测量学角度测量
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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》第2章角度测量
① 盘左位置（竖盘在望远镜左边，也 称正镜），观测者瞄准目标点A，读取水 平度盘读数，记簿者记入相应栏目中。
② 观测者松开水平制动螺旋，转动照准部 瞄准B点，读取水平度盘读数。记簿者记入手 簿相应栏目中。
以上称为上半测回。可计算出上半测回角值
③ 观测者松开水平制动螺旋，纵转望远 镜成盘右位置（竖盘在望远镜右测，也称为 倒镜），瞄准B点，读取水平度盘读数。记 簿者记入手簿相应栏目中。
Hz
180
0 1 2 3 4 5
179
6
180°05.1′（180°05′06″）
0
1
2
3
4
5
6
75°56.3′（75°56′18″）
76
V
75
0
1
2
3
4
5
6
DJ6级光学经纬仪的读数窗示意图
读数练习
水平
73 0 1 2 3 4 5 6 72
0
1 87
2
3
4
5
6
竖直
பைடு நூலகம்
读数窗
水平
73 0 1 2 3 4 5 6 72
3.
瞄准
（1）目镜调焦 （2）粗瞄准。用手旋转照准部，使用瞄准 器瞄准目标，使目标成像在望远镜视场中央附 近。 （3）物镜调焦。
旋紧望远镜制动螺旋和水平制动螺旋。转动望远镜 对光螺旋，使目标成像清晰。此时要注意消除视差。
（4）精瞄准
用望远镜微动螺旋和水平微动螺旋精确瞄准目标。 瞄准时注意横丝附近的竖丝瞄准目标。 注意：测量水平角的瞄准位臵
A
B
O
水平度盘读数 半测回角值 一测回角值 竖盘 目标 测站 位置 ′ ″ ′ ″ ′ ″ ° ° °
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
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
测量学角度测量实习报告
一、实习背景角度测量是工程测量学中的一项基本技能，也是土木工程、水利工程、地质勘探等领域不可或缺的技术。
本次实习旨在通过实际操作，使学生掌握角度测量的基本原理、方法和技巧，提高学生的实际操作能力和对测量数据的分析处理能力。
二、实习目的1. 巩固和深化课堂所学角度测量的理论知识；2. 熟练掌握角度测量的仪器操作；3. 提高学生独立完成角度测量任务的能力；4. 培养学生的团队协作精神。
三、实习内容1. 角度测量的基本原理和仪器操作；2. 角度测量的误差分析和数据处理；3. 角度测量的实际操作训练。
四、实习过程1. 实习前准备（1）熟悉实习场地，了解实习任务和要求；（2）复习角度测量的理论知识，掌握角度测量的基本原理和方法；（3）检查实习仪器，确保仪器性能良好。
2. 实习过程（1）角度测量的基本原理和仪器操作① 角度测量的基本原理：角度测量是利用测角仪器直接或间接测量两个观测目标之间的夹角。
角度测量通常分为水平角测量和垂直角测量。
② 角度测量的仪器操作：实习中主要使用经纬仪进行角度测量。
经纬仪主要由望远镜、水平管、垂直管、读数显微镜、水平制动螺旋、垂直制动螺旋、望远镜制动螺旋、照准器等部件组成。
（2）角度测量的误差分析和数据处理① 角度测量的误差分析：角度测量误差主要来源于仪器误差、观测误差和外界因素影响。
② 角度测量的数据处理：通过对观测数据进行平差处理，消除误差，提高测量精度。
（3）角度测量的实际操作训练① 观测目标的选取：选取两个观测目标，确保目标间视线清晰。
② 观测数据的采集：按照操作规程，使用经纬仪进行角度测量，记录观测数据。
③ 观测数据的处理：对观测数据进行平差处理，计算最终测量结果。
3. 实习总结（1）总结实习过程中遇到的问题及解决方法；（2）对实习内容进行归纳总结，提高自身实际操作能力；（3）撰写实习报告。
五、实习成果1. 学生掌握了角度测量的基本原理和仪器操作；2. 学生具备独立完成角度测量任务的能力；3. 学生提高了团队协作精神。
08结63-测量学-章4-角度测量
设备公司 土 木 试 验 基 地
测 实 量 验 馆
新土木馆
区
建管系 测量 实验区
3教
6教
§４.4
一、竖直角测角原理
竖直角定义:
竖直角观测
是同一竖直面内视线与水平线间的Leabharlann 角。竖直角的特点：
有仰角，角值为正。有俯角，角值为负。 竖直角的大小在 -90°～90°之间。 是同一竖直面内坐标纵轴方向与视线之间的夹角。 它与竖直角为互余.
1. 测回法
◆观测方法 盘左位置： 先瞄准A目标，读取水平度盘读数a， 然后瞄准B目标,读取水平度盘读数b。 角值β= a- b，盘左位置所测角度β称为上半测回。 盘右位置： 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 角值β′= a - b，盘右位置所测角度β称为下半测回。 两个半测回合起来称为一测回， 取平均值作为最后结果：β平=（β+β′）/2。 ◆限差要求 上半测回与下半测回所测角值之差不得超过40″ ◆起始起始方向水平度盘读数配置 (i-1)*180°/n，其中n为总测回数，i表示第几个测回
平板玻璃测微器
四、经纬仪的安置
1、对中 目的：把仪器中心安置到过测站点的铅垂线上。 要求：对中偏差应小于3mm。 方法：垂球对中、光学对中、激光对中、对中杆。 2、整平： 目的：使经纬仪的竖轴垂直，水平度盘水平。 要求：在测角过程中，气泡偏离中心位置不能超出1~2格。 方法：调节脚架或基座的三个脚螺旋。 - 粗平:通过伸缩脚架或旋转脚螺旋使圆水准气泡居中 - 精平：通过旋转脚螺旋使管水准气泡居中
第4章 角度测量
zhr@
第4章 角度测量
角度测量原理 J6型光学经纬仪 水平角观测 竖直角观测 经纬仪的检验与校正 经纬仪测角注意事项
测 实 量 验 馆
新土木馆
区
建管系 测量 实验区
3教
6教
§４.4
一、竖直角测角原理
竖直角定义:
竖直角观测
是同一竖直面内视线与水平线间的Leabharlann 角。竖直角的特点：
有仰角，角值为正。有俯角，角值为负。 竖直角的大小在 -90°～90°之间。 是同一竖直面内坐标纵轴方向与视线之间的夹角。 它与竖直角为互余.
1. 测回法
◆观测方法 盘左位置： 先瞄准A目标，读取水平度盘读数a， 然后瞄准B目标,读取水平度盘读数b。 角值β= a- b，盘左位置所测角度β称为上半测回。 盘右位置： 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 角值β′= a - b，盘右位置所测角度β称为下半测回。 两个半测回合起来称为一测回， 取平均值作为最后结果：β平=（β+β′）/2。 ◆限差要求 上半测回与下半测回所测角值之差不得超过40″ ◆起始起始方向水平度盘读数配置 (i-1)*180°/n，其中n为总测回数，i表示第几个测回
平板玻璃测微器
四、经纬仪的安置
1、对中 目的：把仪器中心安置到过测站点的铅垂线上。 要求：对中偏差应小于3mm。 方法：垂球对中、光学对中、激光对中、对中杆。 2、整平： 目的：使经纬仪的竖轴垂直，水平度盘水平。 要求：在测角过程中，气泡偏离中心位置不能超出1~2格。 方法：调节脚架或基座的三个脚螺旋。 - 粗平:通过伸缩脚架或旋转脚螺旋使圆水准气泡居中 - 精平：通过旋转脚螺旋使管水准气泡居中
第4章 角度测量
zhr@
第4章 角度测量
角度测量原理 J6型光学经纬仪 水平角观测 竖直角观测 经纬仪的检验与校正 经纬仪测角注意事项
角度测量
（2）盘左位置
选择一个明显目标A作为起始方向，瞄准零方向A，将 水平度盘读数安置在稍大于0˚处，读取水平度盘读数；
顺时针方向依次瞄准B、C、D各目标，分别读取水平 度盘读数。 为了校核，再次瞄准零方向 A，称为半测回归零，读 取水平度盘读数。
零方向A的两次读数之差的绝对值，称 为半测回归零差。 归零差不应超过相应的规定。 如果归零差超限，应重新观测。 以上称为上半测回。
光学经纬仪的构造
经纬仪按读数设备不同分为光学经 纬仪和电子经纬仪。
光 学 经 纬 仪按 测角精 度 ， 分 为 DJ07 、 DJ1、DJ2、DJ6和DJ15等不同级别。下标 数字07、1、2、6、15表示仪器的精度等 级，即“一测回方向观测中误差的秒 数”。 在工程中最常用的是DJ6和DJ2型光学 经纬仪。本节主要介绍DJ6型光学经纬仪。
竖直度盘 竖盘指标 竖盘指标水准管 竖盘指标水准管微动螺旋
当竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘指标所处 的位置称为正确位置。 观测垂直角时，竖盘指标必须处于正确位置才 能读数。
光学经纬仪的竖直度盘得注记形式有两种：
顺时针方向注记
逆时针方向注记
竖直度盘构造的特点是：
当望远镜视线水平，竖盘指标水准管气 泡居中时，盘左位置的竖盘读数为90˚，盘右 位置的竖盘读数为270˚。
L bL aL 982048 001 30
98 1918
278 21 12 瞄准右目标B，读取水平度盘读数bR。 下半测回 180 01 42 瞄准左目标A，读取水平度盘读数aR。 盘右位置的水平角角值（也称下半测回角值）βR为：
（3）盘右位置
主要用途
二等平面控制 三、四等平面 图根控制测量 测量及精密工 控制测量及一 及一般工程测 量 般工程测量 程测量
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 。
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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
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3.DJ6经纬仪光路图
一、水平角测量原理
• 水平角定义 1.为地面上O点至A和B 两目 标方向线在水平面P上投影 的夹角β，称为水平角。
ba
2. 地面上一点到两目标的方 向线间所夹的水平角，就是 过这两方向线所作两竖直面 间的二面角。
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2
二、竖直角测量原理
• 竖直角定义
竖直角是同一竖直面内倾 斜视线与水平线之间的夹
角，其角值 90
• 仰角 0 90 • 俯角 90 0 • 视线水平时竖直角 0
• 视线水平时竖直度盘读数
为一常数，通常为 90或是 90
的倍数
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3
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§ 4.2 经纬仪及角度观测
• 经纬仪的种类 1. 按构造原理和读数系统分为: 游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪
40mm 28倍
40mm 26倍
水准管 水平度盘 6/2mm
20/2mm
30/2mm
分划值 垂直度盘 10/2mm
20/2mm
30/2mm
主要用途
二等平面控制 三、四等平面 图根控制测量
测量及精密 控制测量及
及
工程测量 一般工程测量 一般工程测量
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一、DJ6光学经纬仪的构造
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2.整平——使仪器纵轴铅垂，水平度盘与横轴水平， 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。
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3.瞄准—用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。
B
J
K
D
B
测站
测回法
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A
C
E
方向观测法
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1.测回法
观测程序：
第1方向
J
盘左 瞄准J，读数j左
瞄准K，读数k左 左=k左-j左
第2方向
K
盘右
瞄准K，读数k右 瞄准J，读数j右
右=k右-j右
精度要求： 左-右±40"
B
取: =(左+右)/2
测站
各测回角值互差应小于24 "
角是从起始方向(即第1方向)顺时针转到第2方向
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光学对中步骤：对准、调平、整平、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； 调节脚螺旋，使光学对点器精确 对准测站标志； 伸缩三脚架(二脚)，调平仪器， 使圆气泡居中； 调脚螺旋，精确整平仪器，并通 过在脚架头上移动仪器，精确对中。 有时必须反复上述三步的操作。
第4章 角度测量
• 测量三项基本工作之一：角度测量 • 角度测量的仪器： 经纬仪 • 角度测量分为：水平角测量和竖直角测量 • 水平角测量目的：用于求算地面点的平面位置 • 竖直角测量目的：
1. 测定地面两点的高差 2. 将地面两点的倾斜距离改化成水平距离
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§ 4.1 角度测量原理
对中精度：垂球对中3mm，光学对中1mm 2.整平
整平的目的是使仪器竖轴处于铅直位置和水平 度盘处于水平位置。
3.瞄准（注意消除视差） 4.读数
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三、水平角测量
测回法：一个测站观测2个方向时用。 方向观测法：一个测站观测3个或3个以上方向时用,
也称“全圆测回法”。
第1方向
第2方向
2. 按精度高低分为： DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60
3. 一般工程测量最常用: DJ6级光学经纬仪
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经纬仪的精度系列及用途
技术参数
技术项目
一测回水平 方向中误差
DJ1 1
经纬仪等级 DJ2
2
DJ6 6
望远镜有效 孔径不小于
望远镜放大 倍数不小于
60mm 30倍
竖直度盘
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水平度盘
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二、经纬仪的安置
1.对中
对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一 个铅垂线上。有垂球对中和光学对中两种方法。 对中精度：垂球对中3mm，光学对中1mm
2.整平
整平的目的是使仪器竖轴处于铅直位置和水平 度盘处于水平位置。
3.瞄准（注意消除视差） 4.读数
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分微尺全长分60格，因 此其最小格值为1=60。
读数时，秒数必须估读。 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： 73 730418 0 1
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二、经纬仪的安置
1.对中
对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一 个铅垂线上。有垂球对中和光学对中两种方法。
1. 主要部件及作用
(1)基座 用于支承仪器,连接 三脚架,悬挂垂球或 光学对中, 利用三个 脚螺旋可整平仪器。
(2)水平度盘 0~360度顺时针刻划， 最小分划值为1度
(3)照准部
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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
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经纬仪安置
C
A
对中、整平、瞄准、 读数
1.对中——将仪器中心安置在过测站Leabharlann 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。
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所成的角度，观测时，必须首先确定起始方向，然
后按照“测回法”的次序观测。
水平角总是第2方向读数减去第1方向读数而得。
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水平角观测手簿（测回法）
第1方向
测位目 站置标
水平度盘 读数
半测回角
一测回 平均角
J
J 左
操作步骤：
粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。 用水平微动完成瞄准。 尽量瞄准目标下部，减少目标不垂直引起的方向误差。
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4.读数——DJ6光学经纬仪读数方法
两种读数测微装置：分微尺测微和平行玻璃板测微
分微尺测微——利用度盘刻度线，在分微尺上读数。
度盘上1度分划的间隔 经放大后，与分微尺全 长相等。