测量学-第三章 角度测量
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普通测量学第三章角度测量
D 138 42 30 318 42 50
A 0 02 00 180 02 12
A 90 01 20 270 01 30 2
B 142 33 00 322 33 00 O C 181 20 40 1 20 50
D 228 42 00 48 42 10 A 90 01 10 270 01 20
2C 平均方向值
2.观测误差：有对中误差，其可采取强制归心或加改 正数的方法消除；目标偏心误差，尽量瞄准目标底部， 计算改正数；照准误差，是偶然误差；读数误差，取 决于仪器读数设备。
3.外界条件的影响
应选择微风多云、空气清晰度好、大气湍流不严重的条 件下观测。
仪
应
满
足
的
轴
线
条
件
照准部水准管的检验与校正
3.6.2
1.检验：将仪器整平后，将照准部旋转180º，
气泡仍居中，说明条件满足。若气泡偏离量
经
超过一格，应进行校正。
纬 仪
2. 校正：先用脚螺旋校正偏离量的一半，再 用校正针拨动水准管校正螺丝使气泡居中。 反复检验校正。
的 检 验
十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正
3.6.2
1.检验：选择高差不大相距约60米的A、B两点，在其
中点安置仪器， A点设标志， B点横放一根直尺，并
使A点、 B尺和仪器的高度大致相同。盘左瞄准A点，
经
固定照准部，纵转望远镜，在B尺读数为B1。盘右操 作读数为B2 。若B1与B2重合，则满足条件，否则计算
纬
视准误差c= ρ·B1B2/4D，若c＞60″时应进行校正。
1.检验：用十字丝中点精确瞄准一点状目标， 固定竖直制动螺旋后，用微动螺旋使望远镜
测量学与数字化测图习题集_第03章 角度测量_答案
27
垂直角是指在同一铅垂面内，某目标方向的视线与水平线间的夹角。，也称竖直 角或高度角，垂直角的角值为0~360。而视线与铅垂线的夹角称为天顶距，天顶距之 的角值范围为。0-180。
测水平角可用竖丝瞄准，测竖直角可用横丝瞄准。
2．经纬仪有几个主要部分组成，各部分的作用如何？ 经纬仪分基座、照准部、度盘、读数系统等几个部分组成。 基座上有三个脚螺旋，其作用是整平仪器，粗略整平以基座上的圆水准器气泡 居中为标志，精确整平用照准部上的水准管进行，精确整平后水准管气泡应居中; 基座底板巾心有连接螺旋孔，用于仪器安置时与三脚架上的连接螺丝配合固紧仪器。 照准部是经纬仪的主要部件，照准部部分的部件有水准管、光学对点器、支架、 横轴、竖直度盘、望远镜、度盘读数系统观测窗等。照准部绕纵轴水平旋转，瞄准 目标时的制动、微动由水平制动螺旋和水平微动螺旋来控制。望远镜绕横轴旋转， 盼准目标时，由竖直制动和微动螺旋控制。 光学经纬仪度盘有水平度盘和垂直度盘，均由光学玻璃制成。水平度盘安装在 纵轴轴套外围，未与纵轴固连，故不随照准部转动，但是可通过水平度盘位置变换 轮使其转动。垂直度盘与横轴固连，以横轴为中心随望远镜一起在坚直面内转动。
28
轴重合。 盘左盘右观测取平均值；精确对中和整平。
6．经纬仪测回法测水平角，可以削减哪些误差的影响？ 视准轴不垂直于横轴；横轴不垂直于竖轴；度盘偏心误差
7．测水平角时对中的目的是什么？整平的目的是什么？用光学对中器对中、整 平的操作方法如何？
对中的目的是使仪器的中心与测站的标志中心位于同一铅垂线上。 整平的目的是使仪器的竖轴铅垂，水平度盘水平。 采用光学对中器进行对中，应与整平仪器结合进行，其操作步骤如下： （１）将仪器置于测站点上，三个脚螺旋调至中间位置，架头大致水平。使光 学对中器大致位于测站上，将三脚架踩牢。 （２）旋转光学对中器的目镜，看清分划板上的圆圈，拉或推动目镜使测站点 影像清晰。 （３）旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。 （４）伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。 （５）用脚螺旋精确整平管水准管转动照准部 90゜，水准管气泡均居中。 （６）如果光学对中器分划圈不在测站点上，应松开连接螺旋，在架头上平移 仪器，使分划圈对准测站点。 （７）重新再整平仪器，依此反复进行直至仪器整平后，光学对中器分划圈对 准测站点为止。
03 测量学-角度测量
◆
两个半测回合起来称为一测回， 两个半测回合起来称为一测回， 一测回 取平均值作为最后结果：β平=（β+β′）/2。 取平均值作为最后结果： （ ） 。
方向法观测水平角的记录
水 度 平 盘 水 方 值 数 平 向 读 ° ′ ″ 0 01 18 49 50 12 229 50 18 180 01 48 水 平 角 半 回 测 值 一 回 测 值 ° ′ ″ ° ′ ″ 49 48 54 49 48 42 49 48 30
测 站
盘 位 盘 左
目 标 A B B A
备
注
O 盘 右
Δ =α -α α 左 右 =24″ Δ 容 = 30″ α
2. 方向观测法
A
B C
O
盘左位置，瞄准起始方向目标 读数 读数， 盘左位置，瞄准起始方向目标A读数，然后顺时针方向依 次瞄准目标B、C、A并读数。 并读数。 次瞄准目标 、 、 并读数 检查归零差是否超限（ ）。否则重测 否则重测。 检查归零差是否超限（要求≤±18″）。否则重测。 盘右位置，瞄准起始方向目标 读数 读数， 盘右位置，瞄准起始方向目标A读数，然后逆时针方向 依次瞄准目标C、 、 并读数 并读数。 依次瞄准目标 、B、A并读数。 检查归零差是否超限（要求 ）。否则重测 否则重测。 检查归零差是否超限（要求≤±18″）。否则重测。
盘右位置： 盘右位置： 位置 先瞄准B目标， 先瞄准B目标，读取水平度盘读数 b 然后瞄准A目标,读取水平度盘读数a 然后瞄准A目标,读取水平度盘读数a 下半测回。 角值β′= a - b，盘右位置所测角度β称为下半测回。 角值 ，盘右位置所测角度β称为下半测回
◆限差要求
上半测回与下半测回所测角值之差不得超过40″ 上半测回与下半测回所测角值之差不得超过
测量学1试题库345章答案
第三章：角度测量 一、名词解释水平角：空间两相交直线投影到水平面上所形成的夹角，水平角角值为0º~360º。
竖直角：竖直角是同一竖直面内倾斜视线与水平线间的夹角，其角值在 -90°≤a ≤+90°之间。
竖盘指标差：竖盘指标没有指在90°或270°，而与正确位置相差一个小角度x ，x 称为竖盘指标差。
3用6J 级经纬仪观测竖角，盘右时竖盘读数为,2100260'''︒=R 已知竖盘指标差,21''-=x 则正确的盘右读数为＿＿＿选择题：BAAAD DCDCC ADADB ADDAB 简答题：1. DJ 6型光学经纬仪由哪几个部分组成?DJ6型光学经纬仪主要由基座、照准部、度盘三部分组成。
2. 经纬仪安置包括哪两个内容?怎样进行?目的何在?经纬仪安置包括对中和整平。
对中的目的是使仪器的中心与测站点(标志中心)处于同一铅垂线上；整平的目的是使仪器的竖轴竖直，使水平度盘处于水平位置。
对中可使用垂球或光学对中器操作。
整平使用基座脚螺旋，先使水准管平行于上任意两个脚螺旋连线方向，两手同时转动这两个脚螺旋，使水准管气泡居中。
然后将照准部转动908，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。
按上述方法反复操作，直到仪器旋至到任何位置，水准管气泡总是居中为止。
4. 试述测回法操作步骤、记录计算及限差规定?测回法是测角的基本方法，用于两个目标方向之间的水平角观测。
具体步骤如下：(1) 安置仪器于测站O 点，对中、整平，在A 、B 两点设置目标标志(如竖立测钎或花杆)。
(2) 将竖盘位于望远镜的盘左位置，先瞄准左目标A ，水平度盘读数为A L ，记录到记录表相应栏内，接着松开照准部水平制动螺旋，顺时针旋转照准部瞄准右目标B ，水平度盘读数为B L ，记录到记录表相应栏内。
以上称为上半测回，其盘左位置角值左β为：A B L L -=左β(3) 倒转望远镜，使竖盘位于望远镜盘右位置，先瞄准右目标B ，水平度盘读数为B R ，记录到记录表相应栏内；接着松开照准部水平制动螺旋，转动照准部，同法瞄准左目标A ，水平度盘读数为A R ，记录到记录表相应栏内。
第3章 角度测量
第3章经纬仪及其角度测量3.1 角度测量原理角度测量是测量工作的重要内容之一。
角度测量的目的是测定地面点连线之间的空间位置关系，以此来确定点的平面坐标和高程，它包括水平角测量和竖直角测量，所采用的仪器为光学经纬仪、电子经纬仪和全站仪等。
本章重点介绍光学经纬仪及其角度测量方法。
3.1.1 水平角测量原理图3-1 水平角测量原理从一点到两个目标的方向线在水平面上的垂直投影所构成的角度，称为水平角。
或者说，空间两直线的夹角在水平面上的垂直投影，称为水平角。
如图3-1所示，A、B、C为三个高度不同的地面点。
根据水平角的定义，将A、B、C三点分别沿铅垂方向投影到水平面上，其投影线ab和ac∠所构成的角∠cab，即为方向线AC、AB所夹的水平角。
注意：两直线AC、AB的空间夹角CAB 并不是水平角。
为了测定水平角值的大小，可以在过顶点A的铅垂线上任意点安置一个有刻度的水平圆盘，称之为水平度盘。
度盘中心O位于过A点的铅垂线上。
则方向线AC、AB在水平度盘上的垂直投影On、Om，在水平度盘上的读数分别为n和m，若将水平度盘按顺时针刻划，则所求的水平角β就是两个读数之差，即：β(3-1)=nm-经纬仪就是根据上述测角原理来设计的。
在仪器上设置一个带有刻划的水平圆盘和在圆盘上读数的指针，将度盘中心与经纬仪的竖轴处于同一铅垂线上。
观测水平角时，安置仪器在测点正上方，使水平度盘中心处在过测点的铅垂线上，通过装置在经纬仪上的望远镜瞄准目标，提供两方向线；当望远镜高低变化时，其视准轴在同一铅垂面内变动，从而提供上述两条方向线在水平读盘上的垂直投影，通过经纬仪中的读数装置读取两投影线在度盘上的方向值，两者之差即为所测的水平角。
这就是经纬仪水平角测量的基本原理。
3.1.2 竖直角测量原理竖直角是指同一铅垂面内某方向线与指标线（包括水平线或铅垂线）之间的夹角。
当指标线为水平线时称其为倾角；指标线为铅垂线的天顶方向时称其为天顶距。
3角度测量
测竖直角 用横丝切目标顶部
两个基本概念：
盘左 盘右
竖直度盘 竖直度盘
盘左观测
盘右观测
§3-1仪器检验与校正
全站仪主要轴线应满足的关系
全站仪主要轴线应满足的关系
• 1）照准部水准管轴LL垂直于仪器的竖轴VV，以保证当 照准部水准管气泡居中时，竖轴处于铅垂位置，从而使 水平度盘处于水平位置； • 2）横轴HH垂直于竖轴VV，以保证竖轴处于铅垂位置 时，横轴处于水平位置； • 3）视准轴CC垂直于横轴HH，以保证横轴水平时，视 准轴绕横轴旋转而成的是一个铅垂面； • 4）十字丝竖丝JJ垂直于横轴HH，以保证横轴水平时， 平盘读数不会因为同一目标在竖丝上的位置不同而不同； • 5）竖盘指标处于正确位置。 • 全站仪在使用和搬运过程中，轴线之间的几何关系可能 会发生变化。因此，在测量作业前，应对仪器进行检验 和校正，其步骤、原理如下述。
角度是确定地面点空间位置的要素之一。 测量角度的工作称为角度测量。 它分为水平角测量和竖直角测量。 测量水平角是为了确定地面点的平面位置； 测量竖直角是为了确定地面点的高差或将 倾斜距离改化成水平距离。 • 常用的测角仪器是经纬仪。 • • • • •
• 本章解决角度测量问题 • 本章基本目标：
90
R＝R－270° 逆时针注记:
(天顶读数为180º)
L＝ L－90°
R＝270°－R
180
270
0
R
四、竖盘指标差 X
1、定义：竖盘读数指标的实际位置与理论位置之差 X=观测值-理论值 2、计算：x = MO- 90 °=1/2（ L+ R - 360 °） 当MO= 90 °时，X=0 所以读数前必须调节竖盘水准气泡居中。由于费时、易忘， 近年来，采用自动安平补偿装置，保证指标处于正确位置 90 °
测量学 3章角度
3．4竖直角测量
竖直角：同一竖面内，视线与水平线的夹角 （+、-.0-90）
天顶距: 视线与天顶方向的夹角(0-180)
水平线
仰角 +16°48'36″ 俯角 -7°05'12″
180°
270°
α
0°
90°
180°
270°
0° α
90°
L
一．竖直角测量与计算 1．盘左：瞄M点（横丝切目标顶端），读数L
三．竖盘指标自动归零补偿装置
A：盘左读数 900112 盘右读数 2695830
B：盘左读数 885236
注：竖盘注记形式 为顺时针
测 目 竖盘 竖盘读数 站 标 位置 ° ′ ″
左 90 01 12 O A 右 269 58 30
左 88 52 36 OB
180 00 21
左 右 40
1（ 2
左
右）
• 2．方向法（三个或三个以上方向）
• 盘左：顺时针观测A、B、C……A 盘右：逆时针观测A……C、B、A 计算：
• 两倍照准误差 2C=盘左读数－（盘右读数±180º） • 各方向平均值=1/2[盘左读数+（盘右读数±180º） • 归零后方向值=平均值-起始方向平均值（括号内) • 各测回归零后方向平均值 • 多测回观测时，按180º/n变换水平度盘（削弱度
光
路
读数显微物镜
聚光镜
水平度盘
二．DJ2型光学经纬仪
竖直读盘 反光镜
测微轮 换像手轮
DJ2经纬仪的读数 一般采用对径重合读数法——转动测微轮，使上下
分划线精确重合后读数。
3．3 水平角观测方法
第三章角度测量
①盘左(正镜)：β L=bL-aL ，上半测 回(A→B)；
②盘右(倒镜)：β R=bR-aR ，下半测回 (B→A)；
③上、下半测回合称一测回，计算一 测回平均角值：
L R
(3-3)
2
工程测量学
3 角度测量
测回法用盘左、盘右观测，可以消除仪器某些系统误差对测角的影响，校 核观测结果和提高观测成果精度。同一测回中，上、下半测回角值之差和各测回 间角值之差均不应超过相应细则、规范所规定之容许值(±40″)。否则应重测， 如各较差合乎要求，则分别取平均值。
• 掌握角度测量的基本原理； • 掌握光学经纬仪的构造及测角（水平角和竖直角）方法； • 自学经纬仪的检验校正； • 自学经纬仪测角误差分析和经纬仪测角注意事项； • 了解电子经纬仪的构造；
工程测量学
3 角度测量
§3.1 角度观测原理
一、水平角观测原理：
水平角是指地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上的夹角
工程测量学
3 角度测量
经纬仪系列技术参数和用途
技术项目
经纬仪等级
DJ1
DJ2
一测回水平 方向中误差
1
2
DJ6 6
望远镜有效 孔径不小于
60mm
40mm
望远镜放大 倍数不小于
30倍
28倍
水准管 水平度盘 分划值 垂直度盘
6/2mm 10/2mm
20/2mm 20/2mm
当测角精度要求较高时，往往要观测几个测回，为也减少度盘分划误差的 影响，各测回间应根据测回数n，按180°/n变换水平度盘位置。
工程测量学
3 角度测量
⑵ 方向观测法 ——当一个测站上需要测量的方向数多于两个时，应
②盘右(倒镜)：β R=bR-aR ，下半测回 (B→A)；
③上、下半测回合称一测回，计算一 测回平均角值：
L R
(3-3)
2
工程测量学
3 角度测量
测回法用盘左、盘右观测，可以消除仪器某些系统误差对测角的影响，校 核观测结果和提高观测成果精度。同一测回中，上、下半测回角值之差和各测回 间角值之差均不应超过相应细则、规范所规定之容许值(±40″)。否则应重测， 如各较差合乎要求，则分别取平均值。
• 掌握角度测量的基本原理； • 掌握光学经纬仪的构造及测角（水平角和竖直角）方法； • 自学经纬仪的检验校正； • 自学经纬仪测角误差分析和经纬仪测角注意事项； • 了解电子经纬仪的构造；
工程测量学
3 角度测量
§3.1 角度观测原理
一、水平角观测原理：
水平角是指地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上的夹角
工程测量学
3 角度测量
经纬仪系列技术参数和用途
技术项目
经纬仪等级
DJ1
DJ2
一测回水平 方向中误差
1
2
DJ6 6
望远镜有效 孔径不小于
60mm
40mm
望远镜放大 倍数不小于
30倍
28倍
水准管 水平度盘 分划值 垂直度盘
6/2mm 10/2mm
20/2mm 20/2mm
当测角精度要求较高时，往往要观测几个测回，为也减少度盘分划误差的 影响，各测回间应根据测回数n，按180°/n变换水平度盘位置。
工程测量学
3 角度测量
⑵ 方向观测法 ——当一个测站上需要测量的方向数多于两个时，应
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。
，盘右270
§3.4竖直角测量
➢ 二、竖直角的计算方法
顺时针刻度
左 90 L
右 R 270
§3.4 竖直角测量
➢ 二、竖直角的计算方法
逆时针刻度
左 L 90 右 270 R
测量时，根据望远镜上仰读数变化趋 势，确定竖直角计算公式，保证仰角 为正、俯角为负。
读数增大
目标读数-视线水平读数
x
1 2
( R
L
)
§3.4 竖直角测量
➢ 四、竖直角的观测
① 在测站点上安置经纬仪，对中，整平，并量取仪器高。 ② 使望远镜大致水平，确定竖盘的始读数，并确定竖直角的计算公式
。 ③ 盘左位置，瞄准目标，使十字丝中丝切到目标的某一位置（如瞄准
标尺，则应读出中丝读数；若瞄准觇牌或觇标上的某个位置，则应 量取觇标高度），然后调节竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读 数L，并记入竖直角观测手簿内。 ④ 盘右位置，同3法瞄准原目标的同一部位，读取竖盘读数R，记入手 簿内。 ⑤ 计算竖盘指标差，若不超限，求其平均值。
光学对中器视线与仪器竖轴重合
一、DJ6光学经纬仪
水平度盘
水平度盘是由光学玻璃制成的精密刻度 盘，分划从0°至360°，按顺时针注记， 每格1°或30′
构造特点
① 水平度盘固定。 ② 读数指标随望远镜一起转动
B
C
A
一、DJ6光学经纬仪
基座
19
§3.2光学经纬仪
二、读数装置与读数方法
测微尺
①在读数显微镜里利用度盘刻度线，在分微 尺上读数。
铅垂线K
5
§3.1 角度测量原理
3.1.2 竖直角测量原理
竖直角：点到目标的方向线与同一 竖直面内该点的水平线的夹角称为 竖直角
AB的竖直角为AB和水平线Ab的夹角 AC的竖直角为AC和水平线Ac的夹角
§3.1 角度测量原理
3.1.2 竖直角测量原理
竖直角分为仰角和俯角。
方向线在水平线以上构成的竖直
角为仰角，仰角取正值
仰角
方向线在水平线以上构成的竖直 角为俯角，俯角取负值。
俯角
竖直角取值范围：-90°-90°
§3.1 角度测量原理
3.1.2 竖直角测量原理
§3.2光学经纬仪
经纬仪分类
经纬仪按精度分为DJ0.7、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ20六个等 级，D—大地测量、J—经纬仪、下标表示经纬仪的精度，以秒为 单位，数字越小，精度越高。 经纬仪按构造分光学经纬仪和电子经纬仪。
291 34 54
§3.3 水平角测量
➢ 一、测回法
步骤：
④ 若β左- β右≤40″，认为观测合格。此时可取平均 值
测站 目标 竖盘位置
水平度盘读 半测回角值 一测回角值
数( ′ ″
(′″
(′″)
A
C
B
C
B
左
00 06 30 211 28 04 211 28 14
211 34 34
右
180 06 32 211 28 22
②度盘上1度分划的间隔与分微尺全长相等。 分微尺全长分60格，每格为1'=60''。 ③读数估读至0.1格，因此，估读的秒数都应 是6''的倍数。
水平度盘读数为：261°05′24″ 竖直度盘读数为：90°54′36″
分微尽测微器读数装置
§3.2光学经纬仪
3.2.2 读数装置与读数方法
平行玻璃测微器
均值
§3.3 水平角测量
➢ 一、测回法
步骤：
④ 若β左- β右≤40″，认为观测合格。此时可取平均 值
测站 目标 竖盘位置
水平度盘读 半测回角值 一测回角值
数( ′ ″
(′″
(′″)
A
C
B
C
B
左
00 06 30 111 28 04 111 28 14
111 34 34
右
180 06 32 111 28 22
▪竖盘指标差相对固定。但由于仪器误差、观测误差和外界条件 的影响，使指标差有所变化，一般规定DJ6型经纬仪指标差变化 容许为±25″。
垂直角观测记录
垂直角观测记录
测 目标 竖盘位 竖盘读( ′ ″ 半测回竖直 指标 一测回竖直
站
置
角( ′ ″ 差( 角( ′ ″ )
AB
左
81 18 42
8 41 18
3.2.3 经纬仪的使用
对中和整平
（1）对中:使仪器的中心（竖轴）与测站点位于同一
铅垂线上。
（2）整平:使仪器的竖轴竖直，水平度盘处于水平位
置，竖盘位于铅垂面内。
（3）对中和整平相互影响，对中整平相互影响，要反
复进行直到满足要求为止
§3.2光学经纬仪
3.2.3 经纬仪的使用
1、对中
对中方法：垂球对中，光学对中
A、B、C为地面上任意三点
（高程不相等），将次三点
沿铅垂线方向投影到水平面
上，得a、b、c三点，水平线
ac、ab的夹角即为AB、AC间
的水平角
b
a
c
水平角也是方向线AB、AC所在铅垂面AKC、AKB的两面角。
b a
c
在过A点的铅垂线K上任意以高度水平的安置一全圆度盘，AB和AC 铅垂面与度盘交线刻度
利用三脚架的伸缩螺旋调整架腿的长 度，使圆水准器气泡居中
整平
使仪器的竖轴竖直，水平度盘处于水平位置，竖盘位于铅垂面内。整 平误差<1格。
3
3
1
2
1
2
利用基座脚螺旋，使水准管气泡居中
整平
重复对中和整平:对中和整平相互影响，对中整平相互影响，要反复
进行直到满足要求为止
① 用光学对中器观察测站点是否偏离分划板圆圈中心。如果偏 离中心，稍微松开三脚架连接螺旋，在架头上移动仪器，圆 圈中心对准测站点后旋紧连接螺旋。
§3.2光学经纬仪
3.2.3 经纬仪的使用
1、对中
• 垂球对中
① 移动三脚架，使垂球尖离测站中心1-2cm内 ；
② 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。
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。
② 重新整平仪器，直至在整平仪器后，光学对中器对准测站点 为止。
§3.2光学经纬仪
3.2.3 经纬仪的使用
3、瞄准
用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。
§3.2光学经纬仪
3.2.3 经纬仪的使用
4、读数
读取度盘读数。
§3.3 水平角测量
3.2.3 测回法
盘左：观测者对着望远镜的目镜 时，竖盘位于望远镜的左边
第三章 角度测量
主要内容
➢3.1 角度测量的基本原理 ➢3.2 经纬仪的结构及使用 ➢3.3 水平角观测 ➢3.4 竖直角观测 ➢3.5 电子经纬仪 ➢3.6 角度测量误差来源
§3.1 角度测量原理
3.1.1 水平角测量原理
水平角：地面上一点到两个目标的方向线垂直投影到水平面上所成的夹角
。
水平角取值范围：0°-360°
主要包括平板玻璃、测微尺、连接机构和测微轮。 度盘最小刻度为30'，测微尺为90格，测微尺移动90格，度盘分划线移动30'。 读数时，先瞄准目标，然后转动测微轮，使度盘某分划线精确地移在 双指标线的中央，读出该分划线的度盘读数，再根据单指标线在测微 尺上读取分、秒数，然后相加，即为全部读数。
竖直度盘读数为：92°+18′+20''
90
180
0
x
270
(270 x)
x
R
(270 x) R
R 270 R
R x
x
x
L
L (90 x)
(270 x) R
指标差计算公式：
x 1 (L R 360) 2
§3.5 电子经纬仪的结构
53
x
x
L
L x
R x
盘左盘右观测竖直角取平均，可消除指标差的影响。
步骤： 盘左位置：瞄准零方向A ，按顺时针旋转 照准部，依次照准B、C、D各目标方向 ，分别读取水平度盘读数，最后再观测 零方向A ，称为上半测回归零,以上称为 上半测回。
§3.3 水平角测量
➢ 二、方向观测法
步骤： 盘右位置：先照准零方向A ，按逆时针 方向依次照准D 、C 、B 各目标方向， 分别读取水平度 盘读数，最后再照准 零方向A ，称为下半测回归零，此为下 半测回。
31 34 54
§3.3 水平角测量
➢ 一、测回法
上下两个半测回合起来成为一个测回，当测角精度要求较高时可以 增加测回数
➢ 起始方向第一个读数应调成0（或180/N，N为测回数）； ➢ 分、秒数写足二位； ➢ 一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘位置。
§3.3 水平角测量
➢ 二、方向观测法
§3.2光学经纬仪
3.2.3 经纬仪的使用
1、对中
• 光学对中
① 将仪器置于测站点上，三个脚螺旋调至中间 位置，架头大致水平，光学对中器大致位于 测站点的铅垂线上，将三脚架踩实。
② 旋转光学对中器，看清分划板上圆圈，使测 站点影像清晰。
整平
3.2.3 经纬仪的使用
2、整平
使仪器的竖轴竖直，水平度盘处于水平位置，竖 盘位于铅垂面内。整平误差<1格。
6
8 41 24
右
278 41 30
8 41 30
C
左
124 03 30 -34 03 30 12 -34 03 18
，盘右270
§3.4竖直角测量
➢ 二、竖直角的计算方法
顺时针刻度
左 90 L
右 R 270
§3.4 竖直角测量
➢ 二、竖直角的计算方法
逆时针刻度
左 L 90 右 270 R
测量时，根据望远镜上仰读数变化趋 势，确定竖直角计算公式，保证仰角 为正、俯角为负。
读数增大
目标读数-视线水平读数
x
1 2
( R
L
)
§3.4 竖直角测量
➢ 四、竖直角的观测
① 在测站点上安置经纬仪，对中，整平，并量取仪器高。 ② 使望远镜大致水平，确定竖盘的始读数，并确定竖直角的计算公式
。 ③ 盘左位置，瞄准目标，使十字丝中丝切到目标的某一位置（如瞄准
标尺，则应读出中丝读数；若瞄准觇牌或觇标上的某个位置，则应 量取觇标高度），然后调节竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读 数L，并记入竖直角观测手簿内。 ④ 盘右位置，同3法瞄准原目标的同一部位，读取竖盘读数R，记入手 簿内。 ⑤ 计算竖盘指标差，若不超限，求其平均值。
光学对中器视线与仪器竖轴重合
一、DJ6光学经纬仪
水平度盘
水平度盘是由光学玻璃制成的精密刻度 盘，分划从0°至360°，按顺时针注记， 每格1°或30′
构造特点
① 水平度盘固定。 ② 读数指标随望远镜一起转动
B
C
A
一、DJ6光学经纬仪
基座
19
§3.2光学经纬仪
二、读数装置与读数方法
测微尺
①在读数显微镜里利用度盘刻度线，在分微 尺上读数。
铅垂线K
5
§3.1 角度测量原理
3.1.2 竖直角测量原理
竖直角：点到目标的方向线与同一 竖直面内该点的水平线的夹角称为 竖直角
AB的竖直角为AB和水平线Ab的夹角 AC的竖直角为AC和水平线Ac的夹角
§3.1 角度测量原理
3.1.2 竖直角测量原理
竖直角分为仰角和俯角。
方向线在水平线以上构成的竖直
角为仰角，仰角取正值
仰角
方向线在水平线以上构成的竖直 角为俯角，俯角取负值。
俯角
竖直角取值范围：-90°-90°
§3.1 角度测量原理
3.1.2 竖直角测量原理
§3.2光学经纬仪
经纬仪分类
经纬仪按精度分为DJ0.7、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ20六个等 级，D—大地测量、J—经纬仪、下标表示经纬仪的精度，以秒为 单位，数字越小，精度越高。 经纬仪按构造分光学经纬仪和电子经纬仪。
291 34 54
§3.3 水平角测量
➢ 一、测回法
步骤：
④ 若β左- β右≤40″，认为观测合格。此时可取平均 值
测站 目标 竖盘位置
水平度盘读 半测回角值 一测回角值
数( ′ ″
(′″
(′″)
A
C
B
C
B
左
00 06 30 211 28 04 211 28 14
211 34 34
右
180 06 32 211 28 22
②度盘上1度分划的间隔与分微尺全长相等。 分微尺全长分60格，每格为1'=60''。 ③读数估读至0.1格，因此，估读的秒数都应 是6''的倍数。
水平度盘读数为：261°05′24″ 竖直度盘读数为：90°54′36″
分微尽测微器读数装置
§3.2光学经纬仪
3.2.2 读数装置与读数方法
平行玻璃测微器
均值
§3.3 水平角测量
➢ 一、测回法
步骤：
④ 若β左- β右≤40″，认为观测合格。此时可取平均 值
测站 目标 竖盘位置
水平度盘读 半测回角值 一测回角值
数( ′ ″
(′″
(′″)
A
C
B
C
B
左
00 06 30 111 28 04 111 28 14
111 34 34
右
180 06 32 111 28 22
▪竖盘指标差相对固定。但由于仪器误差、观测误差和外界条件 的影响，使指标差有所变化，一般规定DJ6型经纬仪指标差变化 容许为±25″。
垂直角观测记录
垂直角观测记录
测 目标 竖盘位 竖盘读( ′ ″ 半测回竖直 指标 一测回竖直
站
置
角( ′ ″ 差( 角( ′ ″ )
AB
左
81 18 42
8 41 18
3.2.3 经纬仪的使用
对中和整平
（1）对中:使仪器的中心（竖轴）与测站点位于同一
铅垂线上。
（2）整平:使仪器的竖轴竖直，水平度盘处于水平位
置，竖盘位于铅垂面内。
（3）对中和整平相互影响，对中整平相互影响，要反
复进行直到满足要求为止
§3.2光学经纬仪
3.2.3 经纬仪的使用
1、对中
对中方法：垂球对中，光学对中
A、B、C为地面上任意三点
（高程不相等），将次三点
沿铅垂线方向投影到水平面
上，得a、b、c三点，水平线
ac、ab的夹角即为AB、AC间
的水平角
b
a
c
水平角也是方向线AB、AC所在铅垂面AKC、AKB的两面角。
b a
c
在过A点的铅垂线K上任意以高度水平的安置一全圆度盘，AB和AC 铅垂面与度盘交线刻度
利用三脚架的伸缩螺旋调整架腿的长 度，使圆水准器气泡居中
整平
使仪器的竖轴竖直，水平度盘处于水平位置，竖盘位于铅垂面内。整 平误差<1格。
3
3
1
2
1
2
利用基座脚螺旋，使水准管气泡居中
整平
重复对中和整平:对中和整平相互影响，对中整平相互影响，要反复
进行直到满足要求为止
① 用光学对中器观察测站点是否偏离分划板圆圈中心。如果偏 离中心，稍微松开三脚架连接螺旋，在架头上移动仪器，圆 圈中心对准测站点后旋紧连接螺旋。
§3.2光学经纬仪
3.2.3 经纬仪的使用
1、对中
• 垂球对中
① 移动三脚架，使垂球尖离测站中心1-2cm内 ；
② 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。
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。
② 重新整平仪器，直至在整平仪器后，光学对中器对准测站点 为止。
§3.2光学经纬仪
3.2.3 经纬仪的使用
3、瞄准
用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。
§3.2光学经纬仪
3.2.3 经纬仪的使用
4、读数
读取度盘读数。
§3.3 水平角测量
3.2.3 测回法
盘左：观测者对着望远镜的目镜 时，竖盘位于望远镜的左边
第三章 角度测量
主要内容
➢3.1 角度测量的基本原理 ➢3.2 经纬仪的结构及使用 ➢3.3 水平角观测 ➢3.4 竖直角观测 ➢3.5 电子经纬仪 ➢3.6 角度测量误差来源
§3.1 角度测量原理
3.1.1 水平角测量原理
水平角：地面上一点到两个目标的方向线垂直投影到水平面上所成的夹角
。
水平角取值范围：0°-360°
主要包括平板玻璃、测微尺、连接机构和测微轮。 度盘最小刻度为30'，测微尺为90格，测微尺移动90格，度盘分划线移动30'。 读数时，先瞄准目标，然后转动测微轮，使度盘某分划线精确地移在 双指标线的中央，读出该分划线的度盘读数，再根据单指标线在测微 尺上读取分、秒数，然后相加，即为全部读数。
竖直度盘读数为：92°+18′+20''
90
180
0
x
270
(270 x)
x
R
(270 x) R
R 270 R
R x
x
x
L
L (90 x)
(270 x) R
指标差计算公式：
x 1 (L R 360) 2
§3.5 电子经纬仪的结构
53
x
x
L
L x
R x
盘左盘右观测竖直角取平均，可消除指标差的影响。
步骤： 盘左位置：瞄准零方向A ，按顺时针旋转 照准部，依次照准B、C、D各目标方向 ，分别读取水平度盘读数，最后再观测 零方向A ，称为上半测回归零,以上称为 上半测回。
§3.3 水平角测量
➢ 二、方向观测法
步骤： 盘右位置：先照准零方向A ，按逆时针 方向依次照准D 、C 、B 各目标方向， 分别读取水平度 盘读数，最后再照准 零方向A ，称为下半测回归零，此为下 半测回。
31 34 54
§3.3 水平角测量
➢ 一、测回法
上下两个半测回合起来成为一个测回，当测角精度要求较高时可以 增加测回数
➢ 起始方向第一个读数应调成0（或180/N，N为测回数）； ➢ 分、秒数写足二位； ➢ 一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘位置。
§3.3 水平角测量
➢ 二、方向观测法
§3.2光学经纬仪
3.2.3 经纬仪的使用
1、对中
• 光学对中
① 将仪器置于测站点上，三个脚螺旋调至中间 位置，架头大致水平，光学对中器大致位于 测站点的铅垂线上，将三脚架踩实。
② 旋转光学对中器，看清分划板上圆圈，使测 站点影像清晰。
整平
3.2.3 经纬仪的使用
2、整平
使仪器的竖轴竖直，水平度盘处于水平位置，竖 盘位于铅垂面内。整平误差<1格。
6
8 41 24
右
278 41 30
8 41 30
C
左
124 03 30 -34 03 30 12 -34 03 18