1、3.1 角度測量,角度測量(angle observation)包括： 水平角(horizontal angle)測量 用于確定點的平面位置（計算坐標） 豎直角(vertical angle)測量 用于兩點間高差計算或將斜距換算成平距,測角儀器： 光學經(jīng)緯儀：通過光學度盤（玻璃度盤）的放大來讀數(shù) 電子經(jīng)緯儀：用電子學的方法來讀數(shù)的經(jīng)緯儀。 電子全站儀：能同時測量角度和距離的電子經(jīng)緯儀。,一、水平角測量原理,水平角：空間一點到兩目標的方向線在水平投影面上的夾角。 范圍：003600,儀器安置的高低及瞄準目標的高低不同部位對水平角的觀測有無影響？,二、豎直角測量原理,豎直角：在同一鉛垂面內，瞄準目

2、標的視線與水平視線的夾角（也稱垂直角）。 范圍：00900，仰角為正，俯角為負。,三、光學經(jīng)緯儀(optical theodolite)的使用,（一）、國產(chǎn)光學經(jīng)緯儀型號： 精密光學經(jīng)緯儀：DJ07 、 DJ1 、 DJ2 普通光學經(jīng)緯儀：DJ6、DJ15 注：下標數(shù)字該儀器一測回方向觀測值中誤差的秒數(shù)。 （二）、DJ6經(jīng)緯儀的構造 1、照準部(alidade) 2、水平度盤(horizontal circle) 3、基座(tribrach),DJ6經(jīng)緯儀的構造,1.照準部(alidade),望遠鏡 目鏡，物鏡，目鏡調焦，物鏡調焦，粗瞄準器，調焦透鏡，十字絲分劃板 讀數(shù)顯微鏡 分微尺 豎直度盤

3、 光學對中器 照準部(水平)制動、微動 望遠鏡(豎直)制動、微動 照準部水準管,2.水平度盤(horizontal circle),水平度盤由光學玻璃制成 順時針003600刻度； 水平度盤與照準部相互脫離； 儀器整平，水平度盤水平； 改變度盤位置，要使用度盤變換手輪或復測扳手。,3.基座(tribrach),圓水準器：粗平 腳螺旋：精平,4.J6經(jīng)緯儀的 讀數(shù)裝置,圖3-5 J6經(jīng)緯儀度盤讀數(shù)光路,（三）、讀數(shù)設備及方法,光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)設備包括： 度盤、光路系統(tǒng)及分微尺。,J6經(jīng)緯儀讀數(shù)方法,水平度盤讀數(shù)： 7300424,分微尺的分劃值為1，估讀到 0.1(6)。,7,0,1,2,3,4

4、,5,60,68,195,水平,豎直,H,V,水平度盤,豎直度盤,J6經(jīng)緯儀讀數(shù)方法,6,(四)、經(jīng)緯儀的安置 步驟： 對中整平瞄準讀數(shù) 對中(centering) 3mm 目的：使儀器的中心和測站點的標志中心在同一鉛垂線上。 整平(leveling) 1格目的：使儀器的豎軸豎直，即水平度盤水平。,1、垂球對中步驟： 粗略對中：移動三腳架，使垂球尖離測 站中心12cm內； 精確對中：稍微松開中心螺絲，在腳架 頭上移動(不能旋轉)儀器，使垂球尖精 確對中測站標志中心，旋緊中心螺絲。 注意： 腳架頭首先要放平，三個腳螺旋基本等高； 腳架適當踩實； 垂球尖盡量接近標志，便于判斷。,2、光學對中器法步

5、驟,（1）粗對中 眼睛看著對中器，拖動三腳架兩個腳，使儀器大致對中，并保持“架頭”大致水平。 （2）精對中 轉動腳螺旋使地面標志影像準確位于對中器圓圈中心。 （3）粗平 根據(jù)氣泡位置，伸縮三腳架兩個腳，使圓水準氣泡居中。 檢查對中情況，架頭上移動儀器，精確對中。 （4）精平腳螺旋左手大拇指法則,腳螺旋精平過程,氣泡居中，1、2等高,氣泡居中，3與1、2等高,1）轉動儀器，使水準管與腳螺旋1、2連線平行。 2）根據(jù)氣泡位置運用法則，對向旋轉腳螺旋1、2 。 3）轉動儀器900，運用法則，旋轉腳螺旋3 。,3、瞄準,步驟：目鏡調焦粗瞄制動物鏡調焦微動精瞄 注意：瞄準時，盡量瞄準目標下部，消除視差。

6、,4、讀數(shù)記錄注意：打開反光鏡,四、水平角觀測： 測回法和方向觀測法,同一目標盤左、盤右讀數(shù)理論相差180,盤左觀測,盤右觀測,豎直度盤,豎直度盤,（一）、測回法 適用：2個方向的單角（AOB）,1、步驟： （1）測站安置儀器，設置目標標志 （2）盤左瞄準左邊A，讀取a1。 （3）順時針旋轉瞄準右邊B，讀取b1。 則上半測回角值:1= b1-a1,1,a1,b1,（4）倒轉望遠鏡成盤右，順時針旋轉瞄準右邊B，讀取b2。,（5）順時針旋轉瞄準左邊A，讀取a2。 則下半測回角值:2= b2-a2,2,a2,b2,（6）計算角值 若：1-240（圖根級） 則有： = （1+2）/2,注：遇到不夠減時

7、，右目標讀數(shù)加上360,2、測回法記錄格式,254 24 06,180 05 00,74 19 06,00 04 18,74 23 42,74 19 24,74 19 15,測回法小結:,多測回觀測，配置度盤： 減少度盤分劃不均勻誤差影響。 方法: 若觀測N個測回，各測回間按1800/N的差值來配置度盤。,各測回角度互差 24,（二）、方向觀測法（全圓測回法）,適用：在一個測站上需要觀測兩個以上方向。 1步驟：（有四個觀測方向）,A,B,O,C,D,（1）上半測回 選擇一明顯目標A作為起始方向（零方向），用盤左瞄準A，配置度盤，順時針依次觀測A、B，C，D，A。,（2）下半測回,倒鏡成盤右，逆

8、時針依次觀測A，D，C，B，A。 同理各測回間按1800/N的差值，來配置水平度盤。,2方向觀測法的計算和限差,（1）半測回歸零差: J2 8 ；J6 18 。 （2）2C值（兩倍視準軸誤差）: 2C=盤左讀數(shù)（盤右讀數(shù)180）。 一測回內2C互差：J213 ；J6不作要求。,（3）各方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值： 平均值=盤左讀數(shù)+（盤右讀數(shù)180）/2 注意：零方向觀測兩次，應將平均值再取平均。 水平角觀測為什么盤左盤右觀測？ 1：消除或減弱儀器視準軸誤差和橫軸不水平誤差； 2：作為檢核，提高測角精度。 （4）歸零方向值 將各方向平均值分別減去零方向平均值，得各方向歸零方向值。 （5）各測回

9、歸零方向值的平均值 同一方向值各測回間互差:J2 9” ；J6 24” 。,（三）、水平角觀測注意事項,1) 儀器高度要和觀測者的身高相適應；三腳架要踩實，儀器與腳架連接要牢固，操作儀器時不要用手扶三腳架；轉動照準部和望遠鏡之前，應先松開制動螺旋，使用各種螺旋時用力要輕。 2) 精確對中，特別是對短邊測角，對中要求應更嚴格。 3) 當觀測目標間高低相差較大時，更應注意儀器整平。 4) 照準標志要豎直，盡可能用十字絲交點瞄準標桿或測釬底部。 5) 記錄要清楚，應當場計算，發(fā)現(xiàn)錯誤，立即重測。 6) 一測回水平角觀測過程中，不得再調整照準部管水準氣泡，如氣泡偏離中央超過2格時，應重新整平與對中儀器

10、，重新觀測。,五、豎直角(vertical angle)測量,豎直角在同一鉛垂面內，瞄準目標的傾斜視 線與水平視線的夾角(也叫垂直角)。 =00900，仰角為正，俯角為負。,（一）、豎直度盤(vertical circle)的構造,1包括:豎盤(vertical circle) 、豎盤指標水準管(vertical index bubble tube)、及其微動螺旋。,后兩部分，多采用豎盤指標自動歸零補償器(vertical index compensator)來替代。,2特點：讀數(shù)指標線固定不動，而整個豎盤隨望遠鏡一起轉動。,3、豎盤的注記形式：有順時針與逆時針兩種。,（1）順時針注記,（2）

11、逆時針注記,（二）、豎直角(vertical angle)的計算公式,1、順時針注記 左=90-L 右=R-270 故一測回豎直角 =（左+右）/2,2、逆時針注記,問題：左= ？ 右=？,故有:左= L -90 右=270- R 一測回豎直角: =（左+右）/2,（三）、豎盤指標差(index error of vertical circle),1、定義 由于指標線偏移，當視線水平時，豎盤讀數(shù)不是恰好等于90或270上，而是與90或270相差一個x角，稱為豎盤指標差。當偏移方向與豎盤注記增加方向一致時，x為正，反之為負。,（2）結論：取盤左盤右平均值，可消除指標差的影響。 一般規(guī)范規(guī)定，指標

12、差變動范圍，J625、J215 。,2、計算公式,（1）指標差:,對于順時針注記的： 正確的豎直角=(90+x)-L=左+x =R-(270+x)=右-x,（四）、豎直角的觀測及記錄,六、經(jīng)緯儀的檢驗與校正,（一）、經(jīng)緯儀的主要軸線: 1、豎軸VV 2、水準管軸LL 3、橫軸HH 4、視準軸CC 5、圓水準器軸LL,（二）、經(jīng)緯儀軸線應滿足的條件 1、VVLL 2、HH十字絲豎絲 3、HHCC 4、HHVV 5、豎盤指標差應為零 6、光學垂線與VV重合 7、LLVV,七、水平角觀測的誤差分析,(一)、儀器誤差：儀器校正的殘余誤差 1.水平度盤偏心誤差 2.度盤刻劃誤差 配置度盤 3.三軸誤差： 視準軸誤差（CCHH） 盤左盤右觀測取平均消除 橫軸誤差 （HHVV） 盤左盤右觀測取平均消除 豎軸誤差 （LLV