《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院1第三章經(jīng)緯儀及其使用Unit3TheodoliteandtheUsage《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院2

水平角測(cè)量原理

TheMeterageofhorizontalAngle

Principle

J6型光學(xué)經(jīng)緯儀

J6OpticsTheodolite

水平角測(cè)量

TheMeterageofHorizontalAngle

豎直角測(cè)量

TheMeterageofErectAngle

經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正

TheInspectionandEmendationofTheodolite

經(jīng)緯儀測(cè)角注意事項(xiàng)

TheNoticeofMeasuredAnglebyTheodolite

DJD2-PG型電子經(jīng)緯儀

DJD2-GP

ElectronTheodolite

《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院3

§3.1水平角測(cè)量原理

§3.1TheMeterageofhorizontalAnglePrinciple（一）水平角定義：空間相交的兩條直線（OA、OB）在同一水平面的投影所夾的角，用“β”表示?！端こ虦y(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院4（二）水平角測(cè)量原理：

1、假設(shè)有一能安置成水平的順時(shí)針方向刻劃的圓盤，其圓心處在過交點(diǎn)O點(diǎn)的鉛垂線上任意位置O’上；

2、另外有一瞄準(zhǔn)設(shè)備，能分別瞄準(zhǔn)A、B點(diǎn)，過OA、OB的豎直面與圓盤的交線，在圓盤上的讀數(shù)分別為m、n；

3、水平角計(jì)算公式：∠AOB=β=n-m；

4、角值為0°～360°《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院5水平角：

∠AOB=β（三）經(jīng)緯儀的必要條件：1.儀器的中心必須位于角頂?shù)你U垂線上。2.照準(zhǔn)部設(shè)備（望遠(yuǎn)鏡）要能上下、左右轉(zhuǎn)動(dòng)，上下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所形成的是豎直面。3.要具有一個(gè)有刻劃的度盤，并能安置成水平位置。4.要有讀數(shù)設(shè)備，讀取投影方向的讀數(shù)。《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院6§3.2J6型光學(xué)經(jīng)緯儀

§3.2J6OpticsTheodolite一、經(jīng)緯儀的概述

TheSummarizeofTheodolite經(jīng)緯儀的發(fā)展:

游標(biāo)經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀金屬度盤、光學(xué)度盤、編碼度盤、光柵度盤經(jīng)緯儀的代號(hào)：DJ1、DJ2、DJ6、DJ10等“D”和“J”—大地測(cè)量和經(jīng)緯儀的漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母,“6″”和“2″”—儀器的精密度，測(cè)回方向觀測(cè)中誤差不超過±6″和±2″

，在工程中常用DJ2、DJ6型經(jīng)緯儀，一般簡(jiǎn)稱J2

、J6經(jīng)緯儀?！端こ虦y(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院11（一）照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部制動(dòng)及微動(dòng)螺旋照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)、微動(dòng)螺旋支架與橫軸豎直度盤豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋讀數(shù)顯微鏡豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管反光鏡二、經(jīng)緯儀的構(gòu)造

《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院12望遠(yuǎn)鏡

結(jié)構(gòu)：物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲、視準(zhǔn)軸、橫軸目鏡調(diào)焦透鏡C十字絲橫絲縱絲視距絲物鏡《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院13視準(zhǔn)軸：十字絲交點(diǎn)和物鏡光心的連線(CC)。橫軸：望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸的幾何中心線(HH)。調(diào)焦透鏡作用：為了使物體清楚地成像在十字絲平面上。調(diào)焦方法:目鏡調(diào)焦使十字絲看得最清楚。物鏡調(diào)焦使物象清晰。視差：當(dāng)人眼在目鏡上下移動(dòng)，目標(biāo)像和十字絲有相對(duì)晃動(dòng)的現(xiàn)象稱視差。產(chǎn)生原因：目標(biāo)像不落在十字絲分劃板上。視差影響：影響照準(zhǔn)精度導(dǎo)致觀測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。消除方法：反復(fù)調(diào)焦，直至物像清晰?！端こ虦y(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院14（二）水平度盤部分水平度盤：用光學(xué)玻璃制成的圓盤，其上刻有0°～360°順時(shí)針注記的分劃線，用來度量水平角；測(cè)角時(shí)，不隨照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)。水平度盤轉(zhuǎn)動(dòng)裝置：控制水平度盤的旋轉(zhuǎn)，使度盤轉(zhuǎn)到所需位置。度盤變換手輪《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院15（三）基座部分：1、軸座：用來支撐儀器；2、基座連接螺旋：用來連接軸座與腳架；3、腳螺旋：用來整平儀器；4、軸座固定螺旋：用來連接軸座和照準(zhǔn)部；5、圓水準(zhǔn)器：用來粗平儀器。《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院16《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院17（一）分微尺測(cè)微器及其讀數(shù)方法1、分微尺測(cè)微器“H”或“－”表示水平盤讀數(shù)；“V”或“⊥”表示豎直度盤讀數(shù)。每個(gè)讀數(shù)窗里有一刻有分成60小格的分微尺，其長(zhǎng)度為1°，則每一小格為1′，可估讀到0.1′。三、光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法TheOpticsTheodoliteReadingMethod《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院182、讀數(shù)方法：(1)先讀取分微尺60小格區(qū)間內(nèi)的度盤分劃線的度數(shù)；(2)再讀取分微尺0分劃至該度分劃所在分微尺上的分?jǐn)?shù)；(3)計(jì)算以上二數(shù)之和為讀數(shù)窗的角度讀數(shù)(°′″)。如圖中：水平度盤角度是：

215°06.5′(215°06′30″)，豎直度盤角度是：

78°52.4′(即78°52′24″)。

《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院19《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院20（二）單平行玻璃測(cè)微器及其讀數(shù)方法儀器外型見圖3-5，水平度盤、豎直度盤及測(cè)微器的像見圖3-6。水平度盤刻劃從0°-360°共720格，每格30′，測(cè)微器從0′-30′共90格，每格20″，可估讀到1/4格（5″）。讀數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微手輪，光路中的平行玻璃隨著移動(dòng)，度盤和測(cè)微器的影像也跟著移動(dòng)，直至度盤分劃線精確的平分雙指標(biāo)線，按雙指標(biāo)線所夾的度盤分劃線讀取度數(shù)和30′的整分?jǐn)?shù)，不足30′的讀數(shù)從測(cè)微器中讀出。如圖所示：水平度盤讀數(shù)為122°30′+07′20″=122°37′20″豎直度盤讀數(shù)為：87°+19′30″=87°19′30″

《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院21°《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院22§3.3DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀

§3.3TheDJ2OpticsTheodolite一、儀器構(gòu)造與DJ6基本相同，讀數(shù)裝置和讀數(shù)方法不同。二、讀數(shù)裝置采用換像手輪和各自的反光鏡進(jìn)行像的轉(zhuǎn)換，采用對(duì)徑符合數(shù)字讀數(shù)設(shè)備。見課本31頁(yè)圖3-8。此處從略?！端こ虦y(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院23§3.4DJD2-PG型電子經(jīng)緯儀

§3.4TheDJD2-PGElectronTheodolite一、使用說明

1）顯示器及操作鍵

顯示器標(biāo)記圖操作面板及操作鍵圖《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院24《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院25《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院26二、使用方法1、開機(jī)，接通電源，顯示器上的全部符號(hào)顯示約兩秒，然后顯示要求垂直角置零的符號(hào)。2、旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡使垂直角置零。若顯示SET表示沒有經(jīng)過水平位，若顯示b表示經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部沒有整平。《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院27三、水平角測(cè)量《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院28重復(fù)測(cè)量模式《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院29《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院30四、豎直角測(cè)量《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院31五、功能設(shè)置

1）同時(shí)按R/L鍵和V%鍵，進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，顯示的五種功能分別對(duì)應(yīng)于以下5個(gè)按鍵：

①按R/L鍵，變換顯示最小讀數(shù)值1″或5″；②按V%鍵，變換顯示水平角度為360°或400°格制；③按HOLD鍵，設(shè)置經(jīng)緯儀自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)間為20分、30分或0（不關(guān)機(jī)）；④按0SET鍵，設(shè)置豎直度盤注記模式為：Ua為順時(shí)針增大天頂角（空間直線與鉛垂線反方向直線的夾角），Ub為逆時(shí)針增大常規(guī)角，Uc為水平時(shí)0，直接讀豎直角模式；⑤按FUNC鍵，變換傾斜補(bǔ)償TILT功能為打開或關(guān)閉模式。

2）同時(shí)按HOLD和0SET鍵進(jìn)入顯示豎直角自動(dòng)補(bǔ)償值狀態(tài)，再次同時(shí)按此兩鍵退出?！端こ虦y(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院32一、經(jīng)緯儀的安置TheInstallationofTheodolite

（一）準(zhǔn)備工作：⑴調(diào)節(jié)腳架高度適中，將三腳架的三條腿等長(zhǎng)；⑵打開三腳架使三個(gè)腳架的三個(gè)腳大致呈等邊三角形，并安置在測(cè)站點(diǎn)的周圍，使三個(gè)腳到測(cè)站點(diǎn)的距離大致相等；⑶使架頭大致水平，連接好儀器?！?.5水平角測(cè)量

§3.5TheMeterageofHorizontalAngle《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院33（二）對(duì)中和整平⑴對(duì)中目的：使水平度盤中心與測(cè)點(diǎn)站在同一鉛垂線上。方法：光學(xué)對(duì)中和垂球?qū)χ?/p>

移動(dòng)腳架，對(duì)中測(cè)站點(diǎn)，一個(gè)腳固定，移另外兩腳或?qū)⑷_架做等距離平移。限差≤3mm步驟：對(duì)中→粗平儀器→精平儀器→平移儀器《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院34光學(xué)對(duì)中《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院35垂球?qū)χ胁襟E：

粗略對(duì)中：移動(dòng)三腳架，使垂球尖離測(cè)站中心12cm內(nèi)；

精確對(duì)中：稍微松開中心螺絲，在腳架頭上移動(dòng)(不能旋轉(zhuǎn))儀器，使垂球尖精確對(duì)中測(cè)站標(biāo)志中心，旋緊中心螺絲。

注意腳架頭首先要放平，三個(gè)腳螺旋基本等高；

腳架適當(dāng)踩實(shí)；

垂球尖盡量接近標(biāo)志，便于判斷。36⑵粗平儀器：升降架腿使圓氣泡居中（或使長(zhǎng)氣泡大致居中）；37⑵粗平儀器：升降架腿使圓氣泡居中（或使長(zhǎng)氣泡大致居中）；38⑵粗平儀器：升降架腿使圓氣泡居中（或使長(zhǎng)氣泡大致居中）；39⑵粗平儀器：升降架腿使圓氣泡居中（或使長(zhǎng)氣泡大致居中）；40⑵粗平儀器：升降架腿使圓氣泡居中（或使長(zhǎng)氣泡大致居中）；41⑵粗平儀器：升降架腿使圓氣泡居中（或使長(zhǎng)氣泡大致居中）；42⑵粗平儀器：升降架腿使圓氣泡居中（或使長(zhǎng)氣泡大致居中）；43⑶精平儀器：用腳螺旋使長(zhǎng)氣泡居中。步驟：①先使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管與兩個(gè)腳螺旋連線平行，相向轉(zhuǎn)動(dòng)這兩個(gè)腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中。44

⑶精平儀器：用腳螺旋使長(zhǎng)氣泡居中。步驟：①先使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管與兩個(gè)腳螺旋連線平行，相向轉(zhuǎn)動(dòng)這兩個(gè)腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中。45

⑶精平儀器：用腳螺旋使長(zhǎng)氣泡居中。步驟：①先使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管與兩個(gè)腳螺旋連線平行，相向轉(zhuǎn)動(dòng)這兩個(gè)腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中。46

⑶精平儀器：用腳螺旋使長(zhǎng)氣泡居中。步驟：②將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)90°，使水準(zhǔn)管與原先位置垂直，轉(zhuǎn)動(dòng)第三個(gè)腳螺旋使氣泡居中。47

⑶精平儀器：用腳螺旋使長(zhǎng)氣泡居中。步驟：②將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)90°，使水準(zhǔn)管與原先位置垂直，轉(zhuǎn)動(dòng)第三個(gè)腳螺旋使氣泡居中。48

⑶精平儀器：用腳螺旋使長(zhǎng)氣泡居中。步驟：②將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)90°，使水準(zhǔn)管與原先位置垂直，轉(zhuǎn)動(dòng)第三個(gè)腳螺旋使氣泡居中。49⑷平移儀器：松開中心連接螺旋，直線平移儀器，光學(xué)對(duì)中測(cè)站點(diǎn)；⑸反復(fù)進(jìn)行⑶、⑷兩項(xiàng)，直到氣泡在任何方向均居中，且又光學(xué)對(duì)中為止。50（三）瞄準(zhǔn)⑴目鏡調(diào)焦：使十字絲清晰；⑵初步瞄準(zhǔn)：照門→準(zhǔn)星→目標(biāo)（三點(diǎn)一線），旋緊制動(dòng)螺旋；⑶物鏡調(diào)焦：使目標(biāo)清晰，消除視差；⑷精確照準(zhǔn)：旋轉(zhuǎn)微動(dòng)螺旋，使十字絲縱絲精確照準(zhǔn)目標(biāo)；51（三）瞄準(zhǔn)⑴目鏡調(diào)焦：使十字絲清晰；⑵初步瞄準(zhǔn)：照門→準(zhǔn)星→目標(biāo)（三點(diǎn)一線），旋緊制動(dòng)螺旋；⑶物鏡調(diào)焦：使目標(biāo)清晰，消除視差；⑷精確照準(zhǔn)：旋轉(zhuǎn)微動(dòng)螺旋，使十字絲縱絲精確照準(zhǔn)目標(biāo)；52（三）瞄準(zhǔn)⑴目鏡調(diào)焦：使十字絲清晰；⑵初步瞄準(zhǔn)：照門→準(zhǔn)星→目標(biāo)（三點(diǎn)一線），旋緊制動(dòng)螺旋；⑶物鏡調(diào)焦：使目標(biāo)清晰，消除視差；⑷精確照準(zhǔn)：旋轉(zhuǎn)微動(dòng)螺旋，使十字絲縱絲精確照準(zhǔn)目標(biāo)；《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院53二、水平角測(cè)量方法

TheMethodofHorizontalAngle

（一）測(cè)回法⑴適用性：適用于觀測(cè)兩個(gè)方向之間的單角。

⑵觀測(cè)步驟：

盤左位置：豎盤在望遠(yuǎn)鏡左側(cè)。

盤右位置：豎盤在望遠(yuǎn)鏡右側(cè)《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院54(1)先將經(jīng)緯儀豎盤放在盤左位置(又稱正鏡位置)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，使望遠(yuǎn)鏡大致瞄準(zhǔn)A點(diǎn)上的標(biāo)桿。然后，擰緊水平制螺旋，用微動(dòng)螺旋使望遠(yuǎn)鏡精確地瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，讀取水平度盤讀數(shù)A左(2)松開水平制動(dòng)螺旋，順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，用上述方法精確瞄準(zhǔn)B點(diǎn)，讀水平度盤讀數(shù)B左,β左=B左－A左

按上述程序測(cè)量水平角一次，稱為上半測(cè)回?！端こ虦y(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院55(3)倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，使豎盤位于盤右位置，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡精確瞄準(zhǔn)B點(diǎn)，讀水平度盤讀數(shù)B右。(4)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，精確瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，讀取水平度盤讀數(shù)A右，按3、4程序測(cè)量水平角稱為下半測(cè)回。則：β右=B右－A右上下半測(cè)回角值差不大于±36″時(shí)：取其平均值作為一測(cè)回的角值。

即：β=（β左+β右）/2

注意：實(shí)際工作中需測(cè)若干測(cè)回，各測(cè)回觀測(cè)角值之差稱為測(cè)回差，一般不大于24″，此外為了削弱度盤刻劃誤差的影響，各測(cè)回的起始讀數(shù)應(yīng)加以變換。變換值按180°/n（n為計(jì)劃觀測(cè)的測(cè)回?cái)?shù)）計(jì)算。

《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院56測(cè)站豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)半測(cè)回角值一測(cè)回平均值備注°′″°′″°′″O左A0001212020241202021B1202036右B30021061202018A180004857

（二）全圓測(cè)回法

一個(gè)測(cè)站上的觀測(cè)方向大于兩個(gè)時(shí)，稱為全圓測(cè)回法。具體步驟為：1、盤左位置，瞄準(zhǔn)起始方向目標(biāo)A讀數(shù)，然后順時(shí)針方向依次瞄準(zhǔn)目標(biāo)B、C、D點(diǎn)、最后又瞄準(zhǔn)A點(diǎn)并讀數(shù)，稱為歸零，上半測(cè)回觀測(cè)完畢。在半測(cè)回中兩次瞄準(zhǔn)起始方向的讀數(shù)之差稱為歸零差。檢查歸零差是否超限（要求≤±18″），否則重測(cè)。

《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院582、盤右位置，瞄準(zhǔn)起始方向目標(biāo)A讀數(shù)，然后逆時(shí)針方向依次瞄準(zhǔn)目標(biāo)D，C、B、A并讀數(shù)，完成下半測(cè)回觀測(cè)。檢查歸零差是否超限（要求≤±18″），否則重測(cè)。方向觀測(cè)法：一個(gè)測(cè)站上觀測(cè)方向等于三個(gè)時(shí)，觀測(cè)時(shí)可不作歸零校核，照準(zhǔn)部依次瞄準(zhǔn)各方向后，不再瞄準(zhǔn)起始方向。59測(cè)站測(cè)回?cái)?shù)目標(biāo)盤左讀數(shù)(L)盤右讀數(shù)(R)2C=L－R±180°

盤左盤右平均值歸零方向值各測(cè)回歸零方向平均值°′″°′″″°′″°′″°′″01A001061800112-6（00112）

00109000000000B6248362424830+6624833624721624719C151202433120240151202415119121511913A001121800118-600115(900110)2A9001062700106090010600000B15248303334824+61524827624717C2412030612018+1224120241511914A9001182700112+6900115

水平角值°′″6247198831542084047《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院60§3.6豎直角觀測(cè)

§3.6TheMeterageofErectAngle一、豎直角測(cè)角原理ThePrincipleofTheMeterageofUprightAngle1.豎直角定義:是同一豎直面內(nèi)視線與水平線間的夾角。2.豎直角的特點(diǎn)：角值范圍：-90°～+90°。當(dāng)傾斜視線在水平線之上時(shí)，α為仰角，角值為0°～+90°；當(dāng)傾斜視線在水平線之下時(shí)，α為俯角，角值為-90°～0°《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院61《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院62二、豎直度盤和讀數(shù)系統(tǒng)

ErectPlaneandReadingSystem1、構(gòu)造：（1）豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管；（2）豎盤；（3）豎盤讀數(shù)指標(biāo)；（4）豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋?！端こ虦y(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院632、豎盤構(gòu)造特點(diǎn)

豎盤是一個(gè)玻璃圓盤，按0°～360°的分劃注記，注記形式按度盤刻劃順序不同分為順時(shí)針和逆時(shí)針兩種類型。

圖1《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院64

當(dāng)豎盤水準(zhǔn)管氣泡居中，且望遠(yuǎn)鏡視線水平時(shí)，豎盤讀數(shù)指標(biāo)所指的讀數(shù)應(yīng)為90°的整倍數(shù)即90°或270°、0°或180°。這些讀數(shù)是視線水平時(shí)的讀數(shù)，稱始讀數(shù)（L始、R始）。例如：常用的DJ6（順時(shí)針注記）

圖2在測(cè)量豎直角時(shí)，只要讀出照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)讀數(shù)，簡(jiǎn)稱讀數(shù)，即可求得豎直角?！端こ虦y(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院65

三、豎直角計(jì)算公式1、豎直角計(jì)算公式的確定一般法則：⑴當(dāng)抬高望遠(yuǎn)鏡，豎盤讀數(shù)減少時(shí)，則：

α=視線水平時(shí)讀數(shù)（始讀數(shù)）-照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)讀數(shù)⑵當(dāng)抬高望遠(yuǎn)鏡，豎盤讀數(shù)增加時(shí)，則：

α=照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)讀數(shù)-視線水平時(shí)讀數(shù)（始讀數(shù)）《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院66《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院672、常用的DJ6經(jīng)緯儀（下圖所示）的計(jì)算公式：盤左位置：α左=L始-L讀=90°-L讀盤右位置：α右=R讀-R始=R-270°一測(cè)回豎直角：α=（α左+α右）/2=（R讀-L讀-180°）/2注：用同一儀器觀測(cè)高處目標(biāo)與觀測(cè)低處目標(biāo)的觀測(cè)方法和計(jì)算公式完全一樣《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院68先按上述方法確定豎直角計(jì)算公式，然后按下述步驟觀測(cè)：1、安置儀器于測(cè)站點(diǎn)上O；2、盤左照準(zhǔn)目標(biāo)，使十字絲中絲切目標(biāo)頂部，轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋使氣泡居中，讀豎盤讀數(shù)L讀，計(jì)算αL；3、盤右照準(zhǔn)原目標(biāo)相同部位，轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋使氣泡居中，讀數(shù)R讀，計(jì)算αR；4、計(jì)算一測(cè)回角值：α=（αL+αR）/2=（R-L-180°）/2；5、計(jì)算豎盤指標(biāo)差（見五）。四、豎直角觀測(cè)與計(jì)算《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院69測(cè)站目標(biāo)豎盤位置豎盤讀數(shù)°′″半測(cè)回豎直角°′″指標(biāo)差″一測(cè)回豎直角°′″備注OA左αL=90-LαR=R-270右B左右71123628847009618422634100+184724+184700-61842-61900+184712-61851-12-9《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院70五、豎盤讀數(shù)指標(biāo)差

在豎直角計(jì)算中，當(dāng)視線水平、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤讀數(shù)指標(biāo)應(yīng)處于正確位置，即正好指向90°的整倍數(shù)，如90°或270°，但實(shí)際上這個(gè)條件往往不能滿足。1、豎盤指標(biāo)差：當(dāng)視線水平、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤讀數(shù)指標(biāo)偏離正確位置（即豎盤讀數(shù)不是應(yīng)讀數(shù)90°的整倍數(shù)），其偏離的角度稱為指標(biāo)差，用x表示。x有正負(fù)，一般規(guī)定當(dāng)豎盤讀數(shù)指標(biāo)偏離方向與豎盤注記方向一致時(shí)，取“+”號(hào)，反之取“-”?！端こ虦y(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院712、例：如圖b所示⑴盤左時(shí)：α=90°+x-L=90°-L+x=αL+x①72⑵盤右時(shí)：α=R-(270°+x)=R-270°-x=αR-x②⑶一測(cè)回：α=（①+②）/2=（R-L-180°）/2=（αR+αL）/2

可見，α的計(jì)算不受x的影響，故在豎直角測(cè)量中，用盤左、盤右的方法觀測(cè)取平均值，可消除指標(biāo)差對(duì)豎直角的影響。⑷計(jì)算指標(biāo)差：由②-①得：2x=R+L-360°=αR-αL

則：x=(R+L-360°)/2=(αR-αL)/2《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院73一、經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的幾何條件1、經(jīng)緯儀的主要軸線：照準(zhǔn)部的旋轉(zhuǎn)軸(豎軸)VV

照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸LL、望遠(yuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)軸（橫軸）HH

視準(zhǔn)軸CC。2、經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的幾何條件：⑴LL⊥VV；⑵望遠(yuǎn)鏡十字豎絲⊥HH；⑶CC⊥HH；⑷HH⊥VV；⑸豎盤指標(biāo)差為零；⑹光學(xué)對(duì)點(diǎn)器應(yīng)正確，其光學(xué)垂線與VV重合?！?.7經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正

§3.7TheInspectionandEmendationofTheodolite《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院74二、經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正一般檢查：檢查儀器、腳架各部性能。1、LL⊥VV的檢驗(yàn)與校正：⑴檢驗(yàn)方法：粗平儀器，然后按90°法精平儀器，再轉(zhuǎn)動(dòng)儀器180°，若氣泡不居中，則需校正。⑵校正方法：拔動(dòng)水準(zhǔn)管一端的校正螺絲，使氣泡返回一半，剩下一半用腳螺旋使氣泡居中。反復(fù)進(jìn)行檢驗(yàn)與校正直到氣泡在任何方向均居中為止?！端こ虦y(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院75《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院762、十字豎絲⊥HH的檢驗(yàn)與校正：⑴檢驗(yàn)方法：用十字絲交點(diǎn)照準(zhǔn)遠(yuǎn)處一清晰小點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡的微動(dòng)螺旋，若小點(diǎn)離開十字豎絲，則需校正。⑵校正方法：松開十字絲分劃板座的固定螺絲，轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡筒，使小點(diǎn)始終在豎絲上移動(dòng)為止，然后上緊固定螺絲。773、CC⊥HH的檢驗(yàn)與校正：⑴檢驗(yàn)方法：盤左、盤右分別照準(zhǔn)遠(yuǎn)處水平方向的一目標(biāo)，分別讀出水平度盤讀數(shù)L、R，當(dāng)時(shí)，則需校正。

C—視準(zhǔn)軸誤差，即視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸所偏離的角度。

視準(zhǔn)誤差是由于十字絲交點(diǎn)的位置不正確而產(chǎn)生的

如圖所示，望遠(yuǎn)鏡在盤左位置，瞄準(zhǔn)與儀器同高的目標(biāo)M時(shí)，十字絲交點(diǎn)在正確位置K的讀數(shù)為m，由于十字絲交點(diǎn)偏離了正確位置到K’，視準(zhǔn)軸偏離了一個(gè)角度C，用傾斜的視準(zhǔn)軸瞄準(zhǔn)M時(shí)，望遠(yuǎn)鏡必須要逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度C，此時(shí)的指標(biāo)所指讀數(shù)為m左，比m小了一個(gè)角度C，因此有式①，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡換成盤右位置時(shí)，指標(biāo)從左邊轉(zhuǎn)到右邊，K’轉(zhuǎn)到K的右邊，用它瞄準(zhǔn)M時(shí)，望遠(yuǎn)鏡必須順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一角度C，指標(biāo)所指讀數(shù)比正確讀數(shù)增加了一個(gè)C，即式②，

①

②

由①+②得：由①-②得：79《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院80⑵校正方法：①保持盤右位置，計(jì)算盤右時(shí)正確讀數(shù)：

或②轉(zhuǎn)動(dòng)水平微動(dòng)螺旋使水平度盤讀數(shù)為R正（此時(shí)不照準(zhǔn)目標(biāo)）③松開十字絲目蓋，校正十字絲照準(zhǔn)原目標(biāo)④反復(fù)進(jìn)行，符合為止?！端こ虦y(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院814、HH⊥VV的檢驗(yàn)與校正：⑴檢驗(yàn)方法：①在離墻10-20m處安置儀器，在墻上選一高點(diǎn)P（豎直角大于30），在P點(diǎn)下方放平水準(zhǔn)尺；②盤左、盤右分別照準(zhǔn)P點(diǎn)，固定照準(zhǔn)部將望遠(yuǎn)鏡放底對(duì)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，用豎絲在尺上讀數(shù)分別為a、b，當(dāng)|a-b|≤5mm時(shí)，不需校正，否則需校正。⑵校正方法：①轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部的微動(dòng)螺旋照準(zhǔn)a、b平均讀數(shù)m點(diǎn)，抬高望遠(yuǎn)鏡與P點(diǎn)同高，此進(jìn)十字絲已離開P到P′；②拔動(dòng)橫軸一端校正裝置，使十字絲對(duì)準(zhǔn)P點(diǎn)，反復(fù)進(jìn)行。《水利工程測(cè)量》太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院825、豎盤指標(biāo)差的檢驗(yàn)與校正：⑴檢驗(yàn)方法：整平儀器，盤左、盤右分別照準(zhǔn)目標(biāo)（用十字絲橫絲照準(zhǔn)目標(biāo)的同一位置），使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，分別讀豎盤讀數(shù)L、R，計(jì)算指標(biāo)差x:

當(dāng)x≤1′時(shí)，不需校正，否則需校正。⑵校正方法：①計(jì)算盤右的正確讀數(shù)（應(yīng)讀數(shù)）：②儀器仍照準(zhǔn)目標(biāo)，轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使豎盤讀數(shù)由R改為R正；