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1、第四章 经纬仪及角度测量,第六节 水平角观测量的误差分析,第一节 水平角和竖直度测量原理,第二节 光学经纬仪的结构及度盘读数,第三节 水平角观测,第四节 竖直角观量,第五节 经纬仪的检验与校正,本章小结,exit,第一节 水平角竖直角度测量原理,一、水平角测量原理 空间两相交直线投影在水平面上后的夹角称为水平角。如右图所示。,第一节 水平角竖直角度测量原理,一、水平角测量原理,为了测定水平角值,可在过角顶的铅垂线上安置一架经纬仪,仪器必须有一个能水平放置的刻度圆盘水平度盘，度盘上有顺时针方向的0 360的刻度，度盘的中心放在过O点的铅垂线上，另外，经纬仪还必须有一个望远镜,望远镜不但可以在水平
2、面内转动,而且还能在铅垂面内旋转。通过望远镜分别瞄准远方高低不同的目标A和B,其在水平度盘上的相应读数为a和b, 则水平角即为两个读数之差。即 = b - a,第一节 水平角竖直角度测量原理,二、竖直角测量原理 在同一竖直面内视线（瞄准方向线）和水平线之间的夹角称为竖直角。如右图所示，视线在水平线之上称为仰角，符号为正；视线在水平线之下称为俯角，符号为负。 竖直角用 表示。,第二节 光学经纬仪,一、光学经纬仪等级的划分 光学经纬仪按其精度划分为J1,J2,J6,D,J分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音的第一个字母,1,2,6分别为该经纬仪一测回方向观测中误差的秒数。,光学经纬仪系列技术参
3、数,第二节 光学经纬仪,正面,反面,二、经纬仪的结构,DJ6级光学经纬仪的读数窗示意图,0 1 2 3 4 5 6,第三节 水平角观测,一、经纬仪的技术操作,第三节 水平角观测,采用光学对中器安置经纬仪的操作步骤如下： 1. 将仪器置于测站点上，架头大致水平。粗略对中测站点。 2. 旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。 3. 伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。再用脚螺旋精确整平经纬仪。 4. 如果光学对中器分划圈不在测站点上，应松开连接螺旋，在架头上平移仪器，使分划圈对准测站点。 5. 重新再整平仪器，依此反复进行直至仪器整平后，光学对中器分划圈对准测站点为止。,第三节 水平角观测,二、水平角观测
4、方法 （一）测回法,盘左位置：左=A左 C左 盘右位置： 右A右 C右 测回角值： （ 左+ 右）,第三节 水平角观测,二、水平角观测方法 （一）测回法,第三节 水平角观测,二、水平角观测方法,（二）方向观测法,1）选择起始方向； 2）盘左顺时针观测各方向（ABCDA）； 3）盘右逆时针观测各方向（ADCBA）； 4）在符合限差要求后，计算各方向归零方向值。,方 向 观 测 法 记 录 表,第四节 竖直角测量,竖直度盘垂直固定在望远镜旋转轴的一端，随望远镜的转动而转动。竖直度盘的刻划与水平度盘基本相同，但其注字随仪器构造的不同分为顺时针和逆时针两种形式。,一、竖直度盘的构造,第四节 竖直角测量
5、,对于J6级光学经纬仪竖盘与指标及指标水准管之间应满足下列关系：当视准轴水平，指标水准管气泡居中时，指标所指的竖盘读数值盘左为90，盘右为270。,目前光学经纬仪普遍采用竖盘自动归零补偿装置来代替竖盘指标水准管。,第四节 竖直角测量,二、竖直角的计算公式,推导竖直角计算公式的具体做法如下：,1. 盘左位置把望远镜大致置水平位置，这时竖盘读数值约为90（若置盘右位置约为270），这个读数称为始读数。,2. 慢慢仰起望远镜物镜，观测竖盘读数（盘左时记作L，盘右时记作R），并与始读数相比，是增加还是减少，读数减少为顺时针刻划，读数增加为逆时针刻划。,第四节 竖直角测量,第四节 竖直角测量,三、竖直角
6、指标差的计算,当指标偏离正确位置时，这个指标线所指的读数就比始读数增大或减少一个角值，此值称为竖盘指标差，也就是竖盘指标位置不正确所引起的读数误差。,指标差计算公式： X= （ 右左） = （R+L-360）,第四节 竖直角测量,三、竖直角、指标差计算的实用公式,竖直角计算公式： =90 L +X =R 270-X 指标差计算公式： X= （L+R-360）,第四节 竖直角测量,五、竖直角的观测方法,1.盘左位置：瞄准目标后，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数L，并记入竖直角观测记录表中。称为上半测回观测。 2.盘右位置：仍照准原目标，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数值R，并记入记录
7、表中。称为下半测回观测。 3.上、下半测回合称一测回观测。 4.在竖直角观测记录表中进行竖直角和指标差的计算。,第五节 经纬仪的检验与校正,经纬仪主要部件及轴系应满足下述几何条件，即：照准部水准管轴应垂直于仪器竖轴(LLVV)；十字丝纵丝应垂直于横轴；视准轴应垂直于横轴(CCHH)；横轴应垂直于仪器竖轴(HHVV)；竖盘指标差应为零；光学对中器的视准轴应与仪器竖轴重合。如右图所示。,经纬仪的检验与校正（录像）,由于仪器经过长期外业使用或长途运输及外界影响等，会使各轴线的几何关系发生变化，因此在使用前必须对仪器进行检验和校正。,第六节 角度测量注意事项,一、影响角度测量成果的主要因素 1. 视准
8、轴和横轴的误差。 2. 水准管的整平误差。 3. 操作不规范引起的误差。 4. 自然条件影响的误差。 5. 读数误差对测角的影响。,第六节 角度测量注意事项,二、注意事项 1. 仪器要稳定 2. 对中要准确 3. 整平要仔细 4. 目标要照准 5. 操作要规范 6. 估读要准确 7. 观测要校核,本 章 小 结,一、经纬仪及使用：,光学经纬仪几何轴线之间的关系,水准管轴垂直仪器竖轴； 圆水准器轴平行于竖轴； 十字丝竖丝垂直横轴； 视准轴垂直横轴； 横轴垂直仪器竖轴； 竖盘指标差为零（X=0）； 光学对中器视准轴与仪器竖轴重合。,本 章 小 结,照准部水准管的检验；圆水准器的检验；十字丝竖丝的检
9、验；视准轴的检验；横轴的检验；竖盘指标水准管的检验；光学对中器的检验。,一、经纬仪及使用：,2光学经纬仪的技术操作方法: 对中整平瞄准读数。其中：经纬仪的安置包括整平和对中。,3光学经纬仪的检验项目,4光学经纬仪观测水平角时，用盘左、盘右观测量取平均值可以消除哪些误差的影响： （1）水平度盘偏心差 （2）视准不垂直于横轴的误差 （3）横轴不垂直于竖轴的误差 注：不能消除竖轴不铅垂的误差,本 章 小 结,二、水平角测量,1定义： 水平角地面上两条直线之间的夹角在水平面上的投影。,2水平角观测方法 ： （1）用测回法。 （2）方向观测法,三、竖直角测量,1竖直角在同一铅垂面内，视线与水平线之间的夹角。,3竖直角计算公式： =90 L +X =R 270-X X= （L+R-360）/2,2竖直角观测量原理。,3水平角的计算方法。,
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