A. 水平角觀測
水平角觀測的方法,一般根據目標的多少和精度要求而定,常用的水平角觀測方法有測回法和方向觀測法。
一、測回法
測回法是測角的基本方法,用於兩個目標方向之間的水平角觀測。如圖3-9,設O為測站點,A,B為觀測目標,用測回法觀測OA與OB兩個方向之間的水平角β,具體步驟如下;
圖3-9 水平角觀測(測回法)
1)安置儀器於測站O點,對中、整平,在A,B兩點設置目標標志(如豎立測釺或花桿)。
2)將豎直度盤位於觀測者左側(稱為盤左位置,或稱正鏡),先瞄準左目標A,一般是把度盤配置到0°附近且略大於0°,設水平度盤讀數為a左(a左=0°10′24″),記入表3-1 相應欄內;接著松開照準部水平制動螺旋,順時針旋轉照準部瞄準右目標B,水平度盤讀數為b左(b左=36°42′36″),記入記錄表相應欄內。
表3-1 測回法觀測水平角記錄手簿
以上稱為上半測回,其盤左角值β左為
β左=b左-a左(β左=36°42′36″-0°10′24″=36°32′12″)
3)縱轉望遠鏡,使豎直度盤位於觀測者右側,(稱為盤右位置,或稱倒鏡),先瞄準右目標B,水平度盤讀數為b右(b右=216°42′54″),記入表3-1相應欄內;接著松開照準部水平制動螺旋,逆時針轉動照準部,同法瞄準左目標A,水平度盤讀數為a右(a右=180°10′36″),記入記錄表相應欄內。
以上稱為下半測回,其盤右位置角值β右為
β右=b右-a右(β右=216°42′54″-180°10′36″=36°32′18″)
上半測回和下半測回構成一測回。
4)對於DJ6型光學經緯儀,若兩個半測回角值之差不大於±40″(即|β左-β右|≤40″),認為觀測合格。此時可取兩個半測回角值的平均值作為一測回角值的最後結果。
β=(β左+β右)/2=36°32′15″
表3-1為測回法觀測水平角記錄表,在記錄計算中應注意由於水平度盤是順時針刻劃和注記,故計算水平角總是以右目標的讀數減去左目標的讀數,如遇到不夠減,則應在右目標的讀數上加上360°,再減去左目標的讀數,決不可倒過來減。
為了檢核和提高精度,有時要測幾個測回。為了減弱度盤分劃誤差的影響,第一測回盤左時把度盤配置在0°附近且略大於0°,後面各測回是將度盤配置為180°/n(n為測回數),這一工作稱為配置度盤。
二、方向觀測法
1.方向觀測法操作步驟
方向觀測法又稱全圓測回法,用於兩個以上目標方向的水平角觀測。如圖3-10,設O為測站點,A,B,C,D為觀測目標,今用方向觀測法觀測各方向間的水平角,其操作步驟如下:
1)將經緯儀安置於測站O點,對中、整平,在A,B,C,D等觀測目標處豎立標志。
圖3-10 方向觀測法
2)盤左位置:先將水平度盤讀數配置在稍大於0°00′處,選取遠近合適、目標清晰的方向作為起始方向(稱為零方向,本例選取A方向作為零方向)。瞄準零方向A,水平度盤讀數為0°00′22″,記入表3-2方向觀測法記錄手簿第4欄。松開照準部水平制動螺旋,按順時針旋轉照準部,依次瞄準B,C,D各目標方向,分別讀取水平度盤讀數。記入表3-2第4欄,為了檢查觀測過程中度盤位置有無變動,當目標超過3個時還要再觀測零方向A,稱為歸零,其水平度盤讀數為0°00′27″,記入表3-2第4欄,以上稱為上半測回。
表3-2 方向觀測法記錄手簿
續表
3)盤右位置:先瞄準零方向A,讀取水平度盤讀數為180°00′13″,接著旋轉照準部,按逆時針方向依次瞄準D,C,B各目標方向,分別讀取水平度盤讀數,由下向上記入表3-2第5欄,然後歸零,其水平度盤讀數為180°00′18″,記入表3-2第5欄,此為下半測回。
上、下半測回合稱一測回。為了提高精度,有時也需要觀測n個測回,則各測回間起始方向(零方向)水平度盤讀數應變換180°/n。
2.方向觀測法的計算
現就表3-2說明方向觀測法記錄計算及其限差:
1)計算上下半測回歸零差(即兩次瞄準零方向A的讀數之差)
如表3-2第1測回上、下半測回歸零差分別為5″和-5″,對於用DJ2型儀器觀測,歸零差的限差為12″。本例歸零差均滿足限差要求。
2)計算兩倍視准軸誤差2C值
2C=盤左讀數-(盤右讀數±180°)
式中,當盤右讀數大於180°時取「-」號,反之取「+」號。2C值的變化范圍(同測回各方向的2C最大值與最小值之差)是衡量觀測質量的一個重要指標。如表3-2第1測回B方向2C=60°11′16″-(240°11′09″-180°)=7″,第2 測回C方向2C=221°51′42″-(41°51′26″+180°)=+16″等。由此可以計算各測回內各方向2C值的變化范圍,如第1測回2C值變化范圍為(32-4)=28″,第2 測回2C值變化范圍為(21-4)=17″。對於用DJ6型儀器觀測,對C值的變化范圍不作規定,但對於用DJ2型以上儀器精密測角時,2C值的變化范圍均有相應的限差。
3)計算各方向的平均讀數
平均讀數=[盤左讀數+(盤右讀數±180°)]s/2
由於零方向A有兩個平均讀數,故應再取平均值,填入表3-2第7欄上方小括弧內,如第1測回括弧內數值為0°00′20″=(0°00′20″+0°00′20″)/2。各方向平均讀數填入第7欄。
4)計算各方向歸零後的方向值
將各方向的平均讀數減去零方向最後的平均值(括弧內數值),即得各方向歸零後的方向值,填入表3-2第8欄,注意零方向歸零後的方向值為0°00′00″。
5)計算各測回歸零方向值的平均值
本例表3-2記錄了兩個測回的測角數據,故取兩個測回歸零後方向值的平均值作為各方向最後成果,填入表3-2第9欄。在填入此欄之前應先計算各測回同方向的歸零後方向值之差,稱為各測回方向差。對於用DJ2型儀器觀測,各測回方向差的限差為18″。本例兩測回方向差均滿足限差要求。
為了查用角值方便,在表3-2第10欄可繪出方向觀測簡圖、點號,並注出兩方向間的角度值。
B. 角度測量的方向觀測法
觀測兩個方向之間的水平夾角採用測回法,對3個以上的方向採取方向觀測法或全組合測角法。
測回法即用盤左(豎直度盤位於 望遠鏡左側)、盤右(豎直度盤位於望遠鏡右側)兩個位置進行觀測。用盤左觀測時,分別照準左、右目標得到兩個讀數,兩數之差為上半測回角值。為了消除部分儀器誤差,倒轉望遠鏡再用盤右觀測,得到下半測回角值。取上、下兩個半測回角值的平均值為一測回的角值。按精度要求可觀測若干測回,取其平均值為最終的觀測角值。
方向觀測法是當有3個以上方向時,在上、下各半測回中依次對各方向進行觀測,以求得各方向值,上、下兩個半測回合為一測回,這種方法稱為全圓測回法。按精度需要測若干測回,可得各方向觀測值的平均值,所需角度值由相應方向值相減即得。
C. 觀測角度的方法有哪些
一、測回法:適用於觀測兩個方向之間的水平角。
測站O上要觀測5個目標。在上半測回中,用正鏡位置順時針方向旋轉照準部,從起始方向A (又稱零方向) 開始依次照準A、B、C、D、E、A並讀取水平度盤讀數。由起始方向A開始,最後又回到A的觀測,稱為「歸零」,以檢查水平度盤位置有無轉動。縱轉望遠鏡,下半測回用倒鏡位置逆時針方向旋轉照準部,依次照準A、E、D、C、B、A並讀數。
這種半測回歸零的方向觀測法稱為全圓方向觀測法。待測方向數少於4個,觀測時一般可不「歸零」。方向觀測法主要用於二等及其以下的三角觀測,測回數依測角精度而定。方向數大於6時,一測回觀測時間較長,難以保證必要的觀測精度,可分組進行觀測。
(3)常用的角度觀測方法是擴展閱讀:
測量時注意事項:
1、觀測水平角時,水平度盤中心應安放在過測站點的鉛垂線上,並能使之水平。
2、為了瞄準不同方向,經緯儀的望遠鏡應能沿水平方向轉動,也能高低俯仰。
3、當望遠鏡高低俯仰時,其視線應劃出一豎直面,這樣才能使得在同一豎直面內高低不同的目標有相同的水平度盤讀數。