工程测量角度测量课件.ppt

1、角度测量角度测量角度测量是确定地面点位的三大测量工作之一角度测量是确定地面点位的三大测量工作之一角度测量最常用的仪器是经纬仪角度测量最常用的仪器是经纬仪角度测量分为水平角测量与竖直角测量角度测量分为水平角测量与竖直角测量水平角测量用于求算点的平面位置水平角测量用于求算点的平面位置竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化成水竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化成水平距离平距离 12342D233D34角度测量原理l水平角的测角原理水平角的测角原理l水平角是地面上一点到两目水平角是地面上一点到两目标的方向线投影在水平面上标的方向线投影在水平面上的夹角，的夹角，。l若在若在A A点的铅垂线上任一点点

2、的铅垂线上任一点O O，设置一按设置一按顺时针顺时针方向增加从方向增加从0360分划的水平刻度分划的水平刻度圆盘，使刻度盘圆心正好位圆盘，使刻度盘圆心正好位于过于过A A点的铅垂线上点的铅垂线上= =m m（右（右目标读数）目标读数）n n（左目标读数）（左目标读数）l取值范围取值范围0 0360360 l经纬仪须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。经纬仪须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。l观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能使之水平。并能使之水平。l为了瞄准不同方向，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转动，为了瞄准不同方向，经

3、纬仪的望远镜应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。也能高低俯仰。l当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直面，这样才能当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。水平度盘与读数系统水平度盘与读数系统对中装置对中装置瞄准系统瞄准系统整平系统整平系统角度测量工具经纬仪经纬仪经纬仪l 国产光学经纬仪型号国产光学经纬仪型号( (D Da di ce liang a di ce liang J Jing wei yi)ing wei yi)l DJDJ0707，DJDJ1 1，DJDJ2 2，

4、DJDJ6 6，DJDJ3030l D D，J J代表代表 “大地测量大地测量”和和“经纬仪经纬仪”l 0707，1 1，2 2，6 6，3030分别为一测回方向观测中误差秒数分别为一测回方向观测中误差秒数l 工程测量常用工程测量常用DJ6DJ6级级l 按读数分：光学经纬仪、电子经纬仪、游标经纬仪按读数分：光学经纬仪、电子经纬仪、游标经纬仪（淘汰）。（淘汰）。DJ6光学经纬仪电子经纬仪电子经纬仪l用光电转换原理和微处理器l自动测量度盘的读数并将测量结果显示在仪器显示窗上DJ6光学经纬仪的构造DJ6光学经纬仪包括照准部、度盘、基座三大部分090180270090180270照准部水平度盘基座竖直

5、制动螺旋读数目镜竖直微动螺旋水平微动螺旋反光镜 竖盘指标水准管反光镜 竖盘指标水准管微动螺旋光学对中器目镜 水平度盘变换手轮DJ6光学经纬仪的读数方法分微尺测微器读数窗分微尺测微及读数度盘上1度分划的间隔 经放大后，与分微尺全 长相等。分微尺全长分60格，因 此其最小格值为最小格值为1 1 = =6060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 04 24017373分微尺测微及读数经纬仪的操作使用经纬仪的操作使用对中对中整平整平瞄准瞄准读数读数经纬仪的使用经纬仪的使用 一、对中、整平一、对中、整平l对中目的：将仪器的中心安置在测站的铅垂对

6、中目的：将仪器的中心安置在测站的铅垂线上线上 。l对中方法：对中方法：垂球对中垂球对中与与光学对中光学对中l整平目的：使经纬仪的竖轴垂直，水平度盘整平目的：使经纬仪的竖轴垂直，水平度盘水平。水平。l整平分为：整平分为：粗平粗平和和精平精平两步操作两步操作 垂球对中垂球对中( (一一) )垂球垂球对中对中 将仪器中心安置在过测站点的铅垂线上。对中误差3mm。1. 对中步骤：对中步骤： 粗略对中：粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测站中心12cm内； 精确对中：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。 注意注意脚架头首先要放平，三个脚螺

7、旋基本等高； 脚架适当踩实； 垂球尖尽量接近标志，便于判断。整平123气泡居中，3与1、2等高2.2.整平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2格，应重新整平与对中仪器，重新观测。l竖直角竖直角是同一竖直面内是同一竖直面内视线与水平线间的夹角视线与水平线间的夹角l其角值为其角值为0 0 9090。视线上倾斜，竖直角为仰视线上倾斜，竖直角为仰角，为角，为+ +。向下倾斜，竖。向下倾斜，竖直角为俯角，为直角为俯角，为- -l其角值也是度盘上两个方其角值也是度盘上两个方向读数之差。但竖直角的向读数之差。但竖直角的两个方向中两个方向中必有一个是水必有一个是水平方向平方向竖

8、直度盘竖直度盘望远镜视准轴水平时，经纬仪竖盘读数是一个固定值。在观望远镜视准轴水平时，经纬仪竖盘读数是一个固定值。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算得该目标点的竖直角，而不必观测水平方向竖直角的测角原理竖直角的测角原理竖直角观测竖直角观测竖盘结构l竖盘安装在望远镜横轴一端竖盘安装在望远镜横轴一端, ,随望远镜一起绕横轴转动随望远镜一起绕横轴转动, ,读数指标不动读数指标不动, ,且且竖盘平面与横轴相垂直，竖盘平面与横轴相垂直，竖盘刻划中心位于横轴中心上。竖盘刻划中心位于横轴中心上

9、。l可分为顺时针刻划和逆顺时针刻划两种形式。可分为顺时针刻划和逆顺时针刻划两种形式。l视线水平时竖盘读数应为视线水平时竖盘读数应为9090 或或270270 。 顺时针注记逆时针注记竖直角观测竖直角观测竖直角观测与计算1、度盘的刻划分类：分为顺时针注记和逆时针注记两种。竖直角的计算公式竖直角的计算公式1、顺时针注记左=90-L 右=R-270 故一测回竖直角 =（左+右）/2 =(R-L-180) /2 2、逆时针注记问题：问题：左左= ？ 右右=？左左= L-90 右右=270- R一测回竖直角一测回竖直角: =（左左+右右）/2 =(L-R+180) /2 竖盘指标差 l当视线水平时，盘左

10、竖盘读数为当视线水平时，盘左竖盘读数为90，盘右为，盘右为270。但指标。但指标不恰好指在不恰好指在90或或270，而与正确位置相差一个小角度，而与正确位置相差一个小角度x，x称为竖盘指标差。称为竖盘指标差。l顺时针刻划的竖盘指标差的计算公式为顺时针刻划的竖盘指标差的计算公式为x=1/2（ R L）= 1/2（ R+L 360）180180270270 0 09090 x盘左盘左竖直角的观测竖直角的观测 ( (以顺时针方向为例以顺时针方向为例) )l1 1、仪器安置于测站点上，盘左瞄准目标点、仪器安置于测站点上，盘左瞄准目标点M M（中丝切于（中丝切于目标顶部），调节竖盘指标水准管微动螺旋，使

11、指标水目标顶部），调节竖盘指标水准管微动螺旋，使指标水准管气泡严格居中，读盘左位读数准管气泡严格居中，读盘左位读数L L。 l2 2、盘右再瞄准、盘右再瞄准M M点，调节竖盘指标水准管气泡居中，读点，调节竖盘指标水准管气泡居中，读盘右位读数盘右位读数R R。 l3 3、计算竖直角、计算竖直角。盘左盘左 L=90L盘右盘右 R=R 270=1/2（ L+ R）竖直角的记录与计算竖直角的记录与计算测站测站目标目标竖盘竖盘位置位置竖盘读数竖盘读数 半测回角值半测回角值 指标指标差差一测回角值一测回角值 备注备注OP左左71 12 36 18 47 24-1218 47 12右右288 47 0018

12、 47 00Q左左96 18 42-6 18 42-9-6 18 51右右263 41 00-6 19 00l一、仪器误差一、仪器误差l仪器校正后残余误差或仪器制造不完善误差仪器校正后残余误差或仪器制造不完善误差 视准轴不垂直于横轴误差视准轴不垂直于横轴误差：可通过盘左盘右求：可通过盘左盘右求平均平均来消除来消除 横轴不垂直于竖轴的误差横轴不垂直于竖轴的误差：可通过盘左盘右求：可通过盘左盘右求平均平均来消除来消除 竖轴倾斜误差竖轴倾斜误差：观测时要保证：观测时要保证水准管气泡水准管气泡在任一位置最大偏一个格在任一位置最大偏一个格 度盘偏心差度盘偏心差：单指标仪器（：单指标仪器（DJ6）通过盘左

13、盘右求）通过盘左盘右求平均平均来消除来消除 度盘刻划误差度盘刻划误差：采用：采用多测回多测回观测可有效降低此项误差观测可有效降低此项误差 竖盘指标差竖盘指标差：可通过盘左盘右求：可通过盘左盘右求平均平均来消除来消除l二、观测误差二、观测误差l1、仪器对中误差：、仪器对中误差：l在在观测目标较近或观测目标较近或水平角接近水平角接近180，此此误差影响较大，应特别误差影响较大，应特别注意仪器对中注意仪器对中l2、目标偏心误差：、目标偏心误差：l在在观测目标较近观测目标较近时，此误差较大时，此误差较大l测角时标杆应竖直，并尽可能瞄准底部测角时标杆应竖直，并尽可能瞄准底部l3 3、仪器整平误差：、仪器

14、整平误差：l水准管气泡偏离应小于水准管气泡偏离应小于1 1格。格。l观测目标垂直角较大时观测目标垂直角较大时，应特别注意，应特别注意l4 4、照准误差：无法消除，选择较好、照准误差：无法消除，选择较好的目标构形，做好对光和瞄准工作。的目标构形，做好对光和瞄准工作。l5 5、读数误差：估读导致，与仪器、读数误差：估读导致，与仪器相关相关三、外界条件影响带来的误差三、外界条件影响带来的误差l观测在一定的外界条件下进行，外界条件对观测质量有直接观测在一定的外界条件下进行，外界条件对观测质量有直接影响，如影响，如松软的土壤松软的土壤和和大风大风影响仪器的稳定；影响仪器的稳定；日晒日晒和和温度温度变变化

15、影响水准管气泡的运动；化影响水准管气泡的运动；大气层受大气层受地面热辐射的影响会引地面热辐射的影响会引起目标影象的跳动等。这些才会给观测水平角带来误差起目标影象的跳动等。这些才会给观测水平角带来误差选择有利观测时间，设法避开不利条件；选择有利观测时间，设法避开不利条件；尽量缩短一测回的观测时间，采取观测方法减弱与时间成正尽量缩短一测回的观测时间，采取观测方法减弱与时间成正比的误差。比的误差。仪器安置的高度应合适，脚架应踩实，中心螺旋拧紧，观测仪器安置的高度应合适，脚架应踩实，中心螺旋拧紧，观测 时手不扶脚架，转动照准部及使用各种螺旋时，用力要轻。时手不扶脚架，转动照准部及使用各种螺旋时，用力要

16、轻。若观测目标的高度相差较大，特别要注意仪器整平。若观测目标的高度相差较大，特别要注意仪器整平。对中要准确。测角精度要求越高，或边长越短，则对中要求对中要准确。测角精度要求越高，或边长越短，则对中要求越严格。越严格。观测时要消除视差，尽量用十字丝交点照准目标底部或桩上观测时要消除视差，尽量用十字丝交点照准目标底部或桩上小钉。小钉。按观测顺序记录水平度盘读数，注意检查限差。发现错误，按观测顺序记录水平度盘读数，注意检查限差。发现错误，立即重测。立即重测。水准管气泡应在观测前调好，一测回过程中不允许再调，如水准管气泡应在观测前调好，一测回过程中不允许再调，如气泡偏离中心超过两格时，应再次整平重测该测回。气泡偏离中心超过两格时，应再次整平重测该测回。选择好天气测量，避开烈日选择好天气测量，避开烈日人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。