第三章   角 度 测 量 角度测量原理 光学经纬仪 电子经纬仪 经纬仪的基本操作 水平角观测 垂直角观测 光学经纬仪的检验与校正 水平角观测的误差来源 第三章   角 度 测 量  §3-1  角度测量原理 两种角度 水平角  用于确定点的平面位置（计算坐标） 竖直角  用于两点间高差计算、斜距改正成平距 测角仪器  经纬仪、电子全站仪 水平角观测原理 垂直角观测原理 §3－1 角度测量原理 从空间一点出发的两个方向在水平面上投影所夹的角度；  地面上任意两直线间的水平角度为通过该两直线所作铅垂面的二面角。 水平角观测原理  ? = b - a 可看成是包含OA、OC视线的两个铅垂面之间的两面角。 二、竖直角测量原理 1、竖直角定义：同一竖直面内，倾斜视线与水平线之间的夹角。目标视线在水平线以上的称为仰角（0°~ +90°），角值为正；目标视线在水平线以下的称俯角（0°~ -90°），角值为负。  竖直度盘 测角原理要求有水平度盘、竖直度盘以及瞄准设备和读数设备的仪器，并且水平度盘的中心在通过地面点的铅垂线上，瞄准设备能瞄准方向不同、高低不一的目标，既可以测水平角又可以测竖直角，这种仪器就是经纬仪。 §3－2 光学经纬仪（测量角度的仪器）  一、经纬仪的分类 光学经纬仪：利用几何光学的放大、反射、折射等原理进行度盘读数；  电子经纬仪：利用物理光学、电子学和光电转换等原理显示度盘读数。  等级：DJ1，DJ2，DJ6，DJ30     “D”：大地测量；“J”：经纬仪；“1、2、6，30”为该经纬仪 “一测回水平方向中误差”的秒数（”），即精度指标。 二、DJ6光学经纬仪的构造与读数方法 1、DJ6光学经纬仪的构造 DJ6光学经纬仪的构造 1、 DJ6经纬仪的构造 4.J6经纬仪的   读数装置 DJ6经纬仪的读数装置 DJ6光学经纬仪读数 b).平行玻璃板测微 DJ2光学经纬仪的读数 §3－3 电子经纬仪 电子经纬仪与光学经纬仪的根本区别在于它用微机控制的电子测角系统代替光学读数系统。其主要特点是： （1）使用电子测角系统，能将测量结果自动显示出来，实现了读数的自动化和数字化; （2）采用轴系补偿系统，在微处理器支持下，配以相关的专用软件，可对各轴系误差进行补偿或归算改正； （3）采用积木式结构，可与光电测距仪组合成全站型电子速测仪，配合适当的接口，可将电子手簿记录的数据输入计算机，实现数据处理和绘图自动化。 电子经纬仪测角原理 电子测角仍然是采用度盘来进行。与光学测角不同的是，电子测角是从特殊格式的度盘上取得电信号，根据电信号再转换成角度，并且自动地以数字形式输出，显示在电子显示屏上，并记录在储存器中。电子测角度盘根据取得电信号的方式不同，可分为光栅度盘测角、编码度盘测角和电栅度盘测角等。  电子经纬仪(1) 电子经纬仪与光学经纬仪一样是由照准部、基座、水平度盘等部分组成，所不同的是电子经纬仪采用光栅度盘，读数方式为电子显示。 电子经纬仪有功能操作键及电源，还配有数据通信接口，可与测距仪组成电子速测仪。 电子经纬仪（2） 电子经纬仪(3) 电子经纬仪采用光栅度盘测角，水平、竖直角度显示读数分辨率为1″，测角精度达2″。 装有倾斜传感器，当仪器竖轴倾斜时，仪器会自动测出并显示其数值，同时显示对水平角和垂直角的自动校正。仪器的自动补偿范围为±3′。  电子经纬仪(4)  赛特S28 ET-系列电子经纬仪 电子经纬仪的使用（步骤）  ⑴ 在实训场地上选择一点O，作为测站，另外两点A、B，在A、B上竖立标杆。  ⑵ 将电子经纬仪安置于O点，对中、整平。  ⑶ 打开电源开关，进行自检，纵转望远镜，设置垂直度盘指标。  ⑷ 盘左瞄准左目标A，按置零键，使水平度盘读数显示为0°00′00″，顺时针旋转照准部，瞄准右目标B，读取显示读数。  ⑸ 同样方法可以进行盘右观测。? ???????????????????????????? ⑹ 如要测竖直角，可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。  §3－4 经纬仪的基本操作  一、经纬仪的安置：   将仪器安置在测站点（角顶点）上，包括对中和整平   对中目的：测站点与水平度盘中心在同一条铅垂线上。 方法：垂球对中；光学对中。  整平目的： 使仪器的竖轴竖直，从而使水平度盘处于水平位置。分粗平和精平。 1、利用光学对中器安置仪器 粗略对中： 打开三脚架，装上经纬仪；固定三脚架一脚，双手持脚架另二脚并不断调整其位置，同时观测光学对点器十字分划，使其基本对准测站标志，踩实脚架并使架头基本水平； 调节脚螺旋，使光学对中器分划圈圆心精确对准测站标志中心；  粗略整平 升降三脚架三条腿的高度，使水准管气泡大致居中，使园水准器气泡居中，调平仪器；  精确整平 调脚螺旋，精确整平仪器。 精确对中并整平 精平后重新检查对中，若有偏离，松开中心连接螺旋，在架头上平移仪器，精确对中。及时拧紧中心螺旋重新精平,不受风力影响对中精度比垂球对中精度高，对中误差1mm。 对中与整平相互影响，需要反复操作，达到既对中又整平。 2、利用垂球对中安置经纬仪 整平 二、照准目标用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。 水平角测量时利用竖丝尽量瞄准目标底部，竖直角测量时使用横丝切准目标顶部。 尽量减少由于目标不垂直引起的方向误差。 三、配置水平度盘 水平角测量时，为了减少度盘刻划误差影响，通常将起始方向的水平度盘读数配置为0°00′00″或某一预定值。 光学经纬仪的水平度盘配置 方向经纬仪：转动水平度盘变换手轮使度盘调至所需读数； 复测经纬仪：复测扳手控制水平度盘的转动 电子经纬仪的水平度盘配置：精确瞄准后置零。 §3－5 水平角观测 常用方法：测回法和方向法 一、测回法   水平角观测记录 水平角观测记录大角 测回法记录手簿 测回法测角记录 方向观测法 2、 全圆方向观测法记录、计算 ? 表格记录说明： （1）记录顺序：盘左自上而下，盘右自下而上；  （2）两倍照准差2C值计算：       2C=盘左读数—（盘右读数±180°）   同一仪器同一测回，各方向2C为一常数，故2C的变化可作为观测质量检查的一个指标。  （3）计算半测回归零差 Δ＝零方向归零方向值一零方向起始方向值 对于DJ6经纬仪其允许值（限差）为±18″。  ?? Δ左=0°02′18″-0°02′12″=+6″  ?? Δ右=180°02′08″-0°02′00″=+8″  表格记录说明 （4）一测回盘左、盘右方向平均值：当2C变化不大时，取盘左、盘右读数的均值作该方向一测回的最终方向值（只计算秒值）。 平均读数=[盘左读数+（盘右读数±180°）]/2 （5）归零方向值的计算：同一测回内，分别将各方向的平均读数减起始目标的平均读数，得一测回归零后的方向值，起始方向的归零方向值 为0°00′00″。  （6）各测回平均方向值的计算：对于DJ6经纬仪，在各测回同一方向的方向值互差不超限（＜24″）的情况下，取各测回同一方向归零后方向值的平均值作最终值。 （7）水平角的计算：相邻方向值之差即为相邻方向所夹的水平角。   方向观测法的限差： 度盘变换 当测回较多时，测回之间要改变度盘位置，以减弱度盘分划不均匀对测角的影响。设观测n个测回，则每个测回的改变值为180/n。如需观测3个测回，则各测回度盘（零方向）应分别置于0°、60°、120°。  垂直角观测 垂

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