3.1 角度测量的基本原理(课件）-《建筑工程测量》同步教学（中国石油大学出版社）

模块3 角度测量 3.1 角度测量的基本原理 3.2 角度测量的仪器及其使用 3.3 水平角观测 3.4 竖直角的相关计算及观测 3.5 光学经纬仪的检验与校正 3.6 角度测量误差及注意事项 模块3 角度测量 技能目标 能熟练操作DJ6型光学经纬仪，并能进行水平角和竖直角的测量。 能进行水平角和竖直角的记录、计算。 能进行光学经纬仪的校验与校正。 知识目标 了解光学经纬仪、电子经纬仪的基本结构。 了解测角误差的影响和误差的消除方法。 掌握水平角、竖直角测量的原理与方法。 熟悉光学经纬仪的读数方法与使用方法。 3.1 角度测量的基本原理 地面上一点到两目标方向线的垂直投影在水平面上所形成的夹角，称为水平角。如图3-1 所示，地面上有测站点O，目标点A、B，将OA、OB投影到水平面H上，其投影直线O1A1与O1B1所形成的夹角β即水平角。因此，水平角就是通过OA、OB的两个竖直面V1、V2所夹的二面角。 水平角测量的原理 3.1.1 3.1 角度测量的基本原理 为了测定水平角，可以在地面点O上水平安置一个带有刻度的圆盘水平度盘，并使圆盘中心在过O点的铅垂线上；通过OA和OB各作一个铅垂面V1、V2，设这两个铅垂面在刻度盘上截取的读数分别为a和b，则所求水平角值为 β=b－a（3-1） 水平角β的角值为右读数b减去左读数a，若观测者面向观测角方向，则左侧为左目标，右侧为右目标，若右目标的读数小于左目标的读数，即b<a，则要先加上360°，即 β=b+360°－a（3-2） 水平角没有负值，取值范围为0°~360°。 3.1 角度测量的基本原理 图3-1 水平角测量的原理图示 3.1 角度测量的基本原理 竖直角测量的原理 3.1.2 在同一竖直面内，一点至观测目标的视线与水平线所夹的锐角称为竖直角，也称为高度角，通常用α表示。若倾斜视线在水平线之上，则竖直角为正，称为仰角，如图3-2所示；若倾斜视线在水平线之下，则竖直角为负，称为俯角，如图3-2所示。竖直角的取值范围为－90°~+90°。目标方向与天顶方向（该点的铅垂线方向）所构成的角称为天顶距，一般用符号Z表示，其角值范围为0°~180°。 竖直角与天顶距的关系为 α=90°－Z（3-3） 因此，在测量工作中，竖直角和天顶距只需测出一个即可。 3.1 角度测量的基本原理 图3-2 竖直角测量的原理图示 3.2 角度测量的仪器及其使用 经纬仪的型号 3.2.1 在同一竖直面内，一点至观测目标的视线与水平线所夹的锐角称为竖直角，也称为高度角，通常用α表示。若倾斜视线在水平线之上，则竖直角为正，称为仰角，如图3-2所示；若倾斜视线在水平线之下，则竖直角为负，称为俯角，如图3-2所示。竖直角的取值范围为－90°~+90°。目标方向与天顶方向（该点的铅垂线方向）所构成的角称为天顶距，一般用符号Z表示，其角值范围为0°~180°。 竖直角与天顶距的关系为 α=90°－Z（3-3） 因此，在测量工作中，竖直角和天顶距只需测出一个即可。 3.2 角度测量的仪器及其使用 DJ6型光学经纬仪 3.2.2 水平度盘和竖直度盘都采用光学玻璃制造，利用光学系统读数的经纬仪称为光学经纬仪。每个等级的经纬仪，由于生产厂家的不同而有各种型号，仪器的部件和结构也不完全一样，但其主要部件的构造大致相同。北京光学仪器厂生产的DJ6型光学经纬仪如图3-3所示。 3.2 角度测量的仪器及其使用 图3-3 DJ6型光学经纬仪 1—粗瞄器；2—竖直度盘；3—物镜调焦螺旋；4—目镜调焦螺旋；5—对点器；6—脚螺旋；7—度盘拨动手轮；8—竖盘制动；9—物镜；10—水平微动螺旋；11—水平制动扳钮；12—圆水准器；13—水准管气泡；14—反光镜 3.2 角度测量的仪器及其使用 基本构造 1. 1 照准部的主要部件有望远镜、照准部水准管、竖直度盘、读数设备等。 2 3 水平度盘部分主要有水平度盘和复测扳手或度盘拨动手轮。 与水准仪类似，经纬仪的基座主要由轴座、脚螺旋、圆水准器和连接板组成。 （1）照准部。 （2）水平度盘部分。 （3）基座。 3.2 角度测量的仪器及其使用 测微装置 2. 分微尺为一块平板玻璃，上面一般刻有60 格分划线，并每隔10 格注记，安装在光路上的读数窗之前。 单平板玻璃测微器主要由平板玻璃、测微尺、测微轮和传动装置等组成。 （1）分微尺。 （2）单平板玻璃测微器。 3.2 角度测量的仪器及其使用 图