,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1,单击此处编辑母版标题样式,测量学基础,第五章 角度、距离测量与全站仪,4.3水平角观测,学时：2学时,主讲：徐克科,11/16/2024,测量学课件,4.3水平角观测10/9/2023测量学课件,第4章 经纬仪测量,4.1 水平角度测量原理,4.2 经纬仪,上讲回顾,第4章 经纬仪测量 4.1 水平角度测量原理上,B,A,O,O,1,A,1,B,1,(左),(右),O,0,270,b,a,水平面(,H,),铅垂线,BAOO1A1B1(左)(右)O0270ba水平面(H,水平度盘,轴,垂,直,垂直度盘,轴,架,支,准,照,架,脚,三,机,座,准,部,照,架,支,水平轴,读数显微镜,基本结构,5.2,经纬仪,水平度盘轴垂直垂直度盘轴架支准照架脚三机座准部照架支水平轴读,测微装置与使用,度、分值,直接读出,秒值,估读,例：,水平角读数,2130124,垂直角读数,955530,Hz,V,5.2,经纬仪,测微装置与使用垂直角读数HzV5.2 经纬仪,读数设备及方法,V,0,1,2,3,4,5,6,0,1,3,4,5,6,H,2,H,V,0,1,2,3,4,5,6,2,0,1,3,4,5,6,115,78,78,79,116,115,5.2,经纬仪,读数设备及方法V0123456013456H2HV01234,读数设备及方法,5,10,86,87,88,89,121,122,123,124,20,25,86,87,88,89,121,122,123,124,5.2,经纬仪,读数设备及方法51086878889121122123124,全站仪读数窗,5.2,经纬仪,全站仪读数窗5.2 经纬仪,安置：经纬仪的安置包括对中和整平。对中的目的是使仪器的中心与测站点（标志中心）处于同一铅垂线上；整平的目的是使仪器的竖轴竖直，水平度盘处于水平位置。,对中,垂球对中,光学对中器,4.3,角度观测方法,安置：经纬仪的安置包括对中和整平。对中的目的是使仪器的中心与,整平：,使仪器的竖轴垂直，即水平度盘居于水平位置。,1,2,3,1,2,3,4.3,角度观测方法,整平：使仪器的竖轴垂直，即水平度盘居于水平位置。123123,大致水平大致对中,伸缩脚架粗平,脚螺旋精平,架头上移动仪器，精确对中,脚螺旋精平,大致水平大致对中伸缩脚架粗平脚螺旋精平架头上移动仪器，精确对,瞄准,4.3,角度观测方法,瞄准4.3 角度观测方法,瞄准,4.3,角度观测方法,瞄准4.3 角度观测方法,瞄准,4.3,角度观测方法,瞄准4.3 角度观测方法,读数,180,179,76,75,0,2,3,4,5,6,1,0,2,3,4,5,6,1,竖 直,水 平,4.3,角度观测方法,读数180179767502345610234561竖 直,经纬仪技术操作,4.3,角度观测方法,经纬仪技术操作4.3 角度观测方法,测回法：,适用于观测两个方向之间的单角，,是水平角观测的基本方法。,设,O,为测站点，,A,、,B,为观测目标，用测回法观测,OA,与,OB,两方向之间的水平角,。,水平角的观测,O,A,B,4.3,角度观测方法,测回法：适用于观测两个方向之间的单角，是水平角观测的基本方法,在测站点,O,安置经纬仪，在,A,、,B,两点竖立测杆或测钎等，作为目标标志。,盘左位置：,O,A,B,瞄准左目标,A,，读取水平度盘读数,a,L,瞄准左目标,B,，读取水平度盘读数,b,L,上半测回,盘左位置的水平角角值（也称上半测回角值）,L,为：,L,水平角的观测,4.3,角度观测方法,在测站点O安置经纬仪，在A、B两点竖立测杆或测钎等，作为目标,盘右位置：,O,A,B,瞄准右目标,B,，读取水平度盘读数,b,R,瞄准左目标,A,，读取水平度盘读数,a,R,下半测回,盘右位置的水平角角值（也称下半测回角值）,R,为：,R,水平角的观测,4.3,角度观测方法,盘右位置：OAB瞄准右目标B，读取水平度盘读数bR瞄准左目标,上半测回和下半测回构成一测回。,从对于DJ,6,型光学经纬仪，如果上、下两半测回角值之差不大于,40,，即|,L,R,|40，认为观测合格。,可取上、下两半测回角值的平均值作为一测回角值,。即,本例题中：,水平角的观测,4.3,角度观测方法,上半测回和下半测回构成一测回。本例题中：水平角的观测4.3,对一个角度观测多个测回时，为了减弱度盘分划误差的影响，各测回在盘左位置观测起始方向时，需要起始方向安置水平度盘读数。,从安置起始方向水平度盘读数的办法：根据测回数,n,，以180/,n,的差值，进行水平度盘读数的配置。,对DJ,6,经纬仪，各测回角值互差如果不超过30，取各测回角值的平均值作为最后角值。,水平角的观测,4.3,角度观测方法,对一个角度观测多个测回时，为了减弱度盘分划误差的影响，各测回,测回法观测水平角记录手簿,测站,竖盘位置,目标,水平度盘读数,半测回角值,一测回角值,各测回平均值,O,左,A,0 01 30,B,98 20 48,98 19 18,右,B,278 21 12,A,180 01 42,98 19 30,98 19 24,第一测回,O,第二测回,左,A,90 01 06,B,188 20 36,右,B,A,8 20 36,270 00 54,98 19 30,98 19 42,98 19 36,98 19 30,4.3,角度观测方法,测回法观测水平角记录手簿测站 竖盘位置 目标 水平度盘读数,上讲回顾,4.3 水平角的观测,一、经纬仪的安置,二、测回法观测水平角,上讲回顾 4.3 水平角的观测,4.4 竖直角观测,4.4 竖直角观测,竖直角测量原理：,竖直角：,在同一铅垂面内，观测视线与水平线之间的夹角，称为垂直角，又称竖角，用,表示。,天顶距：视线与铅垂线的平角。,+,B,A,O,4.4 竖直角的观测,竖直角测量原理：+BAO4.4 竖直角的观测,光学经纬仪竖直度盘的构造,竖直度盘,竖盘指标,竖盘指标水准管,竖盘指标水准管微动螺旋,4.4 竖直角的观测,光学经纬仪竖直度盘的构造竖直度盘竖盘指标竖盘指标水准管竖盘指,光学经纬仪的竖直度盘得注记形式有两种：,顺时针方向注记,0,90,180,270,逆时针方向注记,0,180,90,270,竖直角的观测,4.4,角度观测方法,光学经纬仪的竖直度盘得注记形式有两种：顺时针方向注记090,竖直角计算公式,顺时针注记的竖盘垂直角计算的公式:,竖直角的观测,4.4,角度观测方法,竖直角计算公式竖直角的观测4.4 角度观测方法,竖直角计算公式,顺时针注记的竖盘垂直角计算的公式:,270,90,180,0,L,盘左位置,0,90,180,270,R,盘右位置,盘左位置：,盘右位置：,一测回竖直角：,竖直角的观测,4.4,角度观测方法,竖直角计算公式270901800L盘左位置09,竖直角计算公式,逆时针注记的竖盘垂直角计算的公式:,竖直角的观测,4.4,角度观测方法,竖直角计算公式竖直角的观测4.4 角度观测方法,竖盘指标差：,在垂直角计算公式中，认为当视准轴水平、竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘读数应是90的整数倍。竖盘指标常常偏离正确位置，这个偏离的差值,x,角，称为竖盘指标差。,竖盘指标差,x,本身有正负号，一般规定当竖盘指标偏移方向与竖盘注记方向一致时，,x,取正号，反之,x,取负号。,竖直角的观测,4.4,角度观测方法,竖盘指标差：在垂直角计算公式中，认为当视准轴水平、竖盘指标水,存在竖盘指标差的竖直角计算公式：,盘左位置，其正确的竖直角计算公式为：,0,90,180,270,L,盘左位置,x,x,L,180,270,0,90,竖直角的观测,4.4,角度观测方法,存在竖盘指标差的竖直角计算公式：盘左位置，其正确的竖直角计算,存在竖盘指标差的竖直角计算公式：,盘右位置，其正确的垂直角计算公式为：,0,90,180,270,R,盘右位置,x,x,R,0,90,180,270,竖直角的观测,4.4,角度观测方法,存在竖盘指标差的竖直角计算公式：盘右位置，其正确的垂直角计算,存在竖盘指标差的竖直角计算公式：,竖直角的计算公式：,竖盘指标差的计算公式：,竖直角的观测,4.4,角度观测方法,存在竖盘指标差的竖直角计算公式：竖直角的计算公式：竖盘指标,在测站点,O,安置经纬仪，在目标点,A,竖立观测标志，确定该仪器垂直角计算公式。,盘左位置：瞄准目标,A,。转动竖盘指标水准管微动螺旋，使水准管气泡严格居中，然后读取竖盘读数,L,。,盘右位置：重复步骤2。,B,A,O,竖直角的观测,4.4,角度观测方法,在测站点O安置经纬仪，在目标点A竖立观测标志，确定该仪器垂直,竖直角的观测,4.4,角度观测方法,竖直角的观测4.4 角度观测方法,计算：,根据垂直角计算公式计算，得：,竖盘指标差为：,那么一测回垂直角为：,竖直角的观测,4.4,角度观测方法,计算：根据垂直角计算公式计算，得：竖盘指标差为：那么一测回垂,测站,目标,竖盘,位置,竖盘读数,半测回,垂直角,指标差,一测回,垂直角,备,注,1,2,3,4,5,6,7,8,O,A,左,95 22 00,右,264 36 48,-5 22 00,-5 23 12,-36,-5 22 36,O,B,左,右,81 12 36,278 45 54,+8 47 24,+8 45 54,-45,+8 46 39,垂直角观测手簿,竖直角的观测,4.4,角度观测方法,测站目标竖盘竖盘读数半测回指标差一测回备12345678OA,4.4 水平,角观测的误差和精度,仪器误差,仪器校正不完善残留误差,如视准轴误差和水平轴误差。,仪器制造不完善的误差,如度盘刻划误差和度盘偏心,照准部偏心等。,视准轴不垂直于水平轴；水平轴不垂直于竖轴；水平度盘的偏心差。均可采用盘左、盘右观测取平均值的方法，消除此项误差的影响。,水平度盘刻划不均匀误差，采用在各测回间变换水平度盘位置观测，取各测回平均值的方法，可以减弱由此给测角带来的影响。,仪器竖轴倾斜误差，仪器竖轴倾斜引起的误差无法采用一定的观测方法加以消除。因此，在经纬仪使用之前应严格检校,仪器竖轴,与水准管轴的垂直关系,。,4.4 水平角观测的误差和精度仪器误差,观测误差,仪器对中误差,O,O,e,B,A,1,2,D,1,D,2,4.4 水平,角观测的误差和精度,观测误差OOeBA12D1D24.4 水平角,观测误差,仪器对中误差,对中误差对水平角的影响有以下特点：,（1）,与偏心距,e,成正比；,（2）,与测站点到目标的距离,D,成反比；,（3）,与水平角,和偏心角,的大小有关，当,=180，=90,时，,最大。,4.4 水平,角观测的误差和精度,观测误差对中误差对水平角的影响有以下特点：4.4 水平角观,