土木工程测量--角度测量

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1、主要内容:（1）常用经纬仪的构造（2）水平角及竖直角的测量方法（3）角度观测的误差来源及削减措施（4）仪器校验方法第三章角度测量1.角度分类水平角及竖直角测量2.角度测量目的（1）水平角测量用于确定点的水平位置。（2）竖直角测量是为了确定地面点的高程，或将倾斜距离化算为水平距离3.角度测量采用的仪器（1）经纬仪（2）全站仪3.1角度概述1.水平角地面上一个点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上所形成的角称为水平角。2.水平角测量水平角计算水平角测角原理3.2水平角测量原理注意：永远是右方向减左方向1.竖直角：在一个竖直面内，方向线与水平线的夹角称为该方向

2、线的竖直角。仰角：符号为正；俯角：符号为负。天顶距Z：角值变化范围为0o～180o2.天顶距与竖直角关系3.竖直角测量竖直角测量原理3.3竖直角测量原理1.概述光学经纬仪是集光学、几何学及测量学理论于一体的测绘仪器。（1）测角常用的仪器1）光学经纬仪2）电子经纬仪3）全站仪（2）经纬仪的表示方法（国产）DJn表示大地测量和经纬仪汉语拼音，n为数字，表示仪器的精度，代表一个测回水平方向的中误差（标准差，秒）。常用经纬仪有DJ1、DJ2、DJ6等。（3）角度测量的表示度分秒（°′″）3.4光学经纬仪2.经纬仪的基本组成主要由望远镜、读数设备、竖直度盘、水平度盘

3、、水准器、基座及竖轴等。其中望远镜、读数设备、竖直度盘及水平度盘是仪器的主要部分。北京博飞仪器公司——TDJ2E正像光学经纬仪3.经纬仪常用旋钮的作用（1）望远镜物镜对光螺旋：调清物像，让目标成像在十字丝分划板上。（2）望远镜目镜对光螺旋：调清十字丝，放大物像（3）水平制动螺旋：限制照准部在水平方向上转动（4）水平微动螺旋：精确控制水平方向对点，只有在水平制动旋钮锁定后才起作用（5）水平度盘位置变换手轮：用于设定某一个方向的水平角为某一角度值（6）望远镜制动旋钮：控制望远镜绕横轴转动（7）望远镜微动螺旋：精确控制竖直方向对点，只在望远镜制动旋钮锁定后才起作

4、用（8）反光镜：调节读数窗口的亮度（9）读数目镜对光螺旋：控制读数窗口的清晰度（10）测微轮：用于调整读数窗口中上下对径分划线的相对位置（当上下对径分划线对齐时才能读数）（11）光学对中器：用于观察仪器中心是否与地面测站点对准（12）对中器对光螺旋：用于调节对中器目镜及物镜的清晰度，以便能看清地面上的测站点（13）度盘换像轮：用于在读数窗口中切换水平度盘和竖直度盘的影像。4.度盘及读数经纬仪两个度盘：竖直度盘及水平度盘。竖直度盘用于测量竖直角，水平度盘则用于测量水平角。读数方法：右图为DJ2为读数窗口：（1）用测微器对正上下对径分划线（2）读数（从上下两个

5、窗口中读取角度值）十位数分值秒个位数分值对径分划线度1.经纬仪使用方法（1）仪器安放、整平：方法与水准仪操作一样（2）对中：通过光学对中器移动仪器使其中心与站点位置重合。（3）瞄准目标及读数：1）对光调节：松开水平制动螺旋及望远镜制动螺旋，目镜对光调节的方法与水准测量相同。3.5水平角观测方法2）瞄准目标：利用手动旋转照准部并通过准星与照门粗略对准目标，然后拧紧水平制动螺旋，缓慢旋转水平微动螺旋，使十字丝中央竖线对准目标中心。3）读数窗口调节：调节反光镜使读数窗口亮度增加，旋转读数目镜对光螺旋使读数窗口清晰（注意：必须确保度盘换像轮在水平度盘上）。调节测微

6、器使读数窗中间的上下对径分划线对齐，最后读数。注意：一定要消除视差如何判断视差？？？2.两种常用的观测盘位：盘左：竖直度盘位于望远镜的左侧（从目镜向物镜方向看）时，称为盘左（盘左观测）；盘右：竖直度盘位于望远镜的右侧（从目镜向物镜方向看）时，称为盘右（盘右观测）；盘右位置竖直度盘目镜物镜3.观测方法（1）测回法：单角度测量方法。分别利用盘左（正镜）及盘右（倒镜）观测水平角，然后取两半测回角值的平均值作为最终结果。通过多测回观测来提高观测精度、削弱度盘分划误差的影响。水平角观测记录手簿（2）全圆测回法：在一个测站点观测多个方向水平度盘读数，以计算任意两方向之

7、间的水平角。需要进行归零测量计算量：1）半测回归零差2）两倍照准误差3）方向平均读数4）归零方向值5）归零方向平均值6）各方向间的水平角值1.仪器误差（1）度盘刻度误差（2）度盘偏心差（3）轴系几何条件未满足2.仪器安置及目标偏心误差（1）对中误差（2）整平误差（3）照准目标偏心误差3.观测误差（1）照准误差（2）读数误差4.环境条件影响3.6水平角观测误差来源思考：竖直角的定义及观测原理是什么？照准部的构造是怎样的？1.竖直度盘的注记形式：（1）顺时针注记：度盘顺时针刻度（2）逆时针注记：度盘逆时针刻度3.7竖直角观测注意：注记形式的判断方法及相应角度计

8、算公式2.竖盘注记观测及竖盘指标差计算（1）度盘注记读数(MO)观