《测量2角度测量》PPT课件

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1、第二章角度测量§2－1角度测量的概念§2－2光学经纬仪§2－3光学经纬仪的基本操作§2－4水平角观测方法§2－5竖直角观测方法角度测量是工程测量的基本工作内容之一。用以测量角度的仪器有经纬仪和全站仪等。角度包括水平角和竖直角。本章主要介绍角度测量的基本概念，光学经纬仪的结构和使用方法，水平角、垂直角的观测方法等。§2－1角度测量的概念一.水平角的定义水平角是相交的两条方向线在同一水平面上的投影所夹的角度，也是包含对应方向线的两个竖直面之间的两面角。在工程测量中，上述的两条方向线是指某地面点N分别与两个目标点M、P的连线。方向线NM与NP之间的水平角是在过N点的水平面上直线Nm与Np间

2、的夹角β。水平角β不仅可以在过N点的水平面上求得，在与过N点的铅垂线正交的任何一个水平面内均可量度。二.水平角测量原理A、B、C为地面上的三个点。欲观测方向线BA与BC之间的水平角β。将一台经纬仪架设在B点上。经纬仪上有一个可绕其中心水平转动的望远镜和一个有均匀刻度（顺时针方向注记角度值）的水平圆盘。水平圆盘的中心位于过B点的铅垂线上的O点处，仪器架好后不再移动。设用望远镜分别照准A、C时，方向线OA、OC在水平圆盘上的投影Oa、Oc所截取的刻度数为a、c。两个刻度数之差就是所求的水平角：β＝c–a上述的水平圆盘叫做水平度盘；刻度数a和c分别叫做方向线BA和BC在度盘上的水平方向观测

3、值。三.竖直角的定义竖直角是指在同一竖直面内，观测视线与过起点的水平线之间的夹角。竖直角又称作垂直角或高度角，它有仰角和俯角之分。视线在水平线上方的称为仰角，角值为正，如右图中的αA。视线在水平线下方的称为俯角，角值为负，如右图中的αC。α水平线与竖直角相关联的角度名还有“天顶距”。天顶距:从过起点的天顶方向至观测视线的夹角，用Z表示。对同一条观测视线而言，天顶距Z与竖直角的关系为：＋Z=90°水平线PO天顶方向Z四.竖直角测量原理跟测量水平角类似，在竖直面内设置一个有均匀刻划线的竖直圆盘，使圆盘中心跟视线起点B重合。若视线水平时竖盘读数为一常数（如0o或90o），则用望远镜照

4、准目标时在竖盘上的读数值与常数相减即得到该观测方向的竖直角。竖直角的大小与竖直圆盘在过起点的铅垂线上的放置位置有关。用以测角的仪器必须具有水平圆盘、竖直圆盘、望远镜及读数设备等。本节内容回顾什么叫水平角？如何测量？什么叫竖直角？如何测量？§2－2光学经纬仪一.经纬仪的种类和系列标准经纬仪的类型主要有两种：光学经纬仪和电子经纬仪。电子经纬仪光学经纬仪光学经纬仪采用光学度盘和光学测微读数方式。价格低，性能稳定。电子经纬仪又称数字经纬仪、光电经纬仪，采用光电（电子）度盘，能以数字形式显示角度值，便于储存和记录数据。电子经纬仪常与光电测距仪结合在一起，构成全站仪。电子经纬仪的价格约为光学经纬

5、仪的10倍。经纬仪的系列标准：分为DJ05、DJ07，DJ1，DJ2，DJ6等。“D”和“J”分别表示“大地测量”中的“大”和“经纬仪”中的“经”字的汉语拼音第一个字母；后面的数字表示仪器的测角精度，如DJ05、DJ6分别表示水平方向一测回的方向中误差为0.5"和6"。工程测量中主要使用DJ6和DJ2经纬仪，通常简称J6、J2。本章主要介绍DJ6的结构和使用方法。二.DJ6光学经纬仪的基本结构光学经纬仪由照准部、水平度盘和基座组成。竖盘指标水准管微动螺旋(一).照准部照准部是光学经纬仪的核心部件。指位于水平度盘之上、能绕其旋转轴旋转的全部部件的总称。它包括望远镜、水准器、横轴、竖轴、

6、U形支架、竖直度盘、读数装置及制动微动设备等。作为一个整体，照准部可绕竖轴旋转，竖轴是照准部的几何中心。照准部的主要构件如下：望远镜由物镜、目镜、调焦（对光）透镜和十字丝分划板组成。物镜和目镜都是凸透镜（组），位置固定；调焦镜是凹透镜，可前后移动。转动望远镜对光螺旋（又称物镜调焦螺旋），可改变凹透镜的位置，从而改变物体的成像面。十字丝分划板上刻有纵横交叉的十字丝，分别叫纵丝和横丝。十字丝是望远镜的瞄准标志。纵丝上有上下两根对称的短横丝，叫视距丝，分别简称上丝和下丝。对应地，十字丝中的横丝叫中丝。纵丝的下半段为双丝，用以照准细小目标。十字丝板的位置是物镜的成像面（位置）。十字丝交点与物

7、镜光心的连线叫做望远镜的视准轴。利用视准轴可获得空中方向线（即观测视线），视准轴与横轴（望远镜旋转轴）的交点是视线的起点。视准轴望远镜的成象原理：远处目标AB发出的光线经物镜及调焦透镜折射后，在十字丝分划板上形成一倒立的实像ab；通过目镜放大形成虚像a'b'，十字丝分划板也同时放大。望远镜具有放大作用。放大率是指从望远镜内看物象的视角β与用肉眼直接看同一物体的视角α之比，也等于物镜与目镜的焦距之比。放大倍率通常为28～45倍。由于各人的明视距离及眼睛的分辨