第三章 角度測量(二)

1、第三章第三章 角度測量角度測量3.4 水平角測量3.5 豎直角測量3.4 水平角測量水平角測量v水平角的觀測方法一般根據(jù)目標(biāo)的多少而定常用的方法有測回法和方向觀測法。v測回法：適用于觀測由兩個(gè)目標(biāo)所構(gòu)成的單水平角。上半測回：下半測回：上、下半測回構(gòu)成一個(gè)測回。對于DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀，若上、下半測回角度之差不超過40時(shí)，則取上、下半測回水平角值的平均值該測回角值。為了提高觀測精度，常需觀測多個(gè)測回；為了減弱度盤分劃不均帶來的測角誤差，各測回應(yīng)均勻分配在度盤不同位置進(jìn)行觀測。若要觀測n個(gè)測回，則每測回起始方向讀數(shù)應(yīng)遞增180/n。各測回角值之差稱為“測回差”，應(yīng)不超過40。測回法測角的記錄和計(jì)算見下

2、表。測站測回豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值各測回平均角值備注O1左A0 02 1879 22 2479 22 1879 22 22B79 24 42右A180 02 2479 22 12B259 24 362左A90 02 2479 22 3679 22 27B169 25 00右A270 02 30 79 22 18B349 24 48測回法測量水平角實(shí)例測回法測量水平角實(shí)例3.4 水平角測量水平角測量v方向觀測法：當(dāng)一個(gè)測站上有三個(gè)或三個(gè)以上方向，需要觀測多個(gè)角度時(shí)，通常采用方向觀測法。v方向觀測法是以選定的起始方向（又稱零方向），依次觀測出其余各個(gè)相對于起始方向的方向值，則

3、任意兩個(gè)方向的方向值之差即為該兩方向線之間的水平角。若方向數(shù)超過三個(gè)，則須在每個(gè)半測回末尾再觀測一次零方向（稱歸零），兩次觀測零方向的讀數(shù)應(yīng)相等或差值不超過規(guī)定要求，其差值稱為“歸零差”。v方向觀測法的記錄計(jì)算歸零差的計(jì)算：v對起始目標(biāo)，分別計(jì)算盤左、盤右兩次瞄準(zhǔn)零方向的讀數(shù)差即為”歸零差“，歸零差應(yīng)滿足一定限差。兩倍視準(zhǔn)誤差2c的計(jì)算：v2c=盤左讀數(shù)-（盤右讀數(shù)180）各方向平均讀數(shù)的計(jì)算：v1/2盤左讀數(shù)+（盤右讀數(shù)180）歸零后方向值的計(jì)算：v將各方向的平均讀數(shù)分別減去起始目標(biāo)的平均讀數(shù)，即得歸零后的方向值。各測回歸零后平均方向值的計(jì)算v當(dāng)一個(gè)測站觀測兩個(gè)或兩個(gè)以上測回時(shí)，應(yīng)檢查同一方

4、向值各測回的互差，若檢查結(jié)果符合要求，取各測回同一方向歸零后的方向值的平均值作為最后該方向的讀數(shù)。水平角的計(jì)算v相鄰方向值之差，即為兩相信方向所夾的水平角。3.5 豎直角測量豎直角測量v豎直度盤構(gòu)造：豎盤、豎盤指標(biāo)、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋組成。v豎盤的注記形式：天頂式注記和高度式注記順時(shí)針注記和逆時(shí)針注記豎直角測量豎直角測量v豎直角觀測(盤左)豎直角測量豎直角測量v豎直角觀測(盤右)豎直角的計(jì)算公式豎直角的計(jì)算公式v對于同一目標(biāo),由于觀測中存在誤差，以及儀器本身和外界條件的影響，盤左、盤右所獲得的角值不完全相同，應(yīng)取盤左、盤右的平均值作為豎直角的結(jié)果，即：1/2(L+R)1/2

5、(R-L)-180v根據(jù)上述公式的推導(dǎo)，推廣到其他注記形式的豎盤，可得豎直角計(jì)算公式的通用判別法。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線往上仰，豎盤讀數(shù)逐漸增加，則豎直角的計(jì)算公式為：v瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)的讀數(shù)視線水平時(shí)的常數(shù)當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線往上仰，豎盤讀數(shù)逐漸減小，則豎直角的計(jì)算公式為：v視線水平時(shí)的常數(shù)瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)的讀數(shù)豎直角的觀測方法豎直角的觀測方法v安置儀器，判定豎直角的計(jì)算公式；v盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)，讀數(shù)，記錄；v盤右瞄準(zhǔn)目標(biāo)，讀數(shù)，記錄；v表格計(jì)算。v對于DJ6經(jīng)緯儀一般規(guī)定：同一測站上不同目標(biāo)的指標(biāo)差互差或同方向各測回指標(biāo)差互差，不應(yīng)超過25秒。v豎盤讀數(shù)指標(biāo)差定義：讀數(shù)時(shí)，豎盤讀數(shù)指標(biāo)往往是偏離正確位置，與正確位置相差一小

6、角度，該角值稱為豎盤指標(biāo)差。（+，）豎直角計(jì)算實(shí)例豎直角計(jì)算實(shí)例v豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零裝置觀測豎直角時(shí)，為使指標(biāo)處于正確位置，每次讀數(shù)都需將豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管的氣泡調(diào)至居中，這很不方便，所以有些光學(xué)經(jīng)緯儀采用豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零裝置，當(dāng)經(jīng)緯儀整平后，豎盤指標(biāo)自動(dòng)居于正確位置，這樣簡化了操作程序。常見的經(jīng)緯儀豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零補(bǔ)償裝置有懸透鏡、液體盒兩種。懸吊透鏡補(bǔ)償器是將讀數(shù)棱鏡懸掛在一個(gè)彈性擺上，依靠擺的重力和空氣阻尼盒的共同作用，能使彈性擺迅速處于靜止位置，當(dāng)儀器在一定范圍內(nèi)稍傾斜時(shí)，達(dá)到自動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪康?。練?xí)題練習(xí)題vP60,整理表3.7中豎直角觀測的記錄3.7 水平角測量誤差與注意事項(xiàng)水平角測量誤差與

7、注意事項(xiàng)3.7 水平角測量誤差與注意事項(xiàng)水平角測量誤差與注意事項(xiàng)v儀器誤差：由于儀器制造和加工不完善而引起的誤差v度盤分劃不均勻：采用變換度盤起始位置取平均值可以減弱此項(xiàng)誤差；v水平度盤中心和儀器豎軸不重合而引起的誤差（度盤偏心差）：通過盤左、盤右觀測求平均值的方法可消除此項(xiàng)誤差；由于儀器檢驗(yàn)、校正后的殘余誤差v視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸：可采取盤左、盤右取平均值的方法消除誤差；v橫軸不垂直于豎軸：可采取盤左、盤右取平均值的方法消除誤差；v儀器豎軸傾斜所引起的水平角測量誤差，無法采用一定的觀測方法來消除，因此，在經(jīng)緯儀使用之前應(yīng)嚴(yán)格檢校，確保水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸。v觀測誤差儀器對中誤差v經(jīng)過以上分析，儀

8、器對中誤差對水平角觀測的影響與下列因素有關(guān)：與偏心距e成正比，e愈大，愈大；與邊長成反比，邊愈短，誤差愈小。與水平角的大小有關(guān)，、 愈接近于90，誤差愈大。目標(biāo)偏心誤差(見下圖)v因照準(zhǔn)標(biāo)志沒有豎直，使照準(zhǔn)部和地面測站點(diǎn)不在同一鉛垂線上，將產(chǎn)生照準(zhǔn)點(diǎn)上的目標(biāo)偏心差。照準(zhǔn)誤差v照準(zhǔn)誤差與人眼的分辨能力和望遠(yuǎn)鏡的放大率以及目標(biāo)的形狀、顏色、亮度和清晰度等有關(guān)。但主要受望遠(yuǎn)鏡的放大率影響最大。讀數(shù)誤差：v讀數(shù)誤差與讀數(shù)設(shè)備、照明情況和觀測員的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，其中主要取決于讀數(shù)設(shè)備。DJ6型經(jīng)緯儀一般只能估讀到6,如果照明條件不好、操作不熟練、不仔細(xì)，讀數(shù)誤差可能超過6。整平誤差v因照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡不居中,將導(dǎo)致豎軸傾斜而引起的角度誤差，該項(xiàng)誤差不能通過正倒鏡觀測消除，豎軸傾斜對水平角的影響，和測站點(diǎn)到目標(biāo)的高差成正比，因此，在觀測過程中，尤其是在山區(qū)作業(yè)時(shí)，應(yīng)特別注意整平。v外界條件影響角度觀測是在自然界中進(jìn)行的，自然界中各種因素都會(huì)對觀測的精度產(chǎn)生影響。因此要選擇有利的觀測時(shí)間和避開不利的觀測條