第03章角度測量水平角及豎直角

第3章角度測量§3.4

水平角測量方法§3.4水平角測量方法測回法，方向觀測法。(1)測回法觀測兩個方向之間的單角，一測回操作步驟：盤左：照準A點→配水平盤→讀數(shù)→順時針轉C點→讀數(shù)；盤右：照準C點→讀數(shù)→逆時針轉A點→讀數(shù)。測回法觀測水平角的記錄格式

測回法觀測手簿測站豎盤位置目標水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值各測回角值備注1234°‘"5°‘"6°‘"7°‘"8

第一測回2左右右左第二測回2131313130012009145009133002714500180113091333091331590112418144309133060145002701148913312913309913312(2)方向觀測法觀測三個及以上方向用，一測回操作步驟：選擇標志十分清晰的點作零方向，如A點。盤左照準A點→配水平度盤盤左(順時針)：瞄A讀數(shù)→瞄B讀數(shù)→瞄C讀數(shù)→瞄D讀數(shù)→再瞄A讀數(shù)(盤左歸零)。盤右(逆時針)：瞄A讀數(shù)→瞄D讀數(shù)→瞄C讀數(shù)→瞄B讀數(shù)→再瞄A讀數(shù)(盤右歸零)。方向觀測法觀測水平角記錄格式(3)方向觀測法的限差《城市測量規(guī)范》規(guī)定的限差。照準點垂直角超過±3°時，該方向2C較差按同一觀測時段內相鄰測回比較。

角值123456789?＇"方向觀測法觀測手簿測站覘點水平度盤讀數(shù)盤左盤右2c平均讀數(shù)一測回歸零方向值各測回平均方向值?＇"?＇"?＇"?＇"?＇""第1測回O第2測回OCDBACΔΔCABDC00054792748142311828846300004218000242592730322310010846061800018-12+6+30+18+18+24+24+18+18+30+12+24000397927391423109288461800030（00034）

0000079270514230352884544

0000079265914230292884547

90010616927542323130184648900100270004834927365231001984636270003690005716927452323115184642900048

0000079265314230232884550

（900052）7926596303301461518711413-6+12(4)水平角觀測的注意事項1)儀器高度與觀測者身高相適應；三腳架踩實，儀器與腳架連接牢固，操作儀器時，不要用手扶三腳架；轉動照準部和望遠鏡前，應先松開制動螺旋，使用各種螺旋時，用力應輕。2)精確對中，尤其對短邊測角。3)觀測目標間高低相差較大時，更應注意整平儀器。4)照準標志應豎直，用十字絲交點瞄準標桿或測釬底部。5)記錄要清楚，應當場計算，發(fā)現(xiàn)錯誤，立即重測。6)一測回水平角觀測中，不得再調照準部管水準氣泡，氣泡偏離中央>2格，應重新整平與對中儀器，重新觀測。§3.5豎直角測量方法(1)豎直角的用途

將觀測的傾斜距離化算為水平距離或計算三角高程。1)傾斜距離化算為水平距離

D=Scosα2)三角高程計算

hAB=Ssinα+i-vHB=HA+hAB(2)豎盤構造豎盤固定在望遠鏡橫軸一端并與望遠鏡連接在一起，豎盤隨望遠鏡一起繞橫軸旋轉，豎盤面垂直于橫軸。豎盤讀數(shù)指標與豎盤指標管水準器連接在一起，望遠鏡置于盤左，豎盤指標管水準氣泡居中時，豎盤讀數(shù)應為90°。

(3)豎直角的計算

盤左豎直角：αL=90°－L盤右豎直角：αR=R－270°(4)豎盤指標差

豎盤指標差——望遠鏡視準軸水平豎盤讀數(shù)相對于正確值(90°(盤左)或270°(盤右))角度的偏差x。盤左豎直角：α=90°＋x－L=αL

＋x，左加；盤右豎直角：α=R－(270°＋x)=αR

－x，右減；指標差：x=(αR

－αL

)/2=(L+R-360)/2；盤左盤右取平均：α=(αL

＋αR

)/2，抵消豎盤指標差。(5)豎直角觀測

：安置儀器：對中，整平

中絲切目標：盤左讀L，得

L=90-L盤右讀R，得

R=R-270注意：使豎盤指標水準管氣泡居中或補償開關置ONAB豎直角觀測手簿與計算盤左豎直角：αL=90°－L盤右豎直角：αR=R－270°指標差：

x=(αR

－αL

)/2盤左盤右取平均：α=(αL

＋αR

)/2天頂距同一豎直面內，視線與鉛垂線間的夾角Z。Z

天頂距等于盤左時的豎盤讀數(shù)。Z=90

-

=90

-（90

-L）Z=L(6)豎盤指標自動歸零補償器

儀器豎盤光路中安裝補償器，代替豎盤指標管水準器儀器豎軸偏離鉛垂線的角度在一定范圍內時,通過補償器能讀到相當于豎盤指標管水準氣泡居中時的讀數(shù)?！?.6經緯儀的檢驗和校正(1)經緯儀的軸線及其應滿足的關系視準軸CC、橫軸HH、管水準器軸LL、豎軸VV。軸線應滿足的關系①LL⊥VV②

十字絲豎絲⊥HH③CC⊥HH④HH⊥VV⑤豎盤指標差x=0⑥光學對中器的視準軸與豎軸重合

經緯儀的軸線(2)經緯儀的檢驗與校正①LL⊥VV的檢驗與校正檢驗：圓水準氣泡居中，初平儀器。管水準器軸平行于一對腳螺旋，居中氣泡，照準部旋轉180°，氣泡居中，則LL⊥VV

。校正——校正針撥動管水準器一端校正螺絲，使氣泡向中央移動偏距的一半，余下一半通過旋轉與管水準器軸平行的一對腳螺旋完成。②

十字絲豎絲⊥HH的檢驗與校正檢驗：用十字絲交點精確瞄準遠處一目標P，旋轉望遠鏡微動螺旋，目標點始終不離開豎絲時，表明二者垂直。③CC⊥HH的檢驗與校正檢驗：平坦場地，選相距約100m的A，B兩點儀器安置于A，B連線的中點A點設置與儀器等高的標志B點設置與儀器等高的水平標尺，垂直于視線OB盤左瞄A點,固定照準部縱轉望遠鏡,瞄B尺讀數(shù)B1盤右瞄A點,固定照準部縱轉望遠鏡,瞄B尺讀數(shù)B2B1≠B2需要校正校正：由B2點向B1點量取B1B2/4長度定出B3點，OB3⊥HH用校正針撥動十字絲環(huán)的左右一對校正螺絲→十字絲交點與B3點重合完成校正后，應重復上述的檢驗操作直至滿足C<60″為止。④

HH⊥VV的檢驗與校正橫軸不垂直于豎直，偏離正確位置的角值i——橫軸誤差

i>20″時，必須校正檢驗：高墻上固定清晰照準標志P距墻面20m～30m安置經緯儀盤左瞄準P點，固定照準部；望遠鏡視準軸水平墻面定出P1點縱轉望遠鏡,盤右瞄準P點固定照準部，望遠鏡視準軸水平，墻面上定出P2點，橫軸誤差為：⑤豎盤指標差x=0的檢驗與校正檢驗：安置好儀器，盤左、盤右觀測某清晰目標豎直角一測回，計算指標差x盤左豎直角：αL=90°－L盤右豎直角：αR=R－270°指標差：x=(αR

－αL

)/2校正：消除了指標差的盤右豎盤正確讀數(shù)為R－x旋轉豎盤指標管水準器微動螺旋，使豎盤讀數(shù)為R－x

此時，豎盤指標管水準氣泡必然不再居中，用校正針撥動豎盤指標管水準器校正螺絲，使氣泡居中，該項校正需要反復進行。⑥光學對中器的視準軸與豎軸重合的檢驗與校正檢驗：地面上放置白紙，白紙上畫十字形的標志，以標志點P為對中標志安置儀器，旋轉照準部180°，點像偏離對中器分劃板中心到P’時，對中器視準軸與豎軸不重合，需要校正。校正：在白紙上定出P’與P點的中點O，轉動對中器校正螺絲使對中器分劃板中心對準O點。需要反復進行?！?.7水平角測量的誤差分析儀器誤差,對中與目標偏心誤差,觀測誤差,外界環(huán)境影響。(1)儀器誤差

1)視準軸誤差

視準軸誤差——視準軸CC不垂直于橫軸HH的偏差CCC繞HH旋轉一周掃出兩個圓錐面雙盤位方向觀測取平均可消除視準軸誤差影響

2)橫軸誤差橫軸誤差i對水平角的影響(i)”與方向豎直角α有關雙盤位方向觀測取平均可消除橫軸誤差的影響3)豎軸誤差

豎軸VV偏離鉛垂線的偏差δ——豎軸誤差造成水平度盤偏離水平面δ角無論盤左或盤右觀測，傾斜方向都一樣，豎軸誤差不能用雙盤位觀測取平均值的方法消除，觀測前應嚴格檢校儀器，觀測時保持照準部管水準氣泡居中，觀測過程中氣泡偏離量<一格，否則應重新進行對中整平操作。4)照準部偏心誤差和分劃不均勻誤差照準部旋轉中心與水平盤分劃中心，不重合產生的測角誤差；盤左盤右觀測取平均可消除其影響。度盤最小分劃間隔不相等而產生的測角誤差，各測回零方向根據測回數(shù)n，按照180°/n變換水平度盤位置→削弱該誤差影響。(2)對中誤差與目標偏心誤差

1)對中誤差

對中點B’偏離測點標志B距離e對水平角觀測的影響為δ=δ1+δ2β=180°，θ=90°，δ取得最大值e=3mm，D=100m，δ″=12.4″2)目標偏心誤差

照準點所豎目標與地面點標志中心不在同一鉛垂線上偏差e1對水平角觀測的影響為γθ1=90°時，γ取得最大值與瞄準方向垂直的目標偏心e1對水平方向觀測的影響最大(3)觀測誤差

1)瞄準誤差

人眼可分辨的兩個點最小視角為60″使用放大倍數(shù)為V的望遠鏡觀測時最小分辨視角可減小V倍m