第三章角度測量角度測量原理光學(xué)經(jīng)緯儀及其使用水平角觀測豎直角觀測角度測量的誤差分析經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正第一節(jié)角度測量原理水平角測量原理水平角：相交的兩條直線在同一水平面上的投影所夾的角度。原理：OA投影在水平度盤上讀數(shù)為a，OB投影在水平度盤上讀數(shù)為b。則：（角值范圍：0?~360?）aABOA1B1O1O2ββb水平面豎直角測量原理定義：在同一豎直面內(nèi)，儀器中心至目標(biāo)的傾斜視線與水平視線所加的銳角。角值范圍：-90~+90°視線向上傾斜，稱仰角，α為正值；視線向下傾斜，稱俯角，α為負(fù)值。原理：α=目標(biāo)視線讀數(shù)—水平視線讀數(shù)；Z—天頂距。第二節(jié)角光學(xué)經(jīng)緯儀及其使用光學(xué)經(jīng)緯儀按精度分為：DJ0.7、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ20等。D—大地測量儀器J—經(jīng)緯儀數(shù)字—測角精度（一測回方向觀測中誤差，單位為秒）按讀數(shù)系統(tǒng)分為光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀。目前工程測量中使用較多的是電子經(jīng)緯儀。DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及讀數(shù)系統(tǒng)DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造（包括基座、度盤、照準(zhǔn)部三大部分）垂直制動(dòng)水平微動(dòng)讀數(shù)目鏡水平度盤轉(zhuǎn)換輪垂直微動(dòng)光學(xué)對點(diǎn)器補(bǔ)償器轉(zhuǎn)換鈕望遠(yuǎn)鏡圓水準(zhǔn)器照準(zhǔn)部主要由望遠(yuǎn)鏡、支架、豎直軸、水平軸、豎直制動(dòng)微動(dòng)螺旋、水平制動(dòng)微動(dòng)螺旋、讀數(shù)設(shè)備、水準(zhǔn)器和光學(xué)對點(diǎn)器等組成。望遠(yuǎn)鏡（用于瞄準(zhǔn)目標(biāo)）圓水準(zhǔn)器（用于粗略整平儀器）管水準(zhǔn)器（用于精確整平儀器）照準(zhǔn)部主要由望遠(yuǎn)鏡、支架、豎直軸、水平軸、豎直制動(dòng)微動(dòng)螺旋、水平制動(dòng)微動(dòng)螺旋、讀數(shù)設(shè)備、水準(zhǔn)器和光學(xué)對點(diǎn)器等組成。光學(xué)對點(diǎn)器（用于使度盤中心和測點(diǎn)在同一鉛垂線上）讀數(shù)裝置（用于讀數(shù)）讀數(shù)方法分微尺測微器讀數(shù)和單平板玻璃測微器讀數(shù)兩種方法分微尺水平讀數(shù)：215?06＇48"豎直讀數(shù)：78?52＇00"測微器豎直讀數(shù)：92?17＇30"水平讀數(shù)：轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪重合讀數(shù)DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀主要用于三、四等角度測量和精密工程測量。DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀特點(diǎn)：測角精度高；采用對徑符合讀數(shù)；測微器可直接讀到秒。光學(xué)經(jīng)緯儀的使用主要用于三、四等角度測量和精密工程測量。安置儀器：高度適中，使測點(diǎn)在視場內(nèi)；粗略對中：調(diào)節(jié)三腳架，使光學(xué)對點(diǎn)器中心與測點(diǎn)重合；粗略整平：調(diào)節(jié)三腳架，使圓水準(zhǔn)氣泡居中；精確整平：調(diào)節(jié)腳螺旋，使長水準(zhǔn)氣泡居中；精確對中：移動(dòng)基座，精確對中（只能前后、左右移動(dòng)，不能旋轉(zhuǎn)）；重復(fù)④、⑤兩步，直到完全對中、整平。第三節(jié)水平角觀測水平角觀測一、測回法（只有兩個(gè)方向）觀測程序盤左：順時(shí)針A→B盤右：逆時(shí)針B→A限差要求盤左盤右角度互差≤±40″度盤設(shè)定180°/nABO水平角觀測記錄與計(jì)算（見表3.1)③檢核：對于DJ6經(jīng)緯儀，上下半測回角度之差應(yīng)滿足：，否則，應(yīng)重測。④一測回角值水平角觀測二、方向觀測法（目標(biāo)多于兩個(gè)）觀測程序盤左：順時(shí)針A→B→C→D→A盤右：逆時(shí)針A→D→C→B→A限差要求同一方向上下半測回歸零后方向值互差≤±40″同一方向各測回方向值互差≤±24″半測回歸零差≤±18″ABCOD水平角觀測記錄與計(jì)算(觀測記錄見表3.2)歸零差的計(jì)算：分別計(jì)算盤左、盤右兩次瞄準(zhǔn)起始方向讀數(shù)之差Δ；（若Δ超限，應(yīng)及時(shí)重測）計(jì)算2c值（兩倍視準(zhǔn)誤差）：2c=盤左讀數(shù)-（盤右讀數(shù)±180?）若2c超限，應(yīng)及時(shí)重測。各方向平均讀數(shù)的計(jì)算：歸零后方向值的計(jì)算：各方向平均讀數(shù)分別減起始方向平均讀數(shù)。各測回歸零后平均方向值的計(jì)算：各測回歸零后方向值的平均值。水平角的計(jì)算：相鄰方向值之差，即為相鄰方向所夾的水平角。?＇"測站覘點(diǎn)水平度盤讀數(shù)盤左盤右2c平均讀數(shù)一測回歸零方向值各測回平均方向值?＇"?＇"?＇"?＇""7926596303301461518711413角值123456789?＇"OO第1測回第2測回ABDCAΔΔACDBA00054792748142311828846300004218000242592730322310010846061800018-12+6+30+18+18+24+24+18+18+30+12+24000397927391423109288461800030（00034）0000079270514230352884544

0000079265914230292884547900106169275423231301846489001002700048349273652310019846362700036900057169274523231151846429000480000079265314230232884550

（900052）-6+12表3.2方向觀測法觀測手簿水平角觀測方向觀測法限差的要求同一方向各測回互差"經(jīng)緯儀型號半測回歸零差"一測回內(nèi)2c互差"DJ2DJ612181812無此項(xiàng)要求第四節(jié)豎直角觀測豎直角測量一、豎直角測量原理定義：在同一豎直面內(nèi)，儀器中心至目標(biāo)的傾斜視線與水平視線所夾的銳角。角值范圍：-90~+90°視線向上傾斜，稱仰角，α為正值；視線向下傾斜，稱俯角，α為負(fù)值。豎直角測量一、豎直角測量原理原理:α=目標(biāo)視線讀數(shù)—水平視線讀數(shù)Z—天頂距（0°~180°）豎直角的計(jì)算公式方向觀測法限差的要求180027090LR表3.3豎直角觀測手簿測站目標(biāo)豎盤位置豎盤讀數(shù)半測回豎直角指標(biāo)差

"一測回豎直角

?＇"備注OPP＇左右左右?＇"?＇"71123628847009618422634100-12-9+184712-61851+184724+184700-61842-61900αL=90°－LαR=R－270°x=（

αR－αL

）/2α=（αL+αR）/2含有指標(biāo)差的豎直角及指標(biāo)差的計(jì)算公式180027090LR（1）、（2）兩式聯(lián)立得：豎直角測量三、豎盤讀數(shù)指標(biāo)差對于DJ6經(jīng)緯儀，同一測站上不同目標(biāo)的指標(biāo)差互差或同方向各測回指標(biāo)差互差，不應(yīng)超過25"。通過盤左、盤右豎直角取平均值，可以消除指標(biāo)差；第五節(jié)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正一、經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的幾何條件主要軸線：豎軸–VV，水準(zhǔn)管軸–LL，橫軸–HH，視準(zhǔn)軸–CC；幾何關(guān)系：LLVV，CCHH，HHVV，望遠(yuǎn)鏡十字絲豎絲垂直于橫軸。第六節(jié)角度測量的誤差分析一、儀器