第三章角度测量2-1.ppt

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1、 测量学第三章测量学第三章 角度测量 知知 识识 要要 点点 1 1、水平角和竖直角的概念、水平角和竖直角的概念 2 2、经纬仪的构造及使用、经纬仪的构造及使用 3 3、水平角和竖直角的测量方法及有关计算（难点）、水平角和竖直角的测量方法及有关计算（难点）4 4、经纬仪的检校、经纬仪的检校测绘工程系3-1 角度测量原理角度测量原理测量中使用的角度分为水平角测量中使用的角度分为水平角和竖直角。和竖直角。（一）（一）水平角水平角 地面上地面上某点到两某点到两目标方向在水平面上垂直投影目标方向在水平面上垂直投影的夹角。的夹角。或由地面上一点发出或由地面上一点发出的两方向线所在竖直平面间的的两方向线所

2、在竖直平面间的二面角。二面角。角值范围角值范围:0360作用作用:确定点的平面位置确定点的平面位置.一、角度的概念一、角度的概念则水平角则水平角：=c cb b，当当00时，加上时，加上360360即即:水平角水平角=右目标读数读数右目标读数读数 左目标读数读数左目标读数读数。21.1.须有一刻度盘及在刻须有一刻度盘及在刻度盘上的读数指标。度盘上的读数指标。2.2.观测水平角时，刻度观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测盘中心应安放在过测站点的铅垂线并能使站点的铅垂线并能使之水平。之水平。3.3.为了瞄准不同方向，为了瞄准不同方向，应具备望远镜应具备望远镜,且能沿且能沿水平方向转动，也应水平方向

3、转动，也应能高低俯仰。能高低俯仰。4.4.当望远镜高低俯仰时，当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖其视准轴应划出一竖直面，这样才能使得直面，这样才能使得在同一竖直面内高低在同一竖直面内高低不同的目标有相同的不同的目标有相同的水平度盘读数。水平度盘读数。仪器应具备的条件一：仪器应具备的条件一：3角度的概念-竖角（二）竖角（二）竖角 ：同一铅垂面内：同一铅垂面内,某方向线的视线同水平线的夹角某方向线的视线同水平线的夹角竖直角由水平线起算，竖直角由水平线起算，视线在水平线之上为视线在水平线之上为正，称仰角（正，称仰角（B B0 0）；）；反之为负，称俯角反之为负，称俯角（C C 0 0）。）。范围

4、范围：-90-90 9090作用作用：计算高差和平距：计算高差和平距.4仪器应具备的条件二仪器应具备的条件二竖竖直直角角也也是是两两个个方方向向在在度度盘盘上上的的读读数数之之差差，与与水水平平角角不不同同的的是是，其其中中有有一一个个是是水水平平方方向向。仪器须在铅垂面内安置一个有圆盘，称为竖直度盘或竖盘。仪器须在铅垂面内安置一个有圆盘，称为竖直度盘或竖盘。53-2经纬仪的原理与构造经纬仪的原理与构造经纬仪的四条主要轴线:视准轴（或称视线）、竖轴、水准管轴、横轴(望远镜在竖直面内的旋转轴)三个功能部分：对中整平装置 照准装置 读数装置经纬仪展示短片经纬仪展示短片6一、经纬仪的分类一、经纬仪的

5、分类l按按读数分读数分：光学经纬仪和电子经纬仪。：光学经纬仪和电子经纬仪。l按按精精度度分分：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ30，其其中中字字母母D、J分分别别为为“大大地地测测量量”和和“经经纬纬仪仪”汉汉语语拼拼音音的的第第一一个个字字母母，07、1、2、6、30分分别别为为该该仪仪器器一一测测回回方方向向观观测测中中误差的秒数。误差的秒数。如如DJ6表示一测回方向值的中误差为表示一测回方向值的中误差为6。瑞瑞士士LeicaLeica公公司司的的光光学学经经纬纬仪仪按按其其精精度度划划分分的的型型号号为为：T4T4、T3T3、T2T2、T1T1、T16T16，其其 中中 字字 母母

6、 T T为为 单单 词词“TheodoliteTheodolite”(”(经经纬纬仪仪)的的第第一一个个字字母母，以以秒秒为为单单位位的的一一测测回回方方向向观观测测中中误误差差分分别别为为0.50.5、11、22、66、1616。7一些经纬仪的图片一些经纬仪的图片8项项 目目经经 纬纬 仪仪 等等 级级DJ2DJ6水平方向测量一测回方向中误差水平方向测量一测回方向中误差不大于（不大于（）26物镜有效孔径不小于（物镜有效孔径不小于（mm）4035望远镜放大倍率不小于（倍）望远镜放大倍率不小于（倍）3025水准管分划水准管分划值不大于值不大于水平度盘水平度盘20/2mm30/2mm竖直度盘竖直度

7、盘20/2mm30/2mm主主 要要 用用 途途三、四等三角测量三、四等三角测量及精密工程测量及精密工程测量一般工程测量、图一般工程测量、图根及地形测量；矿根及地形测量；矿井导线测量井导线测量经纬仪系列的技术参数经纬仪系列的技术参数9二、光学经纬仪的结构二、光学经纬仪的结构光学经纬仪的结构及部件短片光学经纬仪的结构及部件短片（一）对中整平装置（一）对中整平装置 作作用用：将将度度盘盘中中心心安安置置在在所所测测角角顶顶的的铅铅垂垂线线上上，并并使使水水平平度度盘盘水平，仪器各轴线处于正确位置。水平，仪器各轴线处于正确位置。主要包括：主要包括：基座、垂球或光学对中器、脚螺旋、水准器。基座、垂球或

8、光学对中器、脚螺旋、水准器。1.1.对中装置：对中装置：目的：目的：使仪器中心使仪器中心(仪器竖轴轴线仪器竖轴轴线)位于测站点的铅垂线上。位于测站点的铅垂线上。垂垂球球对对中中：垂垂球球悬悬挂挂于于中中心心连连结结螺螺旋旋上上，当当垂垂球球尖尖对对准准测测站站点点标标志时说明两者重合。志时说明两者重合。光学对中器对中光学对中器对中(它是一个小型它是一个小型外调焦望远镜外调焦望远镜)光学对中器有的装在照准部上，有的装在基座上。光学对中器有的装在照准部上，有的装在基座上。10光学对中器光学对中器l当照准部水准管气泡当照准部水准管气泡居中居中时，时，对中器的视线对中器的视线经棱镜折射后的一段成经棱镜

9、折射后的一段成铅垂方向，且应与竖轴铅垂方向，且应与竖轴中心线重合，中心线重合，当当地面标志中心与光地面标志中心与光学对中器分化板十字中学对中器分化板十字中心重合时心重合时，说明仪器中说明仪器中心（水平度盘中心）已心（水平度盘中心）已位于测站点的铅垂线上。位于测站点的铅垂线上。11光学对中器12 2.2.整平装置整平装置水准水准器器粗平粗平是通过是通过伸缩脚架腿或伸缩脚架腿或旋转脚螺旋使旋转脚螺旋使圆水准气泡居圆水准气泡居中；中；精平精平是通过旋是通过旋转脚螺旋使管转脚螺旋使管水准气泡居中水准气泡居中目的目的:使水平度盘水平，仪器竖轴竖直使水平度盘水平，仪器竖轴竖直.圆水准器圆水准器:位于基座位

10、于基座,用于粗平；通过升降两个三脚架腿使圆水准用于粗平；通过升降两个三脚架腿使圆水准气泡居中。气泡居中。管水准器管水准器:位于照准部位于照准部,用于精平用于精平.用脚螺旋升降基座以使气泡居中用脚螺旋升降基座以使气泡居中13（二）照准装置（二）照准装置 包括望远镜、支架、转动控制装置。包括望远镜、支架、转动控制装置。l l望远镜望远镜用以照准目标。与水准仪的区别在于：用以照准目标。与水准仪的区别在于：w w经纬仪的调焦筒代替了水准仪的调焦螺旋；经纬仪的调焦筒代替了水准仪的调焦螺旋；w w十字丝分化板有单、双丝，十字丝分化板有单、双丝，以适应瞄准不同形式的以适应瞄准不同形式的地面目标，如地面目标，

11、如图图3-9所示；所示；图图3-9 为了照准不同高度的目标点，望远镜既可以随照准部在水平面内转动，也可以在竖直面内自由旋转转动控制装置转动控制装置（用于瞄准）（用于瞄准）两套制微动螺旋两套制微动螺旋 照 准 部 水 平 转 动 的 制 动 和 微 动 螺 旋；望远镜竖直面内转动的制动和微动螺旋。光学经纬仪的瞄准短片光学经纬仪的瞄准短片（三）读数装置（三）读数装置l组成：包括水平度盘、水平度盘配盘装置、竖直度盘、光路系统、读数显微镜、测微器。水平度盘配盘装置 w水平度盘变换手轮转动手轮即拨动了水平度盘.w复测扳手 扳上：水平度盘与照准部分离，照准部转动度盘不动；扳下：水平度盘与照准部合在一起，度

12、盘随照准部一起转动。15v经纬仪度盘经纬仪度盘：水平度盘和竖直度盘。分别装在仪器纵、横旋转轴水平度盘和竖直度盘。分别装在仪器纵、横旋转轴上上。水水平平度度盘盘:为为玻玻璃璃制制成成的的圆圆环环，在在其其圆圆周周上上刻刻有有精精密密的的分分划划由由0 0360360顺时针注记，简称顺时针注记，简称度盘度盘。读数显微镜读数显微镜:放大水平度盘、竖直度盘及测微放大水平度盘、竖直度盘及测微器的分划影像，能清晰地读取读数。器的分划影像，能清晰地读取读数。竖直度盘竖直度盘:一般有一般有00360360注记注记,顺、逆时针之分顺、逆时针之分,简称简称竖盘竖盘。测微器测微器 分微尺测微器分微尺测微器 （单平板

13、玻璃测微器（单平板玻璃测微器 ）双平板玻璃测微器双平板玻璃测微器 （对径符合测微器）（对径符合测微器）161 1分微尺测微器及读数方法分微尺测微器及读数方法l DJ6型光学经纬仪的度盘分划值为1 l读数窗上的分微尺：将度盘1间隔分成60个小格，成像后度盘的最小间隔1正好与分微尺60格的全长相等。分微尺的最小读数为1，可估度到0.1格值=0.1=6。视窗内注记有“水平”(有些仪器为“Hz”或“”)字样窗口的像是水平度盘分划线及其测微尺的像，注记有“竖直”(有些仪器为“V”或“”)字样窗口的像是竖直度盘分划线及其测微尺的像。172 2双平板玻璃测微器及读数方法双平板玻璃测微器及读数方法DJ2型经纬仪采用双光楔或双平板玻璃测微器，现在读数大都采用半数字化对径符合读数法。l特点:可消除照准部偏心误差的影响,提高读数精度;l在读数显微镜上部窗口显示度和整10数；中间为符合窗，显示对径度盘刻划是否符合；下部为测微器，注记分数，可读取不足10数，其将10刻划成600格，每格为1，可估度出0.1190 190 59 59 30.5 30.5 18