角度測量角度測量分為水平角測量和豎直角測量

水平角（Horizontalangle）地面上某點至兩目標點的空間方向線在水平面上投影的夾角（二面角）。水平角的取值為0°～360°，沒有負值。豎直角（Verticalangle）目標方向視線與水平面的夾角（線面夾角）。豎直角仰角為正，俯角為負，取值為0°~±90°。水平角測量原理A、B、C為地面上的三點，將三點沿鉛垂線投影到同一水平面上，獲得A1、B1、C1，B1A1與B1C1之間的夾角β，即為兩方向線BA與BC之間的水平角。設想水平放置一順時針刻度的圓盤（稱為水平度盤），使其中心在過測站點B的鉛垂線上，由方向線BA與BC分別在水平度盤上投影并讀取讀數，兩者讀數之差既為水平角值。

經緯儀的外形光學經緯儀電子經緯儀基座經緯儀的基本構造經緯儀結構上分為三部分：照準部，水平度盤，基座光學經緯儀電子經緯儀經緯儀的三軸豎軸橫軸視準軸水準管軸豎軸橫軸視準軸水準管軸光學經緯儀電子經緯儀

望遠鏡由物鏡、物鏡調焦環(huán)、十字絲分劃板、目鏡、目鏡調焦環(huán)構成十字絲分劃板上刻有相互垂直的單線和雙線，以精確瞄準遠近不同的目標外設瞄準器，用于粗略照準目標全站儀加裝有光電測距系統(tǒng)（與電子經緯儀的最大區(qū)別）豎直度盤包括豎直度盤及讀數指標（安裝在橫軸一端支架內），用于豎直角測量水準器照準部水準管用于精確整平，分劃值為5″～30″/2mm（視儀器型號）圓水準器用于粗略整平，分劃值為5′～10′/2mm對中器觀察儀器豎軸中心對準測站點標志的裝置，有光學對中器和激光對中器控制系統(tǒng)實現觀測數據的采集、計算、顯示、存儲、通訊傳輸等功能。（1）照準部（1）照準部VV光學對中器視準軸

視準軸、橫軸、豎軸、水準管軸光學對中器（1）經緯儀上有水平和豎直兩個度盤，為量測角度的標準器。（2）電子度盤材質為圓環(huán)形玻璃盤片，其上沿圓周徑向均勻刻劃光柵或編碼線條。（3）水平度盤嵌套在豎軸上，順時針注記，度盤中心與照準部的旋轉中心一致。（4）豎直度盤嵌套在橫軸上，順時針或逆時針注記，度盤中心與望遠鏡旋轉中心即橫軸一致。（2）度盤（1）基座的作用：支承儀器，連接三腳架。（2）基座由軸套、腳螺旋（整平儀器）、連接板和連接孔（位于底部中心）組成。（3）基座基座電子測角系統(tǒng)

光柵度盤及其莫爾條紋絕對編碼度盤經緯儀的操作：（一）對中和整平①安置儀器：

打開腳架置于測站點上，使架頭基本水平和對中；裝上儀器，把腳螺旋旋到居中位置；②粗略對中：

觀察光學對中器、搬動腳架初步對中（地面點標志進入分劃圈），并保持架頭基本水平；③精確對中：調節(jié)腳螺旋精確對中；④粗略整平：觀察圓水準器，升降腳架腿粗平（盡可能做得好）；⑤精確整平：觀察水準管，調節(jié)腳螺旋精平；⑥再次對中：觀察光學對中器，松開連接螺桿，平移儀器精確對中；⑦反復進行⑤～⑥。經緯儀光學對中器目鏡對光，物鏡對光精確整平旋轉照準部，使水準管與任意兩個腳螺旋的連線平行，兩手同時對向轉動這兩個腳螺旋A和B，使水準管氣泡居中；將照準部旋轉90°，使水準管與AB兩個腳螺旋的連線垂直，轉動第3個腳螺旋，使水準管氣泡居中；反復進行①～②，最后任意方向的氣泡偏移量最大不超過一格。經緯儀的操作：（二）照準操作：用十字絲豎絲切準目標①目鏡調焦

將望遠鏡對向天空或白色背景，旋轉目鏡調焦螺旋，使十字絲清晰。目的：使物體能成像在十字絲平面上。②粗略照準目標

松開制動螺旋，轉動照準部和望遠鏡粗瞄目標，再鎖緊制動螺旋。③物鏡調焦照準目標后，旋轉望遠對光螺旋（即物鏡調焦螺旋），使目標的成像最清晰。目的：看清十字絲以及成像在十字絲平面上的物象。④消除視差⑤精確照準目標

轉動微動螺旋，使十字絲豎絲切準目標（雙絲夾，單絲分）。瞄準用望遠鏡豎絲精確瞄準目標的標志中心用水平微動進行瞄準，盡量瞄準目標下部，減少目標不垂直引起的找準誤差。經緯儀的操作：（三）讀數顯示經緯儀的操作：（四）測角按鍵操作

測角狀態(tài)及菜單界面水平度盤讀數設置（1）測回法觀測兩個方向間單角，一測回操作步驟：盤左觀測：照準A點→配水平盤→讀數→順時針轉C點→讀數盤右觀測：照準C點→讀數→逆時針(左旋)轉A點→讀數測站測回豎盤位置目標水平度盤讀數（°′″）半測回角值（°′″）一測回角值（°′″）各測回平均值（°′″）O1LA

00003623507623510623512B

623510RA1800008623513B24235212LA

900001623512623514B1523513RA2700007623516B3323523測回法水平角觀測手簿觀測多個測回時，為削弱度盤刻度不均勻誤差的影響，每個測回需要改變度盤位置，即改變度盤讀數。若共需要觀測n個測回，各測回起始方向的度盤讀數設置為

式中，i為測回序號度盤讀數配置（2）方向觀測法觀測三個及以上方向，一測回操作步驟：選擇標志十分清晰的點作零方向，如A點盤左照準A點→配置水平度盤讀數盤左觀測（順時針

）：

瞄A讀數→瞄B讀數→瞄C讀數→瞄D讀數→再瞄A讀數(盤左歸零)盤右觀測（逆時針）：

瞄A讀數→瞄D讀數→瞄C讀數→瞄B讀數→再瞄A讀數(盤右歸零)方向觀測法水平角觀測手簿方向觀測法的限差等級儀器精度等級半測回歸零差一測回內2C互差同一方向值各測回較差四等及以上0.5″級≤3″≤5″≤3″1″級≤6″≤9″≤6″2″級≤8″≤13″≤9″一級及以下2″級≤12″≤18″≤12″5″級≤18″—≤24″豎直角測量原理α豎直角（Verticalangle）目標方向視線與水平面的夾角（線面夾角）。

仰角為正，俯角為負，取值為0°~±90°。OA豎直角測量原理測量原理：度盤豎直放置，望遠鏡旋轉軸（橫軸）通過其中心，視準軸水平時讀數為一定值（盤左90°，盤右270°），照準目標時讀取豎盤讀數，讀數之差值即為目標方向的豎直角。豎盤裝置電子經緯儀的豎盤裝置結構源于光學經緯儀。豎直度盤的注記方式有全圓逆時針和順時針兩種。豎盤指標與指標水準管連接，當水準管氣泡居中時，指標處于鉛錘狀態(tài)。電子經緯儀用自動補償裝置取代豎盤指標水準管及微動螺旋。

豎直角計算（順時針注記）豎直角＝目標讀數與水平讀數之差盤左，若仰角的豎盤讀數小于90°

則（仰角為“＋”）盤右，則仰角的豎盤讀數大于270°

則（仰角為“＋”）一測回豎直角逆時針注記的豎直角計算公式相反由于水平視線的讀數是固定的，所以只要讀出目標方向的豎盤讀數，即可算出豎直角。具體觀測步驟：①在測站上安置儀器，對中，整平。②確定豎直角計算公式（豎盤注記形式）：盤左，觀察望遠鏡上仰時的讀數小于90°否？③盤左，照準目標并使十字絲橫絲切準目標，讀取豎盤讀數L；（稱為上半測回）④將望遠鏡倒轉，盤右，同上述操作，讀取豎盤讀數R；（稱為下半測回）⑤根據豎盤注記形式計算豎直角。豎直角測回法豎盤指標差豎盤指標差：對于光學經緯儀，豎盤指標水準管氣泡居中時，豎盤讀數指標偏離正確位置，其偏差值稱為豎盤指標差。對于電子經緯儀，當豎軸鉛垂時，豎盤讀數指標應處于正確狀態(tài)，若處于不完全正確狀態(tài)，其偏差值則為豎盤指標差。由于存在指標差，豎盤讀數（無論盤左、盤右）會產生一個增量x。視線水平時，盤左讀數為90＋x，盤右讀數為270＋x

：盤左，盤右一測回豎直角指標差豎直角觀測記錄手簿測站目標盤位豎盤讀數（°′″）半測回豎直角（°′″）指標差（″）一測回豎直角（°′″）備注OAL

664523

231437+9231446R2931455

231455BL

983824-83824-5-83829R2612126-83834測站點橫軸經緯儀的軸系結構視準軸豎軸水準管軸豎軸橫軸視準軸水準管軸經緯儀的檢驗與校正經緯儀應滿足的主要條件

1.照準部水準管軸垂直于豎軸

2.視準軸垂直于橫軸

3.橫軸垂直于豎軸

4.豎盤指標差x=0

5.十字絲豎絲垂直于橫軸

6.光學對中器視線與豎軸重合

豎軸橫軸視準軸水準管軸經緯儀的檢驗與校正電子經緯儀的檢驗與光學經緯儀相同，不同的是光學經緯儀只能采用物理校正，而電子經緯儀具有檢驗校正功能，它將檢測的軸系誤差存入系統(tǒng)，對觀測值進行自動改正，上述第2～4項可采用電子校正。電子校正菜單（1）目的：氣泡居中時，儀器豎軸鉛垂，水平度盤水平。（2）檢驗：－將儀器大致整平，使水準管平行于任意兩個腳螺旋的連線；－調節(jié)腳螺旋使氣泡居中；照準部旋轉180°，觀察氣泡是否仍居中。（3）原理：－水準管軸與儀器豎軸不垂直，相差一個e值，當水準管氣泡居中時，儀器豎軸會偏離鉛垂方向一個e值；－照準部繞豎軸旋轉180°后，水準管軸將偏離水平方向兩個e值，即儀器氣泡偏移量為2e。（4）校正：－用改針先松后緊地撥動校正螺旋，使氣泡返回偏移量的一半。－調節(jié)與水準管平行的兩個腳螺旋，使氣泡居中；再旋轉照準部180°檢驗，反復進行。照準部水準管軸垂直于豎軸的檢校②視準軸垂直于橫軸的檢校（1）目的：使望遠鏡旋轉形成的視準面為一平面而非圓錐面。（2）檢驗：在平坦場地選擇相距約100m的A、B兩點，在中點O安置經緯儀，在A點設一照準點標志，在B點與儀器等高處橫放一標尺；盤左，照準A點標志，倒轉望遠鏡，在B點標尺上讀取讀數B1；盤右，照準A點標志，倒轉望遠鏡，在B點標尺上讀取讀數B2；比較B1、B2值。（3）原理：若視準軸與橫軸不垂直，相差一個C值，稱為視準軸誤差。盤左，照準A點標志，倒轉望遠鏡后的視準軸與AO延長線相差2C角；盤右，照準A點標志，倒轉望遠鏡后的視準軸也與AO延長線相差2C角，但與盤左的2C角方向相反，即∠B1OB2為4C；②視準軸垂直于橫軸的檢校（續(xù)）（4）校正：通過移動十字絲的中心來完成校正時只需改正一個C值；儀器于盤右固定不動，用改針先松后緊地撥動十字絲環(huán)上的左右兩個校正螺絲，使十字絲縱絲切準1/4B1

B2處的讀數B2‘。再檢驗，反復進行。1．固定螺絲；2．校正螺絲②視準軸垂直于橫軸的檢校（續(xù)）（5）電子校正校正菜單（a）下，按【2】鍵選擇“2.視準軸誤差”，進入圖（b）所示界面；盤左瞄準A點，按【F4】鍵確認；盤右再瞄準A點，進入圖（c）所示界面，再按【F4】鍵確認。（a）（b）（c）③橫軸垂直于豎軸的檢校（1）目的：使儀器整平后望遠鏡旋轉形成的視準面為一鉛垂面而非傾斜面。（2）檢驗：選擇一較高墻壁的近處（30米左右）架設儀器，在儀器等高處橫放一標尺；盤左照準一高目標點A，然后望遠鏡置平，讀取橫尺讀數B1；盤右再照準高目標點A，置平望遠鏡讀取橫尺讀數B2；比較B1、B2值。（3）原理：若橫軸與豎軸不垂直，相差一個i角，稱為橫軸誤差。當豎軸鉛垂時，橫軸不水平，傾斜一個i角；盤左、盤右的視準面不是鉛垂面，而是分別傾斜一個i角的斜平面（傾斜方向相反）。③橫軸垂直于豎軸的檢校（續(xù)）（4）校正：（此項校正須專業(yè)檢修人員）望遠鏡置平時的正確標尺讀數應為B1、B2的均值M；轉動照準部照準橫尺讀數M，然后抬高望遠鏡至A點附近，此時十字絲中心偏離A點；升高或降低橫軸的一端，使十字絲中心照準A點。③橫軸垂直于豎軸的檢校（續(xù)）（5）電子校正校正菜單（a）下，按【3】鍵選擇“3.橫軸誤差”，進入圖（b）所示界面；盤左瞄準A點，按【F4】鍵10次（不同型號有差異），圖（c）～（d）；盤右再瞄準A點，進入圖（e）所示界面，再按【F4】鍵10次，完成操作。（a）（b）（c）（d）（e）（f）④豎盤指標差的檢校（1）檢驗豎直角測回法觀測，計算豎盤指標差。（2）電子校正校正菜單下，按【1】鍵選擇“1.豎盤指標差”，進入圖（a）所示界面；盤左瞄準一個清晰點，按【F4】鍵確認；盤右再瞄準同一點，再按【F4】鍵確認，進入圖（c）所示界面，顯示檢測的豎盤指標差；按【F4】鍵確認。（a）（b）（c）⑤十字絲豎絲垂直于橫軸的檢校（1）目的：使十字絲縱絲垂直于儀器橫軸，代表過視準軸的鉛垂面（橫軸水平）。（2）檢驗：整平儀器，將十字絲縱絲一端對準遠處一目標點，轉動豎直微動螺旋，觀察縱絲是否始終通過該點。（3）校正：旋下目鏡前的十字絲分劃板外罩，旋松固定螺絲，轉動十字絲分劃板。⑥光學對中器的檢校（1）目的：使光學對中器的光學垂線重合于儀器豎軸。（2）檢驗：整平儀器，在地面標出分劃圈中心點A；旋轉照準部180°，再標出中心點B；觀察A、B是否重合。（3）校正：（此項校正須專業(yè)檢修人員）撥動對中器上相應的校正螺絲，使分劃圈中心對準A、B的中點。水平角測量誤差分析一、儀器誤差

儀器雖經過檢驗及校正，但總會有殘余的誤差存在。儀器誤差的影響，一般都是系統(tǒng)性的，可以在工作中通過一定的方法予以消除或減小。１．視準軸誤差（1）視準軸不垂直于橫軸的誤差稱為視準軸誤差。（2）視準軸誤差C在水平面上的投影ΔC即為對水平度盤讀數的影響視準軸的偏斜盤左、盤右方向相反。對于同一目標點，ΔC盤左、盤右絕對值相等、符號相反，故盤左、盤右取平均值可消除之。２．橫軸誤差（1）由于橫軸不垂直于豎軸，當豎軸鉛垂時，橫軸不水平而存在微小傾角i（橫軸誤差），使視準面成為傾斜面，從而引起水平方向的測量誤差。（2）橫軸誤差i，它對水平度盤讀數的影響Δi為在豎軸鉛垂的情況下，橫軸誤差盤左、盤右方向相反。對于同一目標點，Δi

盤左、盤右絕對值相等、符號相反，故盤左、盤