中器法①大致水平大致对中眼睛看着对中器，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。1.对中4.2经纬仪及角度观测28角度测量普通测量学脚螺旋精平——左手大拇指法则气泡居中，1、2等高123气泡居中，3与1、2等高1232.整平4.2经纬仪及角度观测29角度测量普通测量学大花杆、小花杆和觇标3.瞄准4.2经纬仪及角度观测30角度测量普通测量学瞄准31角度测量普通测量学瞄准32角度测量普通测量学瞄准33角度测量普通测量学二、水平角测量方法1、测回法适用于观测两个方向之间的单角2、方向法（全圆测回法）适用于观测两个以上的方向34角度测量普通测量学基本概念盘左和盘右盘左/正镜:竖盘在望远镜的左边盘右/倒镜:竖盘在望远镜的右边测回上半测回/下半测回一个测回/多个测回配盘度盘变换手轮35角度测量普通测量学三、测回法测量水平角ABO36角度测量普通测量学(1)测回法的步骤1、盘左位置，瞄准左边的目标A点。配置度盘在0度或稍大于0度，读数记于手簿。左a4、逆时针旋转照准部，瞄准左边的目标A点，读数，并记录。右a左b2、顺时针旋转望远镜，瞄准右边的目标B点，读数记于手簿。左左左ab以上为上半测回，得半测回角值3、倒转望远镜，盘右位置，逆时针旋转照准部，瞄准右边的目标B点，读数记录。右b5、恢复盘左位置，重新配盘，进行下面的测回。右右右ab2/)(右左以上为下半测回，得半测回角值且一测回角值oBA左o)(aA)(bBoBA右o)(aA)(bB37角度测量普通测量学三、测回法测量水平角测站竖盘位置目标读数半测回角一测回均值均值左右左右水平角观测记录O（1）ABAB0010685361818001242653630900036175354227000483553548ABABO（2）85351285350685350685350085350985350385350638角度测量普通测量学注意及说明测回间要配盘；上、下两个半测回照准部的水平旋转方向，照准目标的顺序不同；上、下两个半测回角值之差小于36秒；各测回的角度互差应小于24秒；记录时，分、秒一般都要记两位；计算时，取平均值的原则是“奇进偶不进”。39角度测量普通测量学实验四：经纬仪认识与使用目的：了解经纬仪构造，掌握其使用方法。实验内容：（1）了解经纬仪各部件的构造及其作用。（2）进行经纬仪安置（对中、整平）、瞄准与读数。（3）用盘左位置瞄准目标，练习测量水平角。40角度测量普通测量学三、测回法测量水平角ABO41角度测量普通测量学(1)测回法的步骤1、盘左位置，瞄准左边的目标A点。配置度盘在0度或稍大于0度，读数记于手簿。左a4、逆时针旋转照准部，瞄准左边的目标A点，读数，并记录。右a左b2、顺时针旋转望远镜，瞄准右边的目标B点，读数记于手簿。左左左ab以上为上半测回，得半测回角值3、倒转望远镜，盘右位置，逆时针旋转照准部，瞄准右边的目标B点，读数记录。右b5、恢复盘左位置，重新配盘，进行下面的测回。右右右ab2/)(右左以上为下半测回，得半测回角值且一测回角值oBA左o)(aA)(bBoBA右o)(aA)(bB42角度测量普通测量学三、测回法测量水平角测站竖盘位置目标读数半测回角一测回均值均值左右左右水平角观测记录O（1）ABAB0010685361818001242653630900036175354227000483553548ABABO（2）85351285350685350685350085350985350385350643角度测量普通测量学注意及说明测回间要配盘；上、下两个半测回照准部的水平旋转方向，照准目标的顺序不同；上、下两个半测回角值之差小于36秒；各测回的角度互差应小于24秒；记录时，分、秒一般都要记两位；计算时，取平均值的原则是“奇进偶不进”。44角度测量普通测量学实验四：经纬仪认识与使用目的：了解经纬仪构造，掌握其使用方法。实验内容：（1）了解经纬仪各部件的构造及其作用。（2）进行经纬仪安置（对中、整平）、瞄准与读数。（3）用盘左位置瞄准目标，练习测量水平角。45角度测量普通测量学四、全圆测回法测量水平角盘左盘右A→B→C→D→A（归零）A→D→C→B→AABCDO46角度测量普通测量学全圆测回法记录测站目标盘左L盘右R平均读数=[左+(右±180)]/2归零后方向值各测回归零方向平均值水平角值OABCDA0010671520614530482101212001241800118301206325304825152001800112OABCDA9001241615206235305430012249001362700124120121855304834152002700118001097152031453048210120900121900121161520323530513001221900130(00115)0000071504814529332101054(900126)0000071503714529252101055000007150421452929210105471504273384764412547角度测量普通测量学方向法的计算步骤计算两倍照准误差2C(J6不要求)2C=盘左读数-(盘右读数±1800)计算各方向的平均读数平均读数=[盘左读数+(盘右读数±1800)]/2计算归零后的方向值各方向的平均读数－零方向的读数计算各测回归零后的方向值的平均计算各水平角的值48角度测量普通测量学注意事项:方向观测和计算同步进行，以及时发现问题仪器半测回归零差一测回内2C互差同一方向值各测回互差J2121812J62424水平角方向法观测的技术要求49角度测量普通测量学第三章角度测量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50角度测量普通测量学竖直角的定义地面上的直线与其水平投影线（水平视线）间的夹角。＋α－α51角度测量普通测量学竖直度盘基本构造52角度测量普通测量学竖直度盘(verticalcircle)的构造1．包括:竖盘(verticalcircle)、竖盘指标水准管(verticalindexbubbletube)、及其微动螺旋。53角度测量普通测量学后两部分，多采用竖盘指标自动归零补偿器(verticalindexcompensator)来替代。2．特点：读数指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。54角度测量普通测量学090180270竖直度盘基本构造指标水准管微动螺旋指标水准管55角度测量普通测量学竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。（1）顺时针注记180270090盘左指标线270900180盘右指标线56角度测量普通测量学（2）逆时针注记027018090盘左指标线270901800盘右指标线57角度测量普通测量学L竖直角计算公式推导（理想）090180270盘左α左=90°－L58角度测量普通测量学R竖直角计算公式