第三章 角度测量 §3-1 水平角与竖直角的概念

1. 第三章 角度测量§3-1 水平角与竖直角的概念 1、水平角：从一点到两目标点的方向线，垂直投影在水平面上所形成的夹角。β 2、竖直角：在同一竖直面内，视线方向与水平线的夹角。а (图)

2. 原理图

3. §3-2 光学经纬仪

4. 经纬仪图

5. 经纬仪图

6. 经纬仪图

7. 一、基座 • 借助中心螺旋与三脚架头连接，中心螺旋下悬挂垂球，用来使仪器竖轴中心线与地面标志中心在同一铅垂线上。

8. 二、水平度盘 • 在圆环上面刻有一圈0°~360°顺时针注记的分划线，每格为1´或30´。

9. 三、照准部 望远镜、水准器的原理和结构与水准仪相同。 注意：竖直度盘是用来测水平角的。在圆环上面有一圈顺（或逆）时针注记的分划线，每格为1´或30´。竖盘固定在横轴一端，随望远镜一起转动，而用来进行竖盘读数的指标则不动，它只能通过竖盘水准管微动螺旋作微小转动，以竖盘水准管气泡居中为正确位置。

10. §3-3 经纬仪的读数装置和读数方法 • 光学经纬仪的水平度盘和竖直度盘上的分划线，通过一系列棱镜和透镜成像在望远镜旁的读数显微镜内。因为读数装置不同，读数方法也就不同，分： • 一、测微轮测微器 • 二、分微尺测微器

11. 一、测微轮测微器 读数方法：

12. 读数方法： • 1）转动读数手轮，使与它相连的平行玻璃板转动，致使度盘分划的像发生移动，当其中一条分划线像被准确的夹在双线指标内即可读数。 • 2）读数：从测微盘上读出小于30´的数。可估读5″。 • 3）例子。

13. 二、分微尺测微器 注意:度盘分划值为1°，分微尺分成6大格，每大格又分成 10小格，每小格1´，可估读到6″。

14. §3-4 水平角测量 • 一、经纬仪的安置 • 二、照准目标的设置 • 三、读数 • 四、水平角观测方法 • （一）、测回法 • （二）、全圆测回法 • 五、水平角观测注意事项

15. 一、经纬仪的安置：对中和整平 • 1）对中 • 目的：使读盘的中心安置在通过测站的铅垂线上。误差：≤2mm（刚安好差≤10mm） • 2）整平 • 目的：仪器的竖轴竖直，水平度盘水平

16. 二、照准目标的设置 1、安置好仪器后，松开照准部和望远镜的制动螺旋，用望远镜的准星大致对准目标。然后再拧紧这两个制动螺旋。 • 2、调目镜，使十字丝清晰，并转动目镜对光螺旋，使目标清晰，并消除视差。 • 3、利用照准部和望远镜的微动螺旋准确对准目标。 • 注：对目标要尽可能照准目标底部。

17. 尽可能照准目标底部

18. 三、读数 • 反光镜——读数显微镜——转动读数手轮

19. 四、水平角观测方法 • （一）、测回法 • 1、盘左位置（正镜）： • 2、盘右位置（倒镜） • 3、测回法测水平角计算 • （二）、全圆测回法 • 1、盘左位置 • 2、盘右位置

20. 测回法图

21. 1、盘左位置 • （1）松开照准部和望远镜制动螺旋，转动照准部照准目标C，拧紧制动螺旋，然后由望远镜中观察，调目镜——十字丝清晰，调对光螺旋——目标清晰，再用照准部和望远镜的微动螺旋，使十字丝精确照准目标C，读出水平度盘C左，记录。 • （2）松开照准部和望远镜制动螺旋，顺时针方向转动照准部，瞄准目标A，读取水平度盘读数a左，记录。 • （3）盘左位置观测得水平角β左=а左-c左

22. 2、盘右位置 • 先瞄准目标A，再目标C，所得水平角β右=а右-c右 • （β右为盘右半测回水平角观测值） • 注意：计算水平角时，总是右目标的读数减去左目标的读数。因为水平度盘的刻划注记是顺时针方向增加的。 • 若右目标的读数小于左目标读数，则右目标读数+360°，再减去左目标读数。

23. 3、测回法测水平角计算 • DJ6盘左、盘右两个“半测回”角值的差数≤∣40″∣， • β＝½（β左+β右） • 注：记录时：盘左---先填写目标C读数，后填写目标A读数 • 盘右---先填写目标A读数，后填写目标C读数

24. 全圆测回法 图

25. １、盘左位置 • 1）将水平度盘安置在0°或稍大些的读数位置，选择一明显目标作为起始方向(或称零方向），精确瞄准目标A，读取水平度盘读数，并记录。 • 2）松开照准部制动螺旋，顺时针瞄准B、C、D各目标，并读取水平度盘读数，并记录。 • 3）为了校核，再次瞄准目标A，读书。（称归零）A方向的两次水平度盘读数差称半测回归零差。

26. ２、盘右位置 • 1）倒转望远镜，成盘右位置，松开照准部的制动螺旋瞄准起始方向A，并读取水平度盘读数，并记录。 • 松开照准部的制动螺旋，逆时针瞄准D、C、B各目标，读数，记录。 • 2）再观测目标A，读数，并求出归零差。

27. 五、水平角观测注意事项 １、仪器安置高度要适合，脚架要踏实。（不要用手扶或碰，用力轻） ２、观测两目标高度过大，须注意仪器平整。对中要正确。 ３、尽量用十字丝交点瞄准花杆底部或木桩上的小钉。 ４、一定要按目标顺序记录水平度盘读数。 ５、水平角观测过程中，不将再调照准部水准管。 ６、仪器保护—烈日下要撑伞。 ７、短距离—一手抱住仪器脚架，一手托住仪器基座，绝不能扛在肩上。短距长—应把仪器卸下装好再走。

28. §3-5 竖直角观测 • 一、竖盘的构造 • 二、竖直角观测 • 三、竖直角计算

29. 一、竖盘的构造 • 　　通过竖盘水准管微动螺旋，能使竖盘指标和水准管一起作微小的转动，在正常情况下，当竖盘水准管气泡居中时，竖盘指标就处在正确位置。 • 　当望远镜水平（盘左、盘右）时，竖盘读数有几种。

30. 二、竖直角观测

31. 三、竖直角计算 1、安置好仪器后，先盘左，将望远镜瞄准一目标后，十字丝的横丝 对准即可。 2、利用竖盘水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中， 3、读取竖盘读数L，记录。 竖角а左＝L-90（必须满足实际） 4、望远镜处于盘右，竖盘读书R。 竖角а右=270°-R 若有指标差ð

32. 指标差ð : 指标差:为视线水平，水准管气泡居中时，竖盘读数与应有的起始读数之差。

33. 有指标差ð时的计算 • а测右=270°-（R-ð）=270°-R+ð=а右+ð • а测左=（Ｌ-ð）-90°= а左-ð • 故：正确竖直角，а=½（а左+а右） • ð＝½（а左-а右）

34. §3-6 经纬仪的检验与校正 • 一、经纬仪的主要轴线及其应满足的条件 • 二、经纬仪的检验和校正 • （一）水准管轴⊥竖轴 • （二）十字丝竖丝⊥横轴 • （三）视准轴⊥横轴 • （四）横轴⊥竖轴（专业人员修） • （五）竖盘指标水准管的检验

35. 一、经纬仪的主要轴线及其应满足的条件 1、主要轴线：竖轴、横轴、视准轴、水准管轴 2、条件 1）水准管轴⊥竖轴 LL ⊥VV 2）视准轴⊥横轴 CC ⊥HH 3）横轴⊥竖轴 HH ⊥VV 4）十字丝竖丝⊥横轴 5）视力线水平和竖盘水准管气泡居中时，竖盘读数为：0°；90°或270°。

36. （一）水准管轴⊥竖轴 • 1、校正目的：LL⊥VV • 2、检验步骤 • 3、校正

37. 1、校正目的：LL⊥VV 水准管气泡居中时，水平度盘处于正确位置。

38. 2、检验步骤 • 1）整平仪器; • 2）松开照准部制动螺旋，使水准管平行于一对脚螺旋，转动脚螺旋使气泡居中； • 3）将照准部旋转180°，看气泡是否居中.

39. 3、校正 • 1）旋转脚螺旋，使气泡退回偏离格数的一半，此竖轴⊥铅垂线位置，水准管轴仍然倾斜а。 • 2）用校正针拨动水准管一端的校正螺旋，使气泡居中，这时水准管轴⊥竖轴（反复几次）。

40. （二）十字丝竖丝⊥横轴 • 校正

41. 校正： • 1）卸下目镜处的外罩。 • 2）微微放松十字丝环的四个固定螺旋丝；转动十字丝环，知直到望远镜上、下微动上时，M点始终沿竖丝移动位止； • 3）拧紧固定螺丝。

42. （三）视准轴⊥横轴 • 1、检验 • 2、校正

43. 1、检验 • 1）选择100m长左右的平地，安置经纬仪于0点，整平，先用盘左右照准50m处的目标A，固定照准部； • 2）倒转望远镜，在50m处的地面上按十字丝的交点定出； • 3）以盘右位置瞄准A点，然后倒转望远镜，定出一点B'。 • 若B'与B″重合，说明视准轴⊥横轴。

44. 2、校正 • 1）由B″点向B'点量¼ B″B'的长度，定出B3点。 • 2）用校正针拨动十字丝左右两个校正螺丝，使十字丝交点与B3点重合。 • 3）反复几次，直到B″B'的长度小于1cm。

45. （五）竖盘指标水准管的检验 • 1、目的 • 2、检验 • 3、校正

46. 1、目的 • 视力线水平和竖盘水准管气泡居中时，竖盘读数为：0°；90°或270°。

47. 2、检验 • 1）盘左测竖角а左 • 2）盘右测竖角а右а右 • 3）а左与а右不等 • 指标差ð＝½（а左-а右）

48. 3、校正 • 1）不变动盘右位置瞄准目标的情况下，调整竖盘指标水准管的微动螺旋，使竖盘数为R-ð值； • 2）在上述情况下，竖盘指标水准管气泡必偏离，把水准管一端的校正螺丝护罩打开，判定校正方向，用拨针拨动校正螺丝使水准管气泡居中为止；ð≤20″。