第三章角度測量3.1水角度測量原理3.2光學(xué)經(jīng)緯儀3.3水平角觀測3.4豎直角觀測3.5經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正3.6電子經(jīng)緯儀簡介3-1水角度測量原理1.水平角定義從一點(diǎn)到兩目標(biāo)的方向線垂直投影在水平面上的夾角稱水平角。如圖中。2.水平角測量原理在過測站點(diǎn)中心的鉛垂線上任意高度水平地安置一個(gè)度盤，則空間視線在其上的投影線分別截取讀數(shù)a、c，則水平角＝c-a

儀器的必要條件：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)。經(jīng)緯儀的技術(shù)參數(shù)

DJ6經(jīng)緯儀的構(gòu)造

光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及度盤讀數(shù)經(jīng)緯儀的技術(shù)參數(shù)技術(shù)項(xiàng)目一測回水平方向中誤差望遠(yuǎn)鏡有效孔徑不小于望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)不小于水準(zhǔn)管分劃值水平度盤垂直度盤主要用途經(jīng)緯儀等級DJ1DJ2DJ6126二等平面控制測量及精密工程測量60mm40mm40mm30倍28倍26倍6/2mm20/2mm30/2mm10/2mm20/2mm30/2mm三、四等平面控制測量及一般工程測量圖根控制測量及一般工程測量二.DJ6經(jīng)緯儀的構(gòu)造基座、照準(zhǔn)部、水平度盤、讀數(shù)裝置基座照準(zhǔn)部1.基座腳螺旋用于整平儀器基座水平度盤照準(zhǔn)部2.照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部(水平)制動(dòng)、微動(dòng)望遠(yuǎn)鏡(豎直)制動(dòng)、微動(dòng)圓水準(zhǔn)器8/2mm；管水準(zhǔn)器30

/2mm望遠(yuǎn)鏡：正、倒像，2630倍，目鏡調(diào)焦，物鏡調(diào)焦，粗瞄準(zhǔn)器，十字絲讀數(shù)顯微鏡豎盤部分光學(xué)對點(diǎn)器復(fù)測扳手或度盤變換器望遠(yuǎn)鏡十字絲4.J6經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置圖3-5J6經(jīng)緯儀度盤讀數(shù)光路水平度盤垂直度盤讀數(shù)光路J6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)度盤上1度分劃的間隔經(jīng)放大后，與分微尺全長相等。分微尺全長分60格，因此其最小格值為1=60″。讀數(shù)時(shí)，秒數(shù)必須估讀。估讀至0.1格，因此，估讀的秒數(shù)都應(yīng)是6的倍數(shù)。水平度盤讀數(shù)：73°04′24″分微尺測微器——利用度盤刻度線，在分微尺上讀數(shù)。0173BCA對中——將儀器中心安置在過測站點(diǎn)的鉛垂線上。對中誤差3mm。1.垂球?qū)χ胁襟E：

粗略對中：移動(dòng)三腳架，使垂球尖離測站中心12cm內(nèi)；

精確對中：稍微松開中心螺絲，在腳架頭上移動(dòng)(不能旋轉(zhuǎn))儀器，使垂球尖精確對中測站標(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。.光學(xué)對中步驟：對準(zhǔn)、調(diào)平、整平、對中打開三腳架，裝上經(jīng)緯儀；固定三腳架一腳，雙手持腳架另二腳并不斷調(diào)整其位置，同時(shí)觀測光學(xué)對點(diǎn)器十字分劃，使其基本對準(zhǔn)測站標(biāo)志，踩實(shí)腳架；調(diào)節(jié)腳螺旋，使光學(xué)對點(diǎn)器精確對準(zhǔn)測站標(biāo)志；伸縮三腳架(二腳)，調(diào)平儀器，使圓氣泡居中；調(diào)腳螺旋，精確整平儀器，并通過在腳架頭上移動(dòng)儀器，精確對中。有時(shí)必須反復(fù)上述三步的操作。123氣泡居中，3與1、2等高整平——使儀器縱軸鉛垂，水平度盤與橫軸水平，豎盤位于鉛垂面內(nèi)。整平誤差不超過1格。用左手大拇指法則，轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管氣泡居中(反復(fù))。一測回觀測過程中，不得再調(diào)氣泡。氣泡居中，1、2等高123測回法觀測水平角觀測程序：

盤左瞄準(zhǔn)J，讀數(shù)j左瞄準(zhǔn)K，讀數(shù)k左

盤右瞄準(zhǔn)K，讀數(shù)k右瞄準(zhǔn)J，讀數(shù)j右第1方向第2方向測站JKB左=k左-j左右=k右-j右精度要求：左-右±40"取:=(左+右)/2角是從起始方向(即第1方向)順時(shí)針轉(zhuǎn)到第2方向所成的角度，觀測時(shí)，必須首先確定起始方向，然后按照“測回法”的次序觀測。水平角總是第2方向讀數(shù)減去第1方向讀數(shù)而得。盤左（正鏡）:豎盤在望遠(yuǎn)鏡的左邊盤右（倒鏡）：豎盤在望遠(yuǎn)鏡的左邊起始方向第一個(gè)讀數(shù)應(yīng)調(diào)成0°（或180°/N，N為測回?cái)?shù)）；分、秒數(shù)寫足二位；改數(shù)時(shí)按有關(guān)規(guī)則。一測回過程中，不得再調(diào)整水準(zhǔn)管氣泡或改變度盤位置。水平角觀測記錄（測回法）第1方向第2方向測站JKB右JK18005002542406741906B左JK

00418742342741924741915測站豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)半測回角一測回平均角測站測回度盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值各測回平均角值OⅠ左AB0°02′54″121°47′06″121°44′12″121°44′21″121°44′30″右AB180°02′18″301°46′48″121°44′30″Ⅱ左AB90°01′06″211°45′42″121°44′36″121°44′39″右AB270°00′48″31°45′30″121°44′42″方向觀測法一個(gè)測站觀測4個(gè)或4個(gè)以上方向時(shí)，采用方向觀測法，也稱“全圓測回法”。ABCDE方向觀測法零方向盤左盤右3-4豎直角測量豎直角的主要用途D=S·cos

將斜距化為平距

已知斜距S、豎直角，計(jì)算平距D：圖3-20斜距化為平距三角高程測量已知平距D、豎直角，計(jì)算A、B高差h：圖3-21三角高程測量hAB=D·tan+i-l1、豎盤構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn)

豎盤隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)。

豎盤與讀數(shù)指標(biāo)相互脫離。

豎盤氣泡居中，指標(biāo)鉛垂。

視線水平、指標(biāo)鉛垂時(shí)，豎盤讀數(shù)為常數(shù)：

盤左時(shí)一般L0=90°，盤右時(shí)一般R0=270°

。270°90°0°180°盤右180°270°0°90°盤左垂直度盤與讀數(shù)指標(biāo)1.豎直角計(jì)算公式：例：L=811842R=2784154

L=84118

R=84154

=84136

三、豎直角的計(jì)算=（L+R）/2L=90-LR=R-270

測站目標(biāo)豎盤位置豎盤讀數(shù)半測回角值指標(biāo)差一測回豎直角OM左73°41′12″16°18′48″-12″16°18′36″右286°18′24″16°18′24″N左97°05′18″-7°05′18″+06″-7°05′12″右262°54′54″-7°05′06″望遠(yuǎn)鏡視線水平，豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤指標(biāo)偏離了正確位置x角值稱為豎盤指標(biāo)差。當(dāng)偏離方向與豎盤注記方向一致時(shí)，記“＋”號，反之記“－”號。2.豎盤指標(biāo)差

=（R-x）-270

=90-（L-x)

由于x的影響，使讀數(shù)中包含有指標(biāo)差的影響，故正確的計(jì)算公式應(yīng)為：

＝

90

-

(

L

-

x

)

=

90

-

L

+

x

=

L

+

x(1)

=

(

R

-

x

)

-

270

=

R

-

270

-

x

=

R

-x(2)結(jié)論：盤左盤右觀測取平均值可以消除豎盤指標(biāo)差的影響測站上安置儀器，量取儀高。

盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)，轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)L；

倒鏡，盤右瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使氣泡居中，讀數(shù)R；

計(jì)算豎直角及豎盤指標(biāo)差。

若n次觀測，重復(fù)2～4步，取平均值。

檢核：指標(biāo)差互差<25

四、豎直角觀測五、豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零裝置利用自動(dòng)安平補(bǔ)償裝置取代豎盤水準(zhǔn)管，即使儀器稍有傾斜(10′)也能讀到指標(biāo)在正確位置時(shí)的讀數(shù)。注意檢查補(bǔ)償器是否失靈。DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀一、用途

:三、四等三角測量

、精密導(dǎo)線測量、工程測量等

二、構(gòu)造特點(diǎn)

采用對徑符合讀數(shù)系統(tǒng)，一次讀取對徑180o兩個(gè)方向的平均值，可消除照準(zhǔn)部偏心差的影響三、讀數(shù)方法轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪，使正、倒像分劃線重合，找出滿足

以下三個(gè)條件的一對正、倒像分劃線：

(1)相差180o

(2)正像在左，倒像在右；

(3)相距最近。

讀取該對分劃線正像的度數(shù)；該對分劃線所夾的

格數(shù)×10′為整十分?jǐn)?shù)；在測微窗上讀取分、

秒，估讀至0.1秒。例：雙平板玻璃測微器(J2)雙光楔測微器（J2）3-5經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正一、經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的條件（一）LL⊥VV（二）CC⊥HH（三）HH⊥VV

LL——水準(zhǔn)管軸VV——豎軸HH——橫軸二、經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)校正1、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢校2、十字絲的檢校整平儀器，用十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)清晰目標(biāo)點(diǎn)，將照準(zhǔn)部、望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)，微調(diào)望遠(yuǎn)鏡上下移動(dòng)，若目標(biāo)始終在豎絲上移動(dòng)，表明條件已滿足，否則須檢校校正時(shí)，旋下目鏡護(hù)蓋，松開壓環(huán)螺絲，轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲絲，直至望遠(yuǎn)鏡上下移動(dòng)時(shí)，目標(biāo)始終沿豎絲移動(dòng)為止。最后擰緊壓環(huán)螺絲，蓋上護(hù)蓋。如圖，在一平坦場地上，選擇一直線AB，約100m。置儀于O，A點(diǎn)豎一標(biāo)志，B點(diǎn)橫放一毫米分劃的小尺，并使其垂直于AB。盤左瞄準(zhǔn)A，倒鏡于B尺上讀數(shù)B1；盤右再瞄準(zhǔn)A，倒鏡于B尺上讀數(shù)B2，如果B2與B1重合，表明視準(zhǔn)軸垂直于橫軸，否則要檢校

3、視準(zhǔn)軸的檢校為了消除視準(zhǔn)軸誤差C，只需在尺上定出一點(diǎn)B3，該點(diǎn)與盤右讀數(shù)B2的距離為四分之一B1B2的長度。用校正針撥動(dòng)十字絲左右兩個(gè)校正螺絲，先松開一個(gè)，再緊一個(gè)，使讀數(shù)由B2移至B3，然后固緊兩個(gè)螺絲。

此校正需反復(fù)進(jìn)行，直至C值不大于10″為止。

4、橫軸的檢校

如圖，在距一較高墻20～30m處置儀，在墻上選擇一仰角大于30度的目標(biāo)點(diǎn)P，盤左瞄準(zhǔn)P，將望遠(yuǎn)鏡放平，在墻上定一點(diǎn)P1。倒鏡盤右瞄準(zhǔn)P點(diǎn)，再將望遠(yuǎn)鏡放平，在墻上定出另一點(diǎn)P2。如果P1P2重合，表明儀器橫軸垂直于豎軸，否則應(yīng)校正。

由于儀器橫軸不垂直于豎軸，儀器整平后，豎軸牌鉛垂位置，橫軸就不水平，傾斜一個(gè)i角。當(dāng)以盤左、盤右瞄準(zhǔn)P點(diǎn)而將望遠(yuǎn)鏡放平時(shí)，其視準(zhǔn)面不是豎直面，而是分別向兩側(cè)各傾斜一個(gè)i角的斜平面。因此，在同一水平線上的P1、P2偏離豎直面的距離相等而方向相反，直線P1P2的中點(diǎn)M必然與P點(diǎn)位于同一鉛垂線上。

校正時(shí)，用水平微動(dòng)螺旋使十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)M點(diǎn)，然后抬高望遠(yuǎn)鏡，此時(shí)十字絲交點(diǎn)必然偏離P點(diǎn)。打開支架處橫軸一端的護(hù)蓋，調(diào)整支承橫軸的偏心軸，抬高或降低橫軸一端，直至十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P點(diǎn)。

5、豎盤指標(biāo)差的檢校儀器整平后，以盤左、盤右先后瞄準(zhǔn)同一明顯目標(biāo)，在豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中的情況下讀取豎盤讀數(shù)L和R，并計(jì)算指標(biāo)差。校正時(shí)先計(jì)算盤右的正確讀數(shù)R0＝R-x，保持望遠(yuǎn)鏡在盤右位置瞄準(zhǔn)原目標(biāo)不變，旋轉(zhuǎn)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋使豎盤讀數(shù)為R0，這時(shí)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡不再居中，用校正針撥動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管的校正螺絲使氣泡居中。此項(xiàng)檢校需反復(fù)進(jìn)行，直至指標(biāo)差x不超過限差為止。J6級儀器限差為30″。角度測量誤差及注意事項(xiàng)一、儀器誤差1.視準(zhǔn)軸誤差的影響盤左盤右觀測同一目標(biāo)，其視準(zhǔn)軸誤差的影響大小相等，方向相反。即L’＝L-c;R’＝R+c。結(jié)論：盤左盤右觀測取平均值可以消除視準(zhǔn)軸誤差的影響。盤左盤右觀測同一目標(biāo)，其橫軸誤差的影響，大小相等，方向相反。結(jié)論：取盤左盤右觀測的平均值可以消除橫軸誤差的影響。2.橫軸誤差的影響3.豎軸誤差的影響盤左盤右觀測同一目標(biāo)，豎軸傾斜的方向一致。結(jié)論：豎軸誤差的影響不能靠盤左盤右觀測取平均值的觀測方法予以消除。一