[经济学]3 角度测量.ppt

第三章 角度测量 §3.1 水平角测量原理 §3.2 DJ6级光学经纬仪 §3.3 水平角观测 §3.4 竖直角观测 §3.5 三角高程测量 §3.6 视距测量 §3.7 全站仪简介§3.8 角度测量误差分析 角度测量是测量的基本工作内容之一，包括水平角测量和垂直（竖直）角测量。 水平角测量用于求算点的平面坐标，垂直角测量用于测定点的高程和改正倾斜距离。 §3.1 水平角测量原理 水平角：指空间两直线的夹角在水平面上的垂直投影。 地面上一点到两目标点的方向线所夹的水平角是过这两方向线所作的两竖直面间的二面角。 按照水平角测量原理设计经纬仪必须有：刻度盘、读数指标、望远镜等。水平度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，望远镜高低变化时，视准轴能画出一个铅垂面。 光学经纬仪的优点：体积小、重量轻、密封性好、精度高。 光学经纬仪按精密度分为三级：1?级、2?级和6?级。1?级和2?级属于精密仪器；6?级属于中等精密仪器，工程测量中常用。 对国产经纬仪我国编制了系列标准，分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15和DJ60等级别。 §3.2 DJ6级光学经纬仪 一、光学经纬仪的构造 6?级光学经纬仪式样虽多，但主要部分构造基本相同，包括照准部、水平度盘和基座三大部分。 （一）照准部 1、望远镜：与水平轴连接，瞄准目标。 2、竖直度盘：观测竖直角，随望远镜一起转动。 3、水准器：圆水准器粗略整平，管水准器精确整平。 （二）水平度盘：光学玻璃制成，0-3600顺时针注记。 （三）基座：有脚螺旋和连接板。 仪器结构图 1、单平板玻璃测微器读数方法：转动测微轮，使度盘分划线精确平分双指标线，度数和整30?在度盘上读出，其余的分和秒数在测微盘上读出。测微盘每小格20?，估读到五分之一格。 2、测微尺读数方法 三、光学经纬仪应满足的条件： §3.3 水平角观测 一、经纬仪的安置： 1、对中：把仪器中心安置在测站点O的铅垂线上。 对中方法： （1）悬挂垂球：中误差应不大于3mm。 （2）光学对点器：精度比垂球高，对中精度可从3mm提高到0.5mm。 2、整平：使仪器竖轴竖直，水平读盘水平。 二、测回法测水平角 根据观测条件、精度要求、和使用仪器的不同，水平角观测方法有：测回法、复测法、全圆测回法和方向观测法。 测回法是最常用、最简便的水平角测量方法。 1、将经纬仪竖盘放在盘左位置（正镜位置），松开水平制动扳钮，转动照准部，大致瞄准目标，拧紧制动扳钮，用微动螺旋使望远镜精确瞄准目标A（测钎底部），读取水平度盘读数a1，设a1= 48025?15? ，记入水平角观测记录手簿。 2、松开水平制动扳钮，顺时针方向转动照准部，精确瞄准目标B，读取水平读盘读数b1，设为b1= 158048?30? 望远镜视准轴从OA方向转到OB方向时，所得的水平角为：?左= b1 - a1 = 110023?15? 上述程序测量水平角一次，称为半测回。 为了检核测量成果精度，消除仪器误差，获得更精确的结果，还需进行倒镜观测。 3、倒转望远镜，使竖盘位于望远镜右侧，精确瞄准目标B，读取水平读盘读数b2，设为b2= 338048?45? 4、松开水平制动扳钮，逆时针转动照准部，用望远镜精确瞄准 A点，读取水平度盘读数a2，设a2= 48025?15? ，则盘右测得的水平角为?右= b2 – a2 = 110023?45?。 按正镜先测的叫上半测回，按倒镜后测 的叫下半测回，上、下两个半测回合在一起称为一个测回。 《城市测量规范》规定，当采用6?级经纬仪观测时，两个半测回所测水平角差值不超过40?时，取平均值作为水平角的最终观测结果。否则重测。 为了提高测角精度，当需要作n个测回时，各测回的起始读数要在度盘的不同位置进行，变更数值为1800/n。例如n=3，度盘起始读数分别为00、600、1200。 目的：减小度盘刻画不均匀带来的测角误差。 §3.4 竖直角观测 一、竖直角测量原理 竖直角；同一竖直面内视线与水平线间的夹角。角度值为00-?900。 视线在水平线上，竖直角为正，称为仰角。 视线在水平线下，竖直角为负，称为俯角。 二、竖盘构造 早期经纬仪的竖盘装置包括：竖直度盘、指标水准管和指标水准管微动螺旋三部分。注记形式有顺时针和逆时针两种。 目前的光学经纬仪都附设了一个指标自动归零装置（自动补偿器），代替了原来的指标水准管和指标水准管微动螺旋。当仪器整平后，可读得指标处于正确位置的竖盘读数，使用方便。 三、竖直角的观测与计算 欲测得精确的竖直角，至少要用盘左、盘右各测一次（测回法）。 竖直角与水平角都是度盘上两个方向的读数之差，不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。 1、测站点安置仪器，用盘左瞄准目标读得竖盘的盘左读数，记为L= 55059?30? 2、倒转望