经纬仪方向与角度测量

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1、第二章方向与角度测量§2-1方向测量§2-2角度测量§2-1方向测量一、地面点标志因此，可将其写成通用公式为：当然，在上述计算过程中，应保证计算得到的方位角为正值。左ABCNNBABC左＋BA=360＋BC左＋AB＋180=360＋BC1.正、反坐标方位角在平面直角坐标系或高斯平面直角坐标系中，表示直线的方位角通常是用坐标方位角表示。如直线AB的坐标方位角可用AB或BA表示。则称AB为正坐标方位角，BA为反坐标方位角，如图所示，其关系为2.方位角的推算由标准方向线的北端或南

2、端，顺时针或逆时针量到某直线的水平夹角，用R表示，其值在0～90。如图所示，直线O1、O2、O3、O4的象限角分别为R1、R2、R3和R4。象限角不但要表示角度的大小，而且还要注记该直线位于第几象限。象限分为Ⅰ～Ⅳ象限，分别用北东、南东、南西和北西表示。如O4在第四象限，象限角角值为45，则该象限角表示为北西45。象限角一般只在坐标计算时用，这时所说的象限角是指坐标象限角。坐标象限角与坐标方位角之间的关系如下：3.象限角一.角度的概念1.水平角水平角是指一点至两目标的方向线经垂直投影在水平面上所形

3、成的夹角。也可看成是包含BA、BC视线的两个铅垂面之间的两面角。水平角的取值范围为0～360.§2-2角度测量PABoa读数b读数0O2.竖角（垂直角）在同一竖面内，倾斜视线与水平线之间的夹角。用表示。仰角：0º~+90º俯角：0º~–90º用于测角的仪器称为经纬仪。天顶距：自天顶到目标视线的垂直角，用Z表示，且Z＝90º－天顶水平线AO270°0°90°180A视线天顶距ZA二、水平角测角原理（一）测量水平角的仪器须满足的要求：（1）仪器应有水平度盘，且其中心O必须位于欲测角之顶点B点的铅

4、垂线上；（2）水平度盘必须处于水平位置；（3）照准目标用的望远镜上下移动时，视线应划出一个垂直面。亦即在同一垂直面内的方向线其投影在水平度盘上的读数不变。（二）经纬仪的主要轴线及应满足的条件视准轴ZZ1：物镜中心与十字丝中心的连线，亦称视线；水准管轴hh1：过水准管顶点的切线；竖轴VV1：仪器照准部的旋转中心；水平轴HH1：望远镜的旋转中心；水平度盘面LL1（1）水准管轴竖轴即hh1VV1（2）视准轴水平轴ZZ1HH1（3）水平轴竖轴HH1VV1（4）水平度盘面LL1VV1，hh1//LL1

5、zL1LH1hh1三、竖角测角原理如图2-12，为了观测竖直角，经纬仪上安装有一个竖直度盘，其度盘中心在A′点的水平线上，当照准视线对准观测目标点P时，即可根据竖盘读数及视线水平时的读数求取所测竖直角。1．分微尺光学经纬仪及组成由照准部、水平度盘和基座三大部分构成。（1）照准部由望远镜、水准器和竖盘所组成。（2）水平度盘水平度盘按顺时针方向自0°至360°每隔一度作一刻划并注记数字。度以下的读数则需要在分微尺上读出。（3）基座（附三脚架）四、经纬仪及其组成望远镜十字丝视差现象照准部水平度盘基座三脚架09

6、0180270竖直度盘望远镜竖直度盘水平度盘制动螺旋管水准器圆水准器水平度盘微动螺旋望远镜微动螺旋望远镜制动螺旋水平度盘变换按钮读数窗目镜望远镜目镜反光镜光学对中器目镜竖盘指标补偿装置按钮基座基座脚螺旋竖直度盘（4）经纬仪的读数水平度盘读数为2344412竖盘读数为902730090180270090180270水平度盘用HZ表示竖盘用V表示全站仪：由电子经纬仪和测距仪组成。电子经纬仪的测角原理及主要结构与光学经纬仪大致相同，但测角系统采用的是微处理器控制的电子测角系统，能够自动实时显

7、示观测数据。使用的度盘有光栅度盘、编码度盘等。全站仪测角、测距不需人工读数，故没有读数误差存在。2.全站仪软件系统机械系统光学系统测距技术+测角技术+++全站仪=方法：垂球对中和光学对中。（1）垂球对中步骤：粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测站中心12cm内；精确对中：稍微松开中心螺丝，在脚架头上移动(不能旋转)仪器，使垂球尖精确对中测站标志中心，旋紧中心螺丝。对中误差3mm。友情提示脚架头首先要放平，三个脚螺旋基本等高；脚架适当踩实；垂球尖尽量接近标志，便于判断。五、水平角观测1.经纬仪对中

8、与整平由水平角的定义可知，用经纬仪观测水平角时，必须保证使经纬仪水平度盘中心安置在欲测角之顶点上，这一过程即为对中；同时，也必须保证仪器的竖轴垂直，即使仪器的水平度盘处于水平位置，这一过程即为整平（2）光学对中操作过程：对准、调平、整平、对中A.大致水平大致对中眼睛看着光学对中器，两手抓住两个脚架进行拖动，使仪器大致对中，并保持脚架头大致水平。B.伸缩脚架粗平根据气泡位置，升高或降低脚架。（注：气泡总位于高处。）光学对中器目镜