第3章角度测量水平角测量概要.ppt

§ 角度测量原理
角度测量包括程度角测量和竖直角测量。程度角是确定地面点位的根本要素之一，竖直角可用于斜距改化为程度间隔 以及三角高程中用于计算两点间高差。
Horizontal Angle〔程度角β〕
程度角即空间直线的夹角在程度面上的投影角， 角值范围0°～360°。
1 Vertical Angle〔竖直角〕
A vertical angle is an angle measured in a vertical plane which is referenced to a horizontal line by plus〔up〕 or minus〔down〕angle, or to a vertical line from the zenith direction. 〔空间方向线与程度面或天顶方向的夹角。 〕
A
B
O
δA
δB
ZA
ZB
程度面
铅垂线
天顶方向
Principles of Vertical Angle Measurement
高度角〔Elevation Angle〕又称为竖角α
空间方向线与程度面的夹角，空间方向线位于程度面上方时，高度角为正，空间方向线位于程度面下方时，高度角为负。高度角的取值范围为0°～±90° 。
天顶距〔Zenith Angle〕
空间方向线与天顶方向的夹角，从天顶方向度量，其取值范围为0°～180° 。
高度角与天顶距的关系
竖直角也是度盘上两个方向
读数之差，而其中一个为固定程度读数。
A
O
δA
ZA
程度面
铅垂线
天顶方向
§ 经纬仪〔Theodolite〕
一、经纬仪的一般构造
经纬仪的类型
按精度分类：普通经纬仪〔 DJ6、 DJ30 〕 和精细 经纬仪〔 DJ07、 DJ1、 DJ2 〕
精度标准：“一测回方向中误差〞
系列标准：DJ07、 DJ1、 DJ2、 DJ6、 DJ30等。
D — 大地测量， J — 经纬仪
07、1、2、6、30为经纬仪的标称精度，即其一测回方向中误差不超过±″、 ±1″、 ±2″、 ±6″、 ±30″。
按读数设备分类：游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪〔包括全站仪〕。
按特殊功能分类：罗盘经纬仪、陀螺经纬仪、激光经纬仪、摄影经纬仪等。
2. 经纬仪的根本构造
望远镜、水准管、度盘及读数设备、 基座。
照准部：主要有望远镜、水准管、
读数设备组成。
程度度盘
光学度盘、电子度盘等。
基座：
上承照准部和程度度盘，下连三脚架。
二、光学经纬仪〔Optical Theodolite〕
光学经纬仪的主要部件
〔1〕望远镜：用于准确瞄准远处目的，与水准仪望远镜一样，由物镜、调焦透镜、十字丝分划板和目镜组成。
〔2〕水准器：有水准管和圆水准器。
〔3〕程度度盘与竖直度盘：用玻璃制成，在其圆周边缘刻有等间隔的分划线。J6光学经纬仪的度盘格值为1°〔两相邻分划线间距所对的圆心角〕， J2光学经纬仪的度盘格值为20′，威特T3〔相当于DJ1〕经纬仪的程度度盘的格值为4′。缺乏1个格值的角值采用光学测微器测定。
2. 读数设备
程度度盘分划和竖直度盘分划经读数光学系统，成像在读数显微镜中。
1、度盘照明反光镜；2、度盘照明进光窗；3、度盘照明棱镜；4、竖盘；5、竖盘照准棱镜；6竖盘显微物；7、竖盘反光棱镜；8、测微尺；9、竖盘读数反光棱镜；10读数显微镜物镜；11、读数显微镜目镜；12、程度度盘照明棱镜；13、程度度盘照准棱镜；14、程度度盘；15、程度度盘显微镜；16、程度度盘反光棱镜；17、望远镜物镜；18、望远镜调焦透镜；19、十字丝分划板；20、望远镜目镜；21、光学对点反光棱镜；22、光学对中器物镜；23、光学对中器保护玻璃
〔1〕分微尺读数装置
很多J6光学经纬仪都采用这种读数设备。它是在显微镜读数窗与场镜上设置一个带有分微尺的分划板，度盘上的分划线经显微镜物镜放大后成像于分微尺之上， 并使二者的分划
宽度相匹配。如以下图，长
线和大号数字是度盘的分划
线极其注记，短线 和小号数
字为分微尺的分划线及其注
记。分微尺上最小读数为
′， 即6″。分微尺的零
分划线是指标 线，它的位置
即读数的地方。
〔2〕双平板玻璃光学测微器
利用平板玻璃的旋转使度盘分划线的影像产生挪动，以便将小于度盘分划的角值反映在测微轮上而在读数窗内读取，通常用于J2经纬
仪中。如以以下图〔b〕所示：其读数为
189°45′17 ″,以以下图〔d〕所示：其
读数为76°26′ ″。