《测量学》课程简介

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1、第三章角度测量本章摘要：经纬仪是测角的主要仪器，由于精度等级不同，结构有简单、复杂。型号不同，外形不同。经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成。§3-1角度测量原理摘要内容：在常规测量工作中，地面点点位通常是用投影三维定位方法来确定的，即将地面点的空间位置分解为水平位置和高程位置来确定。为了确定地面点的平面位置，通常需要观测水平角，为了确定地面点的高程位置，除了采用水准测量方法外，还经常通过观测竖直角按三角原理来确定。讲课重点：水平角测量原理、竖直角测量原理讲课难点：水平角、高度角、天顶距。讲授重点内容提要：一、水平角测量原理

2、1.水平角概念及构成水平角就是从一点出发的两条方向线所构成的空间角水平面上的投影。O为测站点，角AOB（即β）为测站点和目标点构成的空间角，它在水平面P上的投影角A1OB1（即β0）即为角AOB的水平角；水平角β0是通过方向线OA和OB的两个竖面所形成的两面角。2.水平角范围取值范围为0°~360°。3.测量原理（1）在测站点的上方某一高度水平放置一个有分划的圆盘，使其中心（O`）恰位于过测站点O的铅垂线（O`O）上。圆盘的刻划按顺时针注记。（2）由过OA的竖直面与圆盘的交线可得一目标的读数a；过OB的竖面与圆盘的交线得另一目标读数

3、b。（3）右方目标读数b减去左方目标（一般称为起始目标）读数a可得水平角β0=b-a。二、竖直角测量原理1.概念及构成17竖直角是空间方向线与水平面或天顶方向的夹角，简称竖角，又称垂直角。空间方向线与水平面的交角称为高度角；空间方向线与天顶方向的夹角称为天顶距（天顶方向是指过测站点的铅垂方向的反方向）。2.范围高度角：当空间方向线位于水平面之上时，称为仰角（δ1是正高度角）；当空间方向线位于水平面之下时，称为俯角（δ2是负高度角）。高度角的取值范围为0°~±90°。天顶距：通常用Z表示，它是从天顶方向度量的，其取值范围为0°~180

4、°。高度角与天顶距关系：Z=90°-δ3.测量原理（1）竖直度盘利用竖直安置在过该空间方向线的竖直面内的有刻划的圆盘（称为竖直度盘，简称竖盘）来量测。水平始读数或天顶始读数的理论值可由竖盘注记形式确定，当仪器安置好之后，这应是个确定的标准值。（2）高度角量测OA方向的高度角，应将竖盘安置在过OA的竖直面H1内。通过OA方向线可以在竖盘上得到一个竖盘读数（称为目标读数）；再从过竖盘中心O点的水平面与竖盘的交线（OA1）可得另一个读数（称为水平始读数）；两读数之差即为高度角。（3）天顶距欲测OA方向的天顶距，除获得一个目标读数外，还应从

5、过O点的天顶方向在竖盘上得到另一个读数（称为天顶始读数），两读数的差值即为天顶距。（4）竖直角计算在竖角的测定时，实际上仅需测定目标读数即可。目标读数与水平始读数或天顶始读数相比较而获得其差值，这个差值即为竖直角。§3-2光学经纬仪摘要内容：经纬仪的主要功能就是测定（或放样）水平角和竖直角。其次，在经纬仪上都安置有测距装置（如视距丝）而用于距离测量。另外，经纬仪还被用于直线延伸等测设工作中。讲课重点：经纬仪构造、经纬仪的读数方法。讲课难点：经纬仪的读数方法。讲授重点内容提要：一、DJ6级光学经纬仪1.经纬仪构造经纬仪主要由照准部、水

6、平度盘和基座三部分组成。（1）照准部照准部是基座上方能够转动的部分的总称。主要由望远镜、竖直度盘、水准器以及读数设备等组成。望远镜：用于瞄准目标，其构造与水准仪相似。制动和微动螺旋以控制望远镜在竖直方向的转动。竖直度盘（简称竖盘）：固定在横轴的一端，用于测量竖直角。17竖盘随望远镜一起转动，而竖盘读数指标不动，但可通过竖盘指标水准管微动螺旋作微小移动。调整此微动螺旋使竖盘指标水准管气泡居中（有许多经纬仪已不采用竖盘指标水准管，而用自动归零装置代替），指标位于正确位置。水准器：照准部水准管是用来整平仪器的，圆水准器用作粗略整平。读数设

7、备：读数设备包括一个读数显微镜、测微器以及光路中一系列的棱镜、透镜等。（2）水平度盘水平度盘是由光学玻璃制成的精密刻度盘，分划从0°~360°，按顺时针注记，每格1°或30′，用以测量水平角。水平度盘的转动由度盘变换手轮来控制。转动手轮，度盘即可转动；将手轮推压进去再转动手轮，度盘才能随之转动。还有少数仪器采用复测装置。当复测扳手扳下时，照准部与度盘结合在一起，照准部转动，度盘随之转动，度盘读数不变；当复测扳手扳上时，两者相互脱离，照准部转动时就不再带动度盘，度盘读数就会改变。（3）基座基座是仪器的底座，由一固定螺旋将两者连接在一起

8、。使用时应检查固定螺旋是否旋紧。目前生产的光学经纬仪一般均装有光学对中器。2.DJ6级经纬仪采用的读数方法（1）分微尺测微器及其读数方法度盘分划值为1°，按顺时针方向注记每度的度数。读数显微镜内所看到的度盘和分微尺的影像，上面注有“H