经纬仪与角度测量

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1、第六章经纬仪与角度测量3.1.1水平角测量原理水平角是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上的夹角，也就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。经纬仪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，其视准独应划出一竖直面，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。3.1.2竖角测量原理竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。其角值为0°~90°。视线上倾斜，竖直角为仰角，符号为正。视线向下倾斜，竖直角为俯角，符号为负。竖直角与

2、水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差。不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。任何类型的经纬仪，制作上都作要求当竖直指标水准管气泡居中，望远镜视准轴水平时，其竖盘读数是一个固定值。因此，在观测竖直角时，只要观测目标点一个方向并读取竖盘读数便可算得该目标点的竖直角，而不必观测水平方向。3.2光学经纬仪3.2.1经纬仪概述1．按读数系统区分类：光学经纬仪、游标经纬仪、电子经纬仪2．按编制了标准分类：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15及DJ603.2.2光学经纬仪的基本构造1．基座基座用来支承整个仪器，并借助中心螺旋使经纬仪与脚架结合其上有三个脚螺旋，用来整平仪器。竖轴

3、轴套与基座连在一起。轴座连接螺旋拧紧后，可将照准部固定在基座上，使用仪器时，切勿松动该螺旋，以免照准部与基座分离而坠落。2．水平度盘水平度盘是玻璃制成的圆环，在其上刻有分划，从0°~360°，顺时针方向注记，用来测量水平角。度盘轴套套在竖轴轴套的外面，绕轴套旋转。在水平度盘下方的度盘轴套上，有些仪器装有金属圆盘，用于复测，称为复测盘。3．照准部照准部上有望远镜、横轴、支架、竖轴、水准管、水平制微动、竖直制微动及读数装置等。光学经纬仪电子经纬仪3.2光学经纬仪测微尺测微器的结构简单，读数方便，具有一定的读数精度，广泛应用于J6级光学经纬仪。这类仪器的度盘分划度为1°，按顺时针方向注记。其

4、读数设备是由一系列光学零件组成的光学系统。读数的主要设备为读数窗上的分微尺，水平度盘与竖盘上1°的分划间隔，成象后与分微尺的全长相等。上面的窗格里是水平度盘及其分微尺的影象，下面的窗格里是竖盘和其分微尺的影象。分微尺分成60等分，格值1′，可估读到0.1′。读数时，以分微尺上的零线为指标。度数由落在分微尺上的度盘分划的注记读出，小于1′的数值，即分微尺零线至该度盘刻度线间的角值，由分微尺上读出。电子经纬仪简介电子经纬仪与光学经纬仪的根本区别在于它用微机控制的电子测角系统代替光学读数系统。其主要特点是：1．使用电子测角系统，能将测量结果自动显示出来，实现了读数的自动化和数字化。2．采用积

5、木式结构，可和光电测距仪组合成全站型电子速测仪，配合适当的接口可将电子手簿记录的数据输入计算机，以进行数据处理和绘图电子经纬仪光电测距仪全站型电子速测仪3.4水平角观测经纬仪的安置瞄准目标读数3.4.1经纬仪的使用(1)垂求对中及整平方法(2)光学对中器对中及整平方法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。3.4.2水平角观测方法测回法这种方法用于观测两个方向之间

6、的单角。当测角精度要求较高时，往往要测几个测回，为了减少度盘分划误差的影响，各测回间应根据测回数n按180°／n变换水平度盘位置。方法观测法适用于观测两个以上的方向。当方向多于三个时，每半测回都从一个选定的起始方向（零方向）开始观测，在依次观测所需的各个目标之后，应再次观测起始方向（称为归零）称为全圆方向法。3.5竖直角观测3.5.1竖盘的构造3.5.2竖直角公式判定3.5.3竖盘指标差3.5.4竖直角观测3.5.1竖盘的构造竖盘指标的构造(一)指标带水准器的构造(二)指标带补偿器的构造3.5.2竖直角公式判定3.5.3竖盘指标差竖盘指标不在正确位置，即视线水平时竖盘读数不是90°或2

7、70°，这个差值x即为竖盘指标差（见下图）。可见：α左α右αααα3.5.4竖直角观测竖直角：倾斜视线与在同一铅垂面内的水平视线所夹的角度。仰角为正，俯角为负。由于水平视线的读数是固定的，所以，只要读出倾斜视线的竖盘读数，即可求算出竖直角值。为了消除仪器误差，同样需要用盘左、盘右观测。具体观测步骤：在测站上安置仪器，对中，整平。以盘左照准目标，用指标微动螺旋使水准器气泡居中，读取竖盘读数L，这称为上半测回。将望远镜倒转，以盘右用同样方法照准同一