实验 九竖角观测与视距测量
实验-竖直角与经纬仪视距三角高程测量
竖直角与经纬仪视距三角高程测量实验一、目的与要求1) 掌握竖直角观测、记录及计算的方法，熟悉仪器高的量取位置。
2) 掌握用经纬仪望远镜视距丝(上、下丝)读取标尺读数并计算视距和三角高差的方法。
3) 同一测站观测标尺的不同高度时，竖盘指标差互差不得超过±25″，计算出的三角高差互差不得超过±2cm。
二、准备工作在建筑物的一面墙上，固定一把3m水准标尺，标尺的零端为B点；在距离水准标尺约40~50m处选择一点做为测站点A。
三、仪器和工具DJ6级光学经纬仪1台(含三脚架)，小钢尺1把，fx-5800P计算器1台(已传输好P4-2程序)，记录板1块，测伞1把。
四、人员组织每组4人，观测、记录计算轮换操作。
五、实验步骤1) 在A点安置经纬仪，使用小钢尺量取仪器高i。
2) 盘左瞄准B目标竖立的标尺，用十字丝横丝切于标尺2m分划处，读出上、下丝读数a，b，并记入下列实验表格的相应位置；旋转竖盘指标管水准器微动螺旋，使竖盘指标管水准气泡居中(仪器有竖盘指标自动归零补偿器时，应打开补偿器开关)。
读取竖盘读数L，并记入实验表格的相应位置。
3) 盘右瞄准B目标上的标尺，用十字丝横丝切于标尺2m分划处，同法观测，读取盘右的竖盘读数R，并记入实验表格的相应位置。
六、计算公式与程序1) 计算盘左竖直角：αL =90°－L2) 计算盘右竖直角：αR =R－270°3) 计算竖盘指标差：x=(αR－αL)/2。
4) 计算竖直角的平均值：α=(αR＋αL)/2。
5) 视距测量平距公式：D AB=100(b－a)cos2α6) 视距测量高差公式：h AB=D AB tanα+i－(a+b)/2其中的平距D AB与高差h AB，用下列fx-5800P程序计算。
fx-5800P计算程序：P4-2"STADIA SUR P4−2"显示程序标题Deg:Fix 3设置角度单位与数值显示格式"i(m)="?I输入仪器高Lbl 0:"a(m),<0END="? A输入上丝读数A<0Goto E上丝读数为负数结束程序"b(m)="? B输入下丝读数"α(Deg)="? W输入竖直角100Abs(B−A)cos(W)2 D计算测站至标尺的平距Dtan(W)+I−(A+B)÷2 G计算测站至标尺的高差"Dp(m)=":D◢显示平距"hp(m)=":G◢显示高差Goto 0:Lbl E:"P4−2END"七、竖直角与经纬仪视距三角高程测量记录手簿班级组号组长(签名) 仪器编号。
视 距 测 量
（7）观测应选择在风力较小，成像清晰、稳定的条件下 进行。
视距测量
1.1 视距测量原理 1. 视线水平时的视距测量公式
1）水平距离公式
如图4-12所示，AB 为待测距离,在A 点 上安置经纬仪，B 点处竖立标尺，置望远镜 视线水平，瞄准 B 点标尺，此时视线垂直 于标尺。尺上M、N点成像在视距丝上的m 、n 处，MN 的长度可由上、下视距丝读数
之差求得。上、下视距丝读数之差称为尺间 隔。
1）水平距离公式
当地面起伏较大或通视条件较差时， 必须使视线倾斜才能读取尺间隔。这时 视距尺仍是竖直的，但视线与尺面不垂 直，如图4-13所示，因而不能直接应用 上述视距公式，需根据竖直角α和三角函 数进行换算。
视距测量
图4-13 视线倾斜时的视距测量
视距测量
由于图4-13中所示的上、下丝视线所夹的角度很小，可以
由此可见，水准尺倾斜时，对视距测量的影响不可忽视， 特别是在山区，当倾角较大时更要注意，必要时可在水准尺上 附加圆水准器。
视距测量
（3）大气折光的影响。 地球表面高度不同的区域内的空气密度不同，视距尺上
不同部分的光线就是通过不同密度的空气层到达望远镜的。 经验证明，越接近地面的光线受折光影响越显著，并且这种 误差会随距离的平方成比例地增加。因此，应抬高视线或选 择在有利的气象条件下进行视距测量。
视距测量
1.2 视距测量误差及注意事项 1. 视距测量的误差
视距测量的误差体现在以下几个 方面：
视距测量
（1）读数误差。 用视距丝在水准尺上读数的误差与水准尺的最小分划
线的宽度、经纬仪至水准尺的距离及望远镜的放大率等因 素有关，因此，读数误差的大小视所使用的经纬仪及作业 条件而定。
视距测量实训总结
视距测量实训总结视距测量是一种常见的测量方法，其基本原理是利用人眼对物体的视觉距离来计算物体的实际距离。
在实际应用中，视距测量常用于测量建筑物、电线杆、树木等高大物体的高度和距离，以及开展地形测量、气象观测等工作。
本文将结合实际经验，对视距测量进行总结和分析。
一、实验目的本次实验的主要目的是掌握视距测量的基本原理和方法，同时熟悉使用仪器和测量工具进行测量操作，以提高测量的准确性和效率。
二、实验方法1.测量工具本次实验所用的测量工具包括：测距仪、三角架、测量杆、水平仪等。
2.测量步骤（1）选择适当的测量点，将三角架放置到地面上，使用水平仪调整三角架水平。
（2）在三角架上安装测距仪，根据需要选择不同的测量模式，进行测量。
（3）将测量杆立在需要测量的目标物体旁边，调整测量杆的高度和角度，使其与目标物体的上边缘水平。
（4）通过测距仪测量出目标物体顶部到三角架的距离，再通过测量杆测量出目标物体顶部到地面的高度，根据勾股定理计算出目标物体顶部到地面的距离。
（5）重复以上步骤，测量出目标物体各个位置的高度和距离，计算出目标物体的实际高度和距离。
三、实验结果经过多次实验，我们得出了以下结论：1.视距测量的准确性受到多种因素的影响，如天气、测量工具的精度、目标物体的高度和距离等。
因此，在进行视距测量时，需要选择适当的测量工具和测量方法，以及在合适的环境条件下进行测量。
2.在进行视距测量时，需要注意测量杆的选用和使用。
测量杆的高度应适当，杆上的刻度应清晰可见，使用时应保持垂直和水平。
3.视距测量还可以通过测量目标物体的影子长度来计算出目标物体的高度和距离。
这种方法适用于阳光充足的情况下，但需要注意避免影子和目标物体之间的阴影干扰。
四、实验心得通过本次实验，我们不仅学习了视距测量的基本原理和方法，还掌握了使用测量工具和仪器进行测量操作的技能。
在实际应用中，视距测量具有广泛的应用场景，可以为各种测量和观测工作提供有力支持。
竖角观测与视距测量的原理
一、实习背景随着我国城市化进程的加快，工程测量在基础设施建设、城市规划、地质勘探等领域发挥着越来越重要的作用。
垂直角观测作为工程测量的一项基本技能，对于保证工程测量的准确性具有重要意义。
为了提高学生对工程测量理论知识的理解和实际操作能力，我们开展了垂直角观测实习。
二、实习目的1. 熟悉垂直角观测的基本原理和操作方法。
2. 掌握DJ6光学经纬仪的使用技巧。
3. 提高学生在实际工程中解决测量问题的能力。
三、实习内容本次实习主要内容包括：1. 垂直角观测原理及仪器介绍2. DJ6光学经纬仪的使用3. 垂直角观测操作步骤4. 观测数据的记录和处理四、实习过程1. 垂直角观测原理及仪器介绍首先，我们学习了垂直角观测的基本原理，即通过测量目标点与观测者视线之间的夹角，来确定目标点的高度。
常用的垂直角观测仪器有DJ6光学经纬仪、水准仪等。
2. DJ6光学经纬仪的使用接着，我们学习了DJ6光学经纬仪的结构、功能和使用方法。
DJ6光学经纬仪主要由望远镜、竖盘、水平仪、照准器等部分组成。
通过调整望远镜和竖盘，可以实现对目标点的垂直角观测。
3. 垂直角观测操作步骤（1）选择观测点：根据实际情况选择合适的观测点，确保观测点的视线能够清晰地看到目标点。
（2）安置仪器：将DJ6光学经纬仪安置在观测点上，调整仪器水平，确保望远镜视线与地面垂直。
（3）照准目标：通过望远镜找到目标点，调整望远镜焦距，使目标点清晰可见。
（4）观测垂直角：读取竖盘上的读数，记录目标点的垂直角。
（5）重复观测：为了提高观测精度，重复观测目标点，取平均值作为最终结果。
4. 观测数据的记录和处理在观测过程中，我们要认真记录观测数据，包括观测时间、仪器型号、观测者姓名、观测点坐标、目标点坐标、垂直角读数等。
观测数据记录完毕后，要进行数据处理，计算目标点的高度。
五、实习结果与分析通过本次实习，我们掌握了垂直角观测的基本原理和操作方法，提高了实际操作能力。
以下是实习过程中的一些结果和分析：1. 观测精度：在本次实习中，我们采用重复观测的方法，取平均值作为最终结果。
竖直角测量与竖盘指标差的测定实验报告
竖直角测量与竖盘指标差的测定实验报告实验名称：竖直角测量与竖盘指标差的测定
实验内容：
1.准备实验仪器：竖盘指标、测角仪等。
2.设置竖直角，使用竖盘指标进行测量，并记录测量结果。
3.使用其他测量方法（如水平仪）进行竖直角测量，并记录测量结果。
实验结果与分析：
在实验中，我们选取了多组竖直角进行测量，并与其他测量方法进行
对比，得到了以下结果：
1.竖盘指标法测量结果：
角度1：XX度
角度2：YY度
2.其他测量方法测量结果：
角度1：XX度
角度2：YY度
1.眼睛视线不准确：在使用竖盘指标进行测量时，需要通过观察目标
物体对准竖盘指标，并读取指示值。
然而，由于人眼的视线不稳定以及个
体视觉差异，可能导致读取的指示值存在误差。
2.工具使用不当：竖盘指标在使用时需要保持稳定，但如果手持不稳
或没有正确调整指标位置，也会引起测量误差。
3.环境因素：实验中的环境因素，如温度、湿度等变化，都可能对测量结果产生一定的影响。
经过实验和分析，我们认为竖盘指标法在一定条件下可以较好地测量竖直角，但也存在不可忽视的测量误差。
在实际应用中，需要根据具体情况选取准确度要求更高的测量方法。
[1]XXXXX.XXXXXXXX[J].XXXXX,20XX,XX(X):XX-XX.
[2]XXXXX.XXXXXXXX[J].XXXXX,20XX,XX(X):XX-XX.
[3]XXXXX.XXXXXXXX[J].XXXXX,20XX,XX(X):XX-XX.
[4]XXXXX.XXXXXXXX[J].XXXXX,20XX,XX(X):XX-XX.。
4 角度测量与距离测量解析
第四章角度测量与距离测量第一节角度测量原理地面点的平面位置，往往通过测定水平角度和丈量距离来计算坐标。
该点的高程，除了用水准测量方法确定外，还可以通过测定竖直角用三角高程测量方法确定。
因此，测定水平角和竖直角都是测量的基本工作，统称为角度测量。
一、水平角测量原理水平角是指过空间两条相交方向线所作的铅垂面间所夹的二面角，角值为0°~360°，水平角也可是理解为过空间两条相交方向线在水平面内的投影之间的夹角。
如图4—1所示，空间两直线OA和OB相交于点O，将点O、A、B沿铅垂方向投影到水平面上，得相应的投影点O1、A1、B1，水平线O1A1和O1B1的夹角β就是过两方向线所作的铅垂面间的夹角，即水平角。
在图4—1中，空间二面角β的测量方法是在与两个铅垂面的交线OO1垂直的平面上安置一水平度盘，使得交线OO1经过度盘中心，并且度盘处于水平状态，对以交点O为中心的水平方向线的方向值能方便地进行度量，通过望远镜瞄准远处的目标A和B，进而给出OA和OB方向线，在水平度盘上的读数分别为a和b，水平角β为两个方向读数之差：β（4—1）=ab-图4—1 水平角测量原理二、竖直角测量原理竖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α，也称高度角，竖直角的角值为-90°~+90°，竖直角也可以理解为某目标方向与其在水平面内投影的夹角。
视线与铅垂线的夹角称为天顶距，天顶距z 的角值范围为0~180°。
图4—2中，Z 为A 方向视线的天顶距读数。
图4—2 竖直角测量原理当视线在水平线以上时竖直角称为仰角，角值规定为正值；视线在水平线以下时为俯角，角值规定为负值。
为了测得竖直角，在经纬仪上还须安置一个竖直度盘，要使得该度盘位于铅垂面内，且该度盘中心要投影到测点上。
竖直角的大小为视线在竖盘上的读数与水平线读数之差。
通常情况下，当视线水平时，竖直度盘上的读数为90°或270°。
视距测量实训指导书
任务六视距测量1、目的要求（1）练习用视距法测定地面两点间的水平距离和高差。
（2）往、返视距测得的水平距离，相对误差不大于1/3000，高差之差不大于5cm。
2、仪器、工具测钎一束，标杆3根，DJ6经纬仪1台（套），水准尺1根，函数计算器1部，钢尺1把，2H铅笔1只；可选：DS3水准仪1台（套），小钢尺1把，记录板1块。
3、方法与步骤（1）视线水平时的视距测量1）在平坦的实训场地选择一测站点A，在测站点上安置好经纬仪（对中、整平）。
2）司尺员将视距尺（标尺）立于待测点B上。
3）瞄准标尺并将视线调至大致水平（竖盘读数为90°或270°），分别读取下丝、上丝的读数，记入观测手簿。
4）按D=K l计算出仪器至立尺点的水平距离。
K=100，尺间隔l=下丝读数一上丝读数（若为正像望远镜，则l=上丝读数一下丝读数）。
（2）视线倾斜时的视距测量1）另选一处有一定坡度的场地，选择一测站点C，在测站点上安置好经纬仪（对中、整平）。
2）司尺员将视距尺（标尺）立于待测点D上。
3）量取仪器高i（自桩顶量至望远镜横轴中心，若不进行高差测量，此项则不必做）。
4）瞄准标尺，调节竖盘指标微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中后，分别读取下、中（V）、上丝读数及竖盘读数L，记入观测手簿。
5）分别计算测站点与标尺间的水平距离与高差。
D=K l cos2αh=Dtanα＋ί-V式中：K=100：D=下丝读数一上丝读数；a=900-L（刻度盘顺时针刻划）；ί—仪器高；V—目标高即中丝读数。
4、注意事项（1）视线水平时视距测量，也可使用水准仪进行测量。
（2）对于初学者，为便于观测，选取的AB两点相距不宜过远，约60～70m为宜。
（3）为便于直接读出尺间隔l，观测时可用望远镜微动螺旋使上丝读数对在附近的整数上（整米或整分米处）。
（4）仪器ί量至厘米，竖盘读数L读至分。
5、上交实训报告表1视线水平时视距测量记录计算表第组天气：仪器号：观测：记录：年月日测站目标下丝上丝尺间隔l平距/m备注表2视线倾斜时视距测量记录计算表第组天气：仪器号：观测：记录：年月日测站编号:测站高程:仪器高:测点下丝读数上丝读数尺间隔l平距D竖直角α中丝读数V高差h测点高程H。
测量学-视距测量
作为该带的坐标纵轴，而其它子午线投影
后为收敛于两极的曲线，地面点真子午线
方向与中央子午线之间的夹角，称为子午
线 以东收地敛区角，γ，各γ点角的有坐正γ为标有负值纵负轴。3偏在° 在中央真子子γ为午午正线线值 的东边，γ为正值；在中央6°于午线以西地
区，γ为负值。 surveying
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2.磁偏角
由于地磁南北极与地球的南北极并不重 合，因此，过地面上某点的真子午线方 向与磁子午线方向常不重合，两者之间 的夹角称为磁偏角δ，磁针北端偏于其子 午线以东称东偏，偏于其子午线以西称 西偏。直线的真方位角与磁方位角之间 可用下式进行换算:
左
测 测站:
站: 测2站.4高45程:
测2
站
仪1.器55高5:
仪器:
高 0.890
程:
测2.站00:
测站 高程:
95 17 36 -5 17 36
测站: 测站: 测站高程: 测站高程:
8测8.站24:
测站高 程:
-测8.站18:
测站高 程:位置来自-测8.站73:测站 高程:
+测36站.6:4
测站高 程:
三、视距测量的误差及注意事项 13
（一）、误差来源 1、仪器误差 视距尺分划误差 视距乘常数 K 的误差 2、观测误差 视距尺倾斜误差 读数误差 竖直角观测误差 3.外界条件的影响 大气折光 空气对流 风力影响
（二）、注意事项
14
1、为减少垂直折光的影响,观测时应尽可能使视线离地面 1米以上；
2、作业时,要将视距尺垂直,并尽量采用带有水准器的视 距尺；
2）测前准备: 打开电源进行仪器功能及电源状态测 试；设置单位制式，预置常数，包括: 仪器加常数、 气象改正数等。
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实验九竖角观测与视距测量
一、实习目的
（1）掌握不同竖盘注记类型的公式确定方法。
（2）掌握竖直角的观测计算方法
（3）掌握视距法测定水平距离和高差的观测、计算方法。
二、实习内容
在实训一所选闭合导线各点上分别安置经纬仪，瞄准相邻点进行竖角和视距测量，与实训一（距离）、实训四（高差）结果比较。
三、仪器及工具
DJ6级经纬仪1台，水准尺2根，自备计算器、铅笔、小刀、记录表格等。
四、方法提示
（一）观测
（1）在A点安置经纬仪，对中、整平。
量取仪器高i，在B点竖立视距尺。
（2）盘左位置：瞄准目标，使十字丝中丝的单丝精确切准所作标记，转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数L，记录并计算α左。
（同时读取上、中、下三丝读数a、v、b）
（3）盘右位置：瞄准目标，同法读取竖盘读数R，记录并计算α右。
（4）根据尺间隔l、垂直角α、仪器高i及中丝读数v，计算水平距离D和高差h。
（5）将仪器安置于B点，A点分别立尺，重复上面第2～4步骤，观测、记录并计算。
（二）计算
竖直角平均值：α=1/2（α左+α右）
竖盘指标差：x= 1/2 (α右-α左)（J6级限差≤±25″）
尺间隔：L =︳a-b ︳
水平距离：D=K×L×cos2α高差：h=D×tanα= 1/2×k×ι×sin2α+i-ν
五、注意事项
（1）观测竖直角时，每次读取竖盘读数前，必须使竖盘指标水准管气泡居中；盘左读取竖盘读数后，微动望远镜微动螺旋，使上、下丝其中之一卡整分划，读数更方便。
视距测量（读上、下丝）只用盘左位置观测即可。
（2）计算竖直角和高差时，要区分仰、俯视情况，注意“+”、“—”号；计算竖盘指标差时，注意“+”、“—”号；计算高差平均值时，应将反方向高差改变符号，再与正方向取平均值。
如h= 1/2（h AB－h AB）
（3）各边往返测距离的相对误差应≤1/300，再取平均值。
六、实训报告
记录与计算
竖值角观测记录表
视距观测记录表。