角度测量实习报告

一、目的与要求

1．了解DJ6型光学经纬仪各主要部件的名称和作用。

2．练习经纬仪对中、整平、瞄准和读数的方法，掌握基本操作要领。

3．要求对中误差小于3mm，整平误差小于一格。

4．掌握测回法观测水平角的观测顺序、记录和计算方法。上、下半测回角值互差不超过±40″。

二、时间、地点

20##年4月27日    南京工业大学地坤楼前

三、实验仪器和工具

Dj6光学经纬仪1台 记录板1块 ， 测钎2根

四、实验内容

①．角度测量的原理及相关基本概念

（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。如下图

为了测定水平角β，那么可设想在过角顶B点上方安置一个水平度盘，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

β＝右目标读数m－左目标读数n

水平角值为0～360°。

（二）竖直角的测量原理

竖直角概念：测站点到目标点的视线与水平线间的夹角，用α表示。如书图3－2：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，范围为0°～－90°。

为了测定竖直角，那我们同测水平角类似，在A点安置一个竖直度盘，同样是带有刻划和注记。这个竖直度盘随着望远镜上下转动，瞄准目标后则有一个读数，那此读数就为竖直角。

②．DJ₆型光学经纬仪及使用

使用方法

（一）安置经纬仪 在测量角度以前，首先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、整平两项。

　　1．对中   【对中的目的是是仪器的中心与测站点（标志中心）处于同一铅垂线上】

　　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，将仪器与三脚架固连在一起，然后即可精确对中。

　    2．整平   【整平的目的是使仪器数轴在铅垂位置，水平度盘处于水平位置】

　　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，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。

3．瞄准

水平角观测时，应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。

竖直角观测时，应用中横丝照准目标顶部或某一预定部位。

4．读数

读数时，打开并转动反光镜，使读数窗内亮度适中，调节读数显微镜的目镜，使度盘和分微尺分划线清晰，然后，“度”可从分微尺中的度盘分划线上的注字直接读得，“分”则用度盘分划线作为指标，在分微尺中直接读出， 并估读至0.1′，两者相加，即得度盘读数。

③．水平角和竖直角的观测

一．水平角观测

一）测回法测水平角

　　当所测的角度只有两个方向时，通常都用测回法观测。如下图所示，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(竖盘在望远镜视线方向的左侧时称盘左)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。

　　(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。盘左所得角值即为：。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。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，则盘右所得角值。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，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。

水平角测量记录表

小组号：14                          观测者：  钱强 朱莉丽 黄伟骏        记录者：瞿凯

∑f=180°00′15″    误差15″＜ 69″

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。如果右方向读数小于左方向读数，则应先加360°后再减，所以测得的是哪个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。

二）方向观测法测水平角

　　当在一个测站上需观测多个方向时，宜采用这种方法，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。

如图所示，

　　(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。在每次照准时，都用测微器读取两次读数。以上称为上半测回。

　　(5) 倒转望远镜改为盘右，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。

　　每次读数后，应及时记入手簿。手簿的格式见实习手簿。

数据整理：  

平均值=[L+（R+-180°）]/2，

二．竖直角观测

一）竖盘的构造

为测竖直角而设置的竖直度盘(简称竖盘)固定安置于望远镜旋转轴(横轴)的一端，其刻划中心与横轴的旋转中心重合。所以在望远镜作竖直方向旋转时，度盘也随之转动。另外有一个固定的竖盘指标，以指示竖盘转动在不同位置时的读数，这与水平度盘是不同的。

竖直度盘的刻划也是在全圆周上刻为360°，但注字的方式有顺时针及逆时针两种。通常在望远镜方向上注以0°及180°，如下图所示。在视线水平时，指标所指的读数为90°或270°。竖盘读数也是通过一系列光学组件传至读数显微镜内读取。

(a)                 (b)

对竖盘指标的要求，是始终能够读出与竖盘刻划中心在同一铅垂线上的竖盘读数。为了满足这个要求，它有两种构造形式：一种是借助于与指标固连的水准器的指示，使其处于正确位置，在早期的仪器都属此类；另一种是借助于自动补偿器，使其在仪器整平后，自动处于正确位置。

二）竖直角的观测方法

由竖直角的定义已知，它是倾斜视线与在同一铅垂面内的水平视线所夹的角度。由于水平视线的读数是固定的，所以只要读出倾斜视线的竖盘读数，即可求算出竖直角值。但为了消除仪器误差的影响，同样需要用盘左、盘右观测。其具体观测步骤为：

1. 在测站上安置仪器，对中，整平。

2. 以盘左照准目标，如果是指标带水准器的仪器，必须用指标微动螺旋使水准器气泡居中，然后读取竖盘读数L，这称为上半测回。

3. 将望远镜倒转，以盘右用同样方法照准同一目标，使指标水准器气泡居中后，读取竖盘读数R，这称为下半测回。

如果用指标带补偿器的仪器，在照准目标后即可直接读取竖盘读数。根据需要可测多个测回。

三）竖直角的计算

竖直角的计算方法，因竖盘刻划的方式不同而异。但现在已逐渐统一为全圆分度，顺时针增加注字，且在视线水平时的竖盘读数为90°。现以这种刻划方式的竖盘为例，说明竖直角的计算方法、如遇其他方式的刻划，可以根据同样的方法推导其计算公式。

，当在盘左位置且视线水平时，竖盘的读数为90°(图中(a))，如照准高处一点A(图中(b))，则视线向上倾斜，得读数L。按前述的规定，竖直角应为“＋”值，所以盘左时的竖直角应为：

　

当在盘右位置且视线水平时，竖盘读数为270°(图中(c))，在照准高处的同一点A时(图中(d))，得读数R。则竖直角应为：

取盘左、盘右的平均值，即为一个测回的竖直角值，即

四）竖盘指标差

如果指标不位于过竖盘刻划中心的铅垂线上，如上图所示，视线水平时的读数不90°或270°，而相差x，这样用一个盘位测得的竖直角值，即含有误差x，这个误差称为竖盘指标差。为求得正确角值，需加入指标差改正。即：

    　　　　　　　　　　　　　(3－1)

  　　　　　　　　　　　　　(3－2)

解上两式可得：

　　　　　　　　　　　　　(3－3)

　　　　　　　　　　　　　(3－4)

从(3－3)式可以看出，取盘左、盘右结果的平均值时，指标差x的影响已自然消除。将(3－1)减去(3－2)式，可得：

　　　　　　　　　　　　(3－5)

即利用盘左、盘右照准同一目标的读数，可按上式直接求算指标差x。如果x为正值，说明视线水平时的读数大于90°或270°，如果为负值，则情况相反。

在竖直角测量中，常常用指标差来检验观测的质量，即在观测的不同测回中或不同的目标时，指标差的较差应不超过规定的限值

④．实习体会

1．培养我们团结协作、吃苦耐劳的精神，提高组织计划与组织管理的能力；

2．加强理论与实践的结合，进一步地消化理论，提高测量在相应专业中的应用能力；

3．提高我们对仪器的操作技能，提高观测速度

4．树立执行《规范》意识，提高地形图测绘和工程测设的能力，提高数据处理的基本能力及对测量成果、资料的管理能力；

5．提高技术总结报告或实习报告的基本编写能力；

6．锻炼和提高我们分析问题、解决问题的实际能力，为后期的专业课程作好铺垫等。

对于我个人而言，首先通过亲自操作，让我发现我在平时学习中存在的很多知识漏洞。课本上介绍仪器使用的知识都比较抽象，到了真正实践中的时候，我们未能很好把书本知识应用到实践中，还需要老师再次进行指导。在近距离的接触这些实物，能我更牢固的掌握相关的知识点;也能令我提高对仪器的操作的熟练、精准程度(比如能够迅速对中整平)。

其次，通过这次实习，有利于培养我做事严谨、认真、不畏艰难困苦的作风。不论是对中整平时的重复精确瞄准还是在放样计算时反复检验计算数据(以确保放样时的原数据正确)，每个步骤都尽量做到脚踏实地、一丝不苟，使误差尽可能的减小，及时发现错误及时检查;正确面对困难，学会静下来耐心的思考分析问题，能够独立借助书本找出解决途径。做事要又负责的态度，若因为自己而造成了错误要主动承担并积极补救。

第三，通过实习对培养我们团队协作精神有促进作用。它增进了同学们之间的交流和团结，互帮互补，分工合作，共同面对、解决困难，共同寻求如何更快更好地完成任务的方法，提高小组工作效率，确保进度的完成。

第二篇：井下角度测量实习报告

实验六 井下角度测量

一、 实验目的

井下平面控制测量是标定井下巷道掘进方向和测绘各种矿 图的基础。井下角度测量是井下导线测量的基础，要求学生在井下特定环境条件下进行角度测量操作。

二、实验原理

? 井下导线的等级

根据规定，井下平面控制分为基本控制导线和采区控制导线 两级。基本控制导线精度较高，是井下的首级平面控制。采区控制导线的精度较低，是井下的加密控制。

? 井下导线的类型

井下导线布设在巷道中，收到巷道掘进和开拓方式的限制，大多成支导线形式。但当已掘巷道增多时，也可以形成闭合导线或导线网。由于井下测量的某些特点，还可形成交叉闭合导线，无定向导线，方向附和导线。

? 井下导线点的设置

井下导线点按其使用的时间长短分为永久点和临时点。临时 点通常要保存1~3年；永久点则保存时间更长些。

井下与地面不同的是，大多数测点设在巷道顶板上。这是因为测点在顶板上具有易寻找、不易被人员和车辆破坏等优点。永久点应以坚固耐用和使用方便为原则。导线点应该统一编号。

? 测量角度

本次实验采用侧回法测角，其测量步骤是：

? 正镜瞄准后视点A，度盘配0°附近，取读书a1；

? 顺时针方向旋转照准部瞄准前视点B并取读书b1,，得上 半侧回角值βl=bl – al；

? 倒镜先瞄准前视点B取读数br；

? 逆时针旋转照准部瞄准后视点并取读书ar，得下半测回角值 βr=br – ar。

取上下两个半侧回的平均值即为一侧回角值。

表06-02 井下经纬仪导线 水平角观测仪器和作业要求

三、 实验内容与要求

实验场地：学校人防巷道内。 每位同学观测一个测站。 四、具体安排 时间； 分组；

仪器：J2经纬仪一套，记录板一块，水准测量记录本。 五、注意事项

1.保证仪器安全； 2.全组同学精密组织；

3.实验前认真复习有关内容。 实验数据及测站计算： 第一测回：

第二测回：