第 三 章 角度测量
3.1 角度测量原理
3.1.1 水平测量原理 3.1.2 竖角测量原理
3.1.1 水平角测量原理
水平角是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上的夹角，也就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。
经纬仪须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能使之水平。为了瞄准不同方向
，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。当望远镜高低俯仰时，其视准独应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。
3.1.2 竖角测量原理
竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。其角值为 0° ~
90° 。视线上倾斜，竖直角为仰角，符号为正。视线向下倾斜
，竖直角为俯角，符号为负。
竖直角与水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差
。不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。任何类型的经纬仪，制作上都作要求当竖直指标水准管气泡居中，望远镜视准轴水平时，其竖盘读数是一个固定值。因此，在观测竖直角时，只要观测目标点一个方向并读取竖盘读数便可算得该目标点的竖直角，而不必观测水平方向。
3.2 光学经纬仪
3.2.1经纬仪概述
1．按读数系统区分类,光学经纬仪,游标经纬仪,电子经纬仪
2．按编制了标准分类,DJ07,DJ1,DJ2,DJ6,DJ15及
DJ60
3.2.2 光学经纬仪的基本构造
1．基座基座用来支承整个仪器，并借助中心螺旋使经纬仪与脚架结合其上有三个脚螺旋，用来整平仪器。竖轴轴套与基座连在一起
。轴座连接螺旋拧紧后，可将照准部固定在基座上，使用仪器时，切勿松动该螺旋，以免照准部与基座分离而坠落。
2．水平度盘水平度盘是玻璃制成的圆环，在其上刻有分划，从 0° ~360°
，顺时针方向注记，用来测量水平角。度盘轴套套在竖轴轴套的外面，绕轴套旋转。在水平度盘下方的度盘轴套上，有些仪器装有金属圆盘，用于复测，称为复测盘。
3．照准部照准部上有望远镜、横轴、支架、竖轴、水准管、水平制微动
、竖直制微动及读数装置等。
光学经纬仪电子经纬仪
3.2 光学经纬仪
3.2.2 读数设备和读数方法
(1)测微尺读数装置和读数方法
(2)对径分划影像符合读数设置
测微尺测微器的结构简单，读数方便，具有一定的读数精度，
广泛应用于 J6级光学经纬仪。这类仪器的度盘分划度为 1°,
按顺时针方向注记。其读数设备是由一系列光学零件组成的 光学系统。读数的主要设备为读数窗上的 分微尺，水平度盘与竖盘上 1° 的分划间隔，成象后与分微尺的全长相等。上面的窗格里是水平度盘及其分微尺的影象，下面的窗格里是竖盘和其分微尺的影象。分微尺分成 60等分，
格值 1′，可估读到 0.1′。读数时，
以分微尺上的零线为指标。度数由落在分微尺上的度盘分划的注记读出，小于 1′的数值，即分微尺零线至该度盘刻度线间的角值，由分微尺上读出。
电子经纬仪简介
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．采用积木式结构，可和 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，以进行数据处理和绘图电子经纬仪光电测距仪全站型电子速测仪
3.4 水平角观测经纬仪的安置瞄准目标读数
3.4.1 经纬仪的使用
(1)垂求对中及整平方法
(2)光学对中器对中及整平方法
(二 ) 光学对中器对中、整平
1,安置三脚架，粗平，粗对中；
2,装照准部，拧紧连接螺旋；
3,用脚螺旋使光学对中器对中；
4,伸缩架腿整平圆气泡；
5,用脚螺旋整平长气泡；
6,松连接螺旋再精确对中；
7,用脚螺旋精平长气泡。
8,若不符合要求，再重复
6,7步。
3.4.2 水平角观测方法水平角 观测方法测回法 方法观测法
3.5 竖直角观测
3.5.1 竖盘的构造
3.5.2 竖直角公式判定
3.5.3 竖盘指标差
3.5.4 竖直角观测
α左
α右
α
α
α
x 左
x 右
α
3.6 DT5 电子经纬仪使用安置仪器及打开电源自检水平角观测竖直角观测索佳 DT5 电子经纬仪
3.7 经纬仪的检验和校正
经纬仪的主要轴系及应满足的条件
① LL⊥ VV
② 望远镜十字丝应垂直于仪器横轴 HH
③ CC ⊥ HH
④ HH ⊥ VV
⑤ 竖盘指标差为零
3.7.2 经纬仪的检验与校正
① LL⊥ VV的检验与校核
② 竖丝 ⊥ HH检验与校核
③ CC ⊥ HH的检验与校核
④ HH ⊥ VV的检验与校核
⑤ 竖盘指标差的检验与校核
⑥ 光学对中器的检验与校正
3.8 水平角测量的误差及减弱措施误差仪器误差观测操作误差外界条件 ……
照准部偏心差 视准轴误差对中误差 照准误差与 读数误差 目标偏心差横轴误差 竖轴误差
3.1 角度测量原理
3.1.1 水平测量原理 3.1.2 竖角测量原理
3.1.1 水平角测量原理
水平角是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上的夹角，也就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。
经纬仪须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能使之水平。为了瞄准不同方向
，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。当望远镜高低俯仰时，其视准独应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。
3.1.2 竖角测量原理
竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。其角值为 0° ~
90° 。视线上倾斜，竖直角为仰角，符号为正。视线向下倾斜
，竖直角为俯角，符号为负。
竖直角与水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差
。不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。任何类型的经纬仪，制作上都作要求当竖直指标水准管气泡居中，望远镜视准轴水平时，其竖盘读数是一个固定值。因此，在观测竖直角时，只要观测目标点一个方向并读取竖盘读数便可算得该目标点的竖直角，而不必观测水平方向。
3.2 光学经纬仪
3.2.1经纬仪概述
1．按读数系统区分类,光学经纬仪,游标经纬仪,电子经纬仪
2．按编制了标准分类,DJ07,DJ1,DJ2,DJ6,DJ15及
DJ60
3.2.2 光学经纬仪的基本构造
1．基座基座用来支承整个仪器，并借助中心螺旋使经纬仪与脚架结合其上有三个脚螺旋，用来整平仪器。竖轴轴套与基座连在一起
。轴座连接螺旋拧紧后，可将照准部固定在基座上，使用仪器时，切勿松动该螺旋，以免照准部与基座分离而坠落。
2．水平度盘水平度盘是玻璃制成的圆环，在其上刻有分划，从 0° ~360°
，顺时针方向注记，用来测量水平角。度盘轴套套在竖轴轴套的外面，绕轴套旋转。在水平度盘下方的度盘轴套上，有些仪器装有金属圆盘，用于复测，称为复测盘。
3．照准部照准部上有望远镜、横轴、支架、竖轴、水准管、水平制微动
、竖直制微动及读数装置等。
光学经纬仪电子经纬仪
3.2 光学经纬仪
3.2.2 读数设备和读数方法
(1)测微尺读数装置和读数方法
(2)对径分划影像符合读数设置
测微尺测微器的结构简单，读数方便，具有一定的读数精度，
广泛应用于 J6级光学经纬仪。这类仪器的度盘分划度为 1°,
按顺时针方向注记。其读数设备是由一系列光学零件组成的 光学系统。读数的主要设备为读数窗上的 分微尺，水平度盘与竖盘上 1° 的分划间隔，成象后与分微尺的全长相等。上面的窗格里是水平度盘及其分微尺的影象，下面的窗格里是竖盘和其分微尺的影象。分微尺分成 60等分，
格值 1′，可估读到 0.1′。读数时，
以分微尺上的零线为指标。度数由落在分微尺上的度盘分划的注记读出，小于 1′的数值，即分微尺零线至该度盘刻度线间的角值，由分微尺上读出。
电子经纬仪简介
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．采用积木式结构，可和 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，以进行数据处理和绘图电子经纬仪光电测距仪全站型电子速测仪
3.4 水平角观测经纬仪的安置瞄准目标读数
3.4.1 经纬仪的使用
(1)垂求对中及整平方法
(2)光学对中器对中及整平方法
(二 ) 光学对中器对中、整平
1,安置三脚架，粗平，粗对中；
2,装照准部，拧紧连接螺旋；
3,用脚螺旋使光学对中器对中；
4,伸缩架腿整平圆气泡；
5,用脚螺旋整平长气泡；
6,松连接螺旋再精确对中；
7,用脚螺旋精平长气泡。
8,若不符合要求，再重复
6,7步。
3.4.2 水平角观测方法水平角 观测方法测回法 方法观测法
3.5 竖直角观测
3.5.1 竖盘的构造
3.5.2 竖直角公式判定
3.5.3 竖盘指标差
3.5.4 竖直角观测
α左
α右
α
α
α
x 左
x 右
α
3.6 DT5 电子经纬仪使用安置仪器及打开电源自检水平角观测竖直角观测索佳 DT5 电子经纬仪
3.7 经纬仪的检验和校正
经纬仪的主要轴系及应满足的条件
① LL⊥ VV
② 望远镜十字丝应垂直于仪器横轴 HH
③ CC ⊥ HH
④ HH ⊥ VV
⑤ 竖盘指标差为零
3.7.2 经纬仪的检验与校正
① LL⊥ VV的检验与校核
② 竖丝 ⊥ HH检验与校核
③ CC ⊥ HH的检验与校核
④ HH ⊥ VV的检验与校核
⑤ 竖盘指标差的检验与校核
⑥ 光学对中器的检验与校正
3.8 水平角测量的误差及减弱措施误差仪器误差观测操作误差外界条件 ……
照准部偏心差 视准轴误差对中误差 照准误差与 读数误差 目标偏心差横轴误差 竖轴误差
