第三章 角度测量

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1、第三章角度测量测量三项基本工作之一：角度测量角度测量的仪器：经纬仪、全站仪角度测量分为：水平角测量和竖直角测量水平角测量目的：用于求算地面点的平面位置竖直角测量目的：1.测定地面两点的高差2.将地面两点的倾斜距离改化成水平距离在确定地面点的位置时，常常要进行角度测量；角度测量最常用的仪器是经纬仪。掌握角度测量的基本原理；掌握光学经纬仪的构造及测角（水平角和竖直角）方法；自学经纬仪的检验校正；自学经纬仪测角误差分析和经纬仪测角注意事项；了解电子经纬仪的构造；§3.1角度观测原理水平角是指地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上的夹角，或者是过两条方向线的竖直面所夹的两面角。

2、如图3-1所示：一、水平角观测原理：在过A点的铅垂线上，水平地安置一个有刻度的圆盘(称为水平度盘)，度盘中心在o点，过AB、AC竖直面与水平度盘交线为on、om，在水平度盘上读数为n、m。则∠nom为所测得的水平角。一般水平度盘是顺时针刻划，则：∠nom=m-n=β(3-1)∠nom=m-n=β(3-1)=c-b=右目标读数–左目标读数竖直角是指在同一竖直面内，某一方向线与水平线的夹角；测量上又称为倾斜角或竖角，用α表示，；竖角有仰角和俯角之分，夹角在水平线之上为“正”，称为仰角，；在水平线之下为“负”，称为“俯角”，。二、竖直角观测原理：若在竖直面内，竖直方向与某一方向线的夹

3、角，称为“天顶距”用Z表示。天顶距与竖直角的关系为：α=90°-Z(3-2)α=90°-Z(3-2)§3.2DJ6型光学经纬仪的构造及度盘读数一、经纬仪的等级及用途：根据水平角和竖直角测量原理，要制造一台既能够观测水平角又能观测竖直角的仪器，它必须要满足几个必要条件：1、仪器的中心必须位于过测站点的铅垂线上。2、照准部设备（望远镜）要能上下、左右转动，上下转动时所形成的是竖直面。3、要具有能安置成水平位置和竖直位置并有刻划的圆盘。4、要有能指示度盘上读数的指标。经纬仪就是能同时满足这几个必要条件的用于角度测量的仪器。经纬仪的种类：1.按构造原理和读数系统分为:游标经纬仪、光学经纬

4、仪、电子经纬仪2.按精度高低分为：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60“D”、“J”分别表示“大地测量”、“经纬仪”汉语拼音的第一个字母，01、1、2、6、15、60分别表示该仪器一测回水平方向观测值中误差不超过的秒数。其中DJ07、DJ1、DJ2属于精密经纬仪，DJ6、DJ15和DJ60属于普通经纬仪。3.一般工程测量最常用:DJ6级光学经纬仪技术项目一测回水平方向中误差望远镜有效孔径不小于望远镜放大倍数不小于水准管分划值水平度盘垂直度盘主要用途经纬仪等级DJ1DJ2DJ6126二等平面控制测量及精密工程测量60mm40mm40mm30倍28倍

5、26倍6/2mm20/2mm30/2mm10/2mm20/2mm30/2mm三、四等平面控制测量及一般工程测量图根控制测量及一般工程测量经纬仪系列技术参数和用途各种型号的DJ6级光学经纬仪的构造大致相同。物镜粗瞄器对光螺旋读数目镜望远镜目镜转盘手轮基座导向板堵盖水准器反光镜自动归零钮二、DJ6级光学经纬仪：1、DJ6级光学经纬仪的构造：水平度盘：玻璃制成,0°～360°顺时针注记；基座：支承整个仪器；照准部：望远镜+竖盘+水平度盘的指针=照准部DJ6级光学经纬仪照准部照准部位于仪器基座的上方，能够绕竖轴转动。(1)望远镜：用来照准目标，它固定在横轴上，绕横轴而俯仰，可

6、以利用望远镜制动螺旋和微动螺旋控制其俯仰转动。（2）横轴：是望远镜俯仰转动的旋转轴，由左右支架所支承。（3）竖直度盘：用光学玻璃制成，用来测量竖直角。（4）光学读数设备：用来读取水平度盘和竖直度盘的读数。（5）水准器：包括圆水准器和管水准器，用来置平仪器，使水平度盘处于水平位置。（6）竖轴：竖直通过水平度盘的中心，可以使照准部在水平方向转动。水平度盘（1）水平度盘：它是用光学玻璃制成的圆环，在度盘上按顺时钟方向刻有0～360°的分划，用来量测水平角；在度盘的外壳附有照准部制动螺旋和微动螺旋，用来控制照准部与水平度盘的相对运动。当拧紧制动螺旋时，照准部与水平度盘连接，这时如转动微动

7、螺旋，则照准部相对于水平度盘作微小的转动；若松开制动螺旋，则照准部绕水平度盘而旋转。水平度盘套在竖轴中可以自由转动。竖直度盘固定在横轴的一端与望远镜一起转动。（2）水平度盘转动的控制装置：测水平角时水平度盘是不动的，这样照准部转至不同的位置，可以在水平度盘上读数求得角值，但有时需要设定水平度盘一定的读数时，就要转动水平度盘。控制水平度盘转动的装置有位置变动手轮和复测装置两种。轴套、脚螺旋、连接板、固定旋钮、圆水准器用等；经纬仪照准部的支承装置；经纬仪照准部装在基座轴套以后必须扭紧