西南交大工程测量第3章 角度测量.ppt

第三章 角度测量 §3-1 角度测量原理 §3-2 经纬仪的构造 §3-3 水平角测量的方法 §3-4 竖直角测量的方法 §3-5 经纬仪的检验和校正 §3-6 角度测量的误差分析 §3-7 电子经纬仪 3-1 角度测量原理 水平角：从空间一点出发的两个方向在水平面上投影所夹的角度； 竖直角：某一方向与其在同一垂直面内的水平线所夹的角度。 3-1 角度测量原理 3-2 经纬仪的构造 作为测角仪器——经纬仪，它须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能使之水平。为了瞄准不同方向，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。 3-2 经纬仪的构造 根据测角精度不同，我国经纬仪系列分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ30等几个等级。其中07、1、2、6、15等数字，表示该仪器所能达到的精度指标。如DJ07和DJ6分别表示水平方向测量一测回的方向中误差不超过±0.7″和±6″的大地测量经纬仪。 根据测角原理，经纬仪的构造必须具有以下一些装置： 　　(1) 对中整平装置 　　(2) 照准装置 　　(3) 读数装置  包括：三脚架，垂球，光学对中器，脚螺旋，圆水准器，管水准器。 二、照准装置 经纬仪的照准装置又称照准部 包括：望远镜，横轴、支架、竖轴、控制望远镜及照准部旋转的制动螺旋、微动螺旋。 根据照准部和度盘的关系，经纬仪分为复测经纬仪（复测机构）和方向经纬仪（度盘转换手轮）。 复测机构 三、读数装置 三、读数装置 (二) 单平板玻璃测微器法 　(三)对径符合读法 §3-3 水平角测量的方法 　一、经纬仪的安置 　　(一) 垂球对中、整平 (二) 光学对中器对中、整平 安置三脚架，粗平，粗对中； 装照准部，拧紧连接螺旋； 用脚螺旋使光学对中器对中； 伸缩架腿整平圆气泡； 用脚螺旋整平长气泡 松连接螺旋再精确对中； 用脚螺旋精平长气泡。 若不符合要求，再重复6、7步。 二、测回法测水平角 当所测的角度只有两个方向时，通常都用测回法观测。 测回法观测步骤： 在角顶点O安置仪器，在A、B处设立观测标志； 先盘左位置观测A、B方向读数，记录； 再盘右位置观测B、A方向读数，记录； 计算上、下半测回角值，合格取平均数作为该测回成果；否则重测。 测回法记录格式 方向观测法水平角观测 (一)在O点安置仪器，对中、整平。 (二)选择一个距离适中且影像清晰的方向作为起始方向，设为OA。 (三)盘左照准A点，并配置水平度盘读数。重新精确照准目标，读取水平盘读数。 方向观测法水平角观测 (四)顺时针方向依次照准B、C、D各点，读取水平度盘读数。最后再照准A并读取水平度盘读数，称为归零。以上过程称为上半测回。 (五)倒转望远镜改为盘右，以逆时针方向依次照准A、D、C、B，最后仍回到A方向，即归零。这个操作过程称为下半测回。 上下两个半测回构成一个测回。 方向观测法水平角观测 方向观测法水平角观测记录手簿 方向观测法测水平角的几何意义 测得的角度值实际是各个方向与起始方向之间的夹角。若需要任意两个方向间的夹角，则将这两个方向值相减即可。 方向观测法的观测限差 §3.5 竖直角观测 倾斜视线与在同一铅垂面内的水平视线之间的角。 竖直角测量原理 一、竖盘的构造 水平度盘的最小分格刻划线即为水平角测量的指标线，它随着照准部与度盘的相对转动而变化，水平度盘上的任何一根分划线都可以是指标线。 而竖直度盘的指标线是一条过竖直度盘圆心的铅垂线，这就决定了竖盘指标线的唯一性。 竖直度盘 仪器制造保证视线水平时的竖盘读数为一个固定的数值，一般为90度的整倍数，这样竖角测量时只需读视线方向读数即可。 竖直度盘 分划0～360度，但竖直度盘的注记形式略有不同，分为顺时针方向和逆时针方向两种。目前多数为顺时针注记。 竖盘指标的要求 始终能够读出与竖盘刻划中心在同一铅垂线上的竖盘读数。 1.竖盘指标水准管装置 二、竖直角的观测方法 1. 在测站上安置仪器，对中、整平。 2. 以盘左照准目标，如果是指标带水准管的仪器，必须用指标微动螺旋使指标水准管气泡居中，然后读取竖盘读数L，这称为上半测回。 3. 将望远镜倒转，以盘右用同样方法照准同一目标，使指标水准管气泡居中后，读取竖盘读数R，这称为下半测回。 三、竖角的计算方法(以顺时针注记为例) 盘左时： 竖角的计算方法(以顺时针注记为例) 盘右时： 竖角的计算方法(以顺时针注记为例) 盘左盘右的平均值： 四、竖盘指标差 定义：当视线水平时，其读数不是90度或270度，而与之相差x，则x称为竖盘指