专题六 水平角和竖直角测量（课件）-河南省职教高考《建筑工程测量》(高教版）专题复习讲练测

专题六 水平角和竖直角测量 《建筑工程测量》（高教版） 专题复习讲练测 依据河南省考纲编写 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 水平角观测步骤及计算方法。 竖直角和天顶距之间的换算关系。 直度盘的分划形式、刻度值，以及与水平度盘的区别。 不同类型仪器的公式推导与应用。 经纬仪各轴线的名称和空间关系。 水平角测量误差与注意事项。 一.考纲解读 常见考点： 一.考纲解读 01 1.能准确描述测回法的观测步骤，包括盘左、盘右对目标的观测顺序。 02 3.准确说出经纬仪的主要轴线名称，画出各轴线的空间关系示意图。 03 5.举例分析每种误差对水平角测量结果的影响。 考试要求： 05 2.准确阐述竖直角的定义，能区分仰角和俯角，明确其取值范围。 4.理解经纬仪各项轴线检验的顺序和意义。 04 一.考纲解读 1 2 3 解释竖直角计算公式中指标差的意义，以及在竖直角测量过程中如何消除指标差的影响 简答题 竖直角的取值范围是、以下属于水平角测量观测误差的是 选择题 上半测回角值等于什么减去什么、检验视准轴垂直于横轴的方法是什么法 填空题 3 易考题型： 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 二.知识点梳理和重点概念复习 如图3-10所示，O为测站点，A、B为观测目标，用测回法观测OA与 OB两个方向之间的水平角β，具体操作步骤如下： （1）在测站点O安置经纬仪，对中、整平，在A、B两点设置目标标志（如竖立测钎或花杆）。 （2）将仪器置于盘左位置(竖直度盘在望远镜的左侧，也称正镜)，先瞄准左目标A的观测标志底部，读取水平度盘读数a左(a左=0°12'00”)，将其记入水平角观测手簿(表3-1)相应栏内。 （3）松开照准部制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准右目标B的观测标志底部，读取水平度盘读数b左(b左=91°4500”)，将其记入表3-1相应栏内。 以上称为上半测回，上半测回角值β左为 β左=b左-a左=91°45'00"-0°12 00"=91°33'00” （4）倒转望远镜，转动照准部180°成盘右位置(竖直度盘在望远镜右侧也称倒镜），先瞄准右目标B，读取水平度盘读数b右(b右=271°45'00”)，将其记入表3-1相应栏内。 测回法 01 二.知识点梳理和重点概念复习 （5）松开照准部制动螺旋，逆时针转动照准部，瞄准左目标A，读取水平度盘读数a右(a右=180°11'30”)，将其记入表3-1相应栏内。以上称为下半测回，下半测回角值β为 β右=b右-a右=271°45'00"-180°11'30”=91°33 30” 上半测回和下半测回构成一测回。 （6）对于DJ6型光学经纬仪，若上、下 两半测回角值之差β左-β右≤±40”，认 为观测合格。此时可取上、下两个半测 回角值的平均值作为一测回的角值β， 即 测回法 01 二.知识点梳理和重点概念复习 在同一竖直面内，倾斜视线与水平线之间的夹角称为竖直角。如图3-11所示，倾斜视线在水平线的上方，竖直角为正(+)，称为仰角；倾斜视线在水平线的下方，竖直角为负(-)，称为俯角。竖直角的角值范围是 -90°～+90°。 竖直角的概念 02 二.知识点梳理和重点概念复习 图3-12是DJ6光学经纬仪竖直度盘的构造示意图。它主要由竖盘、竖盘 指标、竖盘指标水准管和竖盘指标水准管微动螺旋组成。 竖直度盘固定在望远镜旋转轴的一端, 随望远镜一起转动。而用来读取竖 盘读数的指标并不随望远镜转动，通过调节竖盘指标水准管微动螺旋，可使 竖盘指标水准管气泡居中，此时，读数指标处于正确位置。 竖直度盘也是一个玻璃圆环， 上面有0°~360°的分划，注记形式有顺时针和逆时针两种类型，如图3-13所示。当视线水平，竖盘指标水准管气泡居中时，盘左位置的竖 盘读数为90°，盘右位置的竖盘读数为270°。 竖直度盘的构造 03 二.知识点梳理和重点概念复习 1.竖直角的计算因竖盘的注记形式不同, 竖直角的计算公式也不同。设观测某一目标时，盘左竖盘读数为L，盘右竖盘读数为R。 （1）如果竖盘为顺时针方向注记, 竖直角的计算公式为 （2）如果竖盘为逆时针方向注记，竖直角的计算公式为 2.一测回的竖直角 3.指标差的计算公式为 竖直角的计算公式 04 二.知识点梳理和重点概念复习 1.如图3-14所示，经纬仪的主要轴线有：竖轴 VV、横轴HH、望远镜 视准轴CC和照准部水准管轴LL。 2.经纬仪的主要轴线间应满足的条件 根据角度测量原理和保证角度观测精度，经纬仪的主要轴线间应满足 以下条件： （1）照准部水准管轴LL应垂直于竖轴VV。 （2）十字丝竖丝应垂直于横轴HH。 （3）视准轴CC应垂直于横轴HH。 （4）横轴HH应垂直于竖轴VV。 在使用经纬仪测量前，必须检验仪器主要轴线是否满足上述条件，如不满足则需要校正。 经纬仪的主要轴线 05 二.知识点梳理和重点概念复习 1.视准轴垂直于横轴的检验 （1）在一平坦场地, 选择相距约 100 m的 A、B两点，在AB连线的中点O安置经纬仪，如图3-15所示。 （2）在A点设置一观测标志，在B点横置一根有毫米分划的直尺, 使其垂直于 OB, 并与仪器大致同高。 （3）盘左位置瞄准A点标志，固定照准部，倒转图3-15 视准轴垂直于横轴的检验望远镜，在B点直尺上读得B1。 （4）盘右位置再瞄准 A 点标志, 固定照准部, 再倒转望远镜， 在 B点直尺上读得B2。如果B1与B2重合，说明此条件满足， 否则，需要校正。 经纬仪的检验 06 二.知识点梳理和重点概念复习 2.横轴垂直于竖轴的检验 （1）如图3-16所示，在距墙面20m处安置经纬仪。 （2）盘左位置瞄准墙面高处的一点 P(要求其仰角在 30°左右)， 固定照准部,，然后放平望远镜，在墙面上标出一点P1。 （3）盘右位置再瞄准P点，固定照准部，放平望远镜，在墙面 上又标出一点P2，如果P1与P2重合，说明此条件满足，否则， 需要校正。 经纬仪的检验 06 二.知识点梳理和重点概念复习 在水平角测量中，影响测角精度的因 素很多，主要有仪器误差、观测误差和 外界条件的影响，水平角测量误差产生 的原因及在观测过程中的注意事项，详 见表3-3。 水平角测量误差与注意事项 07 在同一竖直面内，倾斜视线与水平线之间的夹角称为竖直角。 方向观测法又称全圆测回法，用于两个以上目标方向的水平角观测。 测回法是测角的基本方法，用于两个目标方向之间的水平角观测。 经纬仪的主要轴线有：竖轴 、横轴、望远镜视准轴和照准部水准管轴。 03 02 01 竖直角的计算因竖盘的注记形式不同, 竖直角的计算公式也不同。 04 05 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 16 1.水平角测量时，精确照准目标是用（ ）来实现的。 A.横丝 B.上丝 C.下丝 D.竖丝 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：A 解析：在水平角测量中，精确照准目标是通过望远镜的十字丝横丝来实现的，这样可以保证在水平方向上准确对准目标。 2.观测水平角时，盘左应（ ）方向转动照准部。 A.顺时针 B.由下而上 C.逆时针 D.由上而下 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：A 解析：观测水平角时，盘左应按顺时针方向转动照准部。这是水平角观测的常规操作顺序，有助于统一观测流程，减少观测误差。 3.水平角测量时，右侧、左侧方向读数分别为 10°10'10"、300°2030”，则水平角值（ ）。 A.290°10'20'' B.310°30'40'' C.69°49'40'' D.20°20'20'' 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：C 解析：明确水平角计算方法，代入读数计算得到69°49'40''。 4.竖直角的角值范围是（ ）。 A. -90°～+90° B. -180°～+180° C. -270°～+270° D. -360°～+360° 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：A 解析：竖直角是在同一竖直面内，目标方向线与水平线之间的夹角，当目标方向线在水平线之上为仰角，取值范围是0° ～ 90°；在水平线之下为俯角，取值范围是 -90° ～ 0°，所以竖直角取值范围是 -90° ～ 90°。 5.某经纬仪，竖盘为顺时针方向注记，现用盘右测得读数为290°3524”，则此角值（ ）。 A.+20°35'24h' B.-69°24'36'' C.-20°35'24'' D.69°24'36'' 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：C 解析：明确竖直角的计算公式（顺时针注记，盘右），代入读数计算得到-20°35'24''。 6.经纬仪度盘配位的目的是（ ）。 A. 减小读数误差 B. 减小仪器竖轴不竖直误差 C. 减小刻度盘不均匀误差 D. 减小视准轴不水平误差 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：C 解析：经纬仪度盘配位的目的是减小刻度盘不均匀误差。通过度盘位置的变换取平均值，可以抵消刻度盘部分误差，从而提高测量精度。 7.当竖直度盘为顺时寸针注记时，盘左位置竖角的计算公式为（ ）。 A. L-90° B. 90°-L C. R-270° D. 270°-R 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：B 解析：因为在这种情况下，视线水平时盘左读数为90°-L，目标方向线与水平线的夹角（竖直角）等于视线水平时的读数减去实际盘左读数。 8.观测竖直角时，采用盘左盘右观测可消除（ ）的影响。 A. i角误差 B. 指标差 C. 视差 D. 目标倾斜 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：B 解析：指标差是由于竖直度盘指标水准管气泡不居中或竖盘分划误差等引起的。采用盘左、盘右观测取平均值的方法可以消除指标差对竖直角观测的影响。 三.常考习题练习与讲解 判断题 1.角度测量时，由于调焦不正确，会产生视差现象，但它不会对角度测量产生影响。 （ ） 答案：错误。 解析：视差会对角度测量产生影响。因为视差的存在会使十字丝照准目标的位置不准确，导致读数误差，从而影响角度测量的精度。 三.常考习题练习与讲解 判断题 2.经纬仪的视准轴应垂直于横轴。 （ ） 答案：正确。 解析：经纬仪的视准轴垂直于横轴是其主要轴线应满足的几何关系之一。如果视准轴不垂直于横轴，会产生横轴误差，导致水平角测量出现偏差。 三.常考习题练习与讲解 判断题 3.经纬仪的竖轴应垂直于横轴。 （ ） 答案：错误。 解析：经纬仪应满足视准轴垂直于横轴、横轴垂直于竖轴等几何条件。题干表述的关系错误，竖轴与横轴是相互垂直的正确几何关系弄反了。 三.常考习题练习与讲解 判断题 4.测量水平角时，为了保证瞄准的准确性，应尽量瞄准目标底部。 （ ） 答案：错误。 解析：测量水平角时，为保证瞄准准确性，应尽量瞄准目标的中心位置，这样可以减小照准误差，瞄准底部可能会因目标不规则等因素导致较大误差。 三.常考习题练习与讲解 判断题 5.DJ6级光学经纬仪用测回法测角时，上下两个半测回角值之差，不得大于40''。 （ ） 答案：错误。 解析：DJ6级光学经纬仪用测回法测角时，上下两个半测回角值之差，不得大于±40″（秒），是允许有正负差值范围的，表述中缺少正负范围这一要点。 三.常考习题练习与讲解 填空题 答案：竖轴倾斜误差。 解析：仪器未整平，竖轴就不是铅垂状态，会产生竖轴倾斜误差，进而影响水平角和竖直角的测量结果。 1.经纬仪使用前，若仪器未整平，会导致 ，影响测量结果。 三.常考习题练习与讲解 填空题 答案：（盘左读数 + 盘右读数 - 360°）/2。 解析：这是根据竖直角观测原理推导出来的指标差计算公式，可用于检验和校正竖直角测量中的误差。 2.在竖直角观测中，指标差 x 的计算公式为 。 三.常考习题练习与讲解 填空题 答案：提高望远镜放大倍数。 解析：提高望远镜放大倍数能更清晰地观测目标，有助于更准确地照准目标，从而减小照准误差。 3.水平角测量时，为了减小照准误差，可以 。 三.常考习题练习与讲解 填空题 答案：观测误差。 解析：水平角测量误差从大的方面可分为这三类，观测误差包括照准误差、读数误差等人为操作产生的误差。 4.水平角测量误差主要来源包括仪器误差、 和外界环境误差。 三.常考习题练习与讲解 填空题 答案：横尺法或高低点法。 解析：这些方法可以通过在不同高度观测横尺等操作，来检验横轴与竖轴的垂直关系，以确保测量精度。 5.检验经纬仪横轴是否垂直于竖轴的方法之一是 。 三.常考习题练习与讲解 1.用测回法观测水平角，盘左时，照准左目标 A 的读数为 0°00'12''，照准右目标 B 的读数为 60°12'30''，求盘左半测回角值。 计算题 答案：盘左半测回角值 = 60°12'30'' - 0°00'12'' = 60°12'18''。 三.常考习题练习与讲解 2. 用测回法观测水平角，盘右时，照准右目标 B 的读数为240°12'42''，照准左目标 A 的读数为 180°00'24''，求盘右半测回角值和一测回角值（结果取至秒）。 计算题 答案：盘右半测回角值 = 240°12'42'' -180°00'24''= 60°12'18''。 一测回角值=(60°12'18'' + 60°12'18'')÷2 = 60°12'18''。 三.常考习题练习与讲解 3.方向观测法观测水平角，观测 4 个方向（A、B、C、D），归零方向值如下：A 方向为 0°00'00''，B 方向为 60°15'30''，C 方向为 120°30'42''，D 方向为 180°45'54''，求相邻方向间的水平角（如∠AOB、∠BOC、∠COD）。 计算题 三.常考习题练习与讲解 计算题 答案：∠AOB = 60°15'30'' - 0°00'00'' = 60°15'30''。 ∠BOC = 120°30'42''- 60°15'30'' = 60°15'12''。 ∠COD = 180°45'54''- 120°30'42''= 60°15'12''。 四.课内练习与讲解 答案：经纬仪主要轴线有视准轴、横轴、竖轴和照准部水准管轴。条件为：照准部水准管轴垂直于竖轴，用于保证仪器整平后竖轴铅垂；视准轴垂直于横轴，可减小照准目标产生的误差；横轴垂直于竖轴，这能保证角度测量的准确性。 1.经纬仪有哪些主要轴线?各轴线之间应满足什么条件? 四.课内练习与讲解 答案：对中的目的是使仪器的中心（竖轴）与测站点位于同一铅垂线上，这样能保证角度测量是以测站点为中心进行的，减小测站位置误差对角度观测的影响。整平的目的是使仪器的竖轴铅垂、水平度盘水平，从而确保角度测量在水平平面内准确进行。 2.观测水平角时，对中和整平的目的是什么? 四.课内练习与讲解 答案：在水平角观测中，若右目标读数小于左目标读数，计算水平角时，先用360°加上右目标读数，再减去左目标读数。例如，左目标读数为120°，右目标读数为30°，则水平角为360° + 30° - 120° = 270°。 3.水平角观测中，若右目标读数小于左目标读数时，如何计算水平角? 四.课内练习与讲解 答案：首先，将三脚架安置在测站点上，使仪器大致水平。然后通过光学对点器观察，移动三脚架腿，使地面点的像位于对点器分划板中心圆圈内。再调节脚螺旋，使地面点精确对准分划板中心，这样就完成了利用光学对点器的对中操作。 4.简述经纬仪光学对点器对中的方法。 四.课内练习与讲解 答案：经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座组成。照准部用于瞄准目标，其上有望远镜、横轴等部件；水平度盘用来读取水平角的度数；基座起支撑作用，通过中心螺旋与三脚架相连，还包含脚螺旋，用于整平仪器，保证测量的准确性。 5.经纬仪有哪几部分组成?并说明各部分的功能? 五.课程小结 本节课重点学习了水平角和竖直角测量相关内容。 在水平角测量中，掌握了测回法和方向观测法，测回法适用于观测两个方向间的水平角，通过盘左盘右观测取平均提高精度；方向观测法则用于多个方向。对于竖直角，理解其概念是关键，其与竖直度盘相关，竖直度盘有特定构造，依据其顺时针或逆时针注记有不同计算公式。同时，了解经纬仪主要轴线及其关系，明确检验经纬仪的重要性，还学习了水平角测量误差来源和注意事项，有助于提高测量的准确性。 通过本节课的学习，我们对水平角和竖直角有了更全面的认识，为进一步学习建筑工程测量奠定了基础。 重点复习知识点： 水平角的观测方法有侧回法和方向观测法。 在记录计算中应注意：由于水平度盘是顺时针刻划和注记的，所以在计算水平角时，总是用右目标的读数减去左目标的读数，如果不够减，则应在右目标的读数上加上360°，再减去左目标的读数，决不可以倒过来减。 竖直度盘主要由竖盘、竖盘指标、竖盘指标水准管和竖盘指标水准管微动螺旋组成。 竖盘读数中包含有指标差，但取盘左、盘右角值的平均值，可以消除指标差的影响，得到正确的竖直角。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五.课程小结 感谢观看 $$