测量学水平角竖直角测量数据
测量学课件角度测量
视线水平、指标铅垂时，竖盘读数为常数：
盘左时一般 L0=90 ，盘右时一般 R0=270 。
（2）竖直角的观测与计算
盘左 270
盘右 90
180
0
0
180
90
270
• 竖直角观测
仪器对中整平后，盘左位置，十字丝横丝精确切准目标顶部。
转动竖盘水准管微动螺旋，使竖盘水准管气泡居中。
读取盘左读数 L，得上半测回竖角：L 90 L
741924 741915
741906
第2方向
K
B 测站
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。
三、水平角测量
1.测回法
(1)上半测回(盘左又称正镜) 左 b1 a1
(2)下半测回(盘右又称倒镜)右 b2 a2
C
A
对中、整平、瞄准、 读数
1.对中——将仪器中心安置在过测
站点的铅垂线上。对中
误差3mm。
B
垂球对中步骤：
粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测
站中心12cm内；
精确对中：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。
光学对中步骤：对准、调平、整平、对中
(3)照准部
ＤJ6光学经纬仪 ＤJ6光学经纬仪外观图
3.2.1 DJ6光学经纬 仪 1.DJ6光学经纬
仪外观图
2. 主要轴线和几何条件
• 主要轴线 (1)望远镜视准轴CC (2)仪器横轴HH (3)照准部水准管轴LL (4)仪器竖轴VV • 几何条件 (1)LL垂直于VV (2)VV垂直于HH (3)HH垂直于CC (4)十字丝竖丝垂直于HH
竖直角测量实验报告
竖直角测量实验报告摘要：本实验主要通过利用测量角度的原理，设计竖直角测量方案，使用经纬仪进行实验测量，通过数据处理与比较，得出实验测量结果。
关键词：竖直角；经纬仪；测量一、引言测量学是一门研究测量现象与测量方法的学科，测量是一种精确的技术，被广泛应用于各种领域。
本实验通过测量竖直角的方法，检验经纬仪测量角度的准确性。
二、实验原理1.竖直角的特点竖直角是一个角度大小为90°的角，其特点是对边相交，相对边平行，且与水平面垂直。
本实验通过经纬仪测量竖直角，其步骤如下：（1）设置经纬仪，校正气泡管，使其水平。
（2）将经纬仪放置于要测量的两个位置，分别测量两个位置的水平角和垂直角。
（3）计算两个水平角之差，并取其一半，即为竖直角的度数大小。
三、实验器材及仪器经纬仪、三角架、直尺、铅笔、计算器等。
四、实验步骤1.仔细检查实验仪器的状态，确认正常使用。
3.测量两个位置的水平角和垂直角，记录数据。
4.计算竖直角的大小。
五、实验数据处理与结果比较实验测量数据如下：（1）第一位置水平角：90°48′，垂直角：89°20′通过计算，得到竖直角大小为：89°59′经比较，实验测量结果与理论值相差较小，经纬仪测量角度的准确性得到了验证。
六、实验结论七、实验思考题1.经纬仪的常用误差有哪些？答：经纬仪的常用误差有：刻度误差、气泡管误差、环形仪凸度误差等。
2.如何提高竖直角测量的精度？答：（1）仔细校正仪器，使其精度达到最高。
（2）尽量选取平整稳定的地面进行实验。
（3）在测量时，保持仪器水平、稳定，尽量避免外界因素的影响。
角度测量
3 角度测量 §3.4 水平角和竖直角测量方法 3.4.1 水平角测量
⑵ 方向观测法 方向观测法成果计算 计算两倍照准差( c)值 ①计算两倍照准差(2c)值 2c=盘左读数 -(盘右读数±180° ) c=盘左读数 盘右读数±180° 盘左读数2c=盘左读数-(盘右读数±180°) 2c=盘左读数- 盘右读数±180° 盘左读数
当测角精度要求较高时，往往要观测几个测回，为也 当测角精度要求较高时， 往往要观测几个测回， 减少度盘分划误差的影响，各测回间应根据测回数n， 按 减少度盘分划误差的影响， 各测回间应根据测回数n 180°/n变换水平度盘位置。 180°/n变换水平度盘位置。 变换水平度盘位置
工程测量学
3 角度测量 §3.4 水平角和竖直角测量方法 3.4.1 水平角测量
计算的结果称为方向值。起始方向有两个平均值， 计算的结果称为方向值。起始方向有两个平均值，应将此两数 方向值 再次平均，作为起始方向的方向值，并括以括号。 再次平均，作为起始方向的方向值，并括以括号。 竖直角测量方法 3.4.1 水平角测量
3 角度测量 §3.1 角度测量原理 3.1.2 竖直角测量原理
刻度盘和在刻度盘上读数的 根据以上分析，经纬仪须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标 根据以上分析，经纬仪须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， 。观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能 使之水平 为了瞄准不同方向， 水平。 使之水平。为了瞄准不同方向，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转 俯仰。 也能高低俯仰 当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直 动，也能高低俯仰。当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直 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。 盘读数。
测量学方向观测法测水平角和竖直角测量
实验二方向观测法测水平角和竖直角测量一．实验目的1．掌握方向观测法测水平角的方法。
2．掌握竖直角测量的方法。
3．弄清归零、归零差、归零方向值、2c变化值的概念。
4．在每个半测回中，起始方向首末两次读数之差（即归零差）≤18''。
5．同一方向值各测回互差≤24''二．实验仪器经纬仪1台，三角架1个，记录板1个，铅笔1支。
三．仪器介绍1．构造正面背面正面背面2．键盘功能与信息显示四．测量前的准备1．仪器的安置、对中与整平安置三脚架和仪器⑴选择坚固地面放置脚架之三脚，架设脚架头至适当高度，以方便观测操作。
⑵将垂球挂在三脚架的挂钩上，使脚架头尽量水平地移动脚架位置并让垂球粗略对准地面测量中心，然后将脚尖插入地面使其稳固。
⑶检查脚架各固定螺丝固紧后，将仪器置于脚架头上并用中心联接螺丝联结固定。
使用光学对中器对中⑴调整仪器三个脚螺旋使圆水准器气泡居中。
通过对中器目镜观察，调整目镜环，使对中分划标记清晰。
⑵调整对中器的调焦手轮，直至地面测量标志中心清晰并与对中分划标记在同一成像平面内。
⑶松开脚架中心螺丝（松至仪器能移动即可），通过光学对中器观察地面标志，小心地平移仪器（勿旋转），直到对中十字丝（或圆点）中心与地面标志中心重合。
⑷再调整脚螺旋，使圆水准器的气泡居中。
⑸再通过光学对中器，观察在面标志中心是否与对中器中心重合，否则重复（3）和（4）操作，直至重合为止。
⑹确认仪器对中后，将中心螺丝旋紧固定好仪器。
⑴旋转仪器照准部让长水准器与任意两个脚螺旋连线平行，调整这两个脚螺旋，使长水准器气泡居中。
调整两个脚螺旋时，旋转方向应相反（如图）。
⑵将照准部转动90°，用另一脚螺旋使长水准器气泡居中。
⑶重复⑴和⑵，使长水准器在该两个位置上气泡都居中。
⑷在⑴的位置将照准部转动180°，如果气泡居中并且照准部转动至任何方向气泡都居中，则长水准器安置正确且仪器已整平。
2 望远镜目镜调整和目标照准目镜调整⑴取下望远镜镜盖。
第三章角度测量
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
实验报告 测量学
一、课前预习 1. 实验目的和要求。 弄清经纬仪的主要组成部分、基本结构、各部件的名称和功能。掌握使用经纬 仪的基本不走和操作要求。 2. 实验所需的主要仪器及工具。 经纬仪和标杆。 3. 绘图说明水平角测量的基本原理，并指出水平角测量的基本要求。
0°
b
270° O
a
(左) B
O
(右)
A
B1
⑵度盘读数镜、瞄准器、竖盘、望远镜物镜、竖盘水准管微动螺旋、望远镜微动螺 旋、光学对中器、水平微动螺旋、圆水准器 2. 完成下列天空。
⑴使用经纬仪，须首先对中，然后再整平；前者又包括用垂球对中和用光学对中器 对中两步操作，后者又包括圆水准器气泡居中和平盘水准管气泡居中两步操作。
⑵经纬仪的精确整平，须反复调整脚螺旋和平盘水准管气泡在两个相互垂直的方向 上气泡都居中；气泡移动的方向恒与左手的拇指转动的方向一致。
从理论上讲，经纬仪平整后，望远镜上下转动时扫出的因是一个竖直面。 ⑵本次试验中，经纬仪正平后，望远镜上下转动时水平度盘读数有无变化？从理论 上讲，有无变化？
本次试验中，经纬仪正平后，望远镜上下转动时水平度盘读数有变化。从理论 上讲，没有变化。
实验报告二
一、课堂预习 1. .实验目的和要求。 掌握测回法水平角和竖直角的方法。 2. 实验所需的主要仪器及工具。 经纬仪和标杆。 3.简述测回法观测水平角 1 测回的方法步骤。
（B）高程。
要求：水准仪放在前、后尺的中间。
4.简述水准仪使用的基本步骤和操作要领。
步骤：
⑴安置仪器 将三角架张开，使其高度在胸口附近，架头大致水平，并将脚尖踩入土中， 然后用连接螺旋将仪器连在三脚架上。 ⑵. 认识仪器 了解仪器各部件的名称及其作用并熟悉其使用方法。同时熟悉水准尺的分 划注记。 ⑶.粗略整平 先对向转动两只脚螺旋，使圆水准器气泡向中间移动，再转动另一脚螺旋， 使气泡移至居中位置。 ⑷. 瞄准 转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；转动仪器，用准星和照门瞄准水准尺， 拧紧制动螺旋（手感螺旋有阻力），转动微动螺旋，使水准尺成像在十字 丝交点处。当成像不太清晰时，转动对光螺旋，消除视差，使目标清晰。 ⑸.精平、读数 在水准管气泡窗观察，转动微倾螺旋使符合水准管气泡两端的半影像吻 合，视线即处于精平状态，在同一瞬间立即用中丝在水准尺上读取米、分 米、厘米，估读毫米，即读出四位有效数字。
第三章 角度测量
DJ6型光学经纬仪
2）、单平板玻璃测微器及其读数方法
度盘最小分划值30’，分微尺总长为30’， 分成30个大格，每大格1’，再分成三小格， 每小格为20 ”。
读数窗显示： 上面读ΔL 指标线是单线 中间读竖盘L0 指标线是双线 下面读水平度盘L0 指标线是双线
DJ6型光学经纬仪
读数方法 转动测微轮 水平度盘 L=49°30′+22′30″
图3-14
3-4. 水平角观测
• 整平——使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平， 竖盘位于铅垂面内。整平误差1格。
3
3
1
2
1
2
气泡居中，1、2等高 气泡居中，3与1、2等高 用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气 泡居中(反复)。 一测回观测过程中，不得再调气泡。
3-4. 水平角观测
• （2）瞄准目标： • 瞄准—用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。
f.计算各目标间水平角值
方向观测法记录手簿
水平度盘读数
测 测 目 站 回 标 1 2 3
A B
盘 左（L）
0 / //
盘 右（R）
0 / //
2C
//
平均读数
0 / //
归零后的方 向值 0 / //
测回归零方 向值平均值 0 / //
简 图与 角值 10
附图
4
0 00 06 31 45 18
5
180 00 06 211 45 06
a.竖盘随望远镜一起转动。
竖盘指标不随望远镜转动而转动。
竖直度盘与读数指标
盘左
270
180
盘右
90 0
0
180
90
270
b.竖盘与读数指标相互脱离。 c.竖盘指标水准管气泡居中，指标铅垂。 d.指标铅垂、视线水平时，竖盘读数为常数， 称为始读数： 盘左时一般 L0=90 ，盘右时 一般 R0=270 。
测量学第三章 角度测量1
测水平角 用双丝夹 粗目标
测竖直角 用横丝切 目标顶部
三、读数
方法： ①打开采光反光镜，使 读数窗光线均匀； ②调焦使读数窗分划清晰 （注意消除视差）； ③按不同的测微器直接 读取水平、竖直度盘 读数（度、分、秒，秒为估读且为6的倍数）。
水平角：215˚06＇ 48 " 竖直角： 78˚52＇ 00 "
一测回竖直角：
逆时针注记竖盘
刻划：目镜180° ，物镜0°
盘左: 盘右: αL= L－ 90° （上半测回） αR= 270°－R（下半测回） α =（αL+αR）/2 =（L－R+180°）/2 （L、R分别为盘左、盘右竖盘读数）
一测回竖直角：
竖直角计算的通用公式：
（1）当望远镜视线往上仰，竖盘读数增加时： α=瞄准目标时的读数 － 视线水平时的常数 （２）当望远镜视线往上仰，竖盘读数减小时： α=视线水平时的常数－瞄准目标时的读数 对不同注记形式的度盘 ，首先应正确判读 视线水平时的常数，且同一仪器盘左、盘右 的常数差为180˚。
测回法观测手簿 目 水平度盘读数 半测回角值一测回角值 各测回角值 备 测站 竖盘 标 ˚ ＇ " ˚ ＇ " ˚ ＇ " ˚ ＇ " 注 表3.1
左 第一 测回 O
M 0
00
36 48
N 68 42 右 M 180 00 N 248 42 M 90 10
68 42 12 68 42 09 68 42 06 68 42 15 68 42 18 68 42 21 68 42 24
表3.2
测 站
1
方向观测法观测手簿
水平度盘读数 盘左 盘右
2c
5
测量学角度测量
❖ 盘右位置：反复环节2。
32
竖直角旳观察
33
竖直角旳观察
❖ 计算：根据垂直角计算公式计算，得：
L 90 L 90 952200 52200 R R 270 2643648 270 52312
上所成旳角度，其取值范围为0 ~ 360。
0° b
270° O
a
(左) B
O
(右)
A
铅垂线
B1
O1
β
水平面(H)
A1
4
角度测量旳原理 ❖ 竖直角测量原理：
竖直角：在同一铅垂面内，观察视线与水平线之间旳夹角 ，称为垂直角，又称倾角，用α表达。
天顶距：视线与铅垂线旳平角。
B
+α –α
O A
5
DJ6经纬仪及其操作
C C左
C右 C
M
' 左
M
左
0
M右
M
' 右
c
M
右M
' 右
180
41
经纬仪旳检验与校正
❖ 视准轴CC垂直于横轴HH旳检验与校正 校正措施
理论上：M左=M右±180° 所以：2c=M左′-M右′± 180°
而平均值可消除视准误差旳影响:
M均
1 2 (M左
M右
180
)
1 2
(
M
' 左
M
' 右
180
校正措施
竖盘指标差x若超出1′时，需要校正
44
角度测量旳误差起源
❖ 仪器误差
仪器校正不完善残留误差,如视准轴误差和水平轴误差。
测量学 第四章 角度测量
40
28 20―/2mm
40
20 30―/2mm
10―/2mm
二等平面控 制测量及精 密工程测量
20―/2mm
30―/2mm
三、四等平面 图根控制测量、一 控制测量、一 般工程测量 般工程测量
第二节 光学经纬仪
DJ6光学经纬仪，它主要由照准部(包括望远镜、竖直 度盘、水准器、读数设备)、水平度盘、基座三部分组成。
•
电子测角仪器仍然足采用度盘来进行测角的。与光学 测角仪器不同的是，电子测角是从度盘上取得电信号，根 据电信号再转换成角度．并自动以数字方式输出，显示在 显示器上，并记入存贮器。电子测角度盘根据取得信号的 方式不同，可分为光栅度盘测角、编码度盘测角和电栅度 盘测角等。
第四节 水平角测量
为了测得地面两点间的水平角，首先应 当把仪器安装在水平角顶，整平，然后采 用一定的观测方法进行观测。
第三节 电子经纬仪
电子经纬仪是利用光电技术测角，带有 角度数字显示和进行数据自动归算及存储 装置的经纬仪
第三节 电子经纬仪
第三节 电子经纬仪
电子经纬仪的主要特点是：
(1)采用电子测角系统，实现了测角自动化、数字化，能将 测量结果自动显示出来，减轻了劳动强度，提高了工作效 率。 (2)采用积木式结构，可与光电测距仪组合成全站型电子速 测仪，配合适当的接口，可将电子手簿记录的数据输入计 算机，实现数据处理和绘图自动化。
604906 604900
604903
βL -βR <=36
水平角观测记录（测回法）
测 目 竖盘 水平度盘读数 半测回角值 一测回角值 各测回平均角值 站 标 位置 ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ A 1 O B 左 右 左 右 0 12 12 72 08 48 71 56 36 71 56 33 71 56 30 71 56 42 71 56 36