经纬仪测量角度记录表
经纬仪的操作与角度测量—水平角观测(工程测量)
A O
B
水平角观测
一、测回法（适用于两个方向的单角）
A
限差要求
盘左盘右角度互差≤±40″
度盘设定
180°/n
O
B
水平角观测
记录与计算
盘左（正镜）观测
• 瞄A，记录 a左= 0°00′36″ • 瞄B，记录 b左= 68°42′48″ • 上半测回的角值：β左= b左- a左= 68°42′12″
12
3
4
5
6
7
第1 测回
（0 00 34）
A 0 00 54 180 00 24 +30 0 00 39 0 00 00
B 79 27 48 259 27 30 +18 79 27 39 79 27 05
O C 142 31 18 322 31 00 +18 142 31 09 142 30 35
各测回平 均方向值 角值
误差就是某未知量的观测值与其真值（理论值）之差
二、测量误差的分类
偶然误差的规律性
• 有界性：偶然误差的绝对值不会超过一定的限值； • 大小性：绝对值小的比绝对值大的出现的可能性大； • 对称性：误差出现正负的可能性相同； • 抵偿性：偶然误差的算术平均值随观测次数增加而趋于零；
衡量精度的标准
精度
D 18 46 48 198 46 36 +12 18 46 42 288 45 50
A 90 01 00 270 00 36 +24 90 00 48
Δ
-6
+12
测量误差概述
教学目的与要求
01 了解测量误差产生的原因。
02 理解衡量精度的标准；系统误差与偶然误差的特性。
经纬仪使用教程
经纬仪及角度测量第一节 角度测量原理角度测量包括水平角测量和竖直角测量，是测量的三项基本工作之一。
角度测量最常用的仪器是经纬仪。
水平角测量用于计算点的平面位置，竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改算成水平距离。
一、水平角测量原理水平角是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上的夹角，也就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。
用β表示，角值范围0º～360 º。
如图3-1所示，设A 、B 、C 是任意三个位于地面上不同高程的点，B 1A 1、B 1C 1为空间直线BA 、BC 在水平面上的投影，B 1A 1与B 1C 1的夹角β就是为地面上BA 、BC 两方向之间的水平角。
为了测出水平角的大小，可以设想在B 点的上方水平地安置一个带有顺时针刻画、注记的圆盘，并使其圆心O 在过B 点的铅垂线上，有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。
观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，直线BA 、BC 在水平圆盘上的投影是om 、on ，此时如果能读出om 、on 在水平圆盘上的读数m 和n ，那么水平角β就等于m 减去n ，即n m -=β。
因此，用于测量水平角的仪器必须有一个能读数的度盘，并能使之水平。
为了瞄准不同方向，该度盘应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。
当度盘高低俯仰时，其视准独应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。
经纬仪就是根据上述要求设计制造的一种测角仪器。
图3-1 水平角测量原理 图3-2 竖直角测量原理 二、竖直角测量原理竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。
角值范围为-90°～+ 90°。
视线向上倾斜，竖直角为仰角，符号为正。
视线向下倾斜，竖直角为俯角，符号为负。
竖直角与水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差。
不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。
任何类型的经纬仪，制作上都要求当竖直指标水准管气泡居中，望远镜视准轴水平时，其竖盘读数是一个固定值。
《测量学》经纬仪实验指导书 2018(1) (1)
《经纬仪实验》实验指导书实验课仪器使用及安全须知1、严格遵守“1米原则”、“一臂原则”！2、严禁在道路中间安置测站！3、严禁坐仪器箱子及其他实验器材！4、长距离搬运仪器应装箱，短距离搬运严禁扛在肩上、不加任何防护！装箱仪器拿起前，务必检查箱盖是否紧闭！5、严禁将水准尺靠着树干、路灯或墙柱上！水准尺不用时，应顺着放在路边。
6、仪器取用及装箱，严禁在手托或怀抱仪器箱的情况下进行！仪器装箱前务必将所有制动螺旋松开，光学经纬仪须将竖盘指标补偿器关闭。
7、仪器安置前，务必检查三脚架是否安装稳固！在光滑地面上，必须做好相应防护措施！8、安置仪器时，在旋紧连接螺旋前绝对不能松手！9、使用钢尺严禁遭车辆碾压！钢尺使用完毕应做擦拭处理。
10、三脚架、仪器上所有螺旋的使用宜用力适度，严禁用力过猛！严禁用手、手帕等物擦拭目镜、物镜等光学部件！11、实验/实习完成后，收工时务必清点仪器和工具，以防丢失！尤其是测钎、尺垫等工具，应派专人负责看守与携带。
经纬仪实验1 经纬仪的认识与使用一、实验目的1、根据测角原理掌握经纬仪的构造特点。
2、认识DJ6光学经纬仪的基本结构、主要部件名称和作用、轴系关系。
3、学会经纬仪的基本操作和读数方法。
二、实验内容1、认识DJ6经纬仪各部件的名称；熟悉经纬仪各螺旋的作用及操作方法。
2、了解经纬仪上主要轴线的名称及应满足的条件。
3、练习经纬仪的基本操作和读数。
三、实验步骤1、认识DJ6光学经纬仪的各操作部件，掌握其使用方法。
将经纬仪三脚架架腿张开安放在地面上，使架头大致水平，三个脚尖插入地面使之稳定。
开箱取出经纬仪放在架头上，一手扶住经纬仪，一手旋紧脚架中心连接螺旋，将经纬仪与三脚架稳固连接。
逐一认识经纬仪的各操作部件，了解其作用及使用方法。
2、掌握经纬仪的基本操作。
经纬仪的基本操作步骤可分为：对中、整平、瞄准和读数。
1）对中和整平——光学对中、整平（1）目估法对中、整平（未放仪器的情况）使三脚架的中心位于测站点的铅垂线上（丢石子）；目估法使架头保持水平（2）前后左右移动两个脚法对中（已安放仪器的情况）固定三脚架一脚；双手持脚架另二脚并不断调整其位置；同时观测光学对点器十字分划，使对点器十字分划基本对准测站标志，踩实脚架（3）旋动脚螺旋精确对中：调节脚螺旋（三个脚螺旋同时转动），使光学对点器精确对准测站标志（4）伸缩架腿法粗略整平：伸缩三脚架的两条腿，调平仪器，使圆气泡居中（5）旋动脚螺旋精确整平（左手拇指法则）：转动照准部使管水准轴与两脚螺旋连线方向平行；以相反的方向转动两脚螺旋使管水准器气泡居中；转动照准部90°，使水准管与原来的方向垂直；转动第三只脚螺旋使管水准器气泡居中（6）检查对中，平移仪器，再次精确整平检查光学对中器，若分划圈中心偏离测站点标志，则稍松中心连接螺旋，前后左右平行移动基座，使之精确对中。
经纬仪实验报告数据
经纬仪实验报告数据经纬仪实验报告数据引言：经纬仪是一种用于测量地球上某一点的经度和纬度的仪器。
它的原理是通过测量天体的高度角和方位角来确定地球上某一点的经纬度坐标。
在本次实验中，我们使用经纬仪对某一地点进行了测量，并记录下了详细的实验数据。
本文将对这些数据进行分析和解读。
实验数据：1. 经度测量数据：- 测量时间：上午9点至12点- 测量地点：实验室外的开阔地区- 测量结果：经度为112°30'。
2. 纬度测量数据：- 测量时间：下午2点至4点- 测量地点：实验室外的开阔地区- 测量结果：纬度为34°30'。
数据分析：通过对实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 经度测量结果显示为112°30'，这意味着我们所在的地点位于东经112°30'。
经度的测量结果通常为一个角度值，表示地点与本初子午线的夹角大小。
在本次实验中，我们选择了一个合适的时间段进行测量，以确保天体的高度角和方位角能够提供准确的数据。
经度的测量结果对于导航、地图制作等领域具有重要意义。
2. 纬度测量结果显示为34°30'，这意味着我们所在的地点位于北纬34°30'。
纬度的测量结果通常为一个角度值，表示地点与地球赤道面的夹角大小。
在本次实验中，我们同样选择了一个合适的时间段进行测量，以确保天体的高度角和方位角能够提供准确的数据。
纬度的测量结果在航海、气象、地理学等领域具有广泛的应用。
3. 经纬仪的测量精度受到多种因素的影响，包括仪器本身的精度、操作者的技术水平以及外界环境的影响等。
在本次实验中，我们尽可能减小这些误差，以保证测量结果的准确性。
然而，由于实验条件的限制，我们无法达到完全精确的测量结果。
因此，在实际应用中，我们需要结合多个测量结果进行综合分析，以获得更加准确的经纬度坐标。
结论：本次实验通过经纬仪对某一地点进行了经度和纬度的测量，并记录下了详细的实验数据。
经纬仪和角度测量
§4.6其它经纬仪简介
—DJ2经纬仪
（3）DJ2经纬仪的读数：
§4.6其它经纬仪简介
—电子经纬仪
原理：利用光电转换的原理和微处理器自动对度 盘进行读数并显示于读数屏幕，使观测时操作简 单，避
§4.3水平角观测
照准目标的类型：
§4.3水平角观测
瞄准目标的方法和步骤： （1）目镜调焦：使十字丝清晰 （2）粗略瞄准目标： （3）物镜调焦：使目标成像清晰 （4）消除视差： （5）精确瞄准：调节水平微动螺旋，使目 标和竖十字丝重合。
§4.3水平角观测
§4.3水平角观测
§4.4垂直角观测
—垂直角的观测与计算
竖直角的观测记录如下：
竖盘 位置 竖盘读数 ° ′ ″
96 263 84 275 36 24 06 53 30 30 12 30
测 目 站 标
半测回角度值 ° ′ ″
+6 +6 -5 -5 36 35 53 53 30
指差标″
一测回角度值 ° ′ ″
右 I 左 2 右
1
左
+30 30 48 -9 30
+6
36 00
-5
53
39
§4.5经纬仪观测的误差分析
—经纬仪的检验和校正
经纬仪的轴系应满足的条件：
（1）平盘水准管轴应垂直于纵轴 （L⊥V） （2）圆水准轴应平行于纵轴（L’ ∥ V） （3）视准轴应垂直于横轴（ C⊥H ） （4）横轴应垂直于纵轴（H ⊥ V） （5）十字丝纵丝应垂直于横轴 （6）竖盘指标差应小于规定的数值
方向值
角度值
§4.3水平角观测
—水平角观测的方法
角度测量
基座 脚螺旋用于整平仪器 照准部
水平度盘 基座
水平度盘 水平度盘由光学玻璃制成 顺时针0 360 刻度； 仪器整平，水平度盘水平； 水平度盘与照准部相互脱离； 270
0
180 90
其主要特点是： （1）使用电子测角系统; （2）采用轴系补偿系统， 可对各轴系误差进行补 偿或归算改正； （3）采用积木式结构，实 现数据处理和绘图自动 化。
步骤： 粗略对中、粗略整平、精确整平、精确对中并整平
粗略对中： 打开三脚架，装上经纬仪；固定
三脚架一脚，双手持脚架另二脚 并不断调整其位置，同时观测光 学对点器十字分划，使其基本对 准测站标志，踩实脚架并使架头 基本水平； 调节脚螺旋，使光学 对中器分划圈圆心精确对准测站 标志中心；
图3-14
日期
天气
仪器型号 仪器编号 水平度盘读数 º ‘ 20 35 " 45 125 14 15 125 00 半测回角值 º ‘ "
观测
记录 一测回平 均角值 º ‘ "
测 站
目 标
竖盘 位置
备注
C 左 B A C
0
β1
125 14 20
C
180
21
15 40
B
125 14 25
β2
A
右
A 305 35
角度测量原理 经纬仪 经纬仪的基本 操作 水平角观测
垂直角观测 水平角观测的 误差来源
无论是地形图的测绘或建筑物的定 位，还是道路、管线中心位置的测设都需 要进行角度测量。 w 角度是确定点位的基本要素之一
w 角度测量是测量三项基本工作之一
重点
角度测量原理 水平角和竖直角
实验二经纬仪认识及角度测量
实验二：经纬仪认识及角度测量
（二）测回法观测水平角 1.度盘配置：设共测n个测回，则第i个测回的度 盘位置为略大于。转动照准部，使水平度盘读数 在该测回的度盘位置，扳下复测扳手；瞄准起始 目标，扳上复测扳手（或采用度盘变换手轮配置 度盘）。
实验二：经纬仪认识及角度测量
4.水平角观测时，同一个测回内，照准部水准管偏移不得超过 一格。否则，需要重新整平仪器进行本测回的观测；
5.对中、整平仪器后，进行第一测回观测，期间不得再整平仪 器。但第一测回完毕，可以重新整平仪器，再进行第二 测回观测；
6.如果竖盘读数窗口显示“b”,即表示竖盘倾斜程度太大，超
出补偿范围，竖直角无法观测、显示。此时，需重新整 平仪器，重头再进行本测回的水平角观测。 7.实验区域：校内。.
准测站点，并注意架头水平，踩紧三脚架。稍松 连接螺旋，在架头上平移仪器，使垂球尖精确对 准测站点（应符合限差要求），最后旋紧连接螺 旋。
实验二：经纬仪认识及角度测量
整平 ------- 转动照准部，使水准管平行于任意一对脚 螺旋，同时相对旋转这两个脚螺旋，使水准管气 泡居中；将照准部绕竖轴转动90°，再转动第三 个脚螺旋，使气泡居中。如此反复调试，直至照 准部转到任意方向，气泡在水准管内的偏移都不 超过分划线的一格为止。
3.盘右 同法观测、记录。 4.计算一测回竖盘指标差及上、下半测回竖直角的平
均值。
实验二：经纬仪认识及角度测量
四、实验报告要求 1. 每小组独立完成各自的实验报告； 2. 实验报告的填写要求字迹工整、清晰，不得涂改。
经纬仪原理及角度测量方法
经纬仪原理及角度测量方法内容：理解水平角、竖直角测量的基本原理；掌握光学经纬仪的基本构造、操作与读数方法；水平角测量的测回法和方向观测法；掌握竖盘的基本构造及竖直角的观测、计算方法；掌握光学经纬仪的检验与校正方法；了解水平角测量误差来源及其减弱措施及电子经纬仪的测角原理及操作方法。
重点：光学经纬仪的使用方法；水平角测回法测量方法；竖直角测量方法；难点：光学经纬仪的检验与校正。
§ 3.1 角度测量原理角度测量 (angular observation) 包括水平角 (horizontal angle) 测量和竖直角 (vertical angle) 测量。
一、水平角定义从一点出发的两空间直线在水平面上投影的夹角即二面角，称为水平角。
其范围：顺时针 0°～360°。
二、竖直角定义在同一竖直面内，目标视线与水平线的夹角，称为竖直角。
其范围在 0°～±90°之间。
如图当视线位于水平线之上，竖直角为正，称为仰角；反之当视线位于水平线之下，竖直角为负，称为俯角。
§ 3.2 光学经纬仪（optical theodolite ）经纬仪是测量角度的仪器。
按其精度分，有 DJ6 、 DJ2 两种。
表示一测回方向观测中误差分别为6"、2"。
一、DJ6 光学经纬仪的构造DJ6 光学经纬仪图1、照准部 (alidade)2、水平度盘 (horizontal circle)3、基座 (tribrach)二、J6的读数方法1、J6 经纬仪采用“分微尺测微器读数法”，分微尺的分划值为 1ˊ，估读到获 0.1ˊ ( 即：6") 。
如图，水平度盘读数为：73°04ˊ24"。
2、“ H ”——水平度盘读数，“ V ”——竖直度盘读数。
三、J2 光学经纬仪的构造如图与 J6 相比，增加了：1、测微轮——用于读数时，对径分划线影像符合。
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测站
测点
竖盘位置
左 右 左 右 左 右 左 右
测 站
测 点 º
盘左读数
盘右读数
L + R ± 180 2
º ' 7 '' º
方向值
' 4
''
º
' 5
''
' 8
''
º
' 9
'' 10
2
3
竖直角记录表 日期： 观测者： 年 月 日 天气： 记录者： 竖盘读数 （° ′ ″） 仪器型号： 立测杆者： 半测回竖直角 （° ′ ″） 指标差 （ ″） 一测回竖直角 （° ′ ″）
2
3
竖直角记录表 日期： 观测者： 年 月 日 天气： 记录者： 竖盘读数 （° ′ ″） 仪器型号： 立测杆者： 半测回竖直角 （° ′ ″） 指标差 （ ″） 一测回竖直角 （° ′ ″）
测站
测角观测记录手簿 仪器： 观测日期： 测 回 数 1 观测者： 记录者： 2C=L(R±180°) '' 6 天气： 呈像： 一测回归零 各测回归零 方向平均值 备注
测回法水平角观测记录手簿 仪器： 观测日期： 测 回 数 1 观测者： 记录者： 2C=L(R±180°) '' 6 天气： 呈像： 一测回归零 各测回归零 方向平均值 备注
测 站
测 点 º
盘左读数
盘右读数
L + R ± 180 2
º ' 7 '' º
方向值
' 4
''
º
' 5
''
' 8
''
º
' 9
'' 10