4 经纬仪与角度测量[精华]
4 经纬仪与角度测量
水平角
地面上一点到两目标方向线，垂直投影在水平面上所夹的角度。
地面上两相交直线之间的夹角地水平面上的投影。
过两方向线所作两竖直面的二面角。
水平角β :0?~ 360?
竖直角
地面上一点至观测目标的方向线与水平线之间的角度。
同一竖直面内，倾斜视线与水平线间的夹角。
竖直角角值:0?~ 90?
仰 角α: 0?~ +90?(正)
俯 角α: 0?~ -90?(负)
测量角度的仪器应具备的条件
仪器能安置在角顶上，而仪器的中心必须位于角顶的铅垂线上。
必须有能安置成水平位置和竖直位置的刻度圆盘，用来测读角值。
必须有能在竖直和水平方向转动的瞄准设备及指示读数的设备。
光 学 经 纬 仪
DJ6 级光学经纬仪构造
照准部
水平度盘
基座
水平度盘
0?~ 360?
水平制动螺旋
水平微动螺旋
水平度盘转动控制装置
度盘变换手轮(方向经纬仪) 转开保险手柄，手轮推进转动 打开保护盖，手轮直接转动
复测装置(复测经纬仪) 扳上复测器，度盘与照准部分离
扳下复测器，度盘与照准部一起转动
分微尺测微器及其读数
方法
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度盘
刻划:0?~ 360?
格值: 1?
测微尺
刻划:0?~ 1?
格值: 1′
估读:1/10 格 ,6″
单平板玻璃测微器及其读数方法 度盘
刻划:0?~ 360?
格值: 30′
测微尺
刻划:0′~ 30′
格值: 20″
估读:1/4 格 ,5″
转动测微手轮使双指
标线准确的夹住某度盘分划线。
度盘分划应位于双指标线中央。
水 平 角 测 量
经纬仪的安置
对 中
整 平
瞄准与读数
对 中
对中的目的是使度盘中心与测站点在同一铅垂线上。对中误差:
小于3mm
光学对中
安置三脚架于测站
安放经纬仪
固定三脚架一脚，双手持脚架另二脚并不断调整其位置，同时观测光
学对点器十字分划，使其基本对准测站标志，踩实脚架;调节脚螺旋，
使光学对点器精确对准测站标志; 升降脚架使圆气泡居中
脚螺旋精确整平仪器
并通过在脚架头上移动仪器进行精确对中 再精确整平、对中
以上各步需反复进行
整 平
整平的目的是使水平度盘处于水平位置，仪器的竖轴处于铅垂位置。
整平误差:
小于1格
瞄准—用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中 操作步骤:
粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。
用水平微动完成瞄准。
尽量瞄准目标下部，减少由于目标不垂直引起的
方向误差。
测回法
测回法用于两个方向的单角测量。
测回法观测步骤
安置经纬仪于测站O点
盘左照准左方向起始目标A，水平度盘置零，读实际读数 a
盘左顺时针照准右方向目标B，读数 b
β = b – a 上半测回
纵转望远镜，盘右照准目标B，读数b′
盘右逆时针照准目标A，读数a′
β′ = b′ – a′ 下半测回 测回法观测精度
两个半测回角值之差?36″
β平均 = (β上 + β下)/ 2
各测回间观测角值之差?24″
β平均 = (β1 + β2 + „„ )/ n
测回法观测精度
为了提高精度，削弱度盘刻划误差的影响，各测回的起始方向读数应变换 180?/ n，n为计划观测的测回数。
例 :n = 3 则 180?/ 3,60?
第一测回 起始方向读数 0?
起始方向读数 60? 第二测回
第三测回 起始方向读数 120? 起始方向第一个读数应调成0?(或180?/N，N为测回数);
分、秒数写足二位;
改数时按有关规则。
一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘位置。
表
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中盘右C读数小于A读数，不够减时，应
加360?后再减。
方向观测法
方向观测法适用于两个以上方向水平角测量。 方向法观测步骤
上半测回观测
安置经纬仪于测站O点，水平度盘置零，盘左照准左方向起始目标A，顺时针方向依次照准目标B、C、A点(归零)，分别
记录
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各方向读数。
下半测回观测
纵转望远镜，盘右照准目标A，逆时针方向依次照准目标C、B点，最后又回到A点分别记录各方向读数。
方向法观测计算
归零差
在半测回中，两次瞄准起始方向 A 的读数之差;称为归零误差。
?归零 =?起始方向读数-
归零方向读数?
一般不大于18″;
归零差超限，应重测。
2c 的计算
(c为照准误差)
同一目标的盘左读数减去盘右读数?180 ?之差;
2c = 盘左读数 - (盘右读数? 180 ?)
2c 一般不大于18 ″;
若超限，可检查重点方向，直到符合要求为止。
计算盘左、盘右观测值的平均值
β平均 = (β盘左 +β盘右? 180 ?) / 2
归零方向值计算
以0?00′ 00 ″为起始方向的方向值，计算各目标的方向值
起始方向有两个读数，取其平均值为起始点的方向值;
计算各测回归零方向平均值
各测回同一方向的归零方向值之差不得超过24 ″ ;
取其平均值作为各测回归零方向的平均值; 计算水平角
用后一方向的方向平均值减去前一方向的方向平均值。
水平角观测注意事项
仪器安置的高度要合适，脚架要踩实，观测时手不得触摸三角架和基座，走动时要防止碰动脚架。在半测回观测中要防止碰动度盘变换器。
对中要严格，对中误差?3mm。整平误差在1格以内。
应选择目标清晰，背景明亮，易于照准的目标点作起始方向。
目标要竖直，每次照准应尽量瞄准目标花杆下脚或木桩的小钉上。
观测结束后应立即进行手簿计算，并检查有无漏测方向及各项观测误差是否在限差以内。确认本站工作已全部结束无误后，方可离开测站，以免造成不必要的返工重测。
本章小结
由一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上所构成的角度称为水平角。水平角是确定地面点平面位置的主要要素之一。在同一竖直面内，测站点至观测目标的方向线与水平线之间的夹角，称为竖直角。竖直角可用来将斜距化为平距，也是间接测定高差的几何要素。
经纬仪是精密的测角仪器。其使用包括对中、整平、瞄准、读数。由测角原理可知，对中整平是基础，对中提供角棱线，整平形成水平面，照准扫描竖直面，所测角度才是水平角。 为了消除仪器的某些系统误差，水平角观测采用盘左和盘右两个位置进行。测回法是对两个方向的单角观测，其观测目标的程序是“左右右左”。水平角等于右目标读数减左目标读数。不够时先加360?后再减。方向观测法是用于观测的方向多余2个时的方法，仍然采用盘左和盘右进行观测。
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