平面控制测量-精密测角方法-方向观测法

方向观测法重测规定方向观测法程序一、方向观测法观测程序选好零方向盘左，照准部顺转1~2圈，按1、2、3、…n观测个方向，归零。盘右，照准部逆转1~2圈，按1、n…3、2、1顺序观测。注：若方向数不大于3，则不必归零。1234测站方向观测法观测手簿的记录二、观测手簿的记录与计算方向观测法测站限差三、测站限差方向观测法重测规定四、重测规定1）超限就应重测。重测应在基本测回完成并对成果综合分析后再进行。因对错度盘、测错方向、读记错误、碰动仪器、气泡偏移过大、上半测回归零差超限或因中途发现观测条件不佳等原因而放弃的测回，可以立即重新观测，不算重测。2）2C互差或各测回互差超限时，应重测超限方向并联测零方向。因测回互差超限重测时，除明显孤值外，原则上应重测观测结果中最大和最小值的测回。方向观测法重测规定四、重测规定3）零方向的互差或下半测回的归零差超限，该测回应重测。方向观测法一测回中，重测方向数超过测站方向总数的1/3时（包括观测3个方向时，有一个方向重测），该测回应重测。4）采用方向观测法时，每站基本测回重测的方向观测数，不应超过全部方向测回总数的1/3，否则该站所有测回重测。5）基本测回与重测测回成果均应抄入记簿，并进行测站平差计算。方向观测法重测规定方向测回数的计算测站上方向测回总数：（n-1）m

式中：m—基本测回数；n—测站上方向数。重测方向测回数的计算：基本测回，重测一个方向，算一个重测方向测回；零方向超限，算（n-1）个重测方向测回。方向观测法测站平差与精度评定五、测站平差与精度评定一测站各方向的所有测回完成后要作“记簿”，必须有2人对算。水平方向观测记簿内容：测站及各方向描述；基本测回和重测测回结果；测站平差后的各方向值；精度计算。方向观测法测站平差与精度评定受误差影响，各方向不同测回的归零方向值也可能不完全相等，所以要进行测站平差。测站平差目的之一：计算各测回归零方向值的平均值—平差值；测站平差目的之二：评定测站上观测成果的精度。测站平差和精度评定的方法：

1.将观测手簿中的所有观测方向的各测回方向值抄入“记簿”，包括超限的基本测回和重测的相应方向的观测结果。

2.计算各测回归零方向值的平均值，即测站平差方向值。

3.计算各测回归零方向值与其平差值之差。

4.精度评定。方向观测法测站平差与精度评定方向观测法01方向观测法定义目录02

方向观测法的观测程序03方向观测法测站限差规定方向观测法概述一、方向观测法方向观测法——在三角网和导线网中，一点周围有三个以上方向。方向观测法是在一测回内把测站上所有观测方向，先盘左位置依次观测，再盘右位置依次观测，取盘左、盘右平均值作为各方向的观测值。当方向只有2个时，方向观测法就是测回法。方向观测法观测程序二、方向观测法观测程序选好零方向盘左，照准部顺转1~2圈，按1、2、3、…n观测个方向，归零。盘右，照准部逆转1~2圈，按1、n…3、2、1顺序观测。注：若方向数不大于3，则不必归零。1234n测站方向观测法观测程序零方向的选择（距离适中、通视良好、成像清晰）；调焦、消除视差。照准零方向，安置度盘位置；（每一测回开始前进行）上、下半测回照准目标的次序相反；每一测站均进行多测回观测，测回间配置读盘；观测过程中，应保持仪器的垂直轴始终居于铅垂位置。方向观测法观测程序DJ2级经纬仪方向观测度盘表方向观测法观测手簿的记录三、观测手簿的记录与计算为了消弱读数误差的影响，对每一照准目标均采取“一次照准两次对径重合读数”。半测回观测结束时，应检查归零差是否超过限差。一测回观测结束后，计算各方向盘左、盘右的读数差，即2c值，并检核一测回中各方向的2c互差是否超限。方向观测法观测手簿的记录方向观测法观测手簿的记录测量资料记录要求手簿不得转抄，应直接使用正式表格；用铅笔,字体端正清晰,字稍大于格子的一半；表格上应填写的项目不得空白；禁止擦、涂、挖、补，不得字改字；错误之处单线划去，并加备注；禁止连环更改；数据末位不得更改。方向观测法测站限差四、测站限差精密测角误差来源01外界因素影响目录01

仪器误差01观测误差精密测角的误差来源及影响精密测角的误差来源及影响理想的观测条件：来自观测目标的光线是一条直线；目标成像清晰稳定；观测过程中仪器各轴系保持稳定。实际的观测条件非常复杂，会受到以下条件的影响：外界的自然条件；仪器本身存在的误差；与观测员有关的观测误差。外界因素的影响一、外界因素的影响（一）大气状况对目标成像质量的影响1、目标的成像稳定性主要取决于视线通过近地大气层（简称大气层）密度的变化情况大气密度变化稳定，则成像稳定；反之则不稳定。大气密度变化愈剧烈，则目标像愈抖动。夜间日升太阳中天日落夜间外界因素的影响一、外界因素的影响2、目标成像的清晰度

目标成像是否清晰主要取决于大气的透明程度，也就是取决于大气中对光线散射作用的物质（如尘埃、水蒸气等）的多少。

日出太阳中天上午下午日落夜间最佳观测时段：日出约1小时后~太阳中天前约2小时；太阳中天后约2小时~日落前约1小时；整个夜间。外界因素的影响（三）温度变化对视准轴的影响

如果在观测时仪器受太阳光的直接照射，则由于仪器的各部分受热不均匀，膨胀也不相同，致使仪器产生变形，各轴线间的正确关系不能保证，从而影响观测的精度。采用“按时间对称排列”的观测顺序，可消除仪器受温度变化的影响。1、观测时使上、下半测回的照准目标次序相反，并保持一个方向操作的均匀性。2、观测时应撑伞。外界因素的影响（四）照准目标的相位差

照准目标如果是圆柱形实体，如木杆、标心柱，则在阳光照射下会有阴影，圆柱上分为明亮和阴暗的两部分。

视线较长时，当背景较阴暗时，往往十字丝照准明亮部分的中线；当背景比较明亮时，十字丝却照准了阴暗部分的中线。因此，最好半数测回在上午观测，半数测回在下午观测。外界因素的影响（五）觇标内架或三脚架扭转的影响在地面上观测时，仪器通常安放在三脚架上，在高标上观测时，仪器则安放在觇标内架的观测台上。当温度发生变化，脚架(或觇标)扭转。与仪器基座相固连的水平度盘也会随之变动，给水平方向观测带来误差影响。假定在一测回的观测过程中，觇标内架或三脚架的扭转是匀速发生的，采用“按时间对称排列”的观测程序也可以减弱这种误差对水平角的影响。避免在日出、日落前后及温度、湿度有显著变化的时间段内观测。仪器误差二、仪器误差仪器误差可分为两方面：A、三轴误差，主要轴线的几何关系不正确所产生的几何结构误差。如视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差。B、机械结构误差。制造误差、校准误差、传动误差。仪器误差1、水平度盘位移的影响前已讨论，照准部旋转时带动仪器基座产生弹性扭曲，会使水平度盘发生位移，从而给水平方向观测值带来系统性的误差影响。依顺时针方向旋转照准部时，会使读数偏小；而依逆时针方向旋转照准部时，会使读数偏大。仪器误差1、水平度盘位移的影响如果在半测回中保持照准部的旋转方向不变，则各照准目标的观测值中含有符号相同、大小基本相等的误差影响。规定：上半测回以顺时针方向旋转照准部，依次照准各目标，下半测回以逆时针方向旋转照准部，按相反的次序照准各目标。仪器误差2、水平微动螺旋作用不正确的影响由于水平微动螺旋反作用力弹簧老化，使得“旋进”与“旋出”效果不一样。规定：用微动螺旋瞄准目标时，旋转方向必须采用“旋进”。注：右图为垂直制动与垂直微动机构仪器误差3、光学测微器隙动差的影响隙动差是测微器的测微盘和活动的光学零件之间的转动存在着间隙而产生的读数误差。随着仪器使用时间的增长，测微器机械传动部分的磨损增大，“旋进读数”“旋出读数”的差异将更大。规范规定，在使用测微器进行读数时，应使测微器“旋进”而终止。观测误差三、观测误差1、读数误差读数误差主要表现为重合误差，其精度主要取决于测微器质量；重合一次中误差：J10.3秒;J21.0秒；措施：一次瞄准，两次重合读数。2、照准误差影响因素：人眼、外界因素；措施：多测回，使照准误差具有随机误差性质。观测误差精密测角的一般原则1.选择最佳观测时段。一定要在通视良好，成像稳定和清晰时进行，提高照准精度。有条件时可在不同时段内完成，尽力减弱旁折光和相位差的影响。2.一测回内禁止两次调焦。观测前要认真调焦，消除视差，在一测回中不得改变望远镜的焦距，以免由于视准轴的变动而引起视准轴误差的变化。观测误差精密测角的一般原则3.各测回应配置不同的度盘初始位置。这样可以削弱水平度盘分划的长周期误差和短周期误差，以及测微尺的分划误差。4.观测时必须采用仪器的盘左和盘右两个位置进行，盘左观测上半测回，盘右观测下半测回，取上、下半测回的平均值作为最后观测值，这样可以消除仪器视准轴误差和水平轴倾斜误差的影响。并计算2C以检核观测质量。观测误差精密测角的一般原则5.采用与时间对称排列的观测程序，在一测回观测中，要求下半测回照准目标的先后次序和上半测回相反，消除或减弱与时间成比例均匀变化的误差影响，如温度变化对视准轴的影响、觇标内架或三脚架的扭转等。6.每半测回开始前，照准部应向将要旋转