任务二 水平角观测方法

水平角的观测方法有好几种，无论采用何种方法，为了消除仪器的某些误差，一般用盘左和盘右两个位置进行观测。盘左，就是瞄准目标时，竖盘在望远镜的左边；盘右，瞄准目标时，竖盘在望远镜的右边。盘左又称正镜，盘右称倒镜。

根据一个测站观测目标的多少，常采用的水平角的观测方法有测回法和全圆测回法。

一、测回法

测回法只用于观测两个方向之间的单角，是水平角观测的基本方法。设要测的水平角为∠AOB（图3-16），在O点安置经纬仪，分别照准A、B两点的目标进行读数，两读数之差即为要测的水平角值。其具体操作步骤如下：

（1）盘左位置。瞄准目标A，使标杆或测钎准确地夹在双竖丝中间（或单丝去平分）；为了减低标杆或测钎竖立不直的影响，应尽量瞄准标杆或测钎的最底部；读取水平度盘读数a左记入观测手簿。

（2）顺时针方向转动照准部，用同样的方法瞄准目标B，读取水平度盘读数b左；以上两步称为盘左半测回或上半测回，测得角值为：

（3）倒转望远镜，盘左变成盘右，按上述方法先瞄准目标B，记水平度盘读数b右。

（4）逆时针转动照准部，瞄准目标A，记水平度盘读数a右。

以上（3）、（4）两步称为盘右测回或下半测回，测得角值为

盘左和盘右两个半测回合在一起称为一测回。两个半测回测得角值的平均值就是一测回的观测结果，即

采用盘左、盘右两个位置观测水平角，可以抵消某些仪器构造误差对测角的影响，同时可以检查观测中有无错误。由于水平度盘注记是顺时针方向增加的，因此在计算角值时，无论是盘左还是盘右，均应用右侧的读数减去左侧目标的读数，如果不够减，则应加上360°再减。为了提高测量精度，往往需要对某角度观测多个测回，为了减少度盘分划步均匀误差的影响，按设置各测回度盘的起始读数。

测回法通常有两项限差：①两个半测回的方向值（即角值）之差；②各测回方向值之差。对于不同精度的仪器，有不同的规定限值。就DJ6经纬仪而言，半测回角度之差应小于36″，各测回角度之差应小于24″。如果超限，应找出原因并重测。测回法观测手簿见表3-1。

二、全圆测回法

观测三个及以上的方向时，通常采用全圆测回法（也称方向观测法或全圆方向法）。它是以某一个目标作为起始方向（又称零方向），依次观测出其余各个目标相对于起始方向的方向值，然后根据方向值计算水平角值。

在图3-17所示的测站O上观测到A、B、C、D各个目标方向之间的水平角。

1.全圆测回法观测步骤

（1）将仪器安置于测站O上，对中、整平。

（2）选与O点相对较远的目标A作为起始方向。

（3）盘左位置，照准目标A，配置度盘的起始读数。读取该数并记入观测手簿中。

（4）顺时针方向转动照准部，依次瞄准目标B、C、D，读取相应的水平读数并记入观测手簿中。

（5）为了检查观测过程中水平度盘是否变动，需要顺时针方向再次瞄准起始目标A并读取水平度盘的读数。这一步骤称为“归零”，两次起始方向读数之差称为半测回归零差。使用DJ6经纬仪观测，半测回归零差不应大于18″。如果半测回归零差超限，应立即查明原因并重测。

以上（3）～（5）步为上半测回，可见上半测回的观测顺序为A→B→C→D→A。

（6）倒转望远镜使仪器成盘右位置，逆时针转动照准部，照准起始目标A，读取读数并记入观测手簿中。

（7）逆时针方向转动照准部，依次照准目标D、C、B，读取相应的读数并记入观测手簿中。

（8）再逆时针转动照准部瞄准起始目标A，读取水平度盘读数并计算归零误差是否超限，其限差规定同上半测回。

以上三步为下半测回，可见下半测回的观测顺序为A→D→C→B→A。上、下半测回合起来称为一测回。

2.全圆测回法的计算及限差的规定

（1）计算两倍照准轴误差（2c）及限差。两倍照准轴误差（用2c表示），它在数值上等于一测回同一方向的盘左读数L与盘右读数R±180°之差，即：

如果观测目标大致在水平方向，则2c值应该为一常数。但实际观测中，由于观测误差的产生是不可避免的，各方向的2c值不可能相等。同一测回中，2c的最大值与最小值之差称为“2c互差”。在进行水平角的测量时更多的时关注“2c互差”。规范规定DJ6型仪器同测回2c互差绝对值不得大于36″。

（2）计算各方向读数的平均值。取每一方向盘左读数与盘右读数±180°的平均值，作为该方向的平均数。

由于归零起始方向有两个平均读数，应再取其平均值，作为该方向的平均读数。

（3）一测回各方向归零方向值的计算。为了便于以后的计算和比较，要把起始方向值（零方向值）改化成0°00′00″，即把原来的方向值减去起始方向A归零后的平均值。公式如下：

如果进行多个测回观测，同一方向的各测回观测得到的归零方向理论上应该是相等，但实际会包含有误差，它们之间的差值称为同一方向各测回归零值之差。

（4）各测回平均归零方向值的计算。将各测回同一方向的归零方向值相加减并除以回数，即得该方向各测回平均归零方向值。

（5）水平角计算。将组成该角的两个方向的方向值相减即可得该水平角。

全圆测回法观测手簿见表3-2。

3.重测的规定

重测就是观测结果超出规定限差而需要重新进行的观测。重测通常在基本测回完成后进行的。其规定如下：

（1）2c互差、两个半测回同一方向值互差或各测回同一方向值互差超限时，均应重测超限方向并联测零方向。

（2）零方向的2c互差或下半测回的归零差超限，均应重测该测回。在一测回中，重测的方向数超过该测回方向总数的1/3时，该测回应重测。

（3）采用方向观测法时，每站基本测回中重测的方向数，不应超过全部方向测回总数的1/3，否则重测该测回。

（4）因读错度盘、测错方向、读记错误、上半测回归零差超限、碰动仪器以及其他原因未测定的测回，均应立即重新观测，而不算作重测测回数，称之为补测。