建筑工程测量 第六讲 水平角、竖直角测量.ppt

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1、3.3 3.3 水平角测量水平角测量3.4 3.4 竖直角测量竖直角测量建筑工程测量建筑工程测量 第六讲第六讲 水平角、竖直角测量水平角、竖直角测量课课 题题 (章章.节节)名名 称称本本 次次 授授 课课目目 的的 与与 要要 求求本本 次次 授授 课课重重 点点 与与 难难 点点掌握测回法测水平角的方法掌握测回法测水平角的方法掌握竖直角的测量方法掌握竖直角的测量方法测回法测水平角的观测程序测回法测水平角的观测程序竖直角的计算公式竖直角的计算公式竖盘指标差的概念竖盘指标差的概念观测方法观测方法 测回法测回法 适用适用：2个方向的单角（AOB）步骤步骤：欲用测回法测量AOB，先在A、B两点上立

2、好标 杆或测钎，将经纬仪安 置于O点后可按下列步骤 进行观测：1）盘左瞄准左边A，读取a左 2）顺时针旋转瞄准右边B，读取b左。则上半测回角值:左=b左-a左 测站测站ABOa左左b左左 左左3）倒镜成盘右，瞄准右边B，读取b右。4）逆时针旋转瞄准左边A，读取a右。则下半测回角值:右=b右-a右5）计算角值 若：左-右40“（图根级）则有：=（左+右）/2a右右b右右 右右测站测站ABO3.4 3.4 水平角测量（测回法）水平角测量（测回法）测站 目标竖盘位置水平度盘读数半测回角值一测回角值备注OA左BA右B0 02 4881 34 24 81 31 36180 02 30261 33 54

3、81 31 2481 31 30起始方向水平读数对零的方法起始方向水平读数对零的方法 1、瞄准目标后，水平制动。2、转动度盘变换手轮，使水平度盘读数为略大于0。利用盘左、盘右两个位置观测水平角，可以抵消仪器误差利用盘左、盘右两个位置观测水平角，可以抵消仪器误差对测角的影响，同时也可以检核观测中有无错误存在。对于对测角的影响，同时也可以检核观测中有无错误存在。对于DJDJ6 6级光学经纬仪，如果级光学经纬仪，如果 左左与与右右的差数不大于的差数不大于4040，则可，则可取盘右、盘右的平均值作为最后结果。取盘右、盘右的平均值作为最后结果。当测角精度要求较高时，需观测多个测回，为了减小度盘分当测角精

4、度要求较高时，需观测多个测回，为了减小度盘分划的误差的影响，各测回间应按划的误差的影响，各测回间应按 180180。/n 的差值变换度盘起的差值变换度盘起始位置。用始位置。用DJ6DJ6光学经纬仪观测时，各测回间水平角值之差应光学经纬仪观测时，各测回间水平角值之差应不超过不超过2424。水平度盘刻划是顺时针方向注记，因此计算水平角值时，水平度盘刻划是顺时针方向注记，因此计算水平角值时，总是以右边方向的读数（观测者面向角度张开方向）减去左总是以右边方向的读数（观测者面向角度张开方向）减去左边方向读数。如发生不够减情况时，可在右边方向读数上加边方向读数。如发生不够减情况时，可在右边方向读数上加36

5、0360再减去方向读数。再减去方向读数。三、三、水平角观测注意事项水平角观测注意事项 1 1、仪器高度要与观测者的身高相适应，三脚架要踩实，、仪器高度要与观测者的身高相适应，三脚架要踩实，中心连接螺旋要拧紧，操作时不要用手扶三中心连接螺旋要拧紧，操作时不要用手扶三 脚架，使有各脚架，使有各螺旋时用力要轻。螺旋时用力要轻。2 2、要精确对中，越是边长短时，对中应越严格。、要精确对中，越是边长短时，对中应越严格。3 3、照准标志要竖直，尽可能用十字丝交点瞄准标志底、照准标志要竖直，尽可能用十字丝交点瞄准标志底部。部。4 4、记录要清楚，当场计算，发现错误，应立即重测。、记录要清楚，当场计算，发现错

6、误，应立即重测。5 5、水平角观测过程中，不得再调整照准部水准管。如、水平角观测过程中，不得再调整照准部水准管。如气泡偏离中央超过气泡偏离中央超过2 2格时，须重新整平仪器，重新观测。格时，须重新整平仪器，重新观测。方向观测法方向观测法 适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。步骤：（有四个观测方向）步骤：（有四个观测方向）1 1）上半测回）上半测回 选择一明显目标选择一明显目标A A作为起作为起 始方向（零方向），用盘始方向（零方向），用盘 左瞄准左瞄准A A，读取水平度盘读，读取水平度盘读数，顺时针依次观测数，顺时针依次观测 A A、B B，C C，

7、D D，A A。ABCO盘盘左左零方向零方向2）下半测回倒镜成盘右，逆时针依次观测A，D，C，B，A并读取数值。零方向零方向ABOCD测站目标测回水平度盘读数2c（平均）方向值归零方向值各测回平均方向值水平角值盘左盘右PA100200”1800210”B523340”2323340”C912120”2712130”D1384230”3184250”A00200”1800212”PA2900120”2700110”B1423300”3323300”C1812040”12050”D2284200”484210”A900110”2700120”-10”0-10”-20”-12”-10”-10”0-1

8、0”-10”00205”523340”912125”1384240”00206”900115”1423300”1812045”2284205”900115”(00206”)(900115”)00000”523134”911919”1384034”00000”00000”523145”911930”1384050”00000”523140”911924”1384042”00000”全圆测回法测角记录日期：年 月 日 天气：仪器：观测：记录：523140”384744”472118”2211918”3 3）计算、记录）计算、记录半测回归零差半测回归零差:J2 8 :J2 8 ；J6 18 J6 1

9、8 。2C2C值（两倍照准误差）值（两倍照准误差）:2C=2C=盘左读数（盘右读数盘左读数（盘右读数180180）。）。一测回内一测回内2C2C互差：互差：J213 J213 ；J6J6不作要求不作要求。各方向盘左、盘右读数的平均值：各方向盘左、盘右读数的平均值：平均值平均值=盘左读数盘左读数+（盘右读数（盘右读数180180）/2/2 注意：零方向观测两次，应将平均值再取平均注意：零方向观测两次，应将平均值再取平均(零方向平均值零方向平均值)。归零方向值归零方向值 将各方向平均值分别减去零方向平均值（括号内），即得各方向归将各方向平均值分别减去零方向平均值（括号内），即得各方向归零方向值。零

10、方向值。各测回归零方向值的平均值各测回归零方向值的平均值 同一方向值各测回间互差同一方向值各测回间互差:J2 9:J2 9；J6 24J6 24 。竖直角竖直角的概念：同一铅垂面内，一点到观测目标的方向线与水平线之间的夹角称为竖直角，又称垂直角或高度角。其角值从090，一般称为观测目标视线在水平线以上的竖直角为仰角，角值为正；目标视线在水平线以下的竖直角称为俯角，角值为负。为了测定竖直角，经纬仪在铅垂面内装置一个刻度盘，称为竖直度盘或简称竖盘。竖直角与水平角一样，其角值是度盘上两个方向的读数之差。所不同的是，竖直角两个方向中的一个是水平方向，而对于某一种仪器来说，水平视线方向的竖盘读数是一个固

11、定值，所以测量竖直角时，只要瞄准观测目标，读出竖盘读数，就可计算出竖直角。目标视线读数水平视线读数 3.5 3.5 竖直角测量竖直角测量二、竖直度盘的构造及竖直角计算 光学经纬仪的竖盘装置包括：竖盘、竖盘读数指标及竖盘指标水准管。竖盘固定安装在横轴的一端，其中心与横轴中心一致，望远镜在竖直面内转动时，竖盘跟随望远镜一起转动，而读数指标则是不动的。竖盘读数指标与竖盘水准管连接在一起，当指标水准管气泡居中时，指标便处于正确的位置。2 2、特点、特点 读数指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。如右图，这种竖盘在盘左位置视线水平时读数为90，望远镜向上仰时读数减小，所以，盘左时竖直角L的计算式为

12、：L=90LL是盘左瞄准目标时的竖盘读数。同样，盘右位置视线水平时读数为270，盘右时竖直角R的计算式为：R=R270 R是盘右瞄准目标时的竖盘读数。利用盘左、盘右两个位置观测竖直角，可以抵消仪器误差对测角的影响，同时也可以检核观测中有无错误存在。因此，取盘左、盘右的平均值作为最后结果，即：)21RL（2 2、逆时针注记、逆时针注记故有故有:左左=L-90 右右=270-R一测回竖直角一测回竖直角:=（左左+右右）/2 问题：问题：左左=？右右=？竖直角观测竖直角观测具体观测步骤：在测站上安置仪器，对中，整平。以盘左照准目标，用指标微动螺旋使水准器气泡居中(或转动竖盘指标自动归零补偿装置)，读

13、取竖盘读数L，这称为上半测回。将望远镜倒转，以盘右用同样方法照准同一目标，使指标水准器气泡居中后，读取竖盘读数R，这称为下半测回。计算竖直角并检核。3.5.2 竖直角观测竖直角观测测站目标竖盘位置竖盘读数 半测回角值 指标差一测回角值 备注AB左右AC左右85 43 244 16 36274 16 064 16 064 16 2115265 38 364 21 2494 21 124 21 124 21 186竖盘指标差竖盘指标差1 1、定义、定义由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不是恰好等于90或270上，而是与90或270相差一个x角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增加方向一致时

14、，x为正，反之为负。180 180 270 270 0 0 90 90 x盘左盘左2 2、计算公式、计算公式（1 1）指标差）指标差:）或左右(21)360(21xRLx对于顺时针注记的：对于顺时针注记的：正确的竖直角正确的竖直角=(90=(90+x)-L=+x)-L=左左+x +x =R-(270 =R-(270+x)=+x)=右右-x-x（2 2）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。一般规范规定，指标差变动范围，一般规范规定，指标差变动范围，J625J625、J215 J215。带有自动补偿装置的竖直度盘带有自动补偿装置的竖直度盘 竖盘指标水准管及其微动螺旋部分，多采用竖盘指标自动归零补偿器来替代。自动补偿装置的原理和自动安平水准仪的补偿装置原理相同，即采用吊装在仪器内的光学补偿器自动调整光路使竖盘指标居于正确位置。