1、第三章角度測量第三章角度測量 目錄目錄 3.2 光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用（1節(jié)） 3.1 角度測量原理（1節(jié)）3.4 光學(xué)經(jīng)緯儀豎直角測量（2節(jié)）3.3 光學(xué)經(jīng)緯儀水平角測量（4節(jié)） 3.1 3.1 角度測量原角度測量原理理v角度測量包括角度測量包括水平角測量水平角測量豎直角豎直角測量測量 3.1 3.1 角度測量原理角度測量原理一、水平角測量的概念及原理一、水平角測量的概念及原理1.1.概念概念：0 0 360 3602.2.原理：原理：nom=m-n= (3-1)nom=m-n= (3-1) 3.1 3.1 角度測量原理角度測量原理二、豎直角測量的概念及原理二、豎直角測量的概念及原理1.1.

2、概念：概念：豎直角是指在同一豎直面內(nèi)，某一方向線豎直角是指在同一豎直面內(nèi)，某一方向線與水平線的夾角，用與水平線的夾角，用表示表示。角值范圍：角值范圍：豎角在水平豎角在水平線之上為線之上為“正正”，稱仰角；豎角在水平線之下為，稱仰角；豎角在水平線之下為“負負”，稱俯角；角值為，稱俯角；角值為 -90-9090902.2.原理原理：天頂角：天頂角：從天頂方向到某一視線方向的夾角。用從天頂方向到某一視線方向的夾角。用Z Z表表示。其取值范圍為示。其取值范圍為0 0180180。 =目標(biāo)視線讀數(shù)與水平視線讀數(shù)求差值=90-Z。 3.23.2光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用 光學(xué)經(jīng)緯儀按光學(xué)

3、經(jīng)緯儀按測角精度：測角精度：DJ1DJ1、DJ2DJ2、DJ6DJ6等。等。D D為為“大地大地”，J J為為“經(jīng)緯經(jīng)緯儀儀”，下標(biāo)為經(jīng)緯儀一測回方向觀測中誤差，下標(biāo)為經(jīng)緯儀一測回方向觀測中誤差( (以秒為單位以秒為單位) )。如。如DJ6DJ6表示一表示一測回水平方向中誤差不超過測回水平方向中誤差不超過6 6的經(jīng)緯儀。園林測量中常使用的經(jīng)緯儀。園林測量中常使用DJ6DJ6級光學(xué)經(jīng)級光學(xué)經(jīng)緯儀，簡稱緯儀，簡稱J6J6級經(jīng)緯儀。級經(jīng)緯儀。一一. DJ. DJ6 6級光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)級光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造造照準部、水平度盤部分和基座照準部、水平度盤部分和基座部分部分 3.23.2光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用光

4、學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用v 1 1）照）照準部：準部： 望望遠鏡（目鏡、十字絲、物鏡、讀數(shù)顯微鏡、準星遠鏡（目鏡、十字絲、物鏡、讀數(shù)顯微鏡、準星）、橫）、橫軸、豎直度盤、豎盤軸、豎直度盤、豎盤指標(biāo)水準管、指標(biāo)水準管、U U型支架、照準部水準管、準星。型支架、照準部水準管、準星。望遠鏡十字絲望遠鏡十字絲 2 2）水）水平度盤部分平度盤部分 ： 水平度盤和水平度盤轉(zhuǎn)動的控制裝置（有位置變水平度盤和水平度盤轉(zhuǎn)動的控制裝置（有位置變動手輪和復(fù)測裝置兩種。）動手輪和復(fù)測裝置兩種。）3 3）基）基座部分：座部分： 基基座部分由基座、腳螺旋、連接板組成座部分由基座、腳螺旋、連接板組成1)1)讀取分微尺內(nèi)度分劃的

5、度數(shù)；讀取分微尺內(nèi)度分劃的度數(shù)； 2)2)讀取分微尺讀取分微尺0 0分劃至該度分劃所在分微尺上的分數(shù)；分劃至該度分劃所在分微尺上的分數(shù)；3)3)計算以上二數(shù)之和為讀數(shù)計算以上二數(shù)之和為讀數(shù)窗的角度讀數(shù)窗的角度讀數(shù)( ( ) ) 。 水平度盤水平度盤角度是角度是21521506.506.5 ( (即即2152150630)0630)， 豎直度盤豎直度盤角度是角度是787852.452.4 ( (即即787852245224)。 3.23.2光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用2. DJ2. DJ6 6級光學(xué)經(jīng)緯儀級光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法的讀數(shù)方法2. DJ2. DJ6 6級光學(xué)經(jīng)緯儀級光學(xué)

6、經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法的讀數(shù)方法 3.23.2光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用分微尺測微器水平讀數(shù)：215 0648 豎直讀數(shù)：78 5200水平度盤讀數(shù)：水平度盤讀數(shù)：73 73 04 04 24 240173732. DJ2. DJ6 6級光學(xué)經(jīng)緯儀級光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法的讀數(shù)方法 3.23.2光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用 3.23.2光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用v二、二、DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀的基本操作級光學(xué)經(jīng)緯儀的基本操作 對對中、整平、瞄準、讀數(shù)中、整平、瞄準、讀數(shù) 1.1.對對中中 先先在已知點上安裝好三腳架，掛上垂球，使垂球尖大致對準地面控制點，

7、在已知點上安裝好三腳架，掛上垂球，使垂球尖大致對準地面控制點，三腳架頭略微水平，踏實三腳；然后裝上儀器（中心螺旋不要旋得太緊），使三腳架頭略微水平，踏實三腳；然后裝上儀器（中心螺旋不要旋得太緊），使儀器在架頭前后左右平移，同時通過光學(xué)對中器觀察，直到地面控制點處在光儀器在架頭前后左右平移，同時通過光學(xué)對中器觀察，直到地面控制點處在光學(xué)對中器的視場中間為止，再旋緊中心螺旋。（誤差不大于學(xué)對中器的視場中間為止，再旋緊中心螺旋。（誤差不大于3 3毫米毫米） 氣泡居中，氣泡居中，1、2等高等高123氣泡居中，氣泡居中，3與與1、2等高等高方法方法：用用腳螺旋使水準管氣泡在互相垂直的兩個方向上都居中腳螺

8、旋使水準管氣泡在互相垂直的兩個方向上都居中要點要點: :轉(zhuǎn)動儀器，使水準管與轉(zhuǎn)動儀器，使水準管與1 1、2 2腳螺旋連線平行。腳螺旋連線平行。根據(jù)氣泡位置運用法則，對向旋轉(zhuǎn)根據(jù)氣泡位置運用法則，對向旋轉(zhuǎn)1 1、2 2腳螺旋。腳螺旋。轉(zhuǎn)動儀器轉(zhuǎn)動儀器9090，運用法則，旋轉(zhuǎn)，運用法則，旋轉(zhuǎn)3 3腳螺旋。腳螺旋。123平行平行高高一測回觀測過程中，不得再調(diào)氣泡。2.2.整平整平 3.23.2光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用照準標(biāo)志：照準標(biāo)志：標(biāo)標(biāo)桿桿瞄準方法瞄準方法(4(4點點) )： 目鏡對光使十字絲清晰目鏡對光使十字絲清晰 用準星粗瞄目標(biāo)用準星粗瞄目標(biāo) 物鏡對光，使目標(biāo)像清晰物鏡對

9、光，使目標(biāo)像清晰 用水平微動精確瞄準目標(biāo)用水平微動精確瞄準目標(biāo) 3.23.2光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用3.3.瞄準瞄準 讀讀數(shù)時要先調(diào)節(jié)反光鏡，使讀數(shù)窗明亮，旋轉(zhuǎn)顯微鏡調(diào)焦數(shù)時要先調(diào)節(jié)反光鏡，使讀數(shù)窗明亮，旋轉(zhuǎn)顯微鏡調(diào)焦螺旋，使刻劃數(shù)字清晰，然后讀數(shù)。螺旋，使刻劃數(shù)字清晰，然后讀數(shù)。測豎直角時注意調(diào)節(jié)豎盤測豎直角時注意調(diào)節(jié)豎盤水準氣泡微動螺旋，使氣泡居中后再讀數(shù)。水準氣泡微動螺旋，使氣泡居中后再讀數(shù)。4.4.讀數(shù)讀數(shù) 3.23.2光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造及其使用v 盤左（正鏡）：觀測者對著望遠鏡的目鏡時，豎盤在望遠鏡的左邊盤左（正鏡）：觀測者對著望遠鏡的目鏡時，豎

10、盤在望遠鏡的左邊v 盤右（倒鏡）：觀測者對著望遠鏡的目鏡時，豎盤在望遠鏡的右邊盤右（倒鏡）：觀測者對著望遠鏡的目鏡時，豎盤在望遠鏡的右邊 水水平角觀測方法有測回法和方向法。觀測水平角時，用十字絲的豎絲瞄準目標(biāo)。平角觀測方法有測回法和方向法。觀測水平角時，用十字絲的豎絲瞄準目標(biāo)。 測回法測回法:適用于二個方向形成的單角。適用于二個方向形成的單角。 觀測步驟：觀測步驟： 1)1)在在O O點上安置好儀器，將儀器置于盤左位點上安置好儀器，將儀器置于盤左位( (也稱正鏡位也稱正鏡位) )； 2 2) )照準目標(biāo)照準目標(biāo)A A，將水平度盤置于略大于零處；，將水平度盤置于略大于零處； 3 3) )精確照準

11、目標(biāo)精確照準目標(biāo)A A，讀取水平度盤讀數(shù)，讀取水平度盤讀數(shù)(a(a1 1) )； 4) 4)順順時針方向轉(zhuǎn)動儀器，精確照準目標(biāo)時針方向轉(zhuǎn)動儀器，精確照準目標(biāo)B B，讀取讀數(shù)，讀取讀數(shù)(b(b1 1) )，完成上半測回觀測，完成上半測回觀測； 5 5) )倒轉(zhuǎn)望遠鏡使儀器處于盤右位倒轉(zhuǎn)望遠鏡使儀器處于盤右位( (也稱倒鏡位也稱倒鏡位) )； 6 6) )精確照準目標(biāo)精確照準目標(biāo)B B，讀取讀數(shù)，讀取讀數(shù)(b(b2 2) )；3.3 3.3 光學(xué)經(jīng)緯儀水平角測光學(xué)經(jīng)緯儀水平角測量量7 7) )逆時針轉(zhuǎn)動儀器，精確照準目標(biāo)逆時針轉(zhuǎn)動儀器，精確照準目標(biāo)A A，讀取讀數(shù)，讀取讀數(shù)(a2)(a2)，完成下

12、半測回觀測，從而完，完成下半測回觀測，從而完成一個測回的觀測；成一個測回的觀測；8 8) )若要進行若干測回觀測，則倒轉(zhuǎn)望遠鏡至盤左位，照準目標(biāo)若要進行若干測回觀測，則倒轉(zhuǎn)望遠鏡至盤左位，照準目標(biāo)A A，將水平度盤置于，將水平度盤置于所需值處所需值處(180(180，為測回數(shù)，為測回數(shù)) )；9 9) )重復(fù)重復(fù)(3)(3)到到(8)(8)，直至觀測完成。，直至觀測完成。3.3 3.3 光學(xué)經(jīng)緯儀水平角測光學(xué)經(jīng)緯儀水平角測量量測站豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值備 注 O左A0 00 12 120 20 24 120 20 21 B120 20 36 右A180 00 48 120

13、 20 18 B300 21 06 兩項限差：兩項限差： 兩個半測回的角值之差兩個半測回的角值之差4040； 各測回方向值之差各測回方向值之差2424。 一、豎直度盤構(gòu)造一、豎直度盤構(gòu)造豎直度盤固定在望遠鏡的旋轉(zhuǎn)軸（橫軸）上。主要由豎直度盤、豎盤指標(biāo)（豎盤指標(biāo)水準管、豎盤指標(biāo)水準管微動螺旋），3.4 3.4 光學(xué)經(jīng)緯光學(xué)經(jīng)緯儀豎直角儀豎直角測測量量 豎直度盤固定在橫軸一端，可隨望遠鏡在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。分微尺的零刻劃線豎直度盤固定在橫軸一端，可隨望遠鏡在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。分微尺的零刻劃線是豎直度盤的指標(biāo)線，可看成與豎盤指標(biāo)水準管固連在一起，指標(biāo)水準管氣泡居是豎直度盤的指標(biāo)線，可看成與豎盤指標(biāo)水準管固連

14、在一起，指標(biāo)水準管氣泡居中時，指標(biāo)就處于正確位置。如果望遠鏡視線水平，豎盤讀數(shù)應(yīng)為中時，指標(biāo)就處于正確位置。如果望遠鏡視線水平，豎盤讀數(shù)應(yīng)為9090或或270270。當(dāng)望遠鏡上下轉(zhuǎn)動瞄準不同高度的目標(biāo)時，豎盤隨著轉(zhuǎn)動，而指標(biāo)線不動，因而當(dāng)望遠鏡上下轉(zhuǎn)動瞄準不同高度的目標(biāo)時，豎盤隨著轉(zhuǎn)動，而指標(biāo)線不動，因而可讀得不同位置的豎盤讀數(shù)，用以計算不同高度目標(biāo)的豎直角?？勺x得不同位置的豎盤讀數(shù)，用以計算不同高度目標(biāo)的豎直角。3.4 3.4 光學(xué)經(jīng)緯光學(xué)經(jīng)緯儀豎直角儀豎直角測測量量、豎直角計算公式順時針注記豎盤 刻劃：目鏡0，物鏡180 盤左: L=90 L（上半測回） 盤右: R=R270（下半測回） 一測回豎直角： =（L+R）/2 =（RL180）/23.4 3.4 光學(xué)經(jīng)緯光學(xué)經(jīng)緯儀豎直角儀豎直角測測量量2、觀測、記錄與計算 豎直角觀測 安置儀器，對中、整平； 盤左瞄準目標(biāo)某一位置，讀取豎盤讀數(shù)L； 盤右瞄準原目標(biāo)位置， 讀取豎盤讀數(shù)R。 （以上盤左、盤右觀測構(gòu)成一個測回） 記錄與計算 分別計算盤左、盤右半測回豎直角， 計算盤左盤右的平均值作為一測回豎直角。3.4 3.4 光學(xué)經(jīng)緯光學(xué)經(jīng)緯儀