3.4 熟悉测角仪器的几何关系与测角误差（课件）一《建筑工程测量》同步精品课堂（高教版 第2版）

熟悉测角仪器的几何关系与测角误差 项目3 角度测量 同步精品课堂（中职专业课） 《建筑工程测量》 高等教育出版社 2023年8月第2版 1 1.水准测量原理 2.高差法 3.仪器高法 一、复习 1.水平角概念 2.水平角测角原理 3.水平角观测方法和计算 二、导入新课 测量角度的仪器有哪些？ 1.经纬仪可以应用于什么工作？ 2.全站仪可以应用于什么工作？竖直角怎样测量和计算。 三、新授 3.3 竖直角测量 3.3.1 竖直角的测量原理 竖直角是在同一竖直面内 ， 一点到目标方向线称“倾角”,用α表示。如图3 - 1 5所示，方向线在水平线上方时，竖直角为仰 角，其角度值为 “ + ”;方向线在水平线下方时 ， 竖直角为俯角，其角度值为“ - ”。竖直角的角度值为-90°~+90°。 分微尺的长度等于度盘上1°影像的宽度，即分微尺全长代表 1 °。将分微尺分成60小格，每1小格代表1’,可估读到 0.1',即6”。每10小格注有数字，表示10'的倍数。 三、新授 3.3.2 经纬仪测竖直角 一 、竖直度盘的构造 经纬仪竖盘包括竖 直 度 盘、竖 盘 指 标 水 准 管和竖盘指标水准管微动螺旋。竖直度盘 固定在横轴 一端，可随望远镜在竖直面内转动。分微尺的零分划线是竖盘读数的指标线， 可看成与竖盘指标水准管固连在 一 起，指标水准管气泡居中时，指标就处于正确位置。 如果望远镜视线水平，竖盘读数应为90°或270°。当望远镜上下转动瞄准不同高度的目 标时，竖盘随着转动，而指标线不动，因而可读得不同位置的竖盘读数，用以计算不同高度目标的竖直角，如图3 - 16所示。 三、新授 为测竖直角而设置的竖直度盘(简称竖盘)固定于望远镜旋转轴(横轴)的 一 端，望远镜作竖直 方向旋转时，竖盘也随之转动。竖直度盘也是在全圆周上刻有0°~360°的分划线，但注记的方 式有顺时针及逆时针两种。目前大多为顺时针注记。通常在望远镜视准轴方向上注0°及180°, 如图3- 17所 示。在视线水平时，指标所指的读数为90°或270°。竖盘读数也是通过一系列光 学组件传至读数显微镜内读取。 三、新授 二、 竖直角计算公式 竖直角的计算方法，因竖盘分划的方式不同而异，现在已逐渐统一为全圆分划，顺时针增加 注字，且在视线水平时的竖盘读数盘左为90°,盘右为270°。现以这种分划方 式的竖盘为例， 说明竖直角的计算方法，如遇其他分划方式，可以根据同样的方法推导其计算公式。 三、新授 盘左位置：如图3- 18a所示，当视线水平时，竖盘的读数为90°,如照准高处某点， 则视线 向上倾斜，得读数L, 按前述的规定，竖直角应为“+”值，所以盘左时的竖直角应为α左=90°-L (3-5) 盘右位置：如图3- 18b 所示，当视线水平时，竖盘读数为270°,在照准高处的同一点时，得读 数R, 则竖直角应为α右=R-270° 取盘左、盘右的平均值，即为一个测回的竖直角值，即 (3-7) 如果测多个测回，则取各个测回的平均值作为最后成果。 三、竖盘指标差 如果指标不位于过竖盘分划中心的铅垂线上，如图3-19所示，视线水平时的读数不 是90°或 270°而相差x。这样用一个盘位测得的竖直角值，即含有误差x, 这个误差称为 竖盘指标差。 三、新授 四、竖直角观测方法及计算 由竖直角的定义已知，它是倾斜视线与在同一铅垂面内的水平视线所夹的角度。由于水平视 线的读数是固定的，所以只要读出倾斜视线的竖盘读数，即可算出竖直角值。但为了消除仪器误 差的影响，同样需要用盘左、盘右观测。其具体观测步骤为： 1.在测站上安置仪器，对中、整平。 2.以盘左照准目标，如果是指标带水准管的仪器，必须用指标水准管微动螺旋使水 准管气泡居 中，然后读取竖盘读数L, 称为上半测回。 3.将望远镜倒转，以盘右用同样方法照准同一 目标，使指标水准管气泡居中后，读 取竖盘读 数R, 称为下半测回。 四、练习 1）竖直角的概念； 2）竖直角测角原理。 3）竖直角的测角方法和计算 五、小结 1.竖直角概念 2.竖直角测角原理 3.竖直角观测方法和计算 六、知识拓展 1.竖直角和水平角都采用测回法观测，包括盘左观测和盘右观测； 2.由于经纬仪竖直度盘的注记形式有顺时针和逆时针两种，所以竖直角的计算因注记形式不同而不同。观测前先要弄清楚注记形式，计算时使用相对应的计算公式，计算出结果仰角一定是正值，俯角一定是负值。