角度测量是测绘技能中最基本的操作内容之一，必须人人都掌握。角度测量分为两种：一种是水平角测量，一种是竖直角测量，两者应用领域不同，但是测量方法大同小异，使用的仪器相同。今天我们主讲水平角测量。

第一部分：普及水平角测量过程中涉及到的专业名词。

1.水平角：测站点至两目标的方向线在水平面上投影的二面角，一般按照顺时针方向量取，角度取值范围：0°~ 360°。

2.左角（HL）/右角（HR）：导线测量时，若所测的角度位于前进方向的左侧则采用左角模式测量，如果位于前进方向的右侧则采用右角模式测量。左角和右角的选择与测量的水平角大小无关，只需保持测量过程使用同一种即可，无需切换。

3.盘左（Ⅰ）/盘右（Ⅱ）：这里的盘指的是竖直度盘，盘左指的是望远镜在竖盘的左侧，盘右指的是望远镜在竖盘的右侧。但是现在的全站仪一般看不到竖盘的位置，大家可以这样判断：目镜在中心线轴的左侧为盘左，目镜在中心线轴的右侧为盘右；又或者观测时，目镜和管水准器在同一侧的是盘左，不在同一侧的是盘右。（经纬仪比较好辨认，有圆盘凸起的那个部分就是竖直度盘的位置）

4.测回：一测回分为上半测回和下半测回，上半测回是顺时针旋转测量，下半测回是逆时针旋转测量，两个半测回测得的同一个方向线上的读数相差180°，以此可以作为检核测量是否合格的依据。

5.2C值：盘左读数与盘右读数之差，也称为两倍照准差，用于评估测量精度和经纬仪/全站仪的质量。2C=L-（R±180°）

第二部分：介绍测量水平角的仪器：全站仪、光学/电子经纬仪。

全站仪

光学经纬仪

第三部分：水平角测量的方法：测回法和方向观测法（全圆观测法）

测回法适合测量一个角使用，方向观测法适合测量两个或两个以上角度时使用。其中两个角测量时不需要进行归零观测，三个或三个以上需要进行归零观测。


一、测回法（以全站仪为例）

总体测量顺序：A→B→B→A，具体步骤如下：

第一步：全站仪组装完成后在O点处对中、整平（具体操作见上一篇文章）；

第二步：整平后仪器一般会直接进入角度测量模式，或者按ANG（angle）键进入角度测量模式。先使仪器处于盘左位置，用望远镜瞄准A点中心（可以是测钎、棱镜或任意目标的中心位置），利用水平制动旋钮和水平微动旋钮瞄准A点中心后，按【置零】键，使得瞄准A方向的水平度盘读数为0°0′0″，或直接读数（La）也行，将读数记录在角度测量记录表内；

第三步：松开水平制动旋钮，顺时针旋转望远镜照准部，瞄准目标B点中心后制动，读取B方向的水平度盘读数（Lb），并记录在角度测量记录表内，此时完成了上半测回的测量；

第四步：旋转望远镜180°，将全站仪置于盘右位置，用望远镜瞄准B点中心后制动，读取B方向的水平度盘读数（Rb），并记录在角度测量记录表内；

第五步：松开水平制动旋钮，逆时针旋转照准部，瞄准目标A点中心后制动，读取A方向的水平度盘读数（Ra），并记录在角度测量记录表内，此时完成了下半测回的测量。

质量检查：

①盘左盘右测量的同一条边的水平度盘读数理论上相差180°，②上下半测回算出的水平角之差理论为0。实际两者都有一定的误差，在误差范围之内即可。

水平角计算：

上半测回水平角βL=Lb-La，下半测回水平角βR=Rb-Ra，一测回水平角β=（βL+βR）/2。如果半测回水平角值小于0，则加360°，水平角没有负数。

二、方向观测法

方向观测法也称全圆观测法，适用于在一个测站上观测两个以上的方向。


总体测量顺序：盘左：A→B→C→D→E→A，盘右A→E→D→C→B→A，具体步骤如下：

第一步：全站仪组装完成后在O点处对中、整平（具体操作见上一篇文章）；

第二步：整平后仪器一般会直接进入角度测量模式，或者按ANG（angle）键进入角度测量模式。先使仪器处于盘左位置，用望远镜瞄准A点中心（可以是测钎、棱镜或任意目标的中心位置），利用水平制动旋钮和水平微动旋钮瞄准A点中心附近处后按【置零】键，然后再瞄准A点，使得其水平角读数稍微大于0°，将其读数记录在角度测量记录表内；

第三步：松开水平制动旋钮，顺时针旋转照准部，瞄准目标B点中心后制动，读取B方向的水平度盘读数，并记录在角度测量记录表内；

第四步：重复第三步骤，依次瞄准C点、D点、E点，分别读取其水平度盘读数，并记录在角度测量记录表内；

第五步：为了校核，再次瞄准A点，读取水平角度数，该操作称为上半测回归零，即零方向A的两次读数之差的绝对值。如果归零差超限，应重测；

第六步：旋转望远镜180°，将仪器置于盘右位置，用望远镜逆时针依次瞄准A点、E点、D点、C点、B点中心后制动，分别读取其水平度盘读数，并记录在角度测量记录表内；

第七步：重复第五步骤，检验一下归零差是否超限，如符合要求，则本次测角完成。

质量检查：

按照规定，6″的仪器归零差（互差）不应大于±18″，即2C＜±18″，其中2C=盘左-（盘右±180°），两倍照准差，每个方向都需要满足，否则重测。

水平角计算：（可参照表格理解）

①计算两倍照准差2C值：盘左读数-（盘右读数±180°）；

例如+12=2′12″-（180°2′00″-180°）

②计算各方向的平均读数：{盘左读数+（盘右读数±180°）}/2；

例如：37°44′10″=（37°44′15″+（217°44′05″-180°））/2

③计算起始方向的平均读数：一测回中两次起始方向的平均读数的平均值；

例如：00°02′10″=（00°02′06″+00°02′13″）/2

④计算归零后的方向值：各方向的平均读数-起始方向的平均读数；

例如：150°12′37″=150°14′47″-00°02′10″

⑤计算各测回归零后方向值的平均值：各测回同一方向归零后方向值的平均值。

例如：110°26′52″=（110°26′48″+110°26′57″）/2


水平角观测记录表

注：

1.一般为了提高测量精度，需要测量n个测回，每个测回起始方向可按照（180°/n）的差值，进行水平度盘读数，例如要测量3个测回，则起始方向分别为0°00′00″、60°00′00″、120°00′00″。