1 第三章 精密光学经纬仪及水平角观测 [本章提要] 在工程控制测量和精密工程测量中，角度测量主要使用精密光学经纬仪。我国光学经纬仪的精度系列分为 J07，J1，J2，J6等规格。本章主要介绍 J2级以上精密光学经纬仪的基本构造和仪器检验，应用精密光学经纬仪完成一个测站上的水平角观测并获得正确观测值的方法及测站平差。 §3.1 经纬仪的基本结构 经纬仪既然是测量角度的工具，它的结构必须与水平角和垂直角的基本定义相适应，为此，首先了解什么是水平角和垂直角，以便认识经纬仪的基本结构及各部件的相互关系。 3 .1 .1 水平角和垂直角 1. 水平角 如图 3-1，A、P1、P2 为地面上的三个控制点。A 为测站点，P1、P2 为照准点。AV 为 A 点的铅垂线(重力方向线)，过 A 点作垂直于 AV 的平面 M。平面 M 称为水平面。铅垂线 AV 与视准线 AP1、AP2 分别构成两个垂直面 Q1、Q2，两个垂直面 Q1、Q2 与水平面的交线分别为Aq1、Aq2。Aq1、Aq2 分别叫做视准线 AP1、AP2 的水平视线。两水平视线 Aq1、Aq2 的夹角(即Q1、Q2 两垂直面的二面角)称为测站点 A 观测目标 P1、P2 的水平角。 可见，水平角不是两条视准线间的夹角，而是两条视准线在水平面上投影线的夹角，就 是说，水平角是在水平面上度量的。 水平角在360~0范围内按顺时针方向量取。 图 3-1 水平角和垂直角 2 2 . 垂直角 如图3 -1 ，视准线AP1 与其水平视线Aq1 的夹角称为A 点照准P1 点的垂直角。同样，视准线AP2 与其水平视线Aq2 的夹角为A 点对P2 点的垂直角。所以，垂直角是视准线与其相应的水平视线的夹角，通常以 表示。 垂直角是在垂直面上度量的。水平视线以上为正(如图中的1 )，水平视线以下为负(如 图中的2 )。 视准线AP1、AP2 与铅垂线AV 的夹角Z1、Z2：分别称为AP1、AP2 的天顶距。由图可见某一照准点的天顶距与垂直角有如下关系： Z9 0 （3 -1 ） 3 .1 .2 经纬仪的基本结构 由上可知，要获得水平角和垂直角的正确值，必须正确的确定出视准线、铅垂线以及水 平面和垂直面。因此经纬仪的基本结构必须能构成这些面、线，并保持正确关系。 图3 -2 表示经纬仪的基本结构。 图3 -2 经纬仪的基本结构 经纬仪的主要部件有： 望远镜——构成视准轴，在照准目标时形成视准线，以便精确照准目标。 照准部水准器——用来指示垂直轴的垂直状态，以形成水平面和垂直面。 垂直轴—...
