第三节水平角观测方法

第三节水平角观测方法一、经纬仪的基本操作基本操作包括:经纬仪的安置、目标设置、瞄准及读数。1、经纬仪的安置(1)安置三脚架安置仪器是将经纬仪安置在测站点上。安置时注意三点:①保证三脚架架头尽可能水平,仪器中心尽可能处于测站点正上方。②将三脚架的各螺旋适度拧紧,以防观测过程中仪器倾落。③在较大坡度处安置仪器时,宜将三脚架的两条腿置于下坡方向。(2)初平及对中用锤球对中，其操作方法如下:1）将三脚架调整到合适高度，张开三脚架安置在测站点上方，在脚架的连接螺旋上挂上锤球，如果锤球尖离标志中心太远，可固定一脚移动另外两脚，或将三脚架整体平移，使锤球尖大致对准测站点标志中心，并注意使架头大致水平，然后将三脚架的脚尖踩入土中。2）将经纬仪从箱中取出，用连接螺旋将经纬仪安装在三脚架上。调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中。3）此时，如果锤球尖偏离测站点标志中心，可旋松连接螺旋，在架头上移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，然后旋紧连接螺旋。用光学对中器对中时，其操作方法如下:1）使架头大致对中和水平，连接经纬仪；调节光学对中器的目镜和物镜对光螺旋，使光学对中器的分划板小圆圈和测站点标志的影像清晰。2）转动脚螺旋，使光学对中器对准测站标志中心，此时圆水准器气泡偏离，伸缩三脚架架腿，使圆水准器气泡居中，注意脚架尖位置不得移动。(3)精平及再对中整平先转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手同时向内或向外转动这两个脚螺旋，使气泡居中，注意气泡移动方向始终与左手大拇指移动方向一致；然后将照准部转动90°，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。再将照准部转回原位置，检查气泡是否居中，若不居中，按上述步骤反复进行，直到水准管在任何位置，气泡偏离零点不超过一格为止。对中先旋松连接螺旋，在架头上轻轻移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，或使对中器分划板的刻划中心与测站点标志影像重合；然后旋紧连接螺旋。锤球对中误差一般可控制在3mm以内，光学对中器对中误差一般可控制在1mm以内。对中和整平，一般都需要经过几次“整平—对中—整平”的循环过程，直至整平和对中均符合要求。2、目标设置及瞄准(1)设置目标测角时,一般应在目标点上设置照准标志。(2)瞄准目标①松开望远镜制动螺旋和照准部制动螺旋，将望远镜朝向明亮背景，调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。②利用望远镜上的照门和准星粗略对准目标，拧紧照准部及望远镜制动螺旋；调节物镜对光螺旋，使目标影像清晰，并注意消除视差。③转动照准部和望远镜微动螺旋，精确瞄准目标。测量水平角时，应用十字丝交点附近的竖丝瞄准目标底部，如图3-8所示。a）b）图3-8瞄准目标二、水平角观测方法1、测回法测回法的观测方法（测回法适用于观测两个方向之间的单角）如图3-9所示，设O为测站点，A、B为观测目标，用测回法观测OA与OB两方向之间的水平角β，具体施测步骤如下。（1）在测站点O安置经纬仪，在A、B两点竖立测杆或测钎等，作为目标标志。（2）将仪器置于盘左位置，转动照准部，先瞄ABOβ图3-9水平角测量（测回法）准左目标A，读取水平度盘读数aL，设读数为0˚01′30″，记入水平角观测手簿表3-1相应栏内。松开照准部制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准右目标B，读取水平度盘读数bL，设读数为98˚20′48″，记入表3-1相应栏内。以上称为上半测回，盘左位置的水平角角值（也称上半测回角值）βL为：βL=bL－aL=98˚20′48″－0˚01′30″=98˚19′18″（3）松开照准部制动螺旋，倒转望远镜成盘右位置，先瞄准右目标B，读取水平度盘读数bR，设读数为278˚21′12″，记入表3-1相应栏内。松开照准部制动螺旋，逆时针转动照准部，瞄准左目标A，读取水平度盘读数aR，设读数为180˚01′42″，记入表3-1相应栏内。以上称为下半测回，盘右位置的水平角角值（也称下半测回角值）βR为：βR=bR－aR=278˚21′12″－180˚01′42″=98˚19′30″上半测回和下半测回构成一测回。表3-1测回法观测手簿测站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值备注°′″°′″°′″°′″第一测回O左A00130981918981924981930B982048右A1800142981930B2782112第二测回O左A900106981930981936B1882036右A2700054981942B82036OABβ（4）对于DJ6型光学经纬仪，如果上、下两半测回角值之差不大于±40″，认为观测合格。此时，可取上、下两半测回角值的平均值作为一测回角值β。在本例中，上、下两半测回角值之差为：△β=βL－βR=98˚19′18″－98˚19′30″=－12″一测回角值为：(21)(21RL98˚19′18″+98˚19′30″)98˚19′24″将结果记入表3-1相应栏内。注意：由于水平度盘是顺时针刻划和注记的，所以在计算水平角时，总是用右目标的读数减去左目标的读数，如果不够减，则应在右目标的读数上加上360˚，再减去左目标的读数，决不可以倒过来减。当测角精度要求较高时，需对一个角度观测多个测回，应根据测回数n，以180˚/n的差值，安置水平度盘读数。例如，当测回数n=2时，第一测回的起始方向读数可安置在略大于0˚处；第二测回的起始方向读数可安置在略大于（180˚/2）=90˚处。各测回角值互差如果不超过±40″（对于DJ6型），取各测回角值的平均值作为最后角值，记入表3-1相应栏内。观测方法:1、安置仪器2、在盘左状态下配置一个起始读数3、精确的瞄准起点A点4、读取a左5、顺时针旋转并瞄准B点6、读取b左，得观测角值为β左=b左-a左以上称为上半测回7、使仪器成为盘右8、瞄准B点9、读取b右10、逆时针旋转并瞄准A点11、读取a右，得观测角值为β右=b右-a右以上称为下半测回12、上、下两半测回角值的平均值作为一测回角值β=(β左＋β右)÷2。2．安置水平度盘读数的方法先转动照准部瞄准起始目标；然后，按下度盘变换手轮下的保险手柄，将手轮推压进去，并转动手轮，直至从读数窗看到所需读数；最后，将手松开，手轮退出，把保险手柄倒回。2、方向观测法方向观测法简称方向法，适用于在一个测站上观测两个以上的方向。方向观测法的观测方法如图3-10所示，设O为测站点，A、B、C、D为观测目标，用方向观测法观测各方向间的水平角，具体施测步骤如下：（1）在测站点O安置经纬仪，在A、B、C、D观测目标处竖立观测标志。（2）盘左位置选择一个明显目标A作为起始ABCD(零方向)盘盘左右O图3-10水平角测量（方向观测法）方向，瞄准零方向A，将水平度盘读数安置在稍大于0˚处，读取水平度盘读数，记入表3-2方向观测法观测手簿第4栏。松开照准部制动螺旋，顺时针方向旋转照准部，依次瞄准B、C、D各目标，分别读取水平度盘读数，记入表3-2第4栏，为了校核，再次瞄准零方向A，称为上半测回归零，读取水平度盘读数，记入表3-2第4栏。零方向A的两次读数之差的绝对值，称为半测回归零差，归零差不应超过表3-3中的规定，如果归零差超限，应重新观测。以上称为上半测回。（3）盘右位置逆时针方向依次照准目标A、D、C、B、A，并将水平度盘读数由下向上记入表3-2第5栏，此为下半测回。上、下两个半测回合称一测回。为了提高精度，有时需要观测n个测回，则各测回起始方向仍按180˚/n的差值，安置水平度盘读数。表3-2方向观测法观测手簿测站测回数目标水平度盘读数2c平均读数归零后方向值各测回归零后方向平均值略图及角值盘左盘右°′″°′″″°′″°′″°′″12345678910O1A002121800200+12(00210)002060000000000B3744152174405+10374410374200374201C11029042902852+12110285811026481102652D15014513301443+8150144715012371501233A002181800208+10002132A9003302700322+8(900324)90032600000B12745343074528+61274531374207C2003024203018+620030211102657D2401557601549+824015531501229A9003252700318+79003222．方向观测法的计算方法（1）计算两倍视准轴误差2c值2c=盘左读数－（盘右读数±180˚）上式中，盘右读数大于180˚时取“－”号，盘右读数小于180˚时取“+”号。计算各方向的2c值，填入表3-2第6栏。一测回内各方向2c值互差不应超过表3-3中的规定。如果超限，应在原度盘位置重测。72°44′51″39°45′41″ABCD（2）计算各方向的平均读数平均读数又称为各方向的方向值。)180(21盘右读数盘左读数平均读数计算时，以盘左读数为准，将盘右读数加或减180˚后，和盘左读数取平均值。计算各方向的平均读数，填入表3-2第7栏。起始方向有两个平均读数，故应再取其平均值，填入表3-2第7栏上方小括号内。（3）计算归零后的方向值将各方向的平均读数减去起始方向的平均读数（括号内数值），即得各方向的“归零后方向值”，填入表3-2第8栏。起始方向归零后的方向值为零。（4）计算各测回归零后方向值的平均值多测回观测时，同一方向值各测回互差，符合表3-3中的规定，则取各测回归零后方向值的平均值，作为该方向的最后结果，填入表3-2第9栏。（5）计算各目标间水平角角值将第9栏相邻两方向值相减即可求得，注于第10栏略图的相应位置上。当需要观测的方向为三个时，除不做归零观测外，其它均与三个以上方向的观测方法相同。3．方向观测法的技术要求表3-3方向观测法的技术要求经纬仪型号半测回归零差一测回内2c互差同一方向值各测回互差DJ212″18″12″DJ618″24″