1、第三章 角度測量,學習目標：在學習角度測量基本概念的基礎上，明確經(jīng)緯儀的結構原理，掌握經(jīng)緯儀應用的基本方法，掌握水平角、豎直角測量基本技術。,§3.1 角度測量原理,一、 水平角：水平面上二條相交直線的夾角，或者說，二個相交豎直面的二面角。如何理解地面點之間的水平角？水平度盤設站 觀測 投影 方向值 角度,一、基本原理,設在觀測的NM 天頂距為Z，豎直角為的? 天頂距與豎直角的關系為

2、 ? =90°- Z,二、 豎直角:豎直角：在同一豎直面內(nèi)觀測視線與水平線的夾角，稱為豎直角。,仰角: 豎直面內(nèi)觀測視線在水平線之上的豎直角。,俯角: 豎直面內(nèi)觀測視線在水平線之下的豎直角。 俯角為負值。,天頂距: 地面點的垂線上方向至觀測視線的夾角。,§3.2 光學經(jīng)緯儀,一、經(jīng)緯儀種類：光學經(jīng)緯儀、光電經(jīng)緯儀。 DJ07，DJ1，DJ2，DJ6，DJ10,光學經(jīng)緯儀DJ6,二、基本構造,照準部、度

3、盤、基座等。,1．照準部,1)望遠鏡2)水準器3)基本軸系,望遠鏡的結構：物鏡、凹透鏡、十字絲板和目鏡操作部件：望遠對光螺旋、目鏡調(diào)焦輪望遠鏡的成象過程：(1)物鏡前的物象A 經(jīng)物鏡成為縮小的倒立實象，并經(jīng)凹透鏡的調(diào)焦作用落在十字絲板的焦面上。(2)目鏡將倒實象和十字絲象一起放大成虛象B。,1)望遠鏡,實現(xiàn)成象過程的對光操作,(1)轉動目鏡調(diào)焦輪，眼睛看清楚十字絲象；(2)轉動望遠物鏡對光螺旋，眼睛看清楚物象A。(3)消

4、除視差。視差，即移動眼睛可發(fā)現(xiàn)十字絲象與虛象B的相對變動現(xiàn)象。視差的存在表明物象 A可能沒有落在十字絲板焦面上。操作人員正確重復(1)(2)對光動作可消除視差。,2)水準器,作用：測量儀器整平指示裝置種類：管水準器和圓水準器管水準器：結構，管水準軸，格值。管水準器的整平靈敏度較高。,圓水準器結構，圓水準軸，格值。圓水準器的整平靈敏度較低。,CC，望遠鏡視準軸; HH，橫軸; VV，豎軸; LL，管水準軸。必須滿足: CC

5、⊥HH；HH⊥VV； LL⊥VV。此外,十字絲板的縱絲平行于豎軸VV。,3)基本軸系,2．度盤及其讀數(shù)機構,1)度盤的結構形式。 水平度盤、豎直度盤，度盤全周刻度 0～360°，按順時針順序注記。 水平度盤套在豎軸中可以自由轉動。 豎直度盤固定在橫軸的一端與望遠鏡一起轉動。2)度盤讀數(shù)光學系統(tǒng)。 把水平度盤和豎直度盤的刻劃影像傳送到一個讀數(shù)窗中。注意A、B光路。,軸

6、套、腳螺旋、連接板、固定旋鈕等。經(jīng)緯儀照準部的支承裝置。經(jīng)緯儀照準部裝在基座軸套以后必須扭緊固定旋鈕，一般應用不得松開。,3．基座,4.其他輔助機構,1)光學對中器2)旋鈕機構：(1)水平制動、微動旋鈕，控制照準部水平轉動；(2)垂直制動、微動旋鈕，控制望遠鏡縱向轉動；,(3)微傾旋鈕，,調(diào)整豎直度盤水準器氣泡居中，使指標線處于垂線方向上。,一、經(jīng)緯儀的安置二、瞄準三、讀數(shù)四、水平度盤的配置,§3.3 光學經(jīng)緯

7、儀的基本操作,一、經(jīng)緯儀的安置,1.三腳架對中。要求：高度適當，架頭概平，大致對中，穩(wěn)固可靠。2.經(jīng)緯儀對中。1)安置經(jīng)緯儀。2)腳螺旋對中。精密光學對中的工作。(1)光學對中器對光?？辞骞鈱W對中器的分劃板和地面，辨明地面點的大致方位。(2)二手轉動腳螺旋。眼睛在光學對中器目鏡中觀察分劃板標志與地面點相對移動并重合為止。,3.三腳架整平。,1)轉動照準部使管水準軸與所選二個腳腿地面支點連線平行，升降一腳腿使管水準器氣泡居中。

8、2)轉動照準部使管水準軸轉動90°，升降第三腳腿使管水準器氣泡居中。應重復一二次。 4.精確整平。1) 轉動照準部使管水準軸與所選二個腳螺旋中心連線平行，相對轉動二個腳螺旋使管水準器氣泡居中。管水準器氣泡在整平中的移動方向與轉動腳螺旋左手大拇指運動方向一致。2)轉動照準部90°，轉動第三腳螺旋使管水準器氣泡居中。重復1)2)使水準器氣泡精確居中。,二、瞄準,瞄準的實質(zhì)：安置在地面點上的經(jīng)緯儀的望遠鏡視準軸對

9、準另一地面點的中心位置。一般地，被瞄準的地面點上設有觀測目標，目標中心在地面點的垂線上，目標是瞄準的主要對象。瞄準的步驟：大致瞄準、對光、精確瞄準。,三、讀數(shù),在經(jīng)緯儀瞄準目標之后從讀數(shù)窗中讀水平方向值。讀數(shù)與記錄有呼有應，有錯即糾。糾錯的原則“只能劃改，不能涂改”。最后的讀數(shù)值應化為度、分、秒的單位。,§3.4 水平角測量,一、方向法?；蚍Q測回法，用于測量二個方向或三個方向構成的角度。1．準備工作：1)選定起始

10、方向。2) 在地面點安置經(jīng)緯儀和樹立目標。3) 做好望遠鏡的對光。4)根據(jù)需要進行水平度盤配置。,選定測量的角度是∠AOB(α)。 1)盤左觀測：經(jīng)緯儀的豎直度盤在望遠鏡瞄準視線左側的位置，該盤位稱為盤左。觀測基本方法:(1)按順時針轉動照準部的方向瞄準目標； (按順時針轉動照準部先瞄準A目標，后瞄準B ) 。(2)在分別瞄準目標后立即讀數(shù)，記錄。,2．觀測方法：,2)盤右觀測：經(jīng)緯儀的豎直度盤在望遠鏡瞄準視線右側的位

11、置，該盤位稱為盤右。盤左觀測變盤右觀測的基本方法：(1)沿橫軸縱轉望遠鏡180°，轉動照準部使儀器處于盤右位置;(2)按逆時針轉動照準部的方向瞄準目標; (按逆時針轉動照準部先瞄準B目標，后瞄準A)。(3)在分別瞄準目標后立即讀數(shù)，記錄。,方向法觀測水平角的記錄,3．計算與檢核(上半測回，下半測回，一個測回)1)計算半測回角度觀測值。盤左：?左= 49°50′12″—0°01′18″=49

12、76;48′54″，盤右： ?右=229°50′18″—180°01′48″=49°48′30″。2)檢核計算Δ= ?左—?右， 與Δ容比較。3)計算一測回平。(檢核結果Δ＜Δ容),消除減少誤差方法：1)認真安置儀器，對中準確。2)多測回測量。3)盤左盤右觀測。4)精確整平儀器。一測回不平重測。5)看清目標，瞄準準確。6)認真讀數(shù)。7)好天氣，避烈日。8)認真檢查。9)認真設點位，目

13、標好。,§3.5 豎直角測量,3.盤右觀測觀測步驟同上述盤左觀測。,1.準備工作 1)確定始讀數(shù)（0? or 90? or 180? or 270? ）； 2)確定豎直角的計算公式（?=目標讀數(shù)-始讀數(shù) or ?=始讀數(shù)-目標讀數(shù)）,2.盤左觀測1)瞄準目標。望遠鏡視場目標象的頂面與十字絲象靠近中間的中橫絲相切；或目標象的頂面平分十字絲象靠近中間部分的雙橫絲；或十字絲的單橫絲平分目標象的中間位置。2)精平，