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第三章 角度测量
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第三章 角度测量 3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正
第三章 角度测量 3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正 3.6角度测量误差分析
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水平角测量原理 水平角 O B A m 地面上两相交直线的夹角在水平面上的投影 n β= n － m
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经纬仪应具备的条件： 1、圆盘中心必须处于角顶点的铅垂线上； 2、有一个能置于水平位置带刻线的圆盘；
3、望远镜不仅能在水平方向转动¸而且可以在竖直方向转动以瞄准不同方向不同高度的目标； 4、具有一个读数设备。
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第三章 角度测量 3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正
第三章 角度测量 3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正 3.6角度测量误差分析
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经纬仪：用于测定水平角和竖直角的仪器。 有光学经纬仪和电子经纬仪之分。 常用的光学经纬仪：DJ07 DJ1 DJ2 DJ6 DJ15
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一、DJ6级光学经纬仪 基本构造 照准部 水平度盘 基座
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1 照准部 水平度盘 望远镜： 照准部水准管： 读数显微镜： 竖直度盘： 横轴、竖轴：
1 照准部 水平度盘：顺时针方向刻有0º到360º的分划线，用来测量水平角。 水平度盘转动控制装置：位置变动手轮和复测装置。 外轴装置： 水平度盘
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经纬仪1 照准部 水平度盘 基座 读数显微镜
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经纬仪2 望远镜 上下制动螺旋 上下微动螺旋 竖直度盘 竖直指标水准管微动螺旋 水平制动、微动螺旋 光学对中器
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二、读数设备与读数方法 H V 1 2 3 4 5 6 112°54′54″ 112 113 89 88 89°05′18″
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读数练习 H V 1 2 3 4 5 6 234°21′06″ 234 273 272 273°02′42″
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全站仪 全站仪
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第三章 角度测量 3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正
第三章 角度测量 3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正 3.6角度测量误差分析
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一、经纬仪的安置 一：对中—使得度盘中心处于角顶点的铅垂线上 二：整平—使得度盘处于水平位置上
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一：对中—使得度盘中心处于角顶点的铅垂线上
一、经纬仪的安置 一：对中—使得度盘中心处于角顶点的铅垂线上
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一、经纬仪的安置 二：整平—使得度盘处于水平位置上 1 2 3 1 2 3
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大花杆 小花杆和觇标
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经纬仪的十字丝分划板
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瞄准
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瞄准
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瞄准
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三、测回法测量水平角
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三、测回法测量水平角 水平角观测记录 左 右 测站 竖盘位置 目标 读数 半测回角 一测回均值 均值 A 0 01 06 85 35 12
B O（1） A B A B O（2） A B
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四、经纬仪认识与使用（实验四） 目的：了解经纬仪构造，掌握其使用方法。 实验内容： （1）了解经纬仪各部件的构造及其作用。
（2）进行经纬仪安置（对中、整平）、瞄准与读数。 （3）用盘左位置瞄准目标，练习测量水平角。
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全圆测回法测量水平角 盘左 盘右 A→B→C→D→A A←B←C←D←A A D O C B
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全圆测回法记录 A B O C D A A B O C D A 测站 目标 盘左L 盘右R 平均读数 归零后方向值 各测回归零方向平均值
水平角值 ( ) A B O C D A ( ) A B O C D A
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第三章 角度测量 3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正
第三章 角度测量 3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正 3.6角度测量误差分析
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竖直角的定义 倾斜视线与水平视线的夹角 ＋α －α
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竖直度盘基本构造
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竖直度盘基本构造 90 180 270 指标水准管 指标水准管 微动螺旋
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竖盘注记形式 盘左 盘右 90 180 270 90 180 270 盘左 盘右 90 270 180 270 180 90
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竖直角计算公式推导（理想） 盘左 α左=90°－L 90 180 270 90 180 270 L
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竖直角计算公式推导（理想） α右=R－270° 盘右 90 180 270 90 180 270 R
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竖直角计算公式推导 盘左 α左=(90°+ i)－L 90 180 270 90 180 270 L
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竖直角计算公式推导 α右=R－(270°+i) 盘右 90 180 270 90 180 270 R
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竖直角观测方法 在测站安置经纬仪，对中、整平； 盘左用中丝精确瞄准目标，调节指标水准管气泡居中，读数L（V）；
盘右用中丝精确瞄准目标，调节指标水准管气泡居中，读数R（V）；
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瞄准
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竖直角观测记录 测站 目标 竖盘位置 竖盘读数 半测回角值 一测回角值 盘左 87 52 18 ＋2 07 42 A B ＋2 07 36
盘右 ＋ 盘左 － A C － 盘右 －
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练习题 用经纬仪观测某一目标的竖直角，测得盘左读数为71°45′24″，盘右读数为288°16′22″，计算竖直角及指标差。如用这台仪器测得另一目标的盘左读数为92°12′36″，求其竖直角？
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作业 习题集P2—1，2
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第三章 角度测量 3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正
第三章 角度测量 3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正 3.6角度测量误差分析
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一、经纬仪的几何轴系 1：照准部水准管轴（LL） 2：望远镜视准轴（CC ） 3：仪器竖轴（ VV） 4：仪器横轴（ HH ）
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二、轴系应满足的几何条件 2：十字丝竖丝垂直于横轴（竖丝 HH ） 3：视准轴垂直于横轴（CC HH）
1：照准部水准管轴垂直于竖轴 （LLVV） 2：十字丝竖丝垂直于横轴（竖丝 HH ） 3：视准轴垂直于横轴（CC HH） 4：横轴垂直于竖轴（ HH VV） 5：竖盘指标水准管水准轴垂直于指标线 （L L 指标线）
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三、经纬仪检校 1 、照准部水准管的检校 LLVV ？ 水准管轴 水平度盘 竖轴
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精平仪器，在仪器前方适当位置悬挂一垂球线，旋转照准部照准该线，若十字丝竖丝和垂球线完全重合，则满足条件；否则，应校正。
2、十字丝垂直于横轴的检校 竖丝 HH ？ 检验方法： 精平仪器，在仪器前方适当位置悬挂一垂球线，旋转照准部照准该线，若十字丝竖丝和垂球线完全重合，则满足条件；否则，应校正。 或瞄准一清晰小点……
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视准轴误差： 3、视准轴垂直于横轴的检校 CC HH ？ O M左 = M′左 + C O M右 = M′右 - C C A C′ H
180 270 90 H H′ O M左 = M′左 + C C C′ 180 270 90 H H′ A O M右 = M′右 - C 右 左 视准轴误差：
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4 、 横轴垂直于竖轴的检校 HH VV ？ （一般由专业人员进行校正）
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一般指标差的绝对值超过1′时，应予以校正。
5 、竖盘指标水准管检校 L L 指标线 ？ 一般指标差的绝对值超过1′时，应予以校正。 180 270 90 i 指标差： 右 左
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第三章 角度测量 3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正
第三章 角度测量 3.1水平角测量原理 3.2经纬仪结构 3.3水平角测量方法 3.4竖直角测量原理及方法 3.5经纬仪检验校正 3.6角度测量误差分析
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角度测量误差及消除方法 仪器误差 观测误差 外界条件的影响
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（一）仪器误差 1 照准部偏心误差 产生情况：照准部旋转中心与度盘分划中心不重合 规律：随瞄准方向而异，照准方向垂直于偏心方向时对水平方向读数影响最大 消除与减弱措施：盘左盘右取平均值可消除
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（一）仪器误差 2 度盘刻划误差 产生情况：度盘制造时产生 消除与减弱措施：变换度盘位置
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（一）仪器误差 3 视准误差(c) 产生情况：视准轴不垂直于水平轴时产生的误差 规律：随垂直角增大而增大 消除与减弱措施：盘左盘右取均值可以消除
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（一）仪器误差 4 横轴误差 产生情况：横轴不水平 规律：随垂直角增大而增大，对两等高目标观测时误差为0 消除与减弱措施：盘左盘右取均值可以消除
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（一）仪器误差 5 纵轴误差 产生情况：纵轴不铅垂 规律：随垂直角增大而增大，与横轴所处的方向有关 消除与减弱措施：注意水准管的精度与精确整平 注意：不能用盘左盘右取均值可以消除
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（二）观测误差 1 仪器对中误差 产生情况：仪器中心与测站点不在同一铅垂线上 规律：偏心越大、边越大，误差越大 消除与减弱措施：精确对中
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（二）观测误差 2 目标偏心误差 产生情况：觇标中心偏离目标标石中心 规律：与偏心距与正比，与边长成反比，垂直于视线方向的目标偏心误差最大 消除与减弱措施：觇标铅垂
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（二）观测误差 3 照准误差 产生原因：未精确瞄准目标的几何中心 消除与减弱措施：选择较好的观测环境
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（二）观测误差 4 读数误差 产生原因：估读导致 5 视差和十字丝不清晰的影响 视差：目标成象不在十字丝板上引起的误差 消除措施：观测时认真调焦
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（三）外界条件影响 大气折光 旁折光 长边选有利时间 视线1米以上 垂直折光 对向观测取均值 空气抖动 、温度、湿度、风力等 打伞
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