角度测量方法与注意事项

微课　角度测量

1）水平角测量（图5-3-1）

水平角：两条相交直线在水平面上的投影之间的夹角。

图5-3-1　水平角示意图

经纬仪测量水平角必须具备三个条件：

①有一个能够置于水平位置带刻度的圆盘，圆盘必须安置在角顶点的铅垂线上。

②有一个能够上、下、左、右旋转的望远镜，并且能够指示读数。

③应有一个能指示读数的指标。

2）水平角测量步骤

设要测的水平角为∠AOB，在O点安置经纬仪，分别照准A、B两点的目标进行读数，两读数之差即为要测的水平角值。

（1）上半测回，盘左

①瞄准B，读水平度盘读数。例如，b左=55°14′18″，记入观测手簿内，见表5-3-1。

②顺时针方向转动照准部，瞄准C，读数得c左=117°17′52″，记录。

图5-3-2　水平角测量示意图

计算上半测回角值：β左=c左-b左。

例：117°17′52″-55°14′18″=62°03′34″

（2）下半测回，盘右

①倒转望远镜，逆时针方向转动照准部，在盘右位置瞄准C，读数得c右=297°17′01″，记录。

②逆时针方向转动照准部，瞄准B，读数得b左=235°13′53″，记录。

计算下半测回角值：β右=c右-b右。

例：297°17′01″-235°13′53″=62°03′08″

（3）计算上、下两半测回间角值之差Δβ

评定其精度，检查有无超限上、下半测回间角值之差（称为较差）。

使用光学经纬仪观测水平角一测回，其允许偏差为：Δβ允=±30″。

在上例中，Δβ=62°03′34″-62°03′08″=+26″

因-30″＜+26″＜+30″，故符合要求。其平均值见表5-3-1，如超限，要查明原因，加以重测。(www.xing528.com)

表5-3-1　水平角测量观测手薄

实践点滴

测量操作注意事项

1.在半测回过程中，不能变动度盘。为了消除水平度盘的分划误差，在完成上半测回的观测后，可变动水平度盘约90°，然后进行下半测回的观测，操作同前。

2.当水平角要求的精度较高时，可重复观测2～3测回。为了消除度盘的分划误差，各测回要改变水平度盘的起始读数，其变动值可参考方向观测法。每测回的操作方法及容许误差同前，各测回平均值间的互差视精度要求而定，一般可取其容许误差为±35″，如符合要求则取各测回平均值作为最后结果。

3）竖直角观测

竖直角是在同一竖直面内倾斜视线与水平视线的夹角，如图5-3-3所示。

（1）竖直度盘构造与注记形式

竖直度盘固定在望远镜横轴的一端，并与横轴垂直，当望远镜在竖直面内转动时，竖直度盘在竖直面内也随着转动。竖盘指标与竖直度盘指标水准管连在一起，不随望远镜作竖直面内的运动。但通过竖盘水准管微动螺旋能使竖盘指标与水准管一起作微小转动，当指标水准管气泡居中，则竖盘指标处在正确位置。

图5-3-3　竖直角测量示意图

重要知识

竖盘注记

光学经纬仪的竖盘由玻璃制作，其刻画注记有顺时针与逆时针两种类型，如图5-3-4所示。当竖盘指标水准管气泡居中，望远镜视线水平时，竖盘读数应为90°的整倍数（如0°、90°、180°、270°）。这就是竖直角观测中水平视线所具有的竖直度盘读数的固定值。

图5-3-4　竖盘注记形式

（2）竖直角观测与计算

①竖直角观测。

a.安置仪器于测站上，盘左位置使十字丝中央交点对准目标点；

b.整平竖盘指标水准管，读取竖盘盘左读数L，记录；

c.倒转望远镜成盘右位置，重复上述步骤，得盘右读数R，记录。

②竖直角计算。

竖直角的计算公式应根据竖盘注记形式确定。方法是：先将望远镜大致放平，辨明水平视线的竖盘固定读数，然后将望远镜上仰，如果对应的竖盘读数增大，则以瞄准目标的竖盘读数减去水平视线的竖盘固定读数，即得到该目标的竖直角；如果读数减小，则以水平视线的竖盘固定读数减去瞄准目标的竖盘读数，得到该目标的竖直角，如图5-3-5所示。则竖直角计算公式为：

图5-3-5　竖直角变化示意图

盘左时：αL=90°-L

盘右时：αR=R-270°

则α=（αL+αR）/2