第三章 角度测量(二)

1、第三章第三章 角度测量角度测量3.4 水平角测量3.5 竖直角测量3.4 水平角测量水平角测量v水平角的观测方法一般根据目标的多少而定常用的方法有测回法和方向观测法。v测回法：适用于观测由两个目标所构成的单水平角。上半测回：下半测回：上、下半测回构成一个测回。对于DJ6光学经纬仪，若上、下半测回角度之差不超过40时，则取上、下半测回水平角值的平均值该测回角值。为了提高观测精度，常需观测多个测回；为了减弱度盘分划不均带来的测角误差，各测回应均匀分配在度盘不同位置进行观测。若要观测n个测回，则每测回起始方向读数应递增180/n。各测回角值之差称为“测回差”，应不超过40。测回法测角的记录和计算见下

2、表。测站测回竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回角值各测回平均角值备注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测回法测量水平角实例测回法测量水平角实例3.4 水平角测量水平角测量v方向观测法：当一个测站上有三个或三个以上方向，需要观测多个角度时，通常采用方向观测法。v方向观测法是以选定的起始方向（又称零方向），依次观测出其余各个相对于起始方向的方向值，则

3、任意两个方向的方向值之差即为该两方向线之间的水平角。若方向数超过三个，则须在每个半测回末尾再观测一次零方向（称归零），两次观测零方向的读数应相等或差值不超过规定要求，其差值称为“归零差”。v方向观测法的记录计算归零差的计算：v对起始目标，分别计算盘左、盘右两次瞄准零方向的读数差即为”归零差“，归零差应满足一定限差。两倍视准误差2c的计算：v2c=盘左读数-（盘右读数180）各方向平均读数的计算：v1/2盘左读数+（盘右读数180）归零后方向值的计算：v将各方向的平均读数分别减去起始目标的平均读数，即得归零后的方向值。各测回归零后平均方向值的计算v当一个测站观测两个或两个以上测回时，应检查同一方

4、向值各测回的互差，若检查结果符合要求，取各测回同一方向归零后的方向值的平均值作为最后该方向的读数。水平角的计算v相邻方向值之差，即为两相信方向所夹的水平角。3.5 竖直角测量竖直角测量v竖直度盘构造：竖盘、竖盘指标、竖盘指标水准管、竖盘指标水准管微动螺旋组成。v竖盘的注记形式：天顶式注记和高度式注记顺时针注记和逆时针注记竖直角测量竖直角测量v竖直角观测(盘左)竖直角测量竖直角测量v竖直角观测(盘右)竖直角的计算公式竖直角的计算公式v对于同一目标,由于观测中存在误差，以及仪器本身和外界条件的影响，盘左、盘右所获得的角值不完全相同，应取盘左、盘右的平均值作为竖直角的结果，即：1/2(L+R)1/2

5、(R-L)-180v根据上述公式的推导，推广到其他注记形式的竖盘，可得竖直角计算公式的通用判别法。当望远镜视线往上仰，竖盘读数逐渐增加，则竖直角的计算公式为：v瞄准目标时的读数视线水平时的常数当望远镜视线往上仰，竖盘读数逐渐减小，则竖直角的计算公式为：v视线水平时的常数瞄准目标时的读数竖直角的观测方法竖直角的观测方法v安置仪器，判定竖直角的计算公式；v盘左瞄准目标，读数，记录；v盘右瞄准目标，读数，记录；v表格计算。v对于DJ6经纬仪一般规定：同一测站上不同目标的指标差互差或同方向各测回指标差互差，不应超过25秒。v竖盘读数指标差定义：读数时，竖盘读数指标往往是偏离正确位置，与正确位置相差一小

6、角度，该角值称为竖盘指标差。（+，）竖直角计算实例竖直角计算实例v竖盘指标自动归零装置观测竖直角时，为使指标处于正确位置，每次读数都需将竖盘指标水准管的气泡调至居中，这很不方便，所以有些光学经纬仪采用竖盘指标自动归零装置，当经纬仪整平后，竖盘指标自动居于正确位置，这样简化了操作程序。常见的经纬仪竖盘指标自动归零补偿装置有悬透镜、液体盒两种。悬吊透镜补偿器是将读数棱镜悬挂在一个弹性摆上，依靠摆的重力和空气阻尼盒的共同作用，能使弹性摆迅速处于静止位置，当仪器在一定范围内稍倾斜时，达到自动补偿的目的。练习题练习题vP60,整理表3.7中竖直角观测的记录3.7 水平角测量误差与注意事项水平角测量误差与

7、注意事项3.7 水平角测量误差与注意事项水平角测量误差与注意事项v仪器误差：由于仪器制造和加工不完善而引起的误差v度盘分划不均匀：采用变换度盘起始位置取平均值可以减弱此项误差；v水平度盘中心和仪器竖轴不重合而引起的误差（度盘偏心差）：通过盘左、盘右观测求平均值的方法可消除此项误差；由于仪器检验、校正后的残余误差v视准轴不垂直于横轴：可采取盘左、盘右取平均值的方法消除误差；v横轴不垂直于竖轴：可采取盘左、盘右取平均值的方法消除误差；v仪器竖轴倾斜所引起的水平角测量误差，无法采用一定的观测方法来消除，因此，在经纬仪使用之前应严格检校，确保水准管轴垂直于竖轴。v观测误差仪器对中误差v经过以上分析，仪

8、器对中误差对水平角观测的影响与下列因素有关：与偏心距e成正比，e愈大，愈大；与边长成反比，边愈短，误差愈小。与水平角的大小有关，、 愈接近于90，误差愈大。目标偏心误差(见下图)v因照准标志没有竖直，使照准部和地面测站点不在同一铅垂线上，将产生照准点上的目标偏心差。照准误差v照准误差与人眼的分辨能力和望远镜的放大率以及目标的形状、颜色、亮度和清晰度等有关。但主要受望远镜的放大率影响最大。读数误差：v读数误差与读数设备、照明情况和观测员的经验有关，其中主要取决于读数设备。DJ6型经纬仪一般只能估读到6,如果照明条件不好、操作不熟练、不仔细，读数误差可能超过6。整平误差v因照准部水准管气泡不居中,将导致竖轴倾斜而引起的角度误差，该项误差不能通过正倒镜观测消除，竖轴倾斜对水平角的影响，和测站点到目标的高差成正比，因此，在观测过程中，尤其是在山区作业时，应特别注意整平。v外界条件影响角度观测是在自然界中进行的，自然界中各种因素都会对观测的精度产生影响。因此要选择有利的观测时间和避开不利的观测条