測量學-方向觀測法測水平角和豎直角測量

實驗二方向觀測法測水平角和豎直角測量實驗目的掌握方向觀測法測水平角的方法。掌握豎直角測量的方法。弄清歸零、歸零差、歸零方向值、2c變化值的概念。在每個半測回中，起始方向首末兩次讀數(shù)之差（即歸零差）＜18"o同一方向值各測回互差＜24''實驗儀器經(jīng)緯儀1臺，三角架1個，記錄板1個，鉛筆1支。儀器介紹構(gòu)造正面背面

正面背面2.鍵盤功能與信息顯示、鍵盤功能與信息顯示3.1鍵盤符號與功能信息顯示窗口 第一（鍵上）功能符號操作鍵 第二（鍵下）功能符號一本儀器鍵盤具有一鍵雙重功能，一般情況下儀器執(zhí)行鍵上方所標示的第一（測角）功能，當按下1MODEI鍵后再按其余各鍵則執(zhí)行按鍵下方所標示的第二（測距）功能。占冬鍵?R/L顯示右旋匿旋水平角選擇鍵。連續(xù)按此鍵，兩CONS種角值交替顯示。CONS專項特種功能模式鍵。HOLDUZD鍵MEAS(?)HOLD水平角鎖定鍵。按此鍵兩次,水平角鎖定;再按一次則解除。MEAS測距鍵。按此鍵連續(xù)精確測距（電經(jīng)儀無效）。（?）在特種功能模式中按此鍵，顯示屏中的光標左移。0SET2.鍵盤功能與信息顯示、鍵盤功能與信息顯示3.1鍵盤符號與功能信息顯示窗口 第一（鍵上）功能符號操作鍵 第二（鍵下）功能符號一本儀器鍵盤具有一鍵雙重功能，一般情況下儀器執(zhí)行鍵上方所標示的第一（測角）功能，當按下1MODEI鍵后再按其余各鍵則執(zhí)行按鍵下方所標示的第二（測距）功能。占冬鍵?R/L顯示右旋匿旋水平角選擇鍵。連續(xù)按此鍵，兩CONS種角值交替顯示。CONS專項特種功能模式鍵。HOLDUZD鍵MEAS(?)HOLD水平角鎖定鍵。按此鍵兩次,水平角鎖定;再按一次則解除。MEAS測距鍵。按此鍵連續(xù)精確測距（電經(jīng)儀無效）。（?）在特種功能模式中按此鍵，顯示屏中的光標左移。0SETUZD鍵TRK(?)OSETTRK(?)水平角置零鍵。按此鍵兩次,水平角置零。跟蹤測距鍵。按此鍵每秒跟蹤測距一次,精度至0.01m（電經(jīng)儀無效）。在特種功能模式中按此鍵，顯示屏中的光標右移。MODE鍵鍵REC豎直角和斜率百分比顯示轉(zhuǎn)換鍵。連續(xù)按鍵交替顯示。在測距模式狀態(tài)時，連續(xù)按此鍵則交替顯示斜距（匕I）、平距（4）、高差（4）?增量鍵。在特種功能模式中按此鍵，顯示屏中的光標可上下移動或數(shù)字向上增加。一MODE測角、測距模式轉(zhuǎn)換鍵。連續(xù)按鍵，儀器交替進人一種模式，分別執(zhí)行鍵上或下標示的功能。減量鍵。在特種功能模式中按此鍵，顯示屏中的光標可下上移動或數(shù)字向下減少。V%REC望遠鏡十字絲和顯示屏照明鍵。按鍵一次開燈照明；再按則關(guān)（若不按鍵，I。秒后自動煽滅）。記錄鍵。令電子手簿執(zhí)行記錄。PWR&

■■鍵PWR電源開關(guān)鍵。按鍵開機；按鍵大于2秒則關(guān)機。液晶顯示屏采用線條式液晶，常用符號全部顯示時其位置如圖所示：V囊直角%斜率百分比HV囊直角%斜率百分比H水平角G角度單位：格（Gon）（角度單位采用HR右旋（順時針）水平角度及梧位時誤N2無符少『?。〩L左旋（逆時針）水平角m距離單位：米斜距ft距離單位：英尺A平距一■.BAT電池電量 ,4高差(注：其余符號在本儀器中未采禹。）HRL0.0.D.G.U.U.U.U.BAT測量前的準備儀器的安置、對中與整平安置三腳架和儀器⑴選擇堅固地面放置腳架之三腳，架設腳架頭至適當高度，以方便觀測操作。⑵將垂球掛在三腳架的掛鉤上，使腳架頭盡量水平地移動腳架位置并讓垂球粗略對準地面測量中心，然后將腳尖插入地面使其穩(wěn)固。⑶檢查腳架各固定螺絲固緊后，將儀器置于腳架頭上并用中心聯(lián)接螺絲聯(lián)結(jié)固定。使用光學對中器對中⑴調(diào)整儀器三個腳螺旋使圓水準器氣泡居中。通過對中器目鏡觀察，調(diào)整目鏡環(huán)，使對中分劃標記清晰。⑵調(diào)整對中器的調(diào)焦手輪，直至地面測量標志中心清晰并與對中分劃標記在同一成像平面內(nèi)。⑶松開腳架中心螺絲（松至儀器能移動即可），通過光學對中器觀察地面標志，小心地平移儀器（勿旋轉(zhuǎn)），直到對中十字絲（或圓點）中心與地面標志中心重合。⑷再調(diào)整腳螺旋，使圓水準器的氣泡居中。⑸再通過光學對中器，觀察在面標志中心是否與對中器中心重合，否則重復（3）和（4）操作，直至重合為止。⑹確認儀器對中后，將中心螺絲旋緊固定好儀器。? 儀器對中后不要再碰三腳架的三個腳，以免破壞其位置。用長水準器精確整平儀器⑴旋轉(zhuǎn)儀器照準部讓長水準器與任意兩個腳螺旋連線平行，調(diào)整這兩個腳螺旋，使長水準器氣泡居中。調(diào)整兩個腳螺旋時，旋轉(zhuǎn)方向應相反（如圖）。⑵將照準部轉(zhuǎn)動90°，用另一腳螺旋使長水準器氣泡居中。⑶重復⑴和⑵，使長水準器在該兩個位置上氣泡都居中。⑷在⑴的位置將照準部轉(zhuǎn)動180°，如果氣泡居中并且照準部轉(zhuǎn)動至任何方向氣泡都居中，則長水準器安置正確且儀器已整平。?注意觀察腳螺旋的旋轉(zhuǎn)方向與氣泡移動方向的關(guān)系。??在⑷中，氣泡若不居中，應校正長水準器，請參閱后面（8.1）的校正方法。2望遠鏡目鏡調(diào)整和目標照準目鏡調(diào)整⑴取下望遠鏡鏡蓋。⑵將望遠鏡對準天空，通過望遠鏡觀察，調(diào)整目鏡環(huán)，使分劃板十字絲最清晰。?觀察目鏡時，眼睛應放松，以免產(chǎn)生視差和眼睛疲勞。當光亮度不足難以看清十字絲時，按照明鍵（歡^）照明。目標照準⑴用粗瞄準器的準星對準目標。⑵調(diào)整望遠鏡調(diào)焦手輪，直至看清目標。⑶旋緊水平與垂直制動手輪，微調(diào)兩微動手輪，將十字絲中心精確照準目標，只時眼睛左右上下輕微移動觀察，若目標與十字絲兩影像間有相對移位現(xiàn)象，則應該再微調(diào)望遠鏡調(diào)焦手輪，直至兩影像清晰且相對靜止時止。?對較近目標調(diào)焦時，順時針轉(zhuǎn)動調(diào)焦手輪。較遠目標則逆時針方向旋轉(zhuǎn)。?若⑶未調(diào)整好，則視差會歪曲目標與十字絲中心的關(guān)系，從而導致觀測誤差。?用微動手輪對目標作最后精確照準時，應保持手輪順時針方向旋轉(zhuǎn)。如果轉(zhuǎn)動過頭，最好返回再重新按順時針方向旋轉(zhuǎn)手輪進行照準。?即使不測豎直角，我們?nèi)越ㄗh盡量用十字絲中心位置照準目標。3打開或關(guān)閉電源按鍵式電源開關(guān)操作顯示按?。跴WR］鍵至顯示屏顯示全部符號，電源打開。2秒后顯示出水平角值，即可開始測量水平角。按［PWR］鍵大于2秒至顯示屏顯示OFF符號后松開，顯示內(nèi)容消失，電源關(guān)閉。艾|V口口口口口00nXGXiTP o f r*HlTTAjl門門門門門門門門81HRL□.□.口.療.身.口.口.以MtV 門匚匚「UU1 "CC*?J|□HR Uni(Lubat?開啟電源顯示的水平角為儀器內(nèi)存的原角值，若不需要此值時，可以“水平角置零”?若設置了“自動斷電”功能，30或10分鐘內(nèi)不進行任何操作，儀器會自動關(guān)閉電源并將水平角自動存儲起來。角度測量1盤左/盤右觀測“盤左”是指觀測者對著望遠鏡時豎盤在望遠鏡的左邊；“盤右”指的是觀測者對著望遠鏡目鏡時豎盤在望遠鏡的右邊（如圖所示）。取盤左和盤右讀數(shù)的平均數(shù)作為觀測值，可以有效地消除儀器相應的系統(tǒng)誤差對成果的影響。因此，在進行水平和豎直角觀測時，要在完成盤左觀測之后，中轉(zhuǎn)望遠鏡180°再完成盤右觀測。2水平角置“0”（OSET）將望遠鏡十字絲中心照準目標A后，按［0SET］鍵兩次，使水平角讀數(shù)為“0°00‘00〃”。顯示為“照準目標A顯示HR50°10'20〃一按兩次［0SET］鍵一顯示目標A方向為HR0°00‘00”?［0SET］鍵只對水平角有效。?除已鎖定［HOLD］鍵狀態(tài)外，任何時候水平角均可置“0”。若在操作過程中誤按［0SET］鍵盤，只要不按第二次就沒關(guān)系，當鳴響停止，便可繼續(xù)以后的操作。 3水平角與豎直角測量（HR、V或HL、V）（1） 設置水平角右旋與豎直角天頂為0測量方式（HR.V）。順時針方向轉(zhuǎn)動照準部（HR），以十字絲中心照準目標人，按兩次［0SET］鍵，目標A的水平角度設置為0°00'00〃，作為水平角起算的零方向。照準目標A時的具體步驟及顯示為： ...v93°2030”按兩.V93°2030"-A方向豎直角（天頂距）值HR10。50'40"—1。祠鍵fHR0。00'00"-A方向水平角已置“0”順時針方向轉(zhuǎn)動照準部（HR），以十字絲中心照準目標B時顯示為:V91°05'10”——b方向豎直角（天頂距）值HR50°10'20"—AB方向間右旋水平角值按［R/L］鍵后，水平角設置成左旋測量方式（HL.V）。逆時針方向轉(zhuǎn)動照準部（HL），以十字絲中心照準目標人，按兩次［0SET］鍵將A方向水平角置“0”。步驟和顯示結(jié)果與（1）之A目標相同。逆時針方向轉(zhuǎn)動照準部（HL）,以十字絲中心照準目標B時顯示為:V91。05'10"—b方向豎直角（天頂距）值HL309°49'40”—ab方向間左旋水平角值［R/L］鍵對豎直角無效。?再按［R/L］鍵，水平角又由左旋轉(zhuǎn)為右旋方式。B方向觀測完后可繼續(xù)照準以后各方向，以獲得各方向相應的水平角與豎直角值。（1）和（2）僅列舉了盤左觀測時的步驟，接著應中轉(zhuǎn)望遠鏡完成盤右的觀測。4.豎直角的零方向設置豎直角在作業(yè)開始前就應依作業(yè)需要而進行初始設置，選擇天頂方向為0°或水平方向為0°。（方法參閱初始設置說明），天頂距與垂直角的測量：⑴天頂距：如豎直角選擇天頂方向為0°，測得（顯示）的豎直角V為天頂距，如圖。天頂距=（L+360-R）/2指標差=（L+R-360）/2⑵垂直角：如豎直角選擇水平方向為0°,則測得（顯示）的豎直角V為垂直角，如圖。垂直角=（L±180-R）/2指標差=（L+R—180°\540°）/2水平角和垂直角測量原理水平角測量原理水平角是指過空間兩條相交方向線所作的鉛垂面間所夾的二面角，角值為0°?360°?？臻g兩直線OA和OB相交于點O，將點A，O,B沿鉛垂方向投影到水平面上，得相應的投影點A'，O'，B'，水平線O'A和O'B'的夾角P就是過兩方向線所作的鉛垂面間的夾角，即水平角。水平角的大小與地面點的高程無關(guān)。垂直角的測量原理垂直角是指在同一鉛垂面內(nèi)，某目標方向的視線與水平線間的夾角a，也稱豎直角或高度角；垂直角的角值為0°?±90°。視線與鉛垂線的夾角稱為天頂距，天頂距z的角值范圍為0°?180°。當視線在水平線以上時垂直角稱為仰角，角值為正；視線在水平線以下時為俯角，角值為負。

八.實驗任務1.方向觀測法測水平角。步驟：在指定的地面點安置儀器。在測站周圍確定4個目標。進行對中，整平并配置度盤起始讀數(shù)。觀測二個測回。盤左：瞄準起始方向目標讀數(shù)，順時針方向依次瞄準各方向目標讀數(shù)，轉(zhuǎn)回至起始方向仍瞄準目標讀數(shù)。檢查歸零差是否超限。盤右：瞄準起始方向目標讀數(shù)，逆時針方向依次瞄準各方向目標讀數(shù)，轉(zhuǎn)回至起始方向仍瞄準目標讀數(shù)。檢查歸零差是否超限。計算：同一方向兩倍照差2C=盤左讀數(shù)一盤右讀數(shù)±180°；各方向的讀數(shù)平均值=1/2［盤左讀數(shù)+盤右讀數(shù)±180°］；歸零后的方向值。測完各測回后，計算各測回同一方向的平均值，并檢查同一方向值各測回互差是否超限。計算水平角。記錄表格：測站測回數(shù)標水平度盤讀數(shù)2C(〃)方向值（。'〃）歸零方向值（。'〃）各測回平均方?向值（。'〃）盤左（。'〃）盤右（。'〃）數(shù)據(jù)計算公式:同一方向兩倍照差2C=盤左-（盤右土180°）,方向值二（盤左+盤右土180°）/2，半側(cè)回歸零差△二（第二次起始方向讀數(shù)平均值-第一次起始方向讀數(shù)平均值）/2，歸零方向值二每個測回的同名方向值-△，各測回歸零方向平均值二取各測回同名方向平均值此次試驗中有關(guān)差要求有如下，半側(cè)回歸零差＜18〃，同一測回2C誤差＜60〃，各測回同