4.1水平角測量原理4.2DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀4.3水平角觀測4.4豎直角觀測4.5三角高程測量4.6視距測量4.7全站儀簡介4.1水平角測量原理

角度測量是測量工作的基本內(nèi)容之一，它包括水平角測量和垂直角測量。水平角測量用于求算點的平面坐標(biāo)，垂直角測量用于測定點的高程。角度測量中最常用的儀器就是光學(xué)經(jīng)緯儀?！?-1水平角測量原理所謂水平角，是指空間兩直線的夾角在水平面上的垂直投影。角度測量是測量工作的基本內(nèi)容之一，它包括水平角測量和地面上一點到兩目標(biāo)點的方向線所夾的水平角，就是過這兩方向線所作兩豎直面間的二面角

如圖，從C點觀測A、B的水平角在Q面上垂直投影所成的∠Ａ１Ｃ１Ｂ１所謂水平角，是指空間兩直線的夾角在水平面上的垂直投影。地面上一點到兩目標(biāo)點的方向線所夾的水平角，就是過這兩方向線所過C點的鉛垂線上任意點放置一個有刻度的水平圓盤，其中心位于過C點的鉛垂線上。過CA和CB各作一個鉛垂面，其與水平圓盤交線讀數(shù)為a和b過C點的鉛垂線上任意點放置一個有刻度的水平圓盤，其中心位于過所以，所求水平角β為：β＝b-a根據(jù)這一原理設(shè)計的經(jīng)緯儀要求： A：有一刻度盤和在刻度盤上讀數(shù)的指標(biāo) B：觀測水平角時，水平圓盤(刻度盤)中心應(yīng)安放在過測站點的鉛垂線上 C：必須有一個瞄準(zhǔn)目標(biāo)用的望遠鏡，當(dāng)望遠鏡高低變化時，其視準(zhǔn)軸應(yīng)能劃出一個鉛垂面所以，所求水平角β為：根據(jù)這一原理設(shè)計的經(jīng)緯儀要求：§4.2

DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀光學(xué)經(jīng)緯儀優(yōu)點：體積小、重量輕、密封性好、精度高等。精密度分三級：1″級、2″級和6″級，前兩種屬精密儀器，后一種屬中等精度儀器，是工程測量中常用的一種。國產(chǎn)經(jīng)緯儀編制的標(biāo)準(zhǔn)：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15和DJ60等級別。其中D和J分別表示“大地測量”和“經(jīng)緯儀”兩個詞漢語拼音的第一個字母，后面的數(shù)字表示該儀器所能達到的精度指標(biāo)。DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀屬6″級儀器?！?.2DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀第四章經(jīng)緯儀測量北京光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的DJ6級方向光學(xué)經(jīng)緯儀。（如右圖）第四章經(jīng)緯儀測量北京光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的DJ6級方向光學(xué)經(jīng)1-望遠鏡制動螺旋2-望遠鏡微動螺旋3-物鏡4-物鏡調(diào)焦螺旋5-目鏡6-目鏡調(diào)焦螺旋7-光學(xué)瞄準(zhǔn)器8-度盤讀數(shù)顯微鏡9-度盤讀數(shù)顯微鏡調(diào)焦螺旋10-照準(zhǔn)部管水準(zhǔn)器11-光學(xué)對中器12-度盤照明反光鏡13-豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器14-豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器觀察反射鏡15-豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動螺旋16-水平方向制動螺旋17-水平方向微動螺旋18-水平度盤變換螺旋與保護卡19-基座圓水準(zhǔn)器20-基座21-軸套固定螺旋22-腳螺旋1-望遠鏡制動螺旋2-望遠鏡微動螺旋3-物鏡4-物鏡4.2.1光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造一般將光學(xué)經(jīng)緯儀分解為基座、水平度盤和照準(zhǔn)部三部分。(一)照準(zhǔn)部(1)望遠鏡

作用：精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)的。它和水平軸連接在一起，而水平軸則放在支架上，所以經(jīng)緯儀上的望遠鏡可以繞水平軸在豎直面內(nèi)上下任意轉(zhuǎn)動。為了控制望遠鏡上下移動，設(shè)置了望遠鏡制動扳鈕和望遠鏡微動螺旋。照準(zhǔn)部基座水平度盤4.2.1光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造照準(zhǔn)部基座水平度盤(2)

豎直度盤(豎盤)

由光學(xué)玻璃制成。

作用：觀測豎直角。

它和望遠鏡連成一體并隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動。(3)水準(zhǔn)器

照準(zhǔn)部上有一個水準(zhǔn)管和一個圓水準(zhǔn)器。

作用：圓水準(zhǔn)器用作粗略整平儀器，水準(zhǔn)管用作精確整平儀器。(2)豎直度盤(豎盤)

照準(zhǔn)部的下部有一個能插在軸座內(nèi)的豎軸，整個照準(zhǔn)部可在軸座內(nèi)任意地作水平方向的旋轉(zhuǎn)。為了控制照準(zhǔn)部的轉(zhuǎn)動，照準(zhǔn)部下部也裝有水平制動扳鈕和水平微動螺旋。(二)水平度盤由光學(xué)玻璃制成。盤上有0-360°順時針注記的分劃線。 復(fù)測扳扭：扳下時，水平度盤與照準(zhǔn)部可以一起轉(zhuǎn)動。照準(zhǔn)部的下部有一個能插在軸座內(nèi)的豎軸，整個照準(zhǔn)部可在(三)基座

基座是儀器的底座，其上有腳螺旋和連接板。測量時必須將三腳架上的中心螺旋(連接螺旋)旋進連接板，儀器和三腳架就連接在一起。中心螺旋下端掛上垂球，即指示水平度盤的中心位置。

注意：把軸座固定螺旋和中心螺旋適當(dāng)?shù)匦o(并應(yīng)隨時檢查)，以免發(fā)生摔壞儀器事故。(三)基座4.2.2光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置和讀數(shù)方法

(一)單平板玻璃測微器及其讀數(shù)方法

度盤分劃像的位移量可用測微盤的轉(zhuǎn)動量測定。讀數(shù)轉(zhuǎn)動測微輪，使度盤分劃線精確地平分雙指標(biāo)線度數(shù)和整30′數(shù)在度盤上讀出分數(shù)和秒數(shù)在測微盤上讀出測微盤每小格為20″，約能估讀到五分之一格4.2.2光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置和讀數(shù)方法(一

(一)單平板玻璃測微器及其讀數(shù)方法

度盤分劃像的位移量可用測微盤的轉(zhuǎn)動量測定。測微盤豎盤讀數(shù)水平盤讀數(shù)(一)單平板玻璃測微器及其讀數(shù)方法測微盤豎盤讀J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)HzVHz＝213°12′24″V＝？J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)HzVHz＝213°12′24″V＝？(二)測微尺讀數(shù)裝置及其讀數(shù)方法采用測微尺讀數(shù)裝置。度盤上每一格為1°。 測微尺的總長度等于度盤每格(1°)的寬度，而測微尺分成60個小格，故每一小格代表1′。讀數(shù)以測微尺的零分劃線為起始線度數(shù)在度盤上讀出不足1°的讀數(shù)，在測微尺上讀出測微尺分成60個小格，每一小格代表1′(二)測微尺讀數(shù)裝置及其讀數(shù)方法讀數(shù)以測微尺的零分劃線為起測微尺的總長度等于度盤每格(1°)的寬度，而測微尺分成60個小格，故每一小格代表1′。水平盤讀數(shù)豎盤讀數(shù)測微尺的總長度等于度盤每格(1°)的寬度，而測微尺分成60個4.2.3光學(xué)經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的幾何條件

一臺完善的經(jīng)緯儀，其各條軸線之間應(yīng)滿足以下主要幾何條件，即三軸相互垂直條件：①水平度盤的水準(zhǔn)管軸(LL)應(yīng)垂直于豎軸(VV)；②視準(zhǔn)軸(CC)應(yīng)垂直于水平軸(HH)；③水平軸(HH)應(yīng)垂直于豎軸(VV)。水準(zhǔn)管軸豎軸V視準(zhǔn)軸水平軸4.2.3光學(xué)經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的幾何條件一臺完善的經(jīng)緯§4-3

水平角觀測

如圖,欲測BA、BC兩方向間的水平角∠ABC,則安置儀器于B點(該點稱為測站點或測站)進行觀測?！?-3水平角觀測如圖,欲測BA、BC兩方向間的

4.3.1經(jīng)緯儀的安置經(jīng)緯儀的安置，包括對中和整平兩個內(nèi)容。

1、對中

目的：是把儀器中心安置在測站點O的鉛垂線上。

做法： A：先張開三腳架，掛上垂球(垂球線打活結(jié))，將三腳架的一條腿插穩(wěn)于B點附近的適當(dāng)位置。4.3.1經(jīng)緯儀的安置

B：再用兩手握住三腳架的另外兩條腿移動，使垂球尖大致對準(zhǔn)B點木樁上的小釘，并使三腳架頭大致放平，同時，將這兩條腿也插穩(wěn)。C：然后安上儀器，擰上中心螺旋(暫不完全擰緊)，適當(dāng)移動基座使垂球尖精確對準(zhǔn)B點。在一般的測量工作中，要求對中誤差不應(yīng)大于3mm。D：最后將中心螺旋適當(dāng)上緊，以防儀器從三腳架上摔下來。

B：再用兩手握住三腳架的另外兩條腿移動，使垂球尖大致對準(zhǔn)B

2、整平目的：使儀器豎軸豎直、水平度盤水平。做法：

(1)轉(zhuǎn)動腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中，進行儀器的初步整平。(2)轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，使水平度盤上的水準(zhǔn)管平行于任意兩個腳螺旋的連線，按照左手拇指規(guī)則以相反方向旋轉(zhuǎn)兩腳螺旋，使氣泡居中(如圖a)。

2、整平(3)再旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，使水準(zhǔn)管轉(zhuǎn)動90°，再旋轉(zhuǎn)另一腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中(如圖b)。(3)再旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，使水準(zhǔn)管轉(zhuǎn)動90°，再旋轉(zhuǎn)另一腳(4)反復(fù)幾次，直到水準(zhǔn)管在兩個位置氣泡都居中為止。一般要求氣泡偏離中點不超過一格即可。有的光學(xué)經(jīng)緯儀裝有光學(xué)對中器，使對中比較精確。與垂球相比，可使對中精度從3mm提高到0.5mm。(4)反復(fù)幾次，直到水準(zhǔn)管在兩個位置氣泡都居中為止。光學(xué)對中的方法： A：用上述方法將三腳架插緊； B：裝上儀器用腳螺旋進行對中，再通過升降三腳架使圓水準(zhǔn)器氣泡居中；光學(xué)對中的方法：D：用儀器上的水準(zhǔn)管及光學(xué)對中器，進行精確整平和對中(這時因移動量已很小，可稍微轉(zhuǎn)動腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中)。

C：這時，儀器可能又不對中了，稍微松動中心螺旋，在架頭上平移儀器，使儀器對中。反復(fù)一、二次，直到在光學(xué)對中器目鏡中見到地面上的測站點在對中器的圓圈內(nèi)為止。D：用儀器上的水準(zhǔn)管及光學(xué)對中器，進行精

4.3.2測回法測水平角水平角的觀測方法，根據(jù)觀測條件、精度要求和使用儀器的不同，分為測回法、復(fù)測法、全圓測回法和方向觀測法。 這里只介紹常用而簡便的測回法。測回法：(1)在A、B兩目標(biāo)點上立好標(biāo)桿(測釬)，將經(jīng)緯儀安置于測站點O處。

4.3.2測回法測水平角(2)盤左照準(zhǔn)(即正鏡位置：觀測時豎盤在望遠鏡的左邊)，用望遠鏡大致瞄準(zhǔn)A點上的標(biāo)桿；然后，用微動螺旋使望遠鏡精確地瞄準(zhǔn)A點，讀取水平度盤讀數(shù)a１。(3)松開水平制動扳鈕，按順時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，用上述方法精確瞄準(zhǔn)B點，讀取水平度盤讀數(shù)b１。(2)盤左照準(zhǔn)(即正鏡位置：觀測時豎盤在望遠鏡的左邊

望遠鏡視準(zhǔn)軸從OA方向轉(zhuǎn)到OB方向時，指標(biāo)線在水平度盤上所走的角值β，就是所要測量的水平角，得：β左=b１－a１按上述程序測量水平角一次，稱為半測回。

望遠鏡視準(zhǔn)軸從OA方向轉(zhuǎn)到OB方向時，指標(biāo)線在水平度

為了校核測量成果，消除儀器誤差，以便得到更精確的角值，要用盤右位置(又稱倒鏡位置，即在觀測時，豎盤在望遠鏡的右邊)再觀測一次，即：(4)倒轉(zhuǎn)望遠鏡，使豎盤位于盤右位置。這次，用望遠鏡先精確瞄準(zhǔn)B點，讀取水平度盤讀數(shù)b２。

(5)松開水平制動扳鈕，逆時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，用望遠鏡精確瞄準(zhǔn)A點，讀取水平度盤讀數(shù)a２，則：為了校核測量成果，消除儀器誤差，以便得到更精確β右=b2－a2

按正鏡先測的叫上半測回，按倒鏡后測的叫下半測回，上、下兩個半測回合在一起，稱為一個測回。按《城市測量規(guī)范》(下稱《規(guī)范》)規(guī)定，當(dāng)用6″級經(jīng)緯儀觀測時，如兩個半測回所測水平角的角度差值不超過40″時，可取其平均值作為β角的觀測結(jié)果，如不符合要求，應(yīng)重測。β右=b2－a2 按正鏡先測的叫上半測回，按倒4經(jīng)緯儀測量課件§4-4豎直角觀測

4.4.1豎直角測量原理豎直角：同一豎直面內(nèi)視線與水平線間的夾角。其角值為0°～±90°。

視線在水平線之上，豎直角為“正”，稱仰角；視線在水平線之下，豎直角為“負”，稱俯角。

豎直角測量的角值是度盤上兩個方向讀數(shù)之差?！?-4豎直角觀測與水平角不同的是豎直角的兩個方向中，必有一個是水平方向。 在觀測豎直角時，只觀測目標(biāo)點一個方向并讀數(shù)就可算得該目標(biāo)點的豎直角。與水平角不同的是豎直角的兩個方向中，必有一個是水平4.4.2

豎盤裝置的構(gòu)造豎盤裝置構(gòu)造豎直度盤（豎盤）指標(biāo)水準(zhǔn)管指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋固定在望遠鏡旋轉(zhuǎn)軸(橫軸)的一端，隨望遠鏡一起在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動玻璃制成，刻劃的注記有順時針方向和逆時針方向兩種，一般為全圓式注記指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后，指標(biāo)即處于正確位置；此時，如望遠鏡視準(zhǔn)軸水平，豎盤讀數(shù)則應(yīng)為90°的整數(shù)倍(即0°、90°、180°、270°中的一個)4.4.2豎盤裝置的構(gòu)造豎盤裝置構(gòu)造豎直度盤（豎盤）指標(biāo)

作為豎盤讀數(shù)用的指標(biāo)裝置，和指標(biāo)水準(zhǔn)管、指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋連在一起的，它們不隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動。指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后，指標(biāo)即處于正確位置。觀測時，必須用豎盤指標(biāo)微動螺旋，使指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，然后才能讀數(shù)。作為豎盤讀數(shù)用的指標(biāo)裝置，和指標(biāo)水準(zhǔn)管、指標(biāo)水 豎盤刻畫注記有順時針方向(圖a)和逆時針方向(圖b) 豎盤刻畫注記有順時針方向(圖a)和逆時針方向(圖b)

豎盤指標(biāo)自動歸零裝置(即自動補償裝置)。它取消了指標(biāo)水準(zhǔn)管和指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，而增加了一個補償器。把儀器整平后就可以讀得相當(dāng)于指標(biāo)處于正確位置的豎盤讀數(shù)。豎盤指標(biāo)自動歸零裝置(即自動補償裝置)。它取

4.4.3豎直角的觀測和計算

用盤左和盤右各觀測一次，稱為一個測回。這樣可以減小誤差、提高觀測精度。

豎直角的觀測和計算方法：(1)安置經(jīng)緯儀，用盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)點B，使十字絲橫絲切于目標(biāo)頂端（如圖），轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，進行讀數(shù)。設(shè)盤左讀數(shù)L記入豎直角觀測記錄手。4.4.3豎直角的觀測和計算十字絲橫絲切于目標(biāo)頂端十字絲橫絲切于目標(biāo)頂端(2)倒轉(zhuǎn)望遠鏡，用盤右位置再瞄準(zhǔn)B點，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后，進行盤右讀數(shù)R。(2)倒轉(zhuǎn)望遠鏡，用盤右位置再瞄準(zhǔn)B點，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)

(3)計算豎直角δ。豎直角δ是觀測目標(biāo)的讀數(shù)與望遠鏡視準(zhǔn)軸水平時的豎盤讀數(shù)(即0°、90°、180°、270°)之差。但哪個是被減數(shù)，哪個是減數(shù)，則應(yīng)按豎盤的注記形式來確定。豎直角計算：

1）在觀測之前，將望遠鏡大致放平，讀取豎盤讀數(shù)。 2）然后將望遠鏡上仰： ——若讀數(shù)增大，則豎直角等于瞄準(zhǔn)目標(biāo)時的讀數(shù)減去視線水平時的讀數(shù)；(3)計算豎直角δ。豎直角δ是觀測目標(biāo)的讀數(shù)與望遠鏡——若讀數(shù)減小，則豎直角等于視線水平時的讀數(shù)減去瞄準(zhǔn)目標(biāo)時的讀數(shù)。

如果在一個測站上觀測多個方向的豎直角，則在盤左順時針依次照準(zhǔn)各目標(biāo)，而在盤右時，逆時針依次照準(zhǔn)各目標(biāo)，讀數(shù)、記錄方法同上?！糇x數(shù)減小，則豎直角等于視線水平時的讀數(shù)減去瞄準(zhǔn)目標(biāo)時4.4.4豎盤指標(biāo)差

上述豎直角的計算，基于假設(shè)：當(dāng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，指標(biāo)應(yīng)處于正確位置。此時，豎盤讀數(shù)應(yīng)為90°或270°。

豎盤指標(biāo)差（x）：當(dāng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，指標(biāo)并不恰好指向90°或270°，而與正確位置相差一個小角度x。

指標(biāo)差產(chǎn)生的原因——指標(biāo)水準(zhǔn)管未校正完善。4.4.4豎盤指標(biāo)差

以順時針注記的豎盤為例——當(dāng)視準(zhǔn)軸水平、指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，由于指標(biāo)差x的存在，豎盤盤左讀數(shù)為90°＋x，則正確的豎直角應(yīng)為：

δ＝（90°＋x)－L=δＬ＋x 同樣，盤右時正確的豎直角應(yīng)為：

δ＝Ｒ－（270°＋x)=δＲ－x 以順時針注記的豎盤為例——當(dāng)視準(zhǔn)軸水平、指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中用正倒鏡觀測取平均數(shù)可以消除豎盤指標(biāo)的影響。 將上兩式相加并除以2，得：δ=(δＬ＋δＲ）/2用正倒鏡觀測取平均數(shù)可以消除豎盤指標(biāo)的影響。 將上兩式相加并

§4-5三角高程測量

三角高程測量：根據(jù)兩點間的水平距離(或傾斜距離)和豎直角計算兩點間的高差。已知A點高程為HＡ，欲測定B點高程HＢ?！?-5三角高程測量已知A點高程為HＡ，欲測定B點高程

在A點安置經(jīng)緯儀，在B點豎立標(biāo)桿，用望遠鏡中絲瞄準(zhǔn)標(biāo)桿的頂點，測得豎直角δ；

量取經(jīng)緯儀的水平軸到A點的高度，稱為儀器高（i）；量取標(biāo)桿頂部到B點的高度，稱為覘桿高（v）。在A點安置經(jīng)緯儀，在B點豎立標(biāo)桿，用望遠鏡中絲瞄距離大于300m時，考慮地球曲率和大氣折光影響距離大于300m時，考慮地球曲率和大氣折光影響

三角高程測量一般應(yīng)進行往返觀測（對向觀測），由A向B觀測(直覘)，由B向A觀測(反覘)。

對向觀測作用：消除地球曲率和大氣折光的影響。 三角高程測量一般應(yīng)進行往返觀測（對向觀測），由A向B§4-6視距測量

視距測量：利用望遠鏡內(nèi)的視距絲和視距尺,同時測定兩點間的水平距離和高差。

優(yōu)點：操作簡便、速度快、不受地形起伏的限制等。

缺點：精度低，一般僅能達到1/300的精度。應(yīng)用范圍：能滿足測定碎部點位置的精度要求，廣泛應(yīng)用于地形測量及其他低精度距離測量中。

主要儀器和工具：經(jīng)緯儀和視距尺(或水準(zhǔn)尺)；視距尺的刻劃與水準(zhǔn)尺基本相同。

§4-6視距測量

4.6.1視距測量原理

1、視線水平時的視距公式

如圖，測定A、B兩點間的水平距離l和高差h。在A點安置經(jīng)緯儀，在B點立視距尺。使望遠鏡視線水平，瞄準(zhǔn)B點視距尺，視線與視距尺垂直。4.6.1視距測量原理 如圖，測定A、B兩點間δ-儀器中心到物鏡的距離；f-物鏡焦距；l′-焦點F至視距尺距離；

S-上下兩視距絲m、n(即望遠鏡縱十字絲上的上下兩根短橫刻劃線)在視距尺上的尺間隔。δ-儀器中心到物鏡的距離；4經(jīng)緯儀測量課件

2、視線傾斜時(如下圖)的視距公式2、視線傾斜時(如下圖)的視距公式

4.6.2視距測量方法

測A、B兩點間的水平距離和高差，測量步驟如下： (1)在A點安置經(jīng)緯儀，進行對中、整平，并量取儀器高i;

(2)用望遠鏡瞄準(zhǔn)B點上的視距尺，讀取上絲、中絲(v)和下絲讀數(shù)，然后用微動螺旋使指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，再讀取豎盤讀數(shù)。(3)計算尺間隔S及豎直角δ，按求水平距離的公式和用視距表示的三角高差計算公式計算水平距離和高差。

4.6.2視距測量方法§4-7全站儀簡介全站儀又名電子速測儀工作原理：利用望遠鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)，然后借助某種形式的度盤讀取方向值。新特點：A：小型光電測距裝置與經(jīng)緯儀相結(jié)合，構(gòu)成了三維測量系統(tǒng)； B：用光電掃描度盤替代光學(xué)玻璃度盤； C：運用微處理機對測量過程和測量數(shù)據(jù)的現(xiàn)場處理實施控制；§4-7全站儀簡介D：利用傾斜傳感器對豎直角的剩余傾斜值進行自動改正； E：具有液晶數(shù)字顯示測量值； F：電子數(shù)據(jù)自動記錄裝置。

全站儀集測角、測距于一體，由微處理機控制能自動進行測距、測角，能自動歸算水平距離、高差和坐標(biāo)等，還能進行施工放樣，能自動記錄觀測數(shù)據(jù)。

獨立觀測值：斜距、水平方向值和垂直角。其他數(shù)據(jù)如平距、高差、坐標(biāo)等可由全站儀內(nèi)的微處理機計算而得。D：利用傾斜傳感器對豎直角的剩余傾斜值進行自動改正拓普康GTS-100N

索佳130R測角精度2"

5"測距精度±(2+2ppm×D)mm測角精度1"2"5"測距精度±(2+2ppm×D)mm

拓普康GTS-100N索佳130R測角精度2"5"徠卡TPS1200南方NTS-960徠卡TPS1200南方NTS-960復(fù)習(xí)思考題:1、什么叫水平角?什么叫豎直角?2、觀測水平角時,對中和整平的目的是什么?試述光學(xué)經(jīng)緯儀的對中和整平方法。3、經(jīng)緯儀應(yīng)滿足哪些幾何條件?如滿足上述條件后,當(dāng)儀器整平后縱向旋轉(zhuǎn)望遠鏡時,視準(zhǔn)軸掃出的應(yīng)是一個什么面?4、試繪圖舉例說明DJ6-I型和經(jīng)III型兩種經(jīng)緯儀讀數(shù)設(shè)備的讀數(shù)方法。復(fù)習(xí)思考題:左324°00′54″右144°01′06″左143°43′12″右323°43′00″ACB作業(yè):測回法觀測水平角β的盤左、盤右讀數(shù)如下圖，請?zhí)顚懴卤聿⒂嬎悝陆侵?。測站目標(biāo)豎盤位置水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值備注AC左324°00′54″179°42′18″179°42′18″B143°43′12″C右144°01′06″179°41′54″B323°43′00″左324°00′54″右144°01′06″左143°5、何謂豎盤指標(biāo)差?豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管有何作用?用圖表示經(jīng)Ⅲ型及DJ6-I型經(jīng)緯儀豎盤注記的式樣,并寫出用δL和δR計算指標(biāo)差x和豎直角δ的公式.6、角度測量為什么要用正倒鏡觀測?經(jīng)Ⅲ型:盤左δL=90°-L盤右δR=R-270°δ=(δL+δR)/2X=(δR-δL)/2DJ6-I型:盤左δL=L-90°盤右δR=270-Rδ=(δL+δR)/2X=(δL-δR)/25、何謂豎盤指標(biāo)差?豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管有何作用?用圖表示經(jīng)Ⅲ型及β本章重點：水平角，水平角觀測已知AB邊的坐標(biāo)方位角αBA=305°10′24″，求BC邊的坐標(biāo)方位角αBC，根據(jù)前章的定義和公式：αBC=αBA+β因此求未知邊的坐標(biāo)方位角轉(zhuǎn)換為測量水平角β。使用經(jīng)緯儀測量水平角的步驟：(1)在A、C兩目標(biāo)點上立好標(biāo)桿(測釬)，將經(jīng)緯儀安置于測站點B處。(2)盤左照準(zhǔn)(即正鏡位置：精確地瞄準(zhǔn)A點，讀取水平度盤讀數(shù)a１。(3)松開水平制動扳鈕，按順時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，用上述方法精確瞄準(zhǔn)C點，讀取水平度盤讀數(shù)b１。實際β測得為145°20′48″，則αBC=αBA+β=305°10′24″+145°20′48″-360°=90°31′12″(4)倒轉(zhuǎn)望遠鏡，使豎盤位于盤右位置。這次，用望遠鏡先精確瞄準(zhǔn)C點，讀取水平度盤讀數(shù)b２。(5)松開水平制動扳鈕，逆時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，用望遠鏡精確瞄準(zhǔn)A點，讀取水平度盤讀數(shù)a２。按正鏡先測的叫上半測回，按倒鏡后測的叫下半測回，上、下兩個半測回合在一起，稱為一個測回。計算β左=b１－a１，β右=b2－a2β=（β左+β右）/2XαBAαBCβ本章重點：水平角，水平角觀測已知AB邊的坐標(biāo)方位角αBA=已知B點的高程HB=35.000m，求A、C點的高程？根據(jù)前面的三角高程公式：δA

δCvAvCi本章重點：豎直角，豎直角觀測、三角高程實際水平距離l=78.65m，豎直角δC=11°20′48″，則hBC=78.65×tan(11°20′48″)+1.60m-1.90m=15.48mHc=HB+hBC=35.000m+15.48m=50.48m已知B點的高程HB=35.000m，求A、C點的高程？根據(jù)前(1)安置經(jīng)緯儀，用盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)點C，使十字絲橫絲切于目標(biāo)頂端，轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，進行讀數(shù)。設(shè)盤左讀數(shù)L記入豎直角觀測記錄手。(2)倒轉(zhuǎn)望遠鏡，用盤右位置再瞄準(zhǔn)C點，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后，進行盤右讀數(shù)R。(3)計算豎直角δ。豎直角δ是觀測目標(biāo)的讀數(shù)與望遠鏡視準(zhǔn)軸水平時的豎盤讀數(shù)(即0°、90°、180°、270°)之差。但哪個是被減數(shù)，哪個是減數(shù)，則應(yīng)按豎盤的注記形式來確定。豎直角計算：1）在觀測之前，將望遠鏡大致放平，讀取豎盤讀數(shù)。2）然后將望遠鏡上仰：——若讀數(shù)增大，則豎直角等于瞄準(zhǔn)目標(biāo)時的讀數(shù)減去視線水平時的讀數(shù)；——若讀數(shù)減小，則豎直角等于視線水平時的讀數(shù)減去瞄準(zhǔn)目標(biāo)時的讀數(shù)。豎直角觀測(1)安置經(jīng)緯儀，用盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)點C，使十字絲橫絲切于目標(biāo)實驗J6級經(jīng)緯儀測角（水平角和豎直角）一、內(nèi)容和要求1.認識J6級光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造及主要部件的名稱與作用2.掌握經(jīng)緯儀安置及操作方法，學(xué)會水平度盤及豎直度盤的讀數(shù)方法3.學(xué)會測回法觀測水平角和豎直角并掌握水平角的計算方法。二、儀器及工具：J6級光學(xué)經(jīng)緯儀一臺，測釬二支，測傘一把三、方法與步驟1.對中2.整平3.瞄準(zhǔn)4.讀數(shù)（一）用測回法觀測水平角(1)在A、C兩目標(biāo)點上立好標(biāo)桿(測釬)，將經(jīng)緯儀安置于測站點B處。(2)盤左照準(zhǔn)(即正鏡位置：精確地瞄準(zhǔn)A點，讀取水平度盤讀數(shù)a１。(3)松開水平制動扳鈕，順時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，用上述方法精確瞄準(zhǔn)C點，讀取水平度盤讀數(shù)b１。(4)倒轉(zhuǎn)望遠鏡，使豎盤位于盤右位置。這次，用望遠鏡先精確瞄準(zhǔn)C點，讀取水平度盤讀數(shù)b２。(5)松開水平制動扳鈕，逆時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，用望遠鏡精確瞄準(zhǔn)A點，讀取水平度盤讀數(shù)a２。按正鏡測的叫上半測回，按倒鏡測的叫下半測回，上、下兩個半測回合在一起，稱為一個測回。計算β左=b１－a１，β右=b2－a2β=（β左+β右）/2實驗J6級經(jīng)緯儀測角（水平角和豎直角）一、內(nèi)容和要求二（一）用測回法觀測豎直角(1)安置經(jīng)緯儀，用盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)點C，使十字絲橫絲切于目標(biāo)頂端，轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，進行讀數(shù)。設(shè)盤左讀數(shù)L記入豎直角觀測記錄手。(2)倒轉(zhuǎn)望遠鏡，用盤右位置再瞄準(zhǔn)C點，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后，進行盤右讀數(shù)R。(3)計算豎直角δ。豎直角δ是觀測目標(biāo)的讀數(shù)與望遠鏡視準(zhǔn)軸水平時的豎盤讀數(shù)(即0°、90°、180°、270°)之差。但哪個是被減數(shù)，哪個是減數(shù)，則應(yīng)按豎盤的注記形式來確定。豎直角計算：1）在觀測之前，將望遠鏡大致放平，讀取豎盤讀數(shù)。2）然后將望遠鏡上仰：——若讀數(shù)增大，則豎直角等于瞄準(zhǔn)目標(biāo)時的讀數(shù)減去視線水平時的讀數(shù)；——若讀數(shù)減小，則豎直角等于視線水平時的讀數(shù)減去瞄準(zhǔn)目標(biāo)時的讀數(shù)。實驗J6級經(jīng)緯儀測角（水平角和豎直角）豎直角δ=(δL+δR)/2=(R-L-180°)/2豎盤指標(biāo)差x=(R+L-360°)/2（一）用測回法觀測豎直角實驗J6級經(jīng)緯儀測角（水平角和測站目標(biāo)盤左盤右平均角度備注度盤讀數(shù)上半測回度盤讀數(shù)上半測回ⅠA010207215301801010721510721520B7225502522520Ⅱ1.水平角和豎直角測量記錄表測站目標(biāo)盤左盤右平均角度δ指標(biāo)差x讀數(shù)L豎直角δ左讀數(shù)R豎直角δ右ⅠA841820541402754250542505421500035BⅡ豎直角δ=(δ左+δ右)/2=(R-L-180°)/2豎盤指標(biāo)差x=(R+L-360°)/2①②③④②-①③-④測目盤左盤右備注度盤xiexie!謝謝！xiexie!謝謝！704.1水平角測量原理4.2DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀4.3水平角觀測4.4豎直角觀測4.5三角高程測量4.6視距測量4.7全站儀簡介4.1水平角測量原理

角度測量是測量工作的基本內(nèi)容之一，它包括水平角測量和垂直角測量。水平角測量用于求算點的平面坐標(biāo)，垂直角測量用于測定點的高程。角度測量中最常用的儀器就是光學(xué)經(jīng)緯儀。§4-1水平角測量原理所謂水平角，是指空間兩直線的夾角在水平面上的垂直投影。角度測量是測量工作的基本內(nèi)容之一，它包括水平角測量和地面上一點到兩目標(biāo)點的方向線所夾的水平角，就是過這兩方向線所作兩豎直面間的二面角

如圖，從C點觀測A、B的水平角在Q面上垂直投影所成的∠Ａ１Ｃ１Ｂ１所謂水平角，是指空間兩直線的夾角在水平面上的垂直投影。地面上一點到兩目標(biāo)點的方向線所夾的水平角，就是過這兩方向線所過C點的鉛垂線上任意點放置一個有刻度的水平圓盤，其中心位于過C點的鉛垂線上。過CA和CB各作一個鉛垂面，其與水平圓盤交線讀數(shù)為a和b過C點的鉛垂線上任意點放置一個有刻度的水平圓盤，其中心位于過所以，所求水平角β為：β＝b-a根據(jù)這一原理設(shè)計的經(jīng)緯儀要求： A：有一刻度盤和在刻度盤上讀數(shù)的指標(biāo) B：觀測水平角時，水平圓盤(刻度盤)中心應(yīng)安放在過測站點的鉛垂線上 C：必須有一個瞄準(zhǔn)目標(biāo)用的望遠鏡，當(dāng)望遠鏡高低變化時，其視準(zhǔn)軸應(yīng)能劃出一個鉛垂面所以，所求水平角β為：根據(jù)這一原理設(shè)計的經(jīng)緯儀要求：§4.2

DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀光學(xué)經(jīng)緯儀優(yōu)點：體積小、重量輕、密封性好、精度高等。精密度分三級：1″級、2″級和6″級，前兩種屬精密儀器，后一種屬中等精度儀器，是工程測量中常用的一種。國產(chǎn)經(jīng)緯儀編制的標(biāo)準(zhǔn)：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15和DJ60等級別。其中D和J分別表示“大地測量”和“經(jīng)緯儀”兩個詞漢語拼音的第一個字母，后面的數(shù)字表示該儀器所能達到的精度指標(biāo)。DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀屬6″級儀器?！?.2DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀第四章經(jīng)緯儀測量北京光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的DJ6級方向光學(xué)經(jīng)緯儀。（如右圖）第四章經(jīng)緯儀測量北京光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的DJ6級方向光學(xué)經(jīng)1-望遠鏡制動螺旋2-望遠鏡微動螺旋3-物鏡4-物鏡調(diào)焦螺旋5-目鏡6-目鏡調(diào)焦螺旋7-光學(xué)瞄準(zhǔn)器8-度盤讀數(shù)顯微鏡9-度盤讀數(shù)顯微鏡調(diào)焦螺旋10-照準(zhǔn)部管水準(zhǔn)器11-光學(xué)對中器12-度盤照明反光鏡13-豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器14-豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器觀察反射鏡15-豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動螺旋16-水平方向制動螺旋17-水平方向微動螺旋18-水平度盤變換螺旋與保護卡19-基座圓水準(zhǔn)器20-基座21-軸套固定螺旋22-腳螺旋1-望遠鏡制動螺旋2-望遠鏡微動螺旋3-物鏡4-物鏡4.2.1光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造一般將光學(xué)經(jīng)緯儀分解為基座、水平度盤和照準(zhǔn)部三部分。(一)照準(zhǔn)部(1)望遠鏡

作用：精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)的。它和水平軸連接在一起，而水平軸則放在支架上，所以經(jīng)緯儀上的望遠鏡可以繞水平軸在豎直面內(nèi)上下任意轉(zhuǎn)動。為了控制望遠鏡上下移動，設(shè)置了望遠鏡制動扳鈕和望遠鏡微動螺旋。照準(zhǔn)部基座水平度盤4.2.1光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造照準(zhǔn)部基座水平度盤(2)

豎直度盤(豎盤)

由光學(xué)玻璃制成。

作用：觀測豎直角。

它和望遠鏡連成一體并隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動。(3)水準(zhǔn)器

照準(zhǔn)部上有一個水準(zhǔn)管和一個圓水準(zhǔn)器。

作用：圓水準(zhǔn)器用作粗略整平儀器，水準(zhǔn)管用作精確整平儀器。(2)豎直度盤(豎盤)

照準(zhǔn)部的下部有一個能插在軸座內(nèi)的豎軸，整個照準(zhǔn)部可在軸座內(nèi)任意地作水平方向的旋轉(zhuǎn)。為了控制照準(zhǔn)部的轉(zhuǎn)動，照準(zhǔn)部下部也裝有水平制動扳鈕和水平微動螺旋。(二)水平度盤由光學(xué)玻璃制成。盤上有0-360°順時針注記的分劃線。 復(fù)測扳扭：扳下時，水平度盤與照準(zhǔn)部可以一起轉(zhuǎn)動。照準(zhǔn)部的下部有一個能插在軸座內(nèi)的豎軸，整個照準(zhǔn)部可在(三)基座

基座是儀器的底座，其上有腳螺旋和連接板。測量時必須將三腳架上的中心螺旋(連接螺旋)旋進連接板，儀器和三腳架就連接在一起。中心螺旋下端掛上垂球，即指示水平度盤的中心位置。

注意：把軸座固定螺旋和中心螺旋適當(dāng)?shù)匦o(并應(yīng)隨時檢查)，以免發(fā)生摔壞儀器事故。(三)基座4.2.2光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置和讀數(shù)方法

(一)單平板玻璃測微器及其讀數(shù)方法

度盤分劃像的位移量可用測微盤的轉(zhuǎn)動量測定。讀數(shù)轉(zhuǎn)動測微輪，使度盤分劃線精確地平分雙指標(biāo)線度數(shù)和整30′數(shù)在度盤上讀出分數(shù)和秒數(shù)在測微盤上讀出測微盤每小格為20″，約能估讀到五分之一格4.2.2光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置和讀數(shù)方法(一

(一)單平板玻璃測微器及其讀數(shù)方法

度盤分劃像的位移量可用測微盤的轉(zhuǎn)動量測定。測微盤豎盤讀數(shù)水平盤讀數(shù)(一)單平板玻璃測微器及其讀數(shù)方法測微盤豎盤讀J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)HzVHz＝213°12′24″V＝？J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)HzVHz＝213°12′24″V＝？(二)測微尺讀數(shù)裝置及其讀數(shù)方法采用測微尺讀數(shù)裝置。度盤上每一格為1°。 測微尺的總長度等于度盤每格(1°)的寬度，而測微尺分成60個小格，故每一小格代表1′。讀數(shù)以測微尺的零分劃線為起始線度數(shù)在度盤上讀出不足1°的讀數(shù)，在測微尺上讀出測微尺分成60個小格，每一小格代表1′(二)測微尺讀數(shù)裝置及其讀數(shù)方法讀數(shù)以測微尺的零分劃線為起測微尺的總長度等于度盤每格(1°)的寬度，而測微尺分成60個小格，故每一小格代表1′。水平盤讀數(shù)豎盤讀數(shù)測微尺的總長度等于度盤每格(1°)的寬度，而測微尺分成60個4.2.3光學(xué)經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的幾何條件

一臺完善的經(jīng)緯儀，其各條軸線之間應(yīng)滿足以下主要幾何條件，即三軸相互垂直條件：①水平度盤的水準(zhǔn)管軸(LL)應(yīng)垂直于豎軸(VV)；②視準(zhǔn)軸(CC)應(yīng)垂直于水平軸(HH)；③水平軸(HH)應(yīng)垂直于豎軸(VV)。水準(zhǔn)管軸豎軸V視準(zhǔn)軸水平軸4.2.3光學(xué)經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的幾何條件一臺完善的經(jīng)緯§4-3

水平角觀測

如圖,欲測BA、BC兩方向間的水平角∠ABC,則安置儀器于B點(該點稱為測站點或測站)進行觀測?！?-3水平角觀測如圖,欲測BA、BC兩方向間的

4.3.1經(jīng)緯儀的安置經(jīng)緯儀的安置，包括對中和整平兩個內(nèi)容。

1、對中

目的：是把儀器中心安置在測站點O的鉛垂線上。

做法： A：先張開三腳架，掛上垂球(垂球線打活結(jié))，將三腳架的一條腿插穩(wěn)于B點附近的適當(dāng)位置。4.3.1經(jīng)緯儀的安置

B：再用兩手握住三腳架的另外兩條腿移動，使垂球尖大致對準(zhǔn)B點木樁上的小釘，并使三腳架頭大致放平，同時，將這兩條腿也插穩(wěn)。C：然后安上儀器，擰上中心螺旋(暫不完全擰緊)，適當(dāng)移動基座使垂球尖精確對準(zhǔn)B點。在一般的測量工作中，要求對中誤差不應(yīng)大于3mm。D：最后將中心螺旋適當(dāng)上緊，以防儀器從三腳架上摔下來。

B：再用兩手握住三腳架的另外兩條腿移動，使垂球尖大致對準(zhǔn)B

2、整平目的：使儀器豎軸豎直、水平度盤水平。做法：

(1)轉(zhuǎn)動腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中，進行儀器的初步整平。(2)轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，使水平度盤上的水準(zhǔn)管平行于任意兩個腳螺旋的連線，按照左手拇指規(guī)則以相反方向旋轉(zhuǎn)兩腳螺旋，使氣泡居中(如圖a)。

2、整平(3)再旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，使水準(zhǔn)管轉(zhuǎn)動90°，再旋轉(zhuǎn)另一腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中(如圖b)。(3)再旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，使水準(zhǔn)管轉(zhuǎn)動90°，再旋轉(zhuǎn)另一腳(4)反復(fù)幾次，直到水準(zhǔn)管在兩個位置氣泡都居中為止。一般要求氣泡偏離中點不超過一格即可。有的光學(xué)經(jīng)緯儀裝有光學(xué)對中器，使對中比較精確。與垂球相比，可使對中精度從3mm提高到0.5mm。(4)反復(fù)幾次，直到水準(zhǔn)管在兩個位置氣泡都居中為止。光學(xué)對中的方法： A：用上述方法將三腳架插緊； B：裝上儀器用腳螺旋進行對中，再通過升降三腳架使圓水準(zhǔn)器氣泡居中；光學(xué)對中的方法：D：用儀器上的水準(zhǔn)管及光學(xué)對中器，進行精確整平和對中(這時因移動量已很小，可稍微轉(zhuǎn)動腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中)。

C：這時，儀器可能又不對中了，稍微松動中心螺旋，在架頭上平移儀器，使儀器對中。反復(fù)一、二次，直到在光學(xué)對中器目鏡中見到地面上的測站點在對中器的圓圈內(nèi)為止。D：用儀器上的水準(zhǔn)管及光學(xué)對中器，進行精

4.3.2測回法測水平角水平角的觀測方法，根據(jù)觀測條件、精度要求和使用儀器的不同，分為測回法、復(fù)測法、全圓測回法和方向觀測法。 這里只介紹常用而簡便的測回法。測回法：(1)在A、B兩目標(biāo)點上立好標(biāo)桿(測釬)，將經(jīng)緯儀安置于測站點O處。

4.3.2測回法測水平角(2)盤左照準(zhǔn)(即正鏡位置：觀測時豎盤在望遠鏡的左邊)，用望遠鏡大致瞄準(zhǔn)A點上的標(biāo)桿；然后，用微動螺旋使望遠鏡精確地瞄準(zhǔn)A點，讀取水平度盤讀數(shù)a１。(3)松開水平制動扳鈕，按順時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，用上述方法精確瞄準(zhǔn)B點，讀取水平度盤讀數(shù)b１。(2)盤左照準(zhǔn)(即正鏡位置：觀測時豎盤在望遠鏡的左邊

望遠鏡視準(zhǔn)軸從OA方向轉(zhuǎn)到OB方向時，指標(biāo)線在水平度盤上所走的角值β，就是所要測量的水平角，得：β左=b１－a１按上述程序測量水平角一次，稱為半測回。

望遠鏡視準(zhǔn)軸從OA方向轉(zhuǎn)到OB方向時，指標(biāo)線在水平度

為了校核測量成果，消除儀器誤差，以便得到更精確的角值，要用盤右位置(又稱倒鏡位置，即在觀測時，豎盤在望遠鏡的右邊)再觀測一次，即：(4)倒轉(zhuǎn)望遠鏡，使豎盤位于盤右位置。這次，用望遠鏡先精確瞄準(zhǔn)B點，讀取水平度盤讀數(shù)b２。

(5)松開水平制動扳鈕，逆時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，用望遠鏡精確瞄準(zhǔn)A點，讀取水平度盤讀數(shù)a２，則：為了校核測量成果，消除儀器誤差，以便得到更精確β右=b2－a2

按正鏡先測的叫上半測回，按倒鏡后測的叫下半測回，上、下兩個半測回合在一起，稱為一個測回。按《城市測量規(guī)范》(下稱《規(guī)范》)規(guī)定，當(dāng)用6″級經(jīng)緯儀觀測時，如兩個半測回所測水平角的角度差值不超過40″時，可取其平均值作為β角的觀測結(jié)果，如不符合要求，應(yīng)重測。β右=b2－a2 按正鏡先測的叫上半測回，按倒4經(jīng)緯儀測量課件§4-4豎直角觀測

4.4.1豎直角測量原理豎直角：同一豎直面內(nèi)視線與水平線間的夾角。其角值為0°～±90°。

視線在水平線之上，豎直角為“正”，稱仰角；視線在水平線之下，豎直角為“負”，稱俯角。

豎直角測量的角值是度盤上兩個方向讀數(shù)之差?！?-4豎直角觀測與水平角不同的是豎直角的兩個方向中，必有一個是水平方向。 在觀測豎直角時，只觀測目標(biāo)點一個方向并讀數(shù)就可算得該目標(biāo)點的豎直角。與水平角不同的是豎直角的兩個方向中，必有一個是水平4.4.2

豎盤裝置的構(gòu)造豎盤裝置構(gòu)造豎直度盤（豎盤）指標(biāo)水準(zhǔn)管指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋固定在望遠鏡旋轉(zhuǎn)軸(橫軸)的一端，隨望遠鏡一起在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動玻璃制成，刻劃的注記有順時針方向和逆時針方向兩種，一般為全圓式注記指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后，指標(biāo)即處于正確位置；此時，如望遠鏡視準(zhǔn)軸水平，豎盤讀數(shù)則應(yīng)為90°的整數(shù)倍(即0°、90°、180°、270°中的一個)4.4.2豎盤裝置的構(gòu)造豎盤裝置構(gòu)造豎直度盤（豎盤）指標(biāo)

作為豎盤讀數(shù)用的指標(biāo)裝置，和指標(biāo)水準(zhǔn)管、指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋連在一起的，它們不隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動。指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后，指標(biāo)即處于正確位置。觀測時，必須用豎盤指標(biāo)微動螺旋，使指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，然后才能讀數(shù)。作為豎盤讀數(shù)用的指標(biāo)裝置，和指標(biāo)水準(zhǔn)管、指標(biāo)水 豎盤刻畫注記有順時針方向(圖a)和逆時針方向(圖b) 豎盤刻畫注記有順時針方向(圖a)和逆時針方向(圖b)

豎盤指標(biāo)自動歸零裝置(即自動補償裝置)。它取消了指標(biāo)水準(zhǔn)管和指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，而增加了一個補償器。把儀器整平后就可以讀得相當(dāng)于指標(biāo)處于正確位置的豎盤讀數(shù)。豎盤指標(biāo)自動歸零裝置(即自動補償裝置)。它取

4.4.3豎直角的觀測和計算

用盤左和盤右各觀測一次，稱為一個測回。這樣可以減小誤差、提高觀測精度。

豎直角的觀測和計算方法：(1)安置經(jīng)緯儀，用盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)點B，使十字絲橫絲切于目標(biāo)頂端（如圖），轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，進行讀數(shù)。設(shè)盤左讀數(shù)L記入豎直角觀測記錄手。4.4.3豎直角的觀測和計算十字絲橫絲切于目標(biāo)頂端十字絲橫絲切于目標(biāo)頂端(2)倒轉(zhuǎn)望遠鏡，用盤右位置再瞄準(zhǔn)B點，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后，進行盤右讀數(shù)R。(2)倒轉(zhuǎn)望遠鏡，用盤右位置再瞄準(zhǔn)B點，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)

(3)計算豎直角δ。豎直角δ是觀測目標(biāo)的讀數(shù)與望遠鏡視準(zhǔn)軸水平時的豎盤讀數(shù)(即0°、90°、180°、270°)之差。但哪個是被減數(shù)，哪個是減數(shù)，則應(yīng)按豎盤的注記形式來確定。豎直角計算：

1）在觀測之前，將望遠鏡大致放平，讀取豎盤讀數(shù)。 2）然后將望遠鏡上仰： ——若讀數(shù)增大，則豎直角等于瞄準(zhǔn)目標(biāo)時的讀數(shù)減去視線水平時的讀數(shù)；(3)計算豎直角δ。豎直角δ是觀測目標(biāo)的讀數(shù)與望遠鏡——若讀數(shù)減小，則豎直角等于視線水平時的讀數(shù)減去瞄準(zhǔn)目標(biāo)時的讀數(shù)。

如果在一個測站上觀測多個方向的豎直角，則在盤左順時針依次照準(zhǔn)各目標(biāo)，而在盤右時，逆時針依次照準(zhǔn)各目標(biāo)，讀數(shù)、記錄方法同上?！糇x數(shù)減小，則豎直角等于視線水平時的讀數(shù)減去瞄準(zhǔn)目標(biāo)時4.4.4豎盤指標(biāo)差

上述豎直角的計算，基于假設(shè)：當(dāng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，指標(biāo)應(yīng)處于正確位置。此時，豎盤讀數(shù)應(yīng)為90°或270°。

豎盤指標(biāo)差（x）：當(dāng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，指標(biāo)并不恰好指向90°或270°，而與正確位置相差一個小角度x。

指標(biāo)差產(chǎn)生的原因——指標(biāo)水準(zhǔn)管未校正完善。4.4.4豎盤指標(biāo)差

以順時針注記的豎盤為例——當(dāng)視準(zhǔn)軸水平、指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，由于指標(biāo)差x的存在，豎盤盤左讀數(shù)為90°＋x，則正確的豎直角應(yīng)為：

δ＝（90°＋x)－L=δＬ＋x 同樣，盤右時正確的豎直角應(yīng)為：

δ＝Ｒ－（270°＋x)=δＲ－x 以順時針注記的豎盤為例——當(dāng)視準(zhǔn)軸水平、指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中用正倒鏡觀測取平均數(shù)可以消除豎盤指標(biāo)的影響。 將上兩式相加并除以2，得：δ=(δＬ＋δＲ）/2用正倒鏡觀測取平均數(shù)可以消除豎盤指標(biāo)的影響。 將上兩式相加并

§4-5三角高程測量

三角高程測量：根據(jù)兩點間的水平距離(或傾斜距離)和豎直角計算兩點間的高差。已知A點高程為HＡ，欲測定B點高程HＢ?！?-5三角高程測量已知A點高程為HＡ，欲測定B點高程

在A點安置經(jīng)緯儀，在B點豎立標(biāo)桿，用望遠鏡中絲瞄準(zhǔn)標(biāo)桿的頂點，測得豎直角δ；

量取經(jīng)緯儀的水平軸到A點的高度，稱為儀器高（i）；量取標(biāo)桿頂部到B點的高度，稱為覘桿高（v）。在A點安置經(jīng)緯儀，在B點豎立標(biāo)桿，用望遠鏡中絲瞄距離大于300m時，考慮地球曲率和大氣折光影響距離大于300m時，考慮地球曲率和大氣折光影響

三角高程測量一般應(yīng)進行往返觀測（對向觀測），由A向B觀測(直覘)，由B向A觀測(反覘)。

對向觀測作用：消除地球曲率和大氣折光的影響。 三角高程測量一般應(yīng)進行往返觀測（對向觀測），由A向B§4-6視距測量

視距測量：利用望遠鏡內(nèi)的視距絲和視距尺,同時測定兩點間的水平距離和高差。

優(yōu)點：操作簡便、速度快、不受地形起伏的限制等。

缺點：精度低，一般僅能達到1/300的精度。應(yīng)用范圍：能滿足測定碎部點位置的精度要求，廣泛應(yīng)用于地形測量及其他低精度距離測量中。

主要儀器和工具：經(jīng)緯儀和視距尺(或水準(zhǔn)尺)；視距尺的刻劃與水準(zhǔn)尺基本相同。

§4-6視距測量

4.6.1視距測量原理

1、視線水平時的視距公式

如圖，測定A、B兩點間的水平距離l和高差h。在A點安置經(jīng)緯儀，在B點立視距尺。使望遠鏡視線水平，瞄準(zhǔn)B點視距尺，視線與視距尺垂直。4.6.1視距測量原理 如圖，測定A、B兩點間δ-儀器中心到物鏡的距離；f-物鏡焦距；l′-焦點F至視距尺距離；

S-上下兩視距絲m、n(即望遠鏡縱十字絲上的上下兩根短橫刻劃線)在視距尺上的尺間隔。δ-儀器中心到物鏡的距離；4經(jīng)緯儀測量課件

2、視線傾斜時(如下圖)的視距公式2、視線傾斜時(如下圖)的視距公式

4.6.2視距測量方法

測A、B兩點間的水平距離和高差，測量步驟如下： (1)在A點安置經(jīng)緯儀，進行對中、整平，并量取儀器高i;

(2)用望遠鏡瞄準(zhǔn)B點上的視距尺，讀取上絲、中絲(v)和下絲讀數(shù)，然后用微動螺旋使指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，再讀取豎盤讀數(shù)。(3)計算尺間隔S及豎直角δ，按求水平距離的公式和用視距表示的三角高差計算公式計算水平距離和高差。

4.6.2視距測量方法§4-7全站儀簡介全站儀又名電子速測儀工作原理：利用望遠鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)，然后借助某種形式的度盤讀取方向值。新特點：A：小型光電測距裝置與經(jīng)緯儀相結(jié)合，構(gòu)成了三維測量系統(tǒng)； B：用光電掃描度盤替代光學(xué)玻璃度盤； C：運用微處理機對測量過程和測量數(shù)據(jù)的現(xiàn)場處理實施控制；§4-7全站儀簡介D：利用傾斜傳感器對豎直角的剩余傾斜值進行自動改正； E：具有液晶數(shù)字顯示測量值； F：電子數(shù)據(jù)自動記錄裝置。

全站儀集測角、測距于一體，由微處理機控制能自動進行測距、測角，能自動歸算水平距離、高差和坐標(biāo)等，還能進行施工放樣，能自動記錄觀測數(shù)據(jù)。

獨立觀測值：斜距、水平方向值和垂直角。其他數(shù)據(jù)如平距、高差、坐標(biāo)等可由全站儀內(nèi)的微處理機計算而得。D：利用傾斜傳感器對豎直角的剩余傾斜值進行自動改正拓普康GTS-100N

索佳130R測角精度2"

5"測距精度±(2+2ppm×D)mm測角精度1"2"5"測距精度±(2+2ppm×D)mm

拓普康GTS-100N索佳130R測角精度2"5"徠卡TPS1200南方NTS-960徠卡TPS1200南方NTS-960復(fù)習(xí)思考題:1、什么叫水平角?什么叫豎直角?2、觀測水平角時,對中和整平的目的是什么?試述光學(xué)經(jīng)緯儀的對中和整平方法。3、經(jīng)緯儀應(yīng)滿足哪些幾何條件?如滿足上述條件后,當(dāng)儀器整平后縱向旋轉(zhuǎn)望遠鏡時,視準(zhǔn)軸掃出的應(yīng)是一個什么面?4、試繪圖舉例說明DJ6-I型和經(jīng)III型兩種經(jīng)緯儀讀數(shù)設(shè)備的讀數(shù)方法。復(fù)習(xí)思考題:左324°00′54″右144°01′06″左143°43′12″右323°43′00″ACB作業(yè):測回法觀測水平角β的盤左、盤右讀數(shù)如下圖，請?zhí)顚懴卤聿⒂嬎悝陆侵?。測站目標(biāo)豎盤位置水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值備注AC左324°00′54″179°42′18″179°42′18″B143°43′12″C右144°01′06″179°41′54″B323°43′00″左324°00′54″右144°01′06″左143°5、何謂豎盤指標(biāo)差?豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管有何作用?用圖表示經(jīng)Ⅲ型及DJ6-I型經(jīng)緯儀豎盤注記的式樣,并寫出用δL和δR計算指標(biāo)差x和豎直角δ的公式.6、角度測量為什么要用正倒鏡觀測?經(jīng)Ⅲ型:盤左δL=90°-L盤右δR=R-270°δ=(δL+δR)/2X=(δR-δL)/2DJ6-I型:盤左δL=L-90°盤右δR=270-Rδ=(δL+δR)/2X=(δL-δR)/25、何謂豎盤指標(biāo)差?豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管有何作用?用圖表示經(jīng)Ⅲ型及β本章重點：水平角，水平角觀測已知AB邊的坐標(biāo)方位角αBA=305°10′24″，求BC邊的坐標(biāo)方位角αBC，根據(jù)前章的定義和公式：αBC=αBA+β因此求未知邊的坐標(biāo)方位角轉(zhuǎn)換為測量水平角β。使用經(jīng)緯儀測量水平角的步驟：(1)在A、C兩目標(biāo)點上立好標(biāo)桿(測釬)，將經(jīng)緯儀安置于測站點B處。(2)盤左照準(zhǔn)(即正鏡位置：精確地瞄準(zhǔn)A點，讀取水平度盤讀數(shù)a１。(3)松開水平制動扳鈕，按順時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，用上述方法精確瞄準(zhǔn)C