建筑工程测量员培训:角度测量
第一节 角度的测量原理。
(一)水平角的测量原理。
水平角概念：从一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上所成的角β。
为了测定水平角β，那么可设想在过角顶B点上安置一个水平度盘，水平度盘上面带有顺时针刻划、注记。我们可以在BA方向读一个数n，在BC方向读一个数m，那水平角β就等于m减n，用公式表示为。
水平角值为0～360°。
(二)竖直角的测量原理。
测站点到目标点的视线与水平线间的夹角，用α表示。α为AB方向线的竖直角。其值从水平线算起，向上为正，称为仰角，范围是0～90°；向下为负，称为俯角，范围是0～—90°。
第二节 经纬仪的基本构造和使用。
(一)经纬仪的基本构造。
(二) 经纬仪的使用。
这里我们以J2经纬仪为例。
(一)安置经纬仪。
在测量角度以前，首选要把经纬仪安置在设置有地面标志的测站上。所谓测站。即是所测角度的顶点。安置工作包括对中、整平两顶。
1、对中。
在安置仪器以前，首先将三脚架打开，抽出架腿，并旋紧架腿的固定螺旋。然后将三个架腿安置在以测站为中心的等边三角形的角顶上。这时架头平面即约略水平，且中心与地面点约略在同一铅垂线上。
从仪器箱中取出仪器，用附于三脚架头上的连结螺旋，交仪器与三脚架固定连在一起，然后即右精确对中。
根据仪器的结构，可用垂球对中(不作介绍)，也可用光学对中器对中。
如果使用光学对中器对中，可以先用垂球粗略对中，然后取下垂球，再用光学对中器对中。但在使用光学对中器时，仪器应先利用脚螺旋使圆水准器气泡居中，再看光学对中器是否对中，如有偏离，仍在仪器架头上平行移动仪器，在保证圆水准器气泡居中的条件下，使其与地面点对准。如果不用垂球粗略对中，则一面观察光学对中器一面移动脚架，使光学对中器与地面点对准。伸缩架腿时，应先稍微旋松伸缩螺旋，待气泡居中后，立即旋紧。因为光学对中器的精度较高，且不受风力影响，应尽量采用。待仪器精确整平后，仍要检查对中情况，因为只有在仪器整平的条件下，光学对中器的视线才居于铅垂位置，对中才是正确的。
2、整平。
经纬仪整平的目的，乃是使竖轴居于铅垂位置。整平时要先用脚螺旋使圆水准气泡居中，以粗略整平，再用管水准器精确整平。
由于位于照准部上的管水准器只有一个，如图3—10所示，可以先使它与一对脚螺旋连线的方向平行，然后双手以相同速度相反方向旋转这两个脚螺旋，使管水准器的气泡居中。再将照准部平转90°，用另外一个脚螺旋使气泡居中。这样反复进行，直至管水准器在任一方向上气泡都居中为止。在整平后还需检查光学对中器是否偏移。如果偏移，则重复上述操作方法，直至水准气泡居中，对中器对中为止。
1、水平角观测时，就尽量照准目标的底部。当目标较近时，成像较大，则用单丝平分目标；当目标较远时，成像较小，则用双丝夹住目标或用单丝与目标重合。
(三)读数或置数。
2、置数：照准需要的方向，使水平度盘读数为某一预定值叫做置数。具体方法是：先照准后置数。照准目标后，打开度盘变换手轮保险装置，转动度盘手轮。使度盘数等于预定读数，然后，关上变换手轮保险装置。
第三节 水平角测量和记录方法。
当所观测的角度只有两个方向时，通常都用测回法观测。如图3—1所示，欲测OA、OB两方向之间的水平角∠AOB时，在角顶O安置仪器，在A、B处设立观测标志，经过对中、整平以后，即可按下述步骤观测。
1、将复测扳手扳向上方。松开照准部及望远镜的制动螺旋。利用望远镜上的粗瞄器，以盘左粗略照准左方目标A。关紧照准部及望远镜的制动螺旋，再用微动螺旋精确照准目标，同时需要注意消除视差及尽可能照准目标的下部。对于细的目标，宜用单丝照准，使单丝平分目标像；而对于粗的目标，则宜用双丝照准，使目标像平分双丝，以提高照准的精度。最后读取该方向上的读数A左。
2、松开照准部及望远镜的制动螺旋，顺时针方向转动照准部，粗略照准右方目标B。再关紧制动螺旋，用微动螺旋精确照准，并读取该方向上的水平度盘读数B左，盘左所得角值即为：β左=A左－B左。以上称为上半测回。
3、将望远镜纵转180°，改为盘右。重新照准右方目标B，并读取水平度盘读数B右。然后顺时针或逆时针方向转动照准部，照准左方目标A。读取水平度盘读数A右，则盘右所得角值β右=A右－B右。以上称为下半个测回。两个半测回角值之差不超过规定限值时，取盘左盘右所得角值的平均值β=(β左＋β右)/2，即为一测回的角值。根据测角精度的要求，可以测多个测回而取其平均值，作为最后成果。观测结果应及时记入手簿，并进行计算，看是否满足精度要求。
值得注意的是：上下两个半测回所得角值之差，应满足有关测量规范规定的限差，对于DJ6级经纬仪，限差一般为30″或40″。如果超限，则必须重测。如果重测的两半测回角值之差仍然超限，但两次的平均角值十分接近，则说明这是由于仪器误差造成的。取盘左盘右角值的平均值时，仪器误差可以得到抵消，所以各测回所得的平均角值是正确的。
两个方向相交可形成两个角度，计算角值时始终应以右边方向的读数减去左边方向的读数。如果右边方向读数小于左方向读数，则应先加360°后再减。测得的角度与照准部的转动方向无关，与先测哪个方向也无关，而是取决于用哪个方向的读数减去哪个方向的读数。在下半测回时，仍要顺时针转动照准部，是为了消减度盘带动误差的影响。
当在一个测站上需观测多个方向时，宜采用这种方法，因为可以简化外业工作。它的直接观测结果是各个方向相对于起始方向的水平角值，也称为方向值。相邻方向的方向值之差，就是它的水平角值。
如图3—2所示，设在O点有0A、OB、OC、OD四个方向，其观测步骤为：
1、在O点安置仪器，对中、整平。
2、选择一个距离适中且影像清晰的方向作为起始方向，设为OA。
3、盘左照准A点，并安置水平度盘读数，使其稍大于0°，用测微器读取两次读数。
4、以顺时针方向依次照准B、C、D诸点。最后再照准A，称为归零。在每次。
5、倒转望远镜为盘右，以逆时针方向依次照准A、D、C、B、A，每次照准时，也是用测微器读取两次读数。这称为下半测回，上下两个半测回构成一个测回。
6、如需观测多个测回时，为了消减度盘刻度不匀的误差，每个测回都要改变度盘的位置，即在照准起始方向时，改变度盘的安置读数。为使读数在圆周及测微器上均匀分布，如用DJ2级仪器作精密测角时，则各测回起始方向的安置读数依下式计算：
R=180°(i—1)/n＋10″(i—1) ＋600″(i—1/2)/n。
式中n—总测回数；。
i—该测回序数；。
每次读数后，应及时记入手簿，手簿的格式见公司下发《经纬仪测量记录簿》。
数据整理：表中4、7两栏横线上下分别为盘左、盘右的两次测微器读数。5、8两栏为两次读数的平均值。第9栏为同一方向上盘左盘右读数之差，名为2c，意思是二倍的照准差，它是由于视线不垂直于横轴的误差引起的，因为盘左、盘右照准同一目标时的读数相关180°，所以2c=L—(R—180°)。第10栏是盘左盘右的平均值，在取平均值时，也是盘右读数减去180°后再与盘左读数平均。起始方向经过了两次照准，要取两次结果的平均值作为结果。从各个方向的盘左盘右平均值中减去起始方向两次结果的平均值，即得各个方向的方向值。
为避免错误及保证测角的精度，对各项操作都规定了限差。
仪器 型号光学测微器两次重合读数之差半测回归零差各测回同方向2c值互差各测回同一方向值互差。
DJ23″8″13″10″。
DJ6 18″ 24″。
二、竖直角观测(略)。
第四节 经纬仪的检验与校正。
1、经纬仪主要部件定义及相互关系。
2、经纬仪的检验与校正。