測(cè)量學(xué)第2章課件

第二章方向與角度測(cè)量方向測(cè)量1角度測(cè)量2主要內(nèi)容1第二章方向與角度測(cè)量考核知識(shí)點(diǎn)本章難點(diǎn)本章重點(diǎn)2測(cè)量上的標(biāo)準(zhǔn)方向及其相互關(guān)系，正反坐標(biāo)方位角的關(guān)系，坐標(biāo)方位角的推算，經(jīng)緯儀的對(duì)中、整平的方法，水平角的觀測(cè)方法，豎角的觀測(cè)方法，豎角計(jì)算公式及豎盤(pán)指標(biāo)差對(duì)測(cè)量豎角的影響。坐標(biāo)方位角的推算，水平角的觀測(cè)方法，豎角計(jì)算公式及豎盤(pán)指標(biāo)差對(duì)豎角的影響。三北方向，方位角，水平角，豎直角，測(cè)角儀器主要軸線，對(duì)中、整平的目，測(cè)回，豎盤(pán)指標(biāo)差，視差。

一、地面點(diǎn)標(biāo)志測(cè)量工作開(kāi)始之前，需在欲測(cè)點(diǎn)上設(shè)立標(biāo)志。

（一）臨時(shí)性標(biāo)志（二）永久性標(biāo)志2.1方向測(cè)量3二、方向測(cè)量的概念把測(cè)定某直線相對(duì)一標(biāo)準(zhǔn)方向的角值稱(chēng)為方向測(cè)量，亦稱(chēng)直線定向。2.1方向測(cè)量什么是方向測(cè)量？yxOxp=Dcos

yp=DsinDP圖中的角，就是直線OP相對(duì)坐標(biāo)軸x的方向角值。42.1方向測(cè)量1.真北方向（正北方向）真子午線北向，也稱(chēng)地理北向。2.磁北方向（磁子午線北向）過(guò)地球上一點(diǎn)指向地球磁北極的方向。3.坐標(biāo)北向指高斯平面直角坐標(biāo)系縱軸X的正向。

標(biāo)準(zhǔn)方向有哪些？2真北磁北＋X三北方向及其關(guān)系112△A1252.1方向測(cè)量4.三北方向的關(guān)系磁偏角△

子午線收斂角

磁坐偏角G

三北方向關(guān)系怎樣？2真北磁北＋X三北方向及其關(guān)系112△A126

以磁北方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)方向所度量的方位角:

Am以坐標(biāo)縱軸北向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)方向所度量的方位角:α真方位角磁方位角坐標(biāo)方位角2.1方向測(cè)量以真北方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)方向所度量的方位角:

A定義：由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起順時(shí)針?lè)较蛄康侥持本€的水平夾角,變化范圍：0~360o。三、方位角7因此，可將其寫(xiě)成通用公式為：當(dāng)然，在上述計(jì)算過(guò)程中，應(yīng)保證計(jì)算得到的方位角為正值。左ABCNNBABC左＋BA=360＋BC左＋AB＋180=360＋BC1.正、反坐標(biāo)方位角2.方位角的推算2.1方向測(cè)量82.2角度測(cè)量PABoa讀數(shù)b讀數(shù)0O1、水平角（0o～360o）一、角度的概念定義：水平角是指一點(diǎn)至兩目標(biāo)的方向線經(jīng)垂直投影在水平面上所形成的夾角。什么是水平角？9定義：在同一豎面內(nèi)，傾斜視線與水平線之間的夾角。用表示。仰角：0o~+90o俯角：0o~–90o常用于測(cè)角的儀器：經(jīng)緯儀。天頂水平線AO270°0°90°180A視線天頂距ZA2.2角度測(cè)量2.豎角（垂直角）什么是豎角？10

1.水平角測(cè)角原理β=b–a

，在水平面內(nèi)安置一度盤(pán)，固定不動(dòng)。測(cè)角儀器需滿足：

（1）度盤(pán)中心應(yīng)位于所測(cè)角的頂點(diǎn)上；（2）水平度盤(pán)必須水平；（3）同一方向的視線（同一垂直平面內(nèi)的視線）在水平度盤(pán)上的讀數(shù)應(yīng)不變。二經(jīng)緯儀測(cè)角的原理zL1LH1hh12.2角度測(cè)量11

2.經(jīng)緯儀主要軸線應(yīng)滿足的條件

(1)水準(zhǔn)管軸┻豎軸

hh1┻VV1

（2）視準(zhǔn)軸┻水平軸

ZZ1┻HH1

（3）水平軸┻豎軸

HH1┻VV1

3.在豎直面內(nèi)安置能測(cè)量角度的度盤(pán)，與望遠(yuǎn)鏡一起動(dòng)。2.2角度測(cè)量12三、

水平角的觀測(cè)

（一）分微尺光學(xué)經(jīng)緯儀的組成部分：分類(lèi)：1)DJ62)DJ23)DJ1組成：

1.照準(zhǔn)部

:2.2角度測(cè)量2.水平度盤(pán)

最小度盤(pán)1o分微尺：最小分劃1′3.基座132.2角度測(cè)量14垂直制動(dòng)水平微動(dòng)讀數(shù)目鏡水平度盤(pán)轉(zhuǎn)換輪垂直微動(dòng)光學(xué)對(duì)中器補(bǔ)償器轉(zhuǎn)換鈕望遠(yuǎn)鏡圓水準(zhǔn)器1、

照準(zhǔn)部（1）光學(xué)對(duì)中器：儀器對(duì)中（2）望遠(yuǎn)鏡：精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。它和水平軸連接在一起，可以繞水平軸在豎直面內(nèi)上下任意轉(zhuǎn)動(dòng)，包括：物鏡，目鏡，十字絲板視準(zhǔn)軸：物鏡光心與十字絲交點(diǎn)的連線對(duì)光－目鏡調(diào)焦－準(zhǔn)星照準(zhǔn)－物鏡調(diào)焦－粗瞄－精確照準(zhǔn)視差：眼睛在目鏡端上下左右少量移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的十字絲和目標(biāo)影像相對(duì)移動(dòng)的現(xiàn)象（通過(guò)調(diào)焦消除）

(3)水準(zhǔn)器：圓水準(zhǔn)器用作粗略整平，水準(zhǔn)管用作精確整平儀器。

照準(zhǔn)部的下部有一個(gè)能插在軸座內(nèi)的豎軸，整個(gè)照準(zhǔn)部可在軸座內(nèi)任意地作水平方向的旋轉(zhuǎn)。照準(zhǔn)部下部裝有水平制動(dòng)扳鈕和水平微動(dòng)螺旋2.2角度測(cè)量15

2、

度盤(pán)水平度盤(pán)：不旋轉(zhuǎn)豎直度盤(pán)(豎盤(pán))：隨望遠(yuǎn)鏡而旋轉(zhuǎn)3、

基座腳螺旋0901802702.2角度測(cè)量望遠(yuǎn)鏡十字絲視差現(xiàn)象16

分微尺長(zhǎng)度等于放大后度盤(pán)上一個(gè)分劃的長(zhǎng)度。度盤(pán)分劃值為1°，測(cè)微尺分成6大格，每大格又分成10小格，每小格為1′可估讀到0.1′即6″。讀數(shù)時(shí)，以分微尺上起始的分劃為讀數(shù)指標(biāo)，先讀出在測(cè)微尺間的一根度盤(pán)分劃線的度數(shù)，再讀出該分劃線所指分微尺上的分?jǐn)?shù)。2.2角度測(cè)量17

（二）經(jīng)緯儀對(duì)中?整平

1.對(duì)中對(duì)中的目的：使儀器豎軸與測(cè)站在同一鉛垂線上對(duì)中的方法：①錘球法對(duì)中②光學(xué)對(duì)中

2.整平：使水平度盤(pán)處于水平位置

2.2角度測(cè)量18

1測(cè)回法觀測(cè)兩個(gè)方向的單角

(1)先將經(jīng)緯儀在O點(diǎn)對(duì)中和整平，然后使豎盤(pán)處在盤(pán)左位置(正鏡)，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，使望遠(yuǎn)鏡大致瞄準(zhǔn)A點(diǎn)上的標(biāo)桿。然后，擰緊水平制動(dòng)扳鈕，用微動(dòng)螺旋使望遠(yuǎn)鏡精確地瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，即使十字絲豎絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)底端,讀取水平度盤(pán)讀數(shù)A左觀測(cè)順序：ABBA測(cè)站2.2角度測(cè)量三）水平角觀測(cè)方法19

(2)松開(kāi)水平制動(dòng)扳鈕，順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，用上述方法精確瞄準(zhǔn)B點(diǎn)(使十字絲豎絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)底端)，讀水平度盤(pán)讀數(shù)B左，則β左=B左－A左按上述程序測(cè)量水平角一次，稱(chēng)為半測(cè)回。(3)倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，使豎盤(pán)位于盤(pán)右位置，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡精確瞄準(zhǔn)B點(diǎn)(使十字絲豎絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)底端)

，讀水平度盤(pán)讀數(shù)B右（同一方向盤(pán)左盤(pán)右讀數(shù)相差180o）(4)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，精確瞄準(zhǔn)A點(diǎn)(使十字絲豎絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)底端)

，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)A右，則：β右=B右－A右2.2角度測(cè)量20

備注:為減少由于水平度盤(pán)刻劃不均勻的影響,需對(duì)同一角度觀測(cè)幾個(gè)測(cè)回,每一測(cè)回起始方向需應(yīng)用度盤(pán)配置手輪配置度盤(pán):180(m-1)/nn:總測(cè)回?cái)?shù)；m：正要進(jìn)行的測(cè)回?cái)?shù)2.2角度測(cè)量21

四、

豎角的觀測(cè)（一）豎盤(pán)包括：①豎直度盤(pán)

②豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)補(bǔ)償裝置豎盤(pán)特點(diǎn)：豎盤(pán)固定在望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸(橫軸)的一端，隨望遠(yuǎn)鏡一起在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),豎直度盤(pán)的刻劃也是在全圓周上刻為360°。通常在望遠(yuǎn)鏡方向上注以0°及180°，在視線水平時(shí)，指標(biāo)所指的讀數(shù)為90°或270°。豎盤(pán)刻劃:

180°270°0°90°盤(pán)左270°90°0°180°盤(pán)右2.2角度測(cè)量22

（二）、豎直角的觀測(cè)方法

由于水平視線的讀數(shù)是固定的(0度)，由豎直角的定義，只要讀出傾斜視線的豎盤(pán)讀數(shù)，即可計(jì)算出豎直角值。但為了消除儀器誤差的影響，同樣需要用盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)。其具體觀測(cè)步驟為：

1.在測(cè)站上安置儀器，對(duì)中，整平。

2.以盤(pán)左照準(zhǔn)目標(biāo)，使十字絲橫絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)頂端,將豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)補(bǔ)償裝置打開(kāi)(ON)，然后讀取豎盤(pán)讀數(shù)L，稱(chēng)為上半測(cè)回。

3.將望遠(yuǎn)鏡倒轉(zhuǎn)，以盤(pán)右用同樣方法照準(zhǔn)同一目標(biāo)同一位置，讀取豎盤(pán)讀數(shù)R，稱(chēng)為下半測(cè)回。2.2角度測(cè)量23

三)、豎直角的計(jì)算

2.2角度測(cè)量盤(pán)左位置觀測(cè)盤(pán)右位置觀測(cè)24

(四)豎盤(pán)指標(biāo)差公式適用的前提：當(dāng)視線水平時(shí)，指標(biāo)指在正確的讀數(shù)位置，即讀數(shù)為90?或270?。豎盤(pán)指標(biāo)差x:當(dāng)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤(pán)指標(biāo)并不恰好指向90°或270°，而與正確位置相差一個(gè)角度x2.2角度測(cè)量25

。

180°270°0°90°盤(pán)左

x盤(pán)右270°90°0°180°

x2.2角度測(cè)量26

三)、豎直角的計(jì)算

2.2角度測(cè)量27測(cè)站目標(biāo)豎盤(pán)位置豎盤(pán)讀數(shù)

°′″半測(cè)回角值

°′″一測(cè)回豎角

°′″各測(cè)回豎角平均值°′″OA左811218847428464884644

右278455484554A左

811224847

3684639右278454284542豎直角的記錄(計(jì)算指標(biāo)差)2.2角度測(cè)量28

213°01′18″HV95°55′30″盤(pán)左位置盤(pán)右位置

測(cè)站豎盤(pán)位置目標(biāo)水平度盤(pán)讀數(shù)半測(cè)回角值一測(cè)回平均值備注°′″°′″°′″O左A00012右填表注意事項(xiàng)見(jiàn)書(shū)23頁(yè)）2.2角度測(cè)量

測(cè)站豎盤(pán)位置目標(biāo)水平度盤(pán)讀數(shù)半測(cè)回角值一測(cè)回平均值備注°′″°′″°′″O左A00012B12020361202024右填表注意事項(xiàng)見(jiàn)書(shū)23頁(yè)）2.2角度測(cè)量

測(cè)站豎盤(pán)位置目標(biāo)水平度盤(pán)讀數(shù)半測(cè)回角值一測(cè)回平均值備注°′″°′″°′″O左A00012B12020361202024右