任務二 水平角觀測方法

水平角的觀測方法有好幾種，無論采用何種方法，為了消除儀器的某些誤差，一般用盤左和盤右兩個位置進行觀測。盤左，就是瞄準目標時，豎盤在望遠鏡的左邊；盤右，瞄準目標時，豎盤在望遠鏡的右邊。盤左又稱正鏡，盤右稱倒鏡。

根據一個測站觀測目標的多少，常采用的水平角的觀測方法有測回法和全圓測回法。

一、測回法

測回法只用于觀測兩個方向之間的單角，是水平角觀測的基本方法。設要測的水平角為∠AOB（圖3-16），在O點安置經緯儀，分別照準A、B兩點的目標進行讀數，兩讀數之差即為要測的水平角值。其具體操作步驟如下：

（1）盤左位置。瞄準目標A，使標桿或測釬準確地夾在雙豎絲中間（或單絲去平分）；為了減低標桿或測釬豎立不直的影響，應盡量瞄準標桿或測釬的最底部；讀取水平度盤讀數a左記入觀測手簿。

（2）順時針方向轉動照準部，用同樣的方法瞄準目標B，讀取水平度盤讀數b左；以上兩步稱為盤左半測回或上半測回，測得角值為：

（3）倒轉望遠鏡，盤左變成盤右，按上述方法先瞄準目標B，記水平度盤讀數b右。

（4）逆時針轉動照準部，瞄準目標A，記水平度盤讀數a右。

以上（3）、（4）兩步稱為盤右測回或下半測回，測得角值為

盤左和盤右兩個半測回合在一起稱為一測回。兩個半測回測得角值的平均值就是一測回的觀測結果，即

采用盤左、盤右兩個位置觀測水平角，可以抵消某些儀器構造誤差對測角的影響，同時可以檢查觀測中有無錯誤。由于水平度盤注記是順時針方向增加的，因此在計算角值時，無論是盤左還是盤右，均應用右側的讀數減去左側目標的讀數，如果不夠減，則應加上360°再減。為了提高測量精度，往往需要對某角度觀測多個測回，為了減少度盤分劃步均勻誤差的影響，按設置各測回度盤的起始讀數。

測回法通常有兩項限差：①兩個半測回的方向值（即角值）之差；②各測回方向值之差。對于不同精度的儀器，有不同的規定限值。就DJ6經緯儀而言，半測回角度之差應小于36″，各測回角度之差應小于24″。如果超限，應找出原因并重測。測回法觀測手簿見表3-1。

二、全圓測回法

觀測三個及以上的方向時，通常采用全圓測回法（也稱方向觀測法或全圓方向法）。它是以某一個目標作為起始方向（又稱零方向），依次觀測出其余各個目標相對于起始方向的方向值，然后根據方向值計算水平角值。

在圖3-17所示的測站O上觀測到A、B、C、D各個目標方向之間的水平角。

1.全圓測回法觀測步驟

（1）將儀器安置于測站O上，對中、整平。

（2）選與O點相對較遠的目標A作為起始方向。

（3）盤左位置，照準目標A，配置度盤的起始讀數。讀取該數并記入觀測手簿中。

（4）順時針方向轉動照準部，依次瞄準目標B、C、D，讀取相應的水平讀數并記入觀測手簿中。

（5）為了檢查觀測過程中水平度盤是否變動，需要順時針方向再次瞄準起始目標A并讀取水平度盤的讀數。這一步驟稱為“歸零”，兩次起始方向讀數之差稱為半測回歸零差。使用DJ6經緯儀觀測，半測回歸零差不應大于18″。如果半測回歸零差超限，應立即查明原因并重測。

以上（3）～（5）步為上半測回，可見上半測回的觀測順序為A→B→C→D→A。

（6）倒轉望遠鏡使儀器成盤右位置，逆時針轉動照準部，照準起始目標A，讀取讀數并記入觀測手簿中。

（7）逆時針方向轉動照準部，依次照準目標D、C、B，讀取相應的讀數并記入觀測手簿中。

（8）再逆時針轉動照準部瞄準起始目標A，讀取水平度盤讀數并計算歸零誤差是否超限，其限差規定同上半測回。

以上三步為下半測回，可見下半測回的觀測順序為A→D→C→B→A。上、下半測回合起來稱為一測回。

2.全圓測回法的計算及限差的規定

（1）計算兩倍照準軸誤差（2c）及限差。兩倍照準軸誤差（用2c表示），它在數值上等于一測回同一方向的盤左讀數L與盤右讀數R±180°之差，即：

如果觀測目標大致在水平方向，則2c值應該為一常數。但實際觀測中，由于觀測誤差的產生是不可避免的，各方向的2c值不可能相等。同一測回中，2c的最大值與最小值之差稱為“2c互差”。在進行水平角的測量時更多的時關注“2c互差”。規范規定DJ6型儀器同測回2c互差絕對值不得大于36″。

（2）計算各方向讀數的平均值。取每一方向盤左讀數與盤右讀數±180°的平均值，作為該方向的平均數。

由于歸零起始方向有兩個平均讀數，應再取其平均值，作為該方向的平均讀數。

（3）一測回各方向歸零方向值的計算。為了便于以后的計算和比較，要把起始方向值（零方向值）改化成0°00′00″，即把原來的方向值減去起始方向A歸零后的平均值。公式如下：

如果進行多個測回觀測，同一方向的各測回觀測得到的歸零方向理論上應該是相等，但實際會包含有誤差，它們之間的差值稱為同一方向各測回歸零值之差。

（4）各測回平均歸零方向值的計算。將各測回同一方向的歸零方向值相加減并除以回數，即得該方向各測回平均歸零方向值。

（5）水平角計算。將組成該角的兩個方向的方向值相減即可得該水平角。

全圓測回法觀測手簿見表3-2。

3.重測的規定

重測就是觀測結果超出規定限差而需要重新進行的觀測。重測通常在基本測回完成后進行的。其規定如下：

（1）2c互差、兩個半測回同一方向值互差或各測回同一方向值互差超限時，均應重測超限方向并聯測零方向。

（2）零方向的2c互差或下半測回的歸零差超限，均應重測該測回。在一測回中，重測的方向數超過該測回方向總數的1/3時，該測回應重測。

（3）采用方向觀測法時，每站基本測回中重測的方向數，不應超過全部方向測回總數的1/3，否則重測該測回。

（4）因讀錯度盤、測錯方向、讀記錯誤、上半測回歸零差超限、碰動儀器以及其他原因未測定的測回，均應立即重新觀測，而不算作重測測回數，稱之為補測。