经纬仪及水平角测量

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1、第三章经纬仪及水平角测量第一节直线定向一、直线定向直线定向：确定一条直线的方向，即确定直线与标准方向之间的关系；真北方向、磁北方向、坐标北方向二、三北方向线真北：过地面上任意一点，指向北极的方向，叫真北。其方向线叫真北方向线或真子午线。地图上东西内图廓就是真子午线。磁北：过地面上任意一点，磁针所指的北方，叫磁北。其方向线叫磁北方向线或磁子午线。地图上P、P′点或磁北、磁南点的连线叫磁子午线。坐标纵线北：地图上坐标纵线所指的北方，叫坐标纵线北。三、方位角方位角：由标准方向的北端顺时针方向量到某直线的夹角，称为该直线的方位角真方位角：从真子午线

2、北段顺时针方向量至某一直线的水平角，叫真方位角。磁方位角：从磁子午线北端顺时针方向量至某一直线的水平角，叫磁方位角。坐标方位角：从坐标纵线北端顺时针方向量至某一直线的水平角，叫坐标方位角。四、三种偏角由于真北、磁北、坐标纵线北在一般情况下方向是不一致的，所以三者之间互相形成三种偏角。1.磁偏角：以真子午线为准，磁子午线与真子午线的夹角。磁子午线东偏为正，西偏为负，磁偏角是实测得来的，由于磁偏角因地而异。2．坐标纵线偏角（子午线收敛角）以真子午线为准，坐标纵线与真子之间的夹角。东偏为正，西偏为负。3．磁坐偏角：以坐标纵线为准，坐标纵线与磁子午

3、线之间的夹角。磁子午线东偏为正，西偏为负。偏角与方位角间的换算关系Ø坐标方位角=磁方位角+磁坐偏角Ø磁方位角=坐标方位角+磁坐偏角Ø真方位角=坐标方位角+坐标纵线偏角注意偏角的正负号五、象限角Ø象限角：直线与标准方向线所夹的锐角称为象限角。象限角的取值范围为0～90°Ø由反正切函数arctan求出的象限角RAB取值为0～±90°ØRAB>0时，则边长方向可能位于Ⅰ、Ⅲ象限ØRAB<0时，则边长方向可能位于Ⅱ、Ⅳ象限象限角与坐标方位角的关系1.利用坐标差值来判断2.利用直线方位来判断象限名称由方位角α求象限角R由象限角R求方位角αⅠ北东（NE

4、）R=αα=RⅡ南东（SE）R=180°-αα=180°-RⅢ南西（SW）R=α-180°α=180°+RⅣ北西（NW）R=360°-αα=360°-R一、密位密位是炮兵量测角度采用的单位，将圆周等分6000段，每段弧所对应的角度为1密位，即360°=6000密位。为了读数方便，在图上密位数的个位和十位为一组，百位和千位为一组，中间用一短线隔开。密度制和一般角度的换算关系：1°=6000/360°=16.6667密位1′=6000/360*60=0.28密位1密位=360*60/6000=3′.6第二节角度测量原理一、水平角测量原理：Ø水平

5、角(horizontalangle)是指地面一点到两个目标点连线在水平面上投影的夹角，它也是过两条方向线的铅垂面所夹的两面角（0—360）Ø为了测量水平角，应在过B点的上方水平地安置一个有刻度的圆盘，称为水平度盘(horizontalcircle)；Ø水平度盘的中心应位于过B点的铅垂线上；二、竖直角测量原理Ø竖直角(verticalangle)是指在同一竖直面内，视线与水平线的夹角。Ø视线在水平线上方的称为仰角，角值为正，0-90；视线在水平线下方的称为俯角，角值为负0-90。Ø天顶距：视线与铅垂线的平角Ø为了测量竖直角，经纬仪必须在铅垂面

6、内安置一个有刻度的圆盘，称为竖直度盘或竖盘(verticalcircle)Ø竖直角也是两个方向在度盘上的读数之差，与水平角不同的是，其中有一个是水平方向。水平方向的读数可以通过竖盘指标管水准器或竖盘指标自动补偿装置来确定；经纬仪设计时，一般使视线水平时的竖盘读数为0°或90°的倍数，这样，测量竖直角时，只要瞄准目标，读出竖盘读数并减去仪器视线水平时的竖盘读数就可以计算出视线方向的竖直角。第三节经纬仪介绍一、经纬仪的分类及基本构造经纬仪(Theodolite,transit)的分类：Ø按物理特性：机械型、光学机械型和智能型Ø按测角精度：DJ0

7、7，DJ1，DJ2，DJ6Ø规范给出的国产光学经纬仪(opticaltheodolite)按其精度划分的型号有：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ30，其中字母D、J分别为“大地测量”和“经纬仪”汉语拼音的第一个字母，07、1、2、6、30分别为该仪器一测回方向观测中误差的秒数。Ø瑞士Leica公司的光学经纬仪按其精度划分的型号为：T4、T3、T2、T1、T16，其中字母T为单词“Theodolite”的第一个字母，以秒为单位的一测回方向观测中误差分别为±0.5″、±1″、±2″、±6″、±16″经纬仪的基本构造：(1)基座：基座上有三

8、个脚螺旋，一个圆水准气泡，用来粗平仪器。(2)水平度盘：水平度盘是一个圆环形的光学玻璃盘片，盘片边缘刻划并按顺时针注记有0~360°的角度数值。(3)照准部：照准部是指水平度盘之