任務2-3方向觀測法

1、任務2-3方向觀測法測量水平角任務2-3 方向觀測法測量水平角一、方向觀測法測角1.什么是方向觀測法如圖2-24所示，若測站上有5個待測方向：A、B、C、D、E，選擇其中的一個方向（如A）作為起始方向（亦稱零方向），在盤左位置，從起始方向A開始，按順時針方向依次照準A、B、C、D、E，并讀取度盤讀數，稱為上半測回；然后縱轉望遠鏡，在盤右位置按逆時針方向旋轉照準部，從最后一個方向E開始，依次照準E、D、C、B、A并讀數，稱為下半測回。上下半測回稱為一測回。這種觀測方法就叫做方向觀測法。圖 2-24 方向觀測法如果在上半測回照準最后一個方向E之后繼續(xù)按順時針方向旋轉照準部，重新照準零方向A并讀數；

2、下半測回也從零方向A開始，依次照準A、E、D、C、B、A，并進行讀數。這樣，在每半測回中，都從零方向開始照準部旋轉一整周，再閉合到零方向上的操作，就叫“歸零”。通常把這種“歸零”的方向觀測法稱為全圓方向法。習慣上把方向觀測法和全圓方向法統(tǒng)稱為方向觀測法。當觀測方向多于3個時，采用全圓方向法。“歸零”的作用是當應觀測的方向較多時，半測回的觀測時間也較長，這樣在半測回中很難保持儀器底座及儀器本身不發(fā)生變動。由于“歸零”，便可以從零方向的兩次方向值之差（即歸零差）的大小，判明這種變動對觀測精度影響的程度及觀測結果是否可以采用。采用方向觀測法時，選擇理想的方向作為零方向是最重要的。如果零方向選擇的不理

3、想，不僅是觀測工作無法順利進行，而且還會影響方向值的精度。選擇的零方向應滿足以下的條件：第一，邊長適中。就是說，與本點其他方向比較，其邊長既不是太長，又不是最短。第二，成像清晰，零方向目標的背景最好是天空。若本點所有目標的背景均不是天空時，可選擇背景為遠山的目標作為零方向。另外，零方向的相位差影響要小。第三，視線超越或旁離障礙物較遠，不易受水平折光影響，視線最好從覘標的兩櫓柱中間通過。有些方向雖能滿足上述要求，但經常處在云霧中，也不宜選作零方向。(j-1)+4(j-1)+(j-1)+10(j-1)+2.觀測方法1）觀測度盤表為了減弱度盤和測微盤分劃誤差影響，應在開始觀測前編出觀測度盤表。零方向

4、各測回度盤位置按下列公式計算。（1） 0.7 、1型儀器（2-16）（2）2型儀器（2-17）式中： m測回數；j測回序號（ j=1，2，3， ）。 120 m1 (j - ) 2 180o m 600 m1 (j - ) 2 180om采用方向觀測法時，可根據測站點的等級和儀器類型，按式（2-16）或式（2-17）編制各測回零方向的度盤和測微器位置。2型儀器各測回度盤表如下表所示。四 等6 00005030123060241090355012047301505910等級測回數V三 等10 0003018113036223054333072443090553010906301271730145

5、283016339302）一測回操作程序（1）安置、整置好儀器后，進行盤左觀測。將儀器照準零方向標的，按觀測度盤表配置水平度盤和測微器（電子儀器不需要進行測微器讀數）。（2）按順時針方向旋轉照準部1周2周后，精確照準零方向標的，讀取水平度盤和測微器（電子儀器不需要進行測微器讀數）讀數（讀數時重合對徑分劃線兩次）。（3）順時針方向旋轉照準部，依次精確照準2，3，4，n方向標的，最后閉合至零方向(當觀測的方向數小于3時，可以不“歸零”)，按上述（2）方法依次進行讀數，完成上半測回觀測。（4）縱轉望遠鏡，進行盤右觀測。按逆時針方向旋轉照準部1周2周后，精確照準零方向，讀數。（5）逆時針旋轉照準部，按

6、上半測回相反的觀測順序依次精確照準n，3，2，1方向標的，并按（2）款讀數方法進行讀數，完成下半測回觀測工作。（6）以上操作為一測回。通常工程測量規(guī)范規(guī)定四等導線測量2型儀器需要觀測6個測回。方向觀測法觀測水平角(盤左）CA左左BD測站點Od左c左零方向歸零 對中方向觀測法觀測水平CA左左BD測站點Od左c左零方向角(盤右）歸零對中3）觀測手簿的記錄與計算如表2-9所示，是使用J2型經緯儀進行四等方向觀測一測回的手簿記錄、計算示例。因為觀測順序是：上半測回為l，2，3，4，1，下半測回為1，4，3，2，1，所以手簿“讀數”欄中兩個半測回的記錄也必須與之相應，即上半測回由上往下，下半測回由下往上

7、記錄。每照準一次，重合讀數兩次，取兩次測微盤讀數之平均值作為這次照準的秒讀數。再取盤左盤右觀測的平均值。然后將各方向的觀測值減去1號方向觀測的平均值，即可得到歸零之后的方向值。具體見表2-93.觀測結果的選擇1）觀測限差觀測結果中，有一些數值在理論上應該滿足一定的關系。例如，同一個方向各測回的方向值應相同；歸零差應相等。由于各種誤差的影響，實際上是不可能的。為了保證觀測結果的精度，利用它們理論上存在的關系，通過大量的實踐驗證，對其差異規(guī)定出一定的界限，稱為限差。在作業(yè)中用這些限差檢核觀測質量，決定成果的取舍。在限差以內的成果，認為合格；超限成果則不合格，應舍去重新觀測。方向觀測法的限差要求見表

8、2-10。2）觀測結果的取舍觀測結果因超出限差規(guī)定而重新觀測的完整測回，稱為重測。重測應在基本測回全部完成之后進行，以便對成果綜合分析、比較，正確的判定原因之后再進行重測。為了保證觀測成果質量，凡是超限成果都必須重測。但超限的具體情況比較復雜，究竟應該重測哪個，要根據觀測的實際情況，仔細地分析，合理地確定其取舍。重測、補測應遵循下列有關規(guī)定。（1）凡因對錯度盤、測錯方向、上半測回歸零差超限、讀記錯誤和中途發(fā)現(xiàn)觀測條件不佳等原因放棄的非完整測回，再進行的觀測通稱為補測。補測可隨時進行。（2）采用方向觀測法時，在1份成果中，基本測回重測的“方向測回數”超過“方向測回總數”的三分之一時，應重測整份成

9、果。重測數的計算：在基本測回觀測結果中，重測1個方向算作1個方向測回；一測回中有2個方向重測，算作2個方向測回。1份成果的“方向測回總數”(按基本測回計算)等于方向數減1乘以測回數，即(n一1)m。（3）一測回中，若重測的方向數超過本測回全部方向數的三分之一，該測回全部重測。觀測3個方向時，即使有1個方向超限，也應將該測回重測。計算重測數時，仍按超限方向數計算。（4）當某一方向的觀測結果因測回互差超限，經重測仍不合限時，要在分析原因后再重測，以避免不合理的多余重測。（5）進行重測時，只聯(lián)測零方向。（6）基本測回的結果與其重測結果，一律記在手簿上。每一測回只采用一個合限結果。（7）零方向超限，全

10、測回重測。（8）中途放棄的方向，最后應補測。放棄方向數不超過全部方向數的三分之一。（9）因三角形閉合差、極調節(jié)、基線條件和方位角條件閉合差超限而重測時，應重測整份成果。4測站平差在一份成果中，各個方向均觀測了若干個測回，同一方向在各測回中的觀測值雖然都是合限的。但因受各種誤差的影響，彼此間存在差別，不可能相等，因此就要按照一定的方法，由同方向各測回的觀測值求出該方向的最可靠的方向值(又叫平差值)，作為該方向的觀測結果，這就叫測站平差。這里所介紹的測站平差，是用算術中數的方法，求出各個方向的平差方向值。即：某一方向的平均方向值=（2-18）該方向各測回觀測值之和測回數5、方向觀測法的特點及其應用

11、范圍方向觀測法有很多優(yōu)點，例如，觀測程序和測站平差簡單，有規(guī)律；工作量較??；方向數不多時，可以有效的減弱各種誤差的影響等。在邊長較短，精度要求不高時，是一種好方法。但邊較長，精度要求又很高時(如一等三角測量)，方向觀測法就不適用了。因為觀測長邊時，要求所有的目標成像都同時清晰、穩(wěn)定是很困難的。為了等候各個目標的成像清晰、穩(wěn)定，往往要浪費很多時間。另外，由于一測回照準的目標較多，每一測回觀測時間必然較長，這樣，由各種外界條件引起的誤差影響將會加劇，很難達到更高的精度要求。所以，相關測量規(guī)范規(guī)定，方向觀測法主要用于三、四等水平角觀測。進行二等水平角觀測時，若觀測方向數少于7個，也可采用此法。順便指

12、出，按方向法觀測時，若測站方向數超過7個，應進行分組方向觀測。由于現(xiàn)在已基本不布設三角網，本課程略去分組觀測的內容。二、技能訓練方向觀測法進行角度測量1.實訓目的（1）掌握使用精密測角儀器按方向觀測法進行角度觀測的的操作程序及計算方法；（2）掌握方向觀測法的各項限差要求。2.實訓任務與要求（1）預習好方向觀測法的觀測程序。（2）弄清方向觀測法記錄表格的記錄方法。（3）在學校實訓場地選擇4個滿足要求的觀測方向，用2級全站儀或電子經緯儀進行方向觀測法進行觀測，每人至少測12個合格測回，全組完成一套6個測回合格成果。（4）各項限差要求見表2-10。（5）對不合格的成果返工重測?！緦嵱?-2】4.實習

13、內容1）4個方向的方向觀測法觀測（1）在測站上，選定遠處的四個方向為觀測目標，并確定距離適中，通視良好，成像清晰的某一方向作為零方向。安置儀器后，將儀器照準零方向目標，按觀測度盤表（見表2-9）配置好度盤。（2）順時針方向旋轉照準部12周后，精確照準零方向，進行重復照準兩次，并讀二次數。（3）順時針方向旋轉照準部，精確照準2方向目標，按（2）進行讀數：繼續(xù)順時針方向旋轉照準部依次進行3、4方向的觀測，最后閉合至零方向，再觀測零方向（當觀測方向數3時，可不必歸零方向），完成上半測回的操作。（4）縱轉望遠鏡，逆時針方向旋轉12周，精確照準零方向，按（3）方法進行讀數。（5）逆時針方向旋轉照準部，按上半測回觀測