C第三章 角度测量.ppt

第3章 角度测量; 测量地面点连线的水平夹角及视线方向与水平面的竖直 角，称角度测量(angular observation)。 角度测量是测量的基本工作之一。 角度测量所使用的仪器是经纬仪(theodolite)和全站仪 (total station)。 水平角测量用于求算点的平面位置，竖直角测量用于测 定高差或将倾斜距离改化为水平距离。 3.1.1 水平角测量原理 水平角(horizontal angle)是指地面一点到两个目标点连线 在水平面上投影的夹角，它也是过两条方向线的铅垂面 所夹的两面角。 ; 为了测量水平角，应在过B点的上方水平地安置一个有刻度的圆盘，称为水平度盘(horizontal circle)；水平度盘的中心应位于过B点的铅垂线上；经纬仪还必须有一个能够瞄准远方目标的望远镜；望远镜应可以在水平面和铅垂面内旋转，通过望远镜分别瞄准高低不同的目标A和C。 3.1.2 竖直角测量原理 定义：竖???角(vertical angle)是指在同一竖直面内，视线与水平线的夹角。 视线在水平线上方的称为仰角，角值为正；视线在水平线下方的称为俯角，;角值为负。 为了测量竖直角，经纬仪必 须在铅垂面内安置一个有圆盘 ，称为竖直度盘或竖盘 (vertical circle)。 竖直角也是两个方向在度盘上的读数之差，与水平角不同的是，其中有一个是水平方向。 经纬仪设计时，一般使视线水平时的竖盘读数为0°或90°的倍数，这样，测量竖直角时，只要瞄准目标，读出竖盘读数并减去仪器视线水平时的竖盘读数就可以计算出视线方向的竖直角。;3.2 光学经纬仪; 3.2.2 DJ6级光学经纬仪的结构 根据控制水平度盘转动方式的不同，DJ6级光学经纬仪又分为方向经纬仪和复测经纬仪。 地表测量中，通常使用方向经纬仪，复测经纬仪主要应用于地下工程测量。 一般将光学经纬仪分解为基座(tribrach)、水平度盘(horizontal circle)和照准部(alidade)三部分。 1. 基座 基座用于支撑整个仪器。 基座上有三个脚螺旋，一个圆水准气泡，用来粗平仪器 水平度盘旋转轴套套在竖轴套外围，拧紧轴座固定螺旋，可将仪器上部固定在基座上；旋松该螺旋，可将经纬仪水平度盘连同照准部从基座中拔出。 ; 1-望远镜制动螺旋 2-望远镜微动螺旋 3-物镜 4-物镜调焦螺旋 5-目镜 6-目镜调焦螺旋 7-光学瞄准器 8-度盘读数显微镜 9-度盘读数显微镜调焦螺旋 10-照准部管水准器 11-光学对中器 12-度盘照明反光镜 13-竖盘指标管水准器14-竖盘指标管水准器观察反射镜15-竖盘指标管水准器微动螺旋 16-水平方向制动螺旋 17-水平方向微动螺旋 18-水平度盘变换螺旋与保护卡 19-基座圆水准器 20-基座 21-轴套固定螺旋 22-脚螺旋;照准部是指水平度盘之上，能绕其旋转轴旋转的全部部件的总称，它包括竖轴、U形支架、望远镜、横轴、竖直度盘、管水准器、竖盘指标管水准器(vertical index bubble tube)和读数装置等。 照准部旋转轴称为仪器竖轴，竖轴插入基座内的竖轴轴套中旋转； 照准部在水平方向的转动，由水平制动、水平微动螺旋控制； 望远镜在纵向的转动，由望远镜制动、望远镜微动螺旋控制； 竖盘指标管水准器的微倾运动由竖盘指标管水准器微动螺旋控制； 照准部上的管水准器，用于精平仪器。 ; 水平角测量需要旋转照准部和望远镜依次瞄准不同方向的目标并读取水平度盘的读数； 在一测回观测过程中，水平度盘是固定不动的； 为了角度计算的方便，在观测开始之前，通常将起始方向(称为零方向)的水平度盘读数配置为0°左右，这;3.2.3 DJ6级光学经纬仪的读数方法;成像在平凸镜上；在平凸镜上有两个测微尺，测微尺上刻划有60格。 通过折射棱镜，两个度盘分划线的像连同测微尺上的刻划和注记可以被读数显微镜观察到，读数装置大约将两个度盘的刻划和注记放大了65倍。 右图为读数显微镜视场； 注记有“—”(有些仪器为“Hz”或 “水平”)字样窗口的像是水平度盘 分划线及其测微尺的像； 注记有“⊥”(有些仪器为“V”或 “竖直”)字样窗口的像是竖直度盘 分划线及其测微尺的像。 读数方法为：以测微尺上的“0”分划线为读数指标， ;“度”数由落在测微器上的度盘分划线的注记读出，测微尺的“0”分划线与度盘上的“度”分划线之间的、小于1°的角度在测微尺上读出；最小读数可以估读到测微尺上1格的十分之一，即为0.1′或6″。 图中水平度盘读数为115°03′36″ ，竖直度盘读数为72°51′18″ 。 测微尺读数装置的读数误差为测微尺上一格的十分