水平角测量和竖直角测量
三、水平角测量
DJ2
半测回归零差 12″ 18″
一测回内2C互差 18″
同一方向值各测回互差 12″ 24″
DJ6
方向观测法记录手簿
测 站 测 回 数 目 标
读数
2C
平均值
归零后 方向值
°′″
盘左
°′″
盘右
°′″ ″ °′″
各测回 归零方 向值的 平均值
°′″
1
A B C D A
0 02 12 37 44 15 110 29 04 200 14 51 0 02 18
2
(90 03 24) 90 03 26 127 45 31 200 30 21 290 15 53 90 03 22
0 00 00 37 42 07 110 26 57 200 12 29
计算方法如下：
1．两倍照准差 2C=盘左读数－(盘右读数±180°) 2．方向值的平均值 平均读数=1/2｛盘左读数－(盘右读数±180°)｝ 3．归零方向值 归零方向值＝平均值－起始方向平均值 （括号内） 将相邻两归零方向值的平均值相减，得到水平角 值。
3.2.2 DJ6 级光学经纬仪 1、基本构造 DJ6 级光学经纬仪主要由照准部、水平度盘、 DJ6经纬仪的构造 基座三部分组成。 上部---望 远 镜 中部---水平度盘 下部---基 座 2、光学经纬仪的读数 方法 分微尺
• §3.2 光学经纬仪的结构及其度盘读数
国产光学经纬仪型号(Da di ce liang Jing wei yi) DJ07，DJ1，DJ2，DJ6，DJ30， D，J代表 “大地测量”和“经纬仪” ， 07，1，2，6，30分别为一测回方向观测中误差秒数。 工程测量常用DJ6 级。 徕卡光学经纬仪型号(Theodolite) T4(0.5″)，T3 (1″) ，T2 (2″) ，T1 (6″)
水平角、竖直角的概念
角定义及测量原理中文词条名：竖直角定义及测量原理1、定义：竖直角竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角，可用Α表示。
其角值为-90°～0°～90°。
视线上倾斜，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。
2、测量原理：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，制作上都作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。
因此，在观测竖直角时，只要观测目标点一个方向并读取竖盘读数便可算得该目标点的竖直角，而不必观测水平方向。
如水平视线、瞄准目标A、B的读数分别为N、A、B，则ΑA = A - N 当N﹤A时或ΑA =N - A 当N﹥A时；（ΑA为正）ΑB =N - B 当N﹤B时或ΑB = B - N 当N﹥B时。
（ΑB为负）提问：水平角、竖直角的概念视距测量计算公式：平距：D=KLCOS2α=100*(b-a)*COS2α右高差：h=D*TANα+i-v测站点高：H=H+h= H站+i+ D*TANα-v=H i+ D*TANα-v站其中：b下丝读数，a上丝读数，v中丝读数， H i仪器水平视线高程实训六竖直角测量一、目的与要求1.熟悉经纬仪竖盘部分的构造；并掌握确定竖直角计算公式的方法。
2.掌握竖直角观测、记录、计算及指标差的检验方法。
3.每三人一组，轮换操作。
二、仪器准备DJ6级经纬仪1台，记录板1块，测伞1把，拔针1根。
三、方法与步骤1.在某指定点上安置经纬仪。
2.以盘左位置使望远镜实现大致水平。
看竖盘指标所指的读数是90°或0°，以确定盘左时的竖盘起始读数，记着L始；同样，盘右位置看盘右时的竖盘起始读数，记着R始。
一般情况下：R始＝L始±180°3.以盘左位置将望远镜物镜端抬高，当视准轴逐渐向上倾斜时，观察竖盘注记形式是增加还是减少，借以确定竖直角和指标差的计算公式。
第二讲、水平角度测量
180° 600′′ 1 (i − 1) + 10′(i − 1) + R= i − n n 2
方向法观测手簿
水平盘读数 测 站 测 点 °′ 1 2 A 3 60 15 盘左 ″ 4 ″ 5 00 °′ 6 240 15 盘右 ″ 7 ″ 8 12 9 -12 左右 (2c)
三 竖直角测量的方法
竖直度盘的刻划也是在全圆周上刻为 360°。通常在望远镜方向上注以0°及 180°，在视线水平时，指标所指的读数为 90°或270°。竖盘读数也是通过一系列光学 组件传至读数显微镜内读取。
1、竖直角的观测方法 由竖直角的定义已知，它是倾斜视线与在同一 铅垂面内的水平视线所夹的角度。由于水平视线的 读数是固定的，所以只要读出倾斜视线的竖盘读数， 即可求算出竖直角值。但为了消除仪器误差的影响， 同样需要用盘左、盘右观测。其具体观测步骤为： 1. 在测站上安置仪器，对中，整平。 2. 以盘左照准目标，如果是指标带水准器的仪 器，必须用指标微动螺旋使水准器气泡居中，然后 读取竖盘读数L，这称为上半测回。 3. 将望远镜倒转，以盘右用同样方法照准同一 目标，使指标水准器气泡居中后，读取竖盘读数R， 这称为下半测回。
第二讲 水平角测量
Байду номын сангаас
一角度测量原理
水平角是指从空间 水平角 一点出发的两个方向在 水平面上的投影所夹的 角度；而竖直角 竖直角是指某 竖直角 一方向与其在同一铅垂 面内的水平线所夹的角 度，仰角为正，俯角为 负。
二、测回法测水平角 当所测的角度只有两个方向时，通常都 用测回法观测。在角顶O安置仪器，在A、B 处设立观测标志。经过对中、整平以后，即 可按下述步骤观测。
测站 1
测点 2 A B
3 角度测量
δ δ
A
石油工程学院海洋工程系
B
3-3
角度测量
三、角度测量仪器
光学经纬仪
电子经纬仪
激光电子经纬仪
石油工程学院海洋工程系
3-3
角度测量
三、角度测量仪器
陀罗经纬仪
全站仪
GPS
石油工程学院海洋工程系
3-3
角度测量
三、角度测量仪器 光学经纬仪
经纬仪是测量角度的仪器。 根据测角精度的不同，我国 的经纬仪系列分为DJ07、DJ1、 DJ2、DJ6、DJ30等几个等级。 DJ分别为“大地测量”和 “经纬仪”的汉字拼音第一 个字母，其下标数字为该仪 器一测回方向观测中误差的 秒数。
由于磁偏角随时间、空间、位置变化、磁异常的影响而 变化，发达国家一般每5年修正一次，我国现在基本是每 10年重测一次。不少油田现在使用的仍然是80版的数据。
石油工程学院海洋工程系
3-2
方向测量
方向测量在石油工程中的应用——磁偏角
2009年， 经 过在大港油田实 际测量，目前该 地区所用磁偏角 （5º30）与实际 测量所得数据最 大相差2º30。按 此误差推算， 4000m深、长 1000m水平井偏 离靶心距为 44.4m(最大）。
L
B
式中， Δ L——计算点与中央子午线 的经度差 B——计算点所在纬度
石油工程学院海洋工程系
3-2
方向测量
不同纬度和经差下的子午线收敛角
在一个投影带内，子午线收敛角的变化有一定规律，距离 中央子午线越远，收敛角越大；距赤道越远，收敛角越大。
石油工程学院海洋工程系
3-2
方向测量
•三北方向图
在中、小比例尺地形图上， 通常绘有地图中央一点的三 个基准方向之间的关系，这 种图称为三北方向图。
角度测量
ba
角值范围：0˚~360˚
二.竖直角测量原理
1、竖直角 ：在同一竖直面内， 仪器中心至目标的倾斜视线 与水平视线所夹的锐角。 角值范围：-90 ~ +90° 视线向上倾斜， 称仰角，α为正值； 视线向下倾斜， 称俯角，α为负值。
2、测量原理：
α =目标视线读数与水平视线读数求差值
α1
α2
②正镜（盘左）瞄准M点，
O
N
度盘归零（复测装臵或度盘变换手 轮）；
③顺时针转动仪器，瞄准N点读数； ④倒镜（盘右），瞄准N点读数； ⑤逆时针转动仪器，瞄准M点读数。
2、记录与计算（见表3.1) ①盘左（正镜）观测 瞄M，记录 m左= 0°00′36″ 瞄N，记录 n左= 68°42′48″ 上半测回的角值： β左= n左- m左= 68°42′12″ ②盘右（倒镜）观测 瞄N， 记录 n右= 248°42′30″ 瞄M， 记录 m右= 180°00′24″ 下半测回角值： β右= n右- m右= 68°42′06″
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）
一测回竖直角： α =（αL+αR）/2 =（L－R+180°）/2 （L、R分别为盘左、盘右竖盘读数）
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˚。
能够使用经纬仪进行水平角 、竖直角的
第三章角度测量
返回
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。
二、两个基本概念：
盘左：竖直度盘在望远镜的左侧，又称正镜。 盘右：竖直度盘在望远镜的右侧，又称倒镜。
竖直度盘
竖直度盘
盘左观测
盘右观测
测回法测水平角和竖直角
• 测回法：盘左和盘右对同一个角进行观 测。望远镜位于竖盘左侧为盘左，正镜， 称上半测回，望远镜位于竖盘右侧为盘 右，倒镜，称下半测回，两个半测回合 在一起称为一测回。测角需多测回
返回
如图与J6相比，增加了：
1、测微轮——读数时，对径分划线影像符合。
2、换像手轮——水平读数和竖直读数间的互换。
3、竖直读盘反光镜——竖直读数时反光。
竖直读盘 反光镜
测微轮
换像手轮
经纬仪的瞄准：
步骤：粗瞄→制动→调焦（消除视差）→微动精瞄。 注意：瞄准时，尽量瞄准目标下部。
返回
返回
测水平角： 用双丝夹 粗目标
L
C
L
V
L’
•圆水准器轴L’L’
V L’
2.经纬仪轴线应满足的条件
LL⊥VV——照准部水准管轴的检校（主要）
十字丝竖丝⊥HH——十字丝竖丝的检校
CC⊥HH——视准轴的检校
H
HH⊥VV——横轴的检校
L
竖盘指标差应为零——指标差的检校
光学垂线与VV重合——光学对中器的检校
LL∥VV——圆水准器的检校（次要）
2.逆时针注记
问题：α左= ？ α右= ？
α左= L -90° α右=270°- R α=（α左+α右）/2 =（ L - R +180 ° ）/2
三、竖盘指标差
测量学 角度测量
经纬仪的对中整平
对 中
可用垂球对 中和光学对 中器对中 Plumb bob
tripod
水平角测量
经纬仪的对中整平
使度盘中心与测站 点在同一铅垂线 (plumb line)上
方法：张开脚架至架头大致水平后挂上垂球，然后
对 中
踩紧三脚架装上仪器，移动三脚架，使垂球尖离测 站中心12cm内； 如果垂球尖稍偏离测站点，就稍松开中心螺旋，在架 tripod 头上移动仪器，使垂球尖对准测站点，再拧紧中心螺 旋。垂球对中误差一般不大于3mm。
水平角：215˚06＇ 48 " 竖直角： 78˚52＇ 00 "
4、光学经纬仪应满足的几何条件 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
④归零后方向值的计算： 各方向平均读数分别减起始方向平均读数。
⑤ 各测回归零后平均方向值的计算： 各测回归零后方向值的平均值。 ⑥ 水平角的计算： 相邻方向值之差，即为相邻方向所夹的水平角。
方向观测法限差的要求 半测回归零差 一测回内2c互差 同一方向各测回互差 " " " 12 18 18 12 24
竖直度盘固定在望远镜的
旋转轴（横轴）上。主要
由竖直度盘、竖盘指标、
（竖盘指标水准管、竖盘
指标水准管微动螺旋），
目前很多仪器用自动
补偿器代替了水准管。
根据度盘的刻划顺序不同，分为顺时针
注记和逆时针注记两种。
顺时针注记
逆时针注记
竖直角观测时竖盘位臵：
270° 180°
水平角和竖直角的测角原理培训讲义
6.限差 测回法通常有两项限差，即上、下半测回的方向值(角值)之差；各测 回方向值之差；对于不同精度的仪器，有不同的规定限值。
目标数目不同
测回法：适用于观测两 个方向的单角
全圆测回法：观测方向 在3个以上，要测量数 个水平角。
测回法 1. 安置仪器：在O点安
置仪器，A、B设置目 标
观测方法 1. 安置仪器：在O点安置仪器，A、B设置目标
2. 盘左(正镜)观测 瞄A，读数a左= 0°01'10"，记入测回法观测手簿 顺时针转动照准部，瞄B，读数b左= 147°12'30"，记入测回法观测手簿 计算上半测回的角值 β左=b左- a左= 147°11'20"为上半测回
如图A所示，当指标偏离方向与注 记方向相同时，x为正；反之，则x 为负。若仪器存在竖盘指针差，则 竖直角的计算公式与前面不同。
盘左位置，望远镜往上仰，读书减 小，若视数倾斜时的竖盘读书为L， 则正确的竖直角为：
αL=90º-L+X=ɑL+x 如图B所示，盘右位置，望远镜往 上仰，读书增大，若视线倾斜竖盘 读数为R，则正确的竖直角为：
4、在角度观测和计算时，都要检验哪些允许 误差，，盘右(倒镜)观测 瞄B，读数b右=327°12'55"，记入测回法观测手簿 逆时针转动照准部，瞄A，读数a右= 180°01'50"，记入测回法观测手簿 计算下半测回角值 β右= b右- a右= 147°11'05"为下半测回 上、下半测回，合称一测回
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水平角测量和竖直角测量
水平角测量和竖直角测量
1、水平角测量原理
安置经纬仪于地面O点，转动望远镜分别照准不同的目标(例如A、B 二点)，就可以在水平度盘上得到方向线OA、OB在水平面上投影的读数a、b，由此即得OA、OB之间的水平角β为
β=b-a
2、竖直角测量的原理
竖直角是同一竖直面内水平方向转向目标方向的夹角。
目标方向高于水平方向的竖直角称为仰角，a为正值，取值范围为0o～+90o；目标方向低于水平方向的竖直角称为俯角，a为负值，取值范围为0o～-90o。
经纬仪在测量竖直角时，只要照准目标，读取竖盘读数，就可以通过计算得到目标的竖直角。
3、水平角测量（测回法）
设在O点安置经纬仪，采用测回法测定OA、OB两个方向之间的水平角β。
（1）上半测回(盘左)
先瞄准左目标A，得水平度盘读数a1，顺时针转动照准部瞄准右目标B，得水平度盘读数b1，并算得盘左角值：β左＝b1－a1，接着倒转望远镜，由盘左变为盘右。
（2）下半测回(盘右)
先瞄准右目标B，得水平度盘读数b2，逆时针转动照准部瞄准左目标A，得水平度盘读数a2，并算得盘右角值：β右＝b2－a2，计算角值时，总是右目标读数 b减去左目标读数a，若b<a，则应加360o。
（3）计算测回角值β：β＝(β左+β右）/2
（4）如果还需测第二个测回，则观测顺序同上。
4、竖直角观测
竖直角的观测设A点安置经纬仪，测定B目标的竖角，其步骤如下。
盘左瞄准目标B，使指标水准管气泡居中，读取盘左的竖盘读数L，按αL=90o-L算得αL；倒转望远镜，以盘右再次瞄准目标B，使指标水准管气泡居中，读取盘右的竖盘读数R，按αR=R-270O 式算得αR；按αa=(αL+αR)/2 式盘左、盘右取平均，得B目标一测回的竖角
回法测测水平角方法
1．经纬仪的安置
1）松开三脚架，安置于测站点上。
其高度大约在胸口附近，架关大致水平。
2）打开仪器箱，双手握住仪器支架，将仪器从箱中取出置于架关上。
一手紧握支架，一手拧紧连螺旋。
2．熟悉仪器各部件的名称和作用。
3．经纬仪的使用
对中：调整对中器对光螺旋，看清测站点，依次移动三脚架的其中两个脚，使对中器中的十字丝对准测站点，踩紧三脚架，通过调节三脚架高度使圆水准气泡居中。
整平：转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋，同时相对旋转这对脚螺旋，使水准管气泡居中；将照准部绕竖轴转动90°，旋转第三只脚螺旋，使气泡居中。
再转动90°，检查气泡误差，直到小于妥划线的一格为止。
瞄准：用望远镜上瞄准器瞄准目标，从望远镜中看到目标，旋转望远镜和照准部的制动螺旋，转动目镜螺旋，使十字丝清晰。
再转动物镜对光螺旋，使目标影像清晰，转动望远镜和照准部的微动螺旋，使目标被单根竖丝平分，或将目标夹在双根竖丝中央。
读数：打开反光镜，调节反光镜使读数窗亮度适当，旋转读
数显微镜的目镜，看清读数窗分划，根据使用的仪器用分微尺或测微尺读数。
测回法测测水平角的步骤
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。
若测两个测回，根据公式计算第一测回起始读数稍大于0°，第二测回起始读数稍大于90°。
2）一测回观测
盘左瞄准左边目标A，进行读数记a
1
，顺时针方向转动照准部，瞄准
右边目标B，进行读数记b
1，计算上半测回角值β
左
=b
1
－a
1。
盘右瞄准右目标Ｂ，进行读数记b
2
，逆时针方向转动照准部，瞄准目
标Ａ，进行读数记a
2，计算下半测回角值β
右
=b
2
－a
2。
检查上、下半测回角值互差是否超限，计算一测回角值。
（3）测站观测完毕后，检查各测回角值互差不超过±24″，计算各测回的平均角值。
回法测测水平角注意事项
1．瞄准目标时，尽可能瞄准其底部。
2．同一测回观测时，切勿误动度盘变换手轮或复测扳手。