3.3　水平角測量

常用的水平角的觀測方法有測回法和全圓測回法。

3.3.1　測回法

測回法適用于觀測兩個方向的單角,是水平角觀測的基本方法。如圖3.7所示,測量OA、OB的水平角。1.盤左位置(豎盤在望遠鏡左側,又稱正鏡)

(1)照準左側目標A,對水平度盤置數(shù),略大于0°,將讀數(shù)a左記入觀測手簿(表3.1)中。

(2)順時針方向旋轉照準部,照準右邊目標B,讀取水平度盤讀數(shù)b左記入手簿。

得上半測回角值:

2.盤右位置(豎盤在望遠鏡且鏡端的右側,又稱倒鏡)

(1)先照準右邊目標B,讀取水平度盤讀數(shù)b右記入手簿。

(2)逆時針方向轉動照準部,照準左邊目標A,讀取水平度盤讀數(shù)a右記入手簿。

得下半測回角值:

盤左和盤右兩個半測回合稱為一測回。對于DJ6經(jīng)緯儀,上、下兩個半測回所測的水平角之差不應超過±24″。符合規(guī)定要求時,兩個半測回角值的平均值就是一測回的觀測結果,即

在記錄計算中應注意:由于水平度盤是順時針刻劃和注記的,所以在計算水平角時,總是用右目標的讀數(shù)減去左目標的讀數(shù),如果不夠減,則應在右目標的讀數(shù)上加上360°,再減去左目標的讀數(shù)。

為了提高測角精度,同時為削弱度盤分劃誤差的影響,對角度往往需要觀測幾個測回,各測回的觀測方法相同,但起始方向(如圖中的A方向)置數(shù)不同。設需要觀測的測回數(shù)為n,則各測回起始方向的置數(shù)應按180°/n遞增。但應注意,不論觀測多少個測回,第一測回的置數(shù)均應當為0°或稍大于0°。例如:當測回數(shù)n=4時,各測回的起始方向的讀數(shù)應等于或稍大于0°、45°、90°、135°。各測回觀測角值互差不應超過±24″,符合要求時,取各測回平均值作為最后結果。

3.3.2　全圓測回法

觀測三個及三個以上的方向時,通常采用全圓測回法,也稱方向觀測法。

1.觀測方法

如圖3.8所示,設在測站O上觀測A、B、C、D各個方向之間的水平角,全圓測回法的操作步驟如下。

(1)將儀器安置于測站O上,對中、整平。

(2)選與O點相對較遠、成像清晰的目標A作為零方向。

(3)盤左位置,照準目標A,置于略大于0°的位置,讀數(shù)并記入觀測手簿(表3.2)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(shù)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零方向A并讀取水平度盤的讀數(shù),這一步驟稱為“歸零”。兩次零方向讀數(shù)之差稱為半測回歸零差。使用DJ6經(jīng)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。

以上步驟(3)～(5)為上半測回,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,照準零方向A,讀取讀數(shù)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(shù)并記入觀測手簿中。

(8)再逆時針轉動照準部照準零方向A,讀取水平度盤讀數(shù)并計算歸零差是否超限,其限差規(guī)定同上半測回。

以上步驟(6)～(7)為下半測回,下半測回的觀測順序為A→D→C→B→A。

上、下半測回合稱為一測回。

2.記錄和計算

全圓測回法觀測記錄表格見表3.2。

(1)記錄順序:盤左自上而下,盤右自下而上。

(2)計算2C值:2C值即視準誤差的兩倍值。

2C值本身為一常數(shù)。但實際觀測中,由于觀測誤差的產(chǎn)生是不可避免的,各方向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關注“2C互差”。規(guī)范規(guī)定J2型儀器一測回2C互差絕對值不得大于18″,對于J6型儀器則沒有要求。

(3)計算半測回歸零差:

Δ=零方向歸零方向值-零方向起始方向值。

(4)計算各方向讀數(shù)的平均值。取同一方向盤左讀數(shù)與盤右讀數(shù)±180°的平均值,作為該方向的平均讀數(shù)。

由于起始方向有兩個平均讀數(shù),應再取其平均值,作為該方向的平均讀數(shù)。該平均讀數(shù)記在表3.2第7列的零方向上,用括號括上該數(shù)。

(5)歸零方向值的計算。為了便于以后的計算和比較,把起始方向值改化成0°00'00″,即把原來的方向值減去零方向括號內的值,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值理論上應該是相等,但實際會包含有誤差,他們之間的差值稱為“同一方向各測回歸零值之差”。對于圖根級,同一方向各測回歸零值之差的較差應不大于24″。

(6)各測回平均方向值的計算。當同一方向各測回歸零方向值的較差滿足限差的情況下,將各測回同一方向的歸零方向值取平均值,則得到該方向各測回平均方向值。

(7)水平角計算。將組成該角的兩個方向的方向值相減即可得水平角的角值。