Угловые измерения являются одним из основных элементов при производстве геодезических работ.
Пусть ABC (рисунок 23) угол на местности, стороны которого не лежат в горизонтальной плоскости. Горизонтальной проекцией этого угла будет угол abc=, полученный проектированием сторон ВА и ВС на горизонтальную плоскость MN.
Следовательно, горизонтальный угол— это линейный угол, являющийся мерой двугранного угла, образованного вертикальными плоскостями А'аЬВ' и С'сЬВ', проходящими соответственно через стороны ВА и ВС данного угла. Мерой того же двугранного угла будет являться любой другой линейный угол, например, а'Ь'с', вершина которого находится на ребре двугранного угла В'Ь, а стороны в горизонтальной плоскости. Поэтому горизонтальный угол βможно измерить с помощью круга, разделенного на градусы и доли градуса, плоскость которого горизонтальна, а центрсовмещен с ребром В'Ь двугранного угла. Если деления на круге оцифрованы по ходу часовой стрелки, то угол β можно определить как разность отсчетов по кругу в точках а' и с', т. е.
Рисунок 23 - Принцип измерения горизонтального угла
β = а'- с'. Такой кругназывается угломерным кругом. Круговая шкала,
нанесенная на этот круг, называется лимбом. Для того, чтобы отметить на лимбе точки а' и с' необходимо иметь вертикальную плоскость, вращающуюся в центре лимба вокруг вертикальной оси ЬВ'. Такая плоскость называется визирной плоскостью и осуществляется с помощью зрительной трубы. Зрительная труба соединяется с кругом, который вращается в плоскости лимба вокруг оси ЬВ'. Этот круг называется алидадой. На алидаде имеется отсчетное устройство. Для приведения плоскости лимба в горизонтальное положение служат три подъемных винта и уровень. Закрепление вращающихся частей лимба, алидады и трубы проводится с помощью закрепительных винтов. Точная наводка трубы на предмет выполняется наводящими винтами. Для измерения вертикальных углов служит вертикальный круг, расположенный сбоку от трубы. Прибор, используемый для измерения горизонтальных и вертикальных углов называется теодолитом. При измерении углов теодолит с помощью станового винта прикрепляется к штативу, представляющему собой треногу с металлической головкой. Для центрирования теодолита, т. е. для установки централимба над вершиной измеряемого угла, служит отвес.
В настоящее время используются оптические теодолиты со стеклянными угломерными кругами. Особенностью этих теодолитов является наличие оптической системы, передающей изображение делений лимба и отсчетных устройств в поле зрения микроскопа, расположенного рядом с окуляром зрительной трубы.
Согласно ГОСТу 10529—86 оптические теодолиты по точности делятся на высокоточныеТ1,точныеТ2,Т5 и технические Т15, ТЗО, 2Т30. Число, входящее в шифр теодолита, показывает среднюю квадратическую ошибку измерения горизонтального угла одним приемом в секундах.