测量学基础第三章 角度测量

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第三章 角度测量

一、基本概念

角度观测分为水平角观测和垂直角观测。

水平角:空间两相交直线在水平面上投影所构成的角度;
垂直角:同一铅垂面内,某方向的视线与水平线的夹角称为垂直角,范围-90 ~ 90°;0°称为水平线,水平线 ~ 90°称为仰角,水平线~90°称为俯角;
天顶距:视线与向上铅垂面之间的夹角z称为天顶距,范围0 ~ 180°。

二、水平角观测

2.1 观测流程

对中:将经纬仪的纵轴安置到站心中心的铅垂线
整平:使经纬仪的纵轴严格铅直
盘左、盘右:指经纬仪/全站仪竖盘所在位置。

2.2 水平角观测方法

2.2.1 测回法

1.在O点架站,观测A、B点,盘左照准A,转到B,测得半测回水平角β1=b1-a1;
2.倒镜到盘右位置,观测B,转到A,测得半测回角度β2=a2-b2;
3.如果两次观测差在限差范围内,则取一测回角度β=\frac{β1+β2}{2};
4.表格计算。
一测回观测可消除仪器误差对测角的影响,同时可进行观测检验。

2.2.2 方向观测法

1.归零:观测2个以上的水平角需要依次按顺序旋转测定后,继续旋转到第一个目标进行第二次观测的过程。
经过归零操作的观测过程称为全圆观测法。
2.观测流程
1)假设有A、B、C三个方向,在O位置架站,盘左位置观测A,依次旋转观测B、C,最后继续旋转观测A进行归零观测;此时首次观测A位置αA1和第二次观测到的αA2差值称为半测回归零差在限差内,取平均值作为观测结果;
2)倒转镜头盘右观测,依次观测直到回到A,得到此半测回的归零差,在限差内时取平均值作为A的观测结果。
3.观测数据表格计算
1)两倍视准差2C=R左-(R右±180°),如果在限差范围内,则取盘左、盘右平均值R=\frac{R左+(R右±180°)}{2};
2)归零方向值:为了便于计算将起始方向置为0,其余角度依次减去起始方向观测角度。经过此操作后同一方向的盘左、盘右观测值在限差内,取两者平均值作为最终结果。

4.误差分析
1)经纬仪照准部偏心差影响;2)经纬仪视准轴、横轴、纵轴轴系误差影响;3)仪器对中误差和目标偏心差的影响。

三、 竖直角观测方法

1.竖盘指标差:竖盘读数指标线与铅垂线之间的微小角度差。其因竖盘水准管或垂直补偿器未安装到正确的位置导致,取盘左、盘右观测平均值可抵消竖盘指标差的影响。

2.观测流程
1)对中整平量取仪器高;
2)盘左观测目标读取竖盘读数L;
3)盘右观测目标读取竖盘读数R,完成一测回观测;
4.观测得到的垂直角差(L-R)称为两倍指标差,在限差范围内时取两者平均值作为观测结果。

3.表格计算


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