3.3　水平角测量

常用的水平角的观测方法有测回法和全圆测回法。

3.3.1　测回法

测回法适用于观测两个方向的单角,是水平角观测的基本方法。如图3.7所示,测量OA、OB的水平角。1.盘左位置(竖盘在望远镜左侧,又称正镜)

(1)照准左侧目标A,对水平度盘置数,略大于0°,将读数a左记入观测手簿(表3.1)中。

(2)顺时针方向旋转照准部,照准右边目标B,读取水平度盘读数b左记入手簿。

得上半测回角值:

2.盘右位置(竖盘在望远镜且镜端的右侧,又称倒镜)

(1)先照准右边目标B,读取水平度盘读数b右记入手簿。

(2)逆时针方向转动照准部,照准左边目标A,读取水平度盘读数a右记入手簿。

得下半测回角值:

盘左和盘右两个半测回合称为一测回。对于DJ6经纬仪,上、下两个半测回所测的水平角之差不应超过±24″。符合规定要求时,两个半测回角值的平均值就是一测回的观测结果,即

在记录计算中应注意: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。

为了提高测角精度,同时为削弱度盘分划误差的影响,对角度往往需要观测几个测回,各测回的观测方法相同,但起始方向(如图中的A方向)置数不同。设需要观测的测回数为n,则各测回起始方向的置数应按180°/n递增。但应注意,不论观测多少个测回,第一测回的置数均应当为0°或稍大于0°。例如:当测回数n=4时,各测回的起始方向的读数应等于或稍大于0°、45°、90°、135°。各测回观测角值互差不应超过±24″,符合要求时,取各测回平均值作为最后结果。

3.3.2　全圆测回法

观测三个及三个以上的方向时,通常采用全圆测回法,也称方向观测法。

1.观测方法

如图3.8所示,设在测站O上观测A、B、C、D各个方向之间的水平角,全圆测回法的操作步骤如下。

(1)将仪器安置于测站O上,对中、整平。

(2)选与O点相对较远、成像清晰的目标A作为零方向。

(3)盘左位置,照准目标A,置于略大于0°的位置,读数并记入观测手簿(表3.2)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零方向A并读取水平度盘的读数,这一步骤称为“归零”。两次零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。

以上步骤(3)～(5)为上半测回,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,照准零方向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照准零方向A,读取水平度盘读数并计算归零差是否超限,其限差规定同上半测回。

以上步骤(6)～(7)为下半测回,下半测回的观测顺序为A→D→C→B→A。

上、下半测回合称为一测回。

2.记录和计算

全圆测回法观测记录表格见表3.2。

(1)记录顺序:盘左自上而下,盘右自下而上。

(2)计算2C值:2C值即视准误差的两倍值。

2C值本身为一常数。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关注“2C互差”。规范规定J2型仪器一测回2C互差绝对值不得大于18″,对于J6型仪器则没有要求。

(3)计算半测回归零差:

Δ=零方向归零方向值-零方向起始方向值。

(4)计算各方向读数的平均值。取同一方向盘左读数与盘右读数±180°的平均值,作为该方向的平均读数。

由于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。该平均读数记在表3.2第7列的零方向上,用括号括上该数。

(5)归零方向值的计算。为了便于以后的计算和比较,把起始方向值改化成0°00'00″,即把原来的方向值减去零方向括号内的值,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值理论上应该是相等,但实际会包含有误差,他们之间的差值称为“同一方向各测回归零值之差”。对于图根级,同一方向各测回归零值之差的较差应不大于24″。

(6)各测回平均方向值的计算。当同一方向各测回归零方向值的较差满足限差的情况下,将各测回同一方向的归零方向值取平均值,则得到该方向各测回平均方向值。

(7)水平角计算。将组成该角的两个方向的方向值相减即可得水平角的角值。