第三章 角度测量Word文档下载推荐.docx
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测微器有分微尺测微器（如下图）
单平板玻璃测微器
分微尺测微器的读数方法：
度盘上的分划放大后经一定的光路系统折射到分微尺上，放大后两相邻分划长度与分微尺有效长度相同，分微尺有效长度（相当1°
）分成6大等份，每大等份又细分成10小等份，每小等份分划值为1′。
读数时，落在分微尺内的度盘分划注记值为度值，该度盘分划与分微尺零分划间的完整小格数为分值，不足1小格估读出秒值（估读到0.1分），秒值为6的整倍数。
如上图，读数显微镜视场中，上方为水平角分微尺，下方为竖直角分微尺。
水平角为129°
02′42″，竖直角为85°
57′30″。
三、经纬仪的使用
1.对中
目的是为了使地面点位与水平度盘中心处在同一铅垂线上。
⑴垂球对中
比较方便，对中精度为3mm。
⑵光学对中
比较复杂，对中精度为1mm。
2.整平
用长水准器整平，先将长水准器设置为与两脚螺旋方向一致，调整该两脚螺旋，使气泡居中，然后，转动照准部180°
，再调第三个脚螺旋，使气泡居中。
重复以上步骤，使水准器在各个位置都居中，偏离不超过1格即可。
3.照准
观测水平角和观测竖直角应分别按下图的位置照准目标。
4.读数
按前面所述方法读数。
以上四个步骤中，对中与整平是安置仪器的基本步骤。
3.3水平角观测
水平角观测有测回法和全圆测回法（全圆方向法）两种。
一、测回法
1.测回法的概念
先盘左位置观测，再盘右位置观测，取盘左、盘右两次测角值的平均值作为最后结果。
盘左位置是指竖直度盘在目镜向物镜方向线的左侧的观测位置。
盘右位置是指竖直度盘在目镜向物镜方向线的右侧的观测位置。
2.观测方法
⑴盘左
仪器在测站点对中与整平后，安置为盘左位置。
照准前方左侧目标A，将水平度盘读数调成00000（或略大），记下该读数a1。
顺时针转动照准部，照准目标B，读下该读数b1。
以上步骤称上半测回：
⑵盘右
倒转望远镜，安置成盘右位置。
照准目标B，读下读数b2,逆时针转动照准部，照准目标A，读下读数a2。
以上步骤为下半测回：
上半测回与下半测回合起来称为一测回，要求：
最后角值为：
为了提高测角精度和减少度盘刻度不均匀误差，往往需要多测回观测，此时需变换度盘起始位置，变换方法为：
，n为测回数，i为测回序。
要求：
测回差≤±
24″。
3.记录与计算
测回法观测手簿
测站
测回
竖盘位置
目标
度盘读数
°
′″
半测回角值
一测回角值
各测回平均角值
O
1
2
左
A
00200
653018
653021
653022
B
653218
右
1800212
653024
2453236
900124
1553148
2700148
3353212
二、全圆测回法
当在一个测站上有多个（三个以上）方向时，采用全圆测回法。
1.观测方法
选定远处清晰目标A作为起始方向，照准该目标，调零（或略大），记下a1，顺时针依次照准B、C、D，读并记下下b1、c1、d1，再次照准A，读并记下a1′，即归零。
归零差要求≤18″。
变换成盘右位置，照准A目标，读并记下a2，逆时针依次照准D、C、B，读并记下d2、c2、b2，最后归零，照准A，读并记下a2′，同样归零差要求≤18″。
2.记录与计算
⑴计算2c值
同一方向盘左与盘右的读数之差，称2c值。
2c=L-（R±
180°
）
⑵计算方向值
⑶计算归零方向值
归零值=方向值-起始目标的平均方向值
⑷计算平均归零方向值
若各测回方向值互差≤±
24″，取平均值作为最后结果。
⑸计算角值
角值=右侧平均归零方向值-左侧平均归零方向值
3.4竖直角观测
一、经纬仪垂直度盘的构造
竖直度盘固定在望远镜的一侧，度盘中心与望远镜转抽中心一致，当望远镜转动时竖盘也一起转动，但读数指标则不动。
指标上附有水准器顺时针
读数指标注记形式
指标装有自动补偿装置逆时针
二、竖直角的计算
竖盘注记形式不同，计算公式也不一致。
1.顺时针注记
⑴盘左：
（a）视线水平（b）视线倾斜
由图可知：
（c）视线水平时（d）视线倾斜时
由上可知：
即：
2.逆时针注记
同理可得：
3.区别顺时针与逆时针注记得方法
盘左位置时将望远镜由水平慢慢抬高，若读数反而减少，则为顺时针；
若读数随之增大，则为逆时针。
三、垂直度盘指标差的计算
1.指标差的概念
望远镜视准轴水平，指标水准器气泡居中，若指标读数不是90°
或270°
，其偏差值称为指标差。
2.计算公式
以顺时针注记为例：
上两式相加得：
相减得：
由上可知，通过盘左盘右观测，取平均值可以消除指标差。
四、垂直角观测
⑴在测站上安置经纬仪（对中、整平）；
⑵盘左位置照准目标（横丝切住目标），竖盘水准器居中后读数；
⑶盘右位置照准目标（横丝切住目标），竖盘水准器居中后读数。
2记录与计算
垂直角观测记录手簿
竖盘读数
半测回垂直角
指标差
″
一测回垂直角
盘左
982418
-82418
-3
-82421
盘右
2613536
-82424
盘盘左
853254
42706
6
42712
2742718
42718
注：
竖盘按顺时针注记。
3.5精密经纬仪
精密经纬仪是指一测回观测中误差为2秒或2秒以内的经纬仪。
DJ2光学经纬的读数方法：
用DJ2光学经纬仪观测时，照准目标后需调横轴一侧的测微器，使视场中大窗口上下错位的刻度线上下对齐，找出上下相差180°
的两分划线（下分划线在右侧），则上分划线的注记为度值，上下两分划相隔的格数乘以10为大分值，左侧小窗口有一横向的读数指标线，其右侧读出小分值，右侧读出秒值，大小分值相加得出分值。
下图为一种半数字化的DJ2经纬仪。
3.7经纬仪的检验与校正
一、经纬仪的轴线与应满足的条件
1.轴线
视准轴CC
横轴HH
水准管轴LL
竖轴VV
2.几何条件
CC⊥HH
LL⊥VV
HH⊥VV
纵丝⊥HH
x=0
二、检验与校正
１.LL⊥VV？
⑴检验
安平仪器后，将水准管置于两脚螺旋平行方向，转动照准部180°
，若气泡继续居中，则条件满足，若偏离超过1/2格则需要校正。
⑵校正
先调整脚螺旋，使气泡回转偏离值的一半，另一半用校正针拨动水准器一端的校正螺丝，使气泡严格居中。
２.十字纵丝⊥HH？
⑵检验
安平仪器后，用十字丝交点照准远处一明细点，转动竖直微动螺丝，若该点移动的轨迹与纵丝重合，则条件满足，若明显偏离则说明纵丝倾斜，需校正。
取下目镜分划板保护外罩，松开四颗十字丝固定螺丝，转动十字丝环座，直至明细点移动的轨迹与纵丝重合为止。
3.CC⊥HH？
安平仪器后，使望远镜大致水平，照准远处一目标A，读得a1，倒转望远镜成盘右，仍照准目标A，读得a2，若a1-a2=±
，则条件满足，否则视准轴与横轴不垂直，偏离一个小角c，称为视准轴误差。
先计算出盘右（也可盘左）时的正确读数a2′=（a2+a1±
）/2，然后转动水平微动螺旋，使a2→a2′，此时十字丝交点偏离目标A，取下分划板保护外罩，用校正针调节左右两颗十字丝校正螺丝，使十字丝交点与目标A重合。
4.HH⊥VV？
在距墙面约30m处安置仪器，整平后盘左照准仰角大于30°
的某点P，放平望远镜，在墙上标出十字丝交点的位置P1，再盘右照准P，放平望远镜，在墙上标出十字丝交点的位置P2，若P1与P2重合，则条件满足，否则要校正。
取P1与P2的中点P′,十字丝交点照准P′后慢慢抬高望远镜至P处P″点，打开右支架盖，横轴偏心套三颗固定螺丝，拨动偏心轴，使十字丝交点由P″移至P处。
放下望远镜，十字丝交点也与P′重合。
5.指标差x=0？
整平仪器后，用十字丝横丝盘左与盘右分别照准远处同一目标，得L与R，计算得x=0说明无指标差，若x≥1′，则需校正。
按x=（L+R—360°
）/2，求出x；
计算出盘右的正确读数R′=R—x。
盘右照准原目标不变，转动竖盘水准器调节螺旋，使盘右读数由R→R′，此时竖盘水准器气泡偏离中心，校正竖盘水准器使气泡居中即可。
3.8角度观测的误差来源及注意事项
一、仪器误差
制造工艺的局限性
校正不完善的残余误差
1.照准部偏向差
照准部转轴中心与度盘中心不重合引起的误差。
通过盘左、盘右观测，取平均值可消除该误差。
2.视准轴误差
视准轴不垂直于横轴所引起的误差。
3.横轴误差
横轴与竖轴不垂直所引起的误差。
4.竖轴误差
竖轴不竖直所引起的误差。
产生的原因：
LL⊥VV不满足
水准管气泡没有严格居中
因竖轴倾斜方向不会随盘左、盘右变化，故不能通过盘左、盘右观测消除。
5.指标差
存在于在竖直角观测中，其指标差可以通过盘左、盘右观测消除。
6.度盘刻度不均匀误差
通过多测回取不同起始位置观测来减少度盘刻度不均匀误差。
二、观测者引起的误差
1.对中误差
对中误差要求不超过3mm。
2.目标偏心误差
水平角观测中，应尽量照准目标的下部（底部），以减少目标偏心误差。
3.照准误差
4.读数误差
三、外界条件的影响
如光线、能见度、风力、太阳光、仪器下沉等均对观测结果产生一定的影响。
习题三：
6、7、8
（1）、9
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