测量与地图学第三讲角度测量

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1、第三讲角度测量（1）了解角度测量误差及注意事项。（2）熟悉电子经纬仪的构造。（3）掌握角度测量原理，掌握DJ6经纬仪的构造和使用方法，掌握水平角和竖直角的观测和计算方法。教学目标重点：DJ6经纬仪的使用方法，水平角和竖直角的观测和计算方法难点：经纬仪的检验、校正3.1角度测量原理角度测量(angleobservation)内容：水平角(horizontalangle)测量竖直角(verticalangle)测量为什么要测量水平角、竖直角？地面一点至两目标方向线在水平面上投影的夹角，称为水平角。范围：顺时针00~360

2、01、水平角(horizontalangle)定义水平面aobAOB0ba水平度盘(horizontalcircle)β＝b－a2、竖直角(verticalangle)定义天顶铅垂线水平线ACB0°90°180°270°在同一竖直面内，一点到目标的方向线与水平视线所夹的锐角。取值范围：0º90º，仰角为正，俯角为负。竖直角用α表示：α＝目标视线的读数－水平视线的读数天顶角：在同一竖直面内，视线与铅垂线的天顶方向之间的夹角称为天顶角，也叫天顶距，用Z表示，取值范围：0º～180º。显然，同一方向线的天顶距和竖直角

3、之和等于90°：Z=90º－α经纬仪是测角的仪器，按测角的精度分为：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ10。DJ分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉字拼音第一个字母，其下标数字为该仪器一测回方向观测中误差的秒数。一、DJ6经纬仪的构造1、照准部(alidade)①望远镜、支架②竖直度盘③管水准器④光路系统2、水平度盘(horizontalcircle)①水平度盘②度盘变换手轮③外轴3、基座(tribrach)①圆水准器②脚螺旋DJ6经纬仪的构造DJ6经纬仪的构造基座、照准部、水平度盘、读数装置基座照准部1.照准部(

4、alidade)）望远镜倒像，2630倍，目镜调焦，物镜调焦，粗瞄准器，十字丝2）竖直度盘3）读数显微镜反光镜4）圆水准器8/2mm；管水准器30/2mm5）竖轴（仪器旋转轴）6）望远镜(竖直)制动、微动7）照准部(水平)制动、微动8）光学对点器9）复测扳手或度盘变换手轮望远镜十字丝2.水平度盘(horizontalcircle)由光学玻璃制成，按1º间隔顺时针刻划0º360º刻度；特点：水平度盘与照准部相互脱离；改变度盘位置，需使用度盘变换手轮或复测扳手。0901802700901802703.基

5、座(tribrach)轴座、脚螺旋、连接板基座水平度盘照准部脚螺旋用于整平仪器4.J6经纬仪的读数装置4.经纬仪的读数装置J6经纬仪度盘读数光路水平度盘垂直度盘1）读数光路J6光学经纬仪读数2）J6光学经纬仪读数度盘上1度分划的间隔经放大后，与分微尺全长相等。分微尺全长分60格，因此其最小格值为1=60读数时，秒数必须估读。估读至0.1格，因此，估读的秒数都应是6″的倍数。水平度盘读数：730424″分微尺测微——利用度盘刻度线，在分微尺上读数。“H”——水平度盘读数，“V”——竖直度盘读数。0173三、电

6、子经纬仪原理电子经纬仪将光学度盘换为光---电扫描度盘，以自动记录和显示读数代替人工光学测微读数，使测角操作简单化，可避免读数误差的产生。其自动记录、储存、计算功能，以及数据通讯功能，进一步提高了测量作业的自动化程度。电子经纬仪与光学经纬仪区别在于度盘读数及显示系统，其水平度盘、竖直度盘及读数装置分别采用两个相同的光栅度盘（或编码盘），通过读数传感器进行角度测量，根据测角精度可分为0.5″，1″，2″，3″，5″，10″等几个等级。光电度盘一般分两大类：编码度盘：在圆形玻璃上，排列一组同心圆—码道，根据码道数沿径向将

7、同心圆划分为一定扇区，根据位置将每个扇区设为相邻透明或不透明，径向扇区即构成一二进制编码；光栅度盘：在度盘表面的一个圆环内，刻画出许多等间隔的条纹组成光栅，通过累计栅距数值测角。也有将上述二者结合起来，采用“编码与光栅相结合”的度盘进行测角。1）编码度盘测角原理在玻璃圆盘上刻划若干同心圆带—码道，再根据码道数等间隔将全圆划成若干扇区，则每个扇形区有几个梯形。如果每个梯形分别以“亮”和“黑”表示“0”和“1”的信号，则该扇形便被赋予一个二进制码，其值为0~2n，这样便将度盘划分为2n份。例如，用四位二进制表示角值，则全

8、圆只能刻成4×4＝16个扇形，则度盘刻划值（角度分辨率）为360o/16=22.5o，这显然没有应用价值。如果取角度分辨率为20”，则需要的扇形区为(360×60×60)/20=64800，由此计算得码道数为64800≈216个。因为度盘直径有限，码道愈多，靠近度盘中心的扇形间隔愈小，故不可能无限增多码道。实际应用中，一般将度盘刻成适当的码道，