1、測 量 學(xué),主講：李勝余 ,第四章 角度測量,第四章 經(jīng)緯儀測量,教學(xué)目的和要求：,（1）理解角度測量的概念和經(jīng)緯儀測角原理；,（2）了解經(jīng)緯儀的構(gòu)造、種類；,（3）掌握經(jīng)緯儀的使用方法；,教學(xué)重點與難點：,（1） 重點：經(jīng)緯儀的使用；測回法；方向觀測法；豎盤指標差。,（2） 難點：光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)；方向觀測法；水平角觀測誤差及消除方法。,第四章 角度測量,第一節(jié) 角度測量的概念,一、水平角和豎直角,1. 水平角：相交的兩直線之間的夾角在水平面上的投影。而從一點至兩目標的方向線間的水平角，則為這兩方向線在水平面上的垂直投影所夾的角。,2. 豎直角：在同一豎直面內(nèi)，一點至目標點方向線與水平線間的

2、夾角。,第四章 角度測量,第一節(jié) 角度測量的概念,二、角度測量的概念,1.水平角測量的概念 如圖（b）,2.豎直角測量的概念 如圖（a）,第四章 角度測量,第一節(jié) 角度測量的概念,三、經(jīng)緯儀及其類型,1. 經(jīng)緯儀：具有對中、整平、瞄準以及讀數(shù)設(shè)備的測角儀器，叫經(jīng)緯儀。,2.分類：,（1）游標經(jīng)緯儀；,（2）光學(xué)經(jīng)緯儀；,（3）電子經(jīng)緯儀；,經(jīng)緯儀的種類按精度可分為DJ0.7、DJ1、 DJ2、 DJ6、DJ15和DJ60等六個級別。,目前，一般工程測量使用較多的是DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀。,第四章 角度測量,第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀,一、光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造,DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀,1. 基座：軸座，腳螺旋和連接板

3、;,2. 水平度盤：一個刻有均勻刻度的光學(xué)玻璃圓盤;,3.照準部：經(jīng)緯儀基座以上部分能繞豎軸旋轉(zhuǎn)的整體，稱為經(jīng)緯儀的照準部;,4. 讀數(shù)設(shè)備和光學(xué)系統(tǒng)：讀數(shù)窗分劃板、測微尺、反光鏡等組成。,第四章 角度測量,第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀,一、光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造,DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀,第四章 角度測量,第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀,一、光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造,DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀,第四章 角度測量,第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀,1.分微尺光學(xué)經(jīng)緯儀,第四章 角度測量,第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀,2.單平行玻璃板測微器光學(xué)經(jīng)緯儀,第四章 角度測量,第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀,3.DJ2級光學(xué)經(jīng)緯儀,第四章 角度測量,第三節(jié) 經(jīng)緯儀的使用,一、經(jīng)緯儀的安置,1

4、. 對中,2. 整平,目的：把儀器的中心安置在測站的鉛垂線上。,第四章 角度測量,第三節(jié) 經(jīng)緯儀的使用,二、對光和瞄準,三、讀數(shù)及記錄,第四章 角度測量,第三節(jié) 經(jīng)緯儀的使用,1.分微尺光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)法,第四章 角度測量,第三節(jié) 經(jīng)緯儀的使用,2.單平板玻璃測微器的讀數(shù)方法,第四章 角度測量,第四節(jié) 水平角觀測,一、測回法,常用的水平角觀測的方法有測回法和全圓測回法兩種。,第四章 角度測量,第四節(jié) 水平角觀測,測回法觀測與計算的步驟：,1.上半測回，盤左： 左=b左-a左,2.下半測回，盤右： 右=b右-a右,3.計算上、下半測回較差，評定精度，檢查有無超限。,一測回的結(jié)果：= 1/2(左+

5、右),第四章 角度測量,第四節(jié) 水平角觀測,二、方向觀測法,1.上半測回，盤左,2.下半測回，盤右,3.計算二倍照準誤差2C,2C=盤左讀數(shù)一（盤右讀數(shù)180）,4.計算一測回內(nèi)各方向的平均數(shù),平均讀數(shù)=（盤左+（盤右180）/2,5.計算起始方向的平均讀數(shù),6.計算一測回方向值,7.計算同一觀測方向各測回方向值的互差，看是否超限，在不超限的情況下取平均值作為各測回平均方向值。,第四章 角度測量,方向觀測法記錄、計算表格：,第四章 角度測量,第五節(jié) 豎直角觀測,一、豎直度盤的構(gòu)造,第四章 角度測量,第五節(jié) 豎直角觀測,二、豎直角的計算,1.豎直度盤逆時針注記時的計算公式：,左=L 90,右=2

6、70 R,2.豎直度盤順時針注記時的計算公式：,左=90 L,右= R 270,3.取盤左和盤右垂直角的平均值作為最終值：,=（ 左+ 右）/2,第四章 角度測量,三、豎直角的觀測,1.在測站安置經(jīng)緯儀，以盤左位置用望遠鏡的十字絲中橫絲，瞄準目標上某一點。,2.轉(zhuǎn)動豎盤指標水準管微動螺旋，使氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)。,3.倒轉(zhuǎn)望遠鏡，以盤右位置再瞄準目標上同一點。調(diào)節(jié)豎盤指標水準管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)。,4.由讀數(shù)計算出盤左、盤右豎直角，取其平均值作為最后結(jié)果。,第五節(jié) 豎直角觀測,第四章 角度測量,1.考慮指標差計算正確的豎直角,盤左正確的豎直角為:,= （90+x ）- L=L+ x,盤右

7、正確的豎直角應(yīng)為：, = R- （270+x ）=R x,兩式相加得：,= （L +R ）/2 = （R- L）-180）/2,x = （R - L）/2= （L + R）-360）/2,四、豎盤指標差的檢驗校正,第五節(jié) 豎直角觀測,第六節(jié) 三角高程測量,三、三角高程測量原理,三角高程閉合差容許值為:,H為等高距,n為三角高程路線的邊數(shù),若考慮地球曲率和大氣折光的影響,第四章 角度測量,一、視距測量原理,第七節(jié) 視距測量,視距測量利用望遠鏡十字絲平面上的上、下兩根視距絲a與b，配合視距尺和測得的豎直角a，用視距公式算得水平距離及高差的一種方法。,1、視線水平時的視距公式：,令,則,第四章 角度

8、測量,2、視線傾斜時的視距公式,由于過視距絲的兩條光 線的夾角 很小,從而有：,水平距離:,高差:,第四章 角度測量,第七節(jié) 視距測量,二、視距測量的方法 1 將儀器安置在測站點上 2 量取儀器高i（至毫米或厘米） 3 將視距尺豎直立于待測點上 4 觀測者用望遠鏡瞄準視距尺上某一高度，分別讀取上、下視距絲毫中絲讀數(shù)，然后調(diào)節(jié)豎直指標水準管微傾螺旋，使指標水準管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)，并將所有觀測值記錄于下表中。,第四章 角度測量,第七節(jié) 視距測量,5、水平距離、高差、高程的計算。 先根據(jù)上、下視距絲讀數(shù)和豎盤讀數(shù)，計算視距間隔與豎直角，再根據(jù)視距測量公式計算水平距離、高差和高程。 三、視距測量的精度 視距測量的相對誤差約為： （平坦地區(qū)，山區(qū)約為1200） 四、視距測量的注意事項 1.每天觀測前應(yīng)先檢查、校正豎盤指標差，使其值不超過1 2.觀測時應(yīng)注意消除視差，讀豎角時注意使豎盤水準管氣泡居中； 3.立尺時注意尺身豎直和避免立倒尺； 4.視距不宜過長，視線離地面0.5m以上。,第四章 角度測量,第七節(jié) 視距測量,第四章 角度測量,角度