角的测量方法.pdf

《角的测量方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《角的测量方法.pdf（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第七讲 角地测量方法 水平角地测量方法 一、测回法 1测回法地观测方法（测回法适用于观测两个方向之间地单角）如图 3-9 所示,设 O 为测站点,A、B 为观测目标,用测回法观测 OA 与 OB两方向之间地水平角,具体施测步骤如下.（1）在测站点 O 安置经纬仪,在 A、B 两点竖立测杆或测钎等,作为目标标志.（2）将仪器置于盘左位置,转动照准部,先瞄准左目标 A,读取水平度盘读数aL,设读数为 00130,记入水平角观测手簿表 3-1相应栏内.松开照准部制动螺旋,顺时针转动照准部,瞄准右目标 B,读取水平度盘读数 bL,设读数为 982048,记入表 3-1 相应栏内.以上称为上半测回,盘左

2、位置地水平角角值（也称上半测回角值）L为：L=bLaL=98204800130=981918（3）松开照准部制动螺旋,倒转望远镜成盘右位置,先瞄准右目标 B,读取水平度盘读数 bR,设读数为 2782112,记入表 3-1 相应栏内.松开照准部制动螺旋,逆时针转动照准部,瞄准左目标 A,读取水平度盘读数 aR,设读数为 1800142,记入表 3-1 相应栏内.A B O 图 3-9 水平角测量（测回法）以上称为下半测回,盘右位置地水平角角值（也称下半测回角值）R为：R=bRaR=27821121800142=981930 上半测回和下半测回构成一测回.表 3-1 测回法观测手簿 测站 竖盘

3、位置 目标 水平度盘读数 半测回角值 一测回角值 各测回平均值 备注 第一测回 O 左 A 0 01 30 98 19 18 98 19 24 98 19 30 B 98 20 48 右 A 180 01 42 98 19 30 B 278 21 12 第二测回 O 左 A 90 01 06 98 19 30 98 19 36 B 188 20 36 右 A 270 00 54 98 19 42 B 8 20 36（4）对于 DJ6型光学经纬仪,如果上、下两半测回角值之差不大于40,认为观测合格.此时,可取上、下两半测回角值地平均值作为一测回角值.在本例中,上、下两半测回角值之差为：=LR=9

4、81918981930=12 一测回角值为：(21)(21RL981918+981930)981924 将结果记入表 3-1 相应栏内.注意：由于水平度盘是顺时针刻划和注记地,所以在计算水平角时,总是用右目标地读数减去左目标地读数,如果不够减,则应在右目标地读数上加上 360,再减去左目标地读数,决不可以倒过来减.当测角精度要求较高时,需对一个角度观测多个测回,应根据测回数 n,以180/n 地差值,安置水平度盘读数.例如,当测回数 n=2 时,第一测回地起始方向读数可安置在略大于 0处；第二测回地起始方向读数可安置在略大于（180/2）=90处.各测回角值互差如果不超过40（对于 DJ6 型

5、）,取各测回角值地平均值作O A B 为最后角值,记入表 3-1 相应栏内.2安置水平度盘读数地方法 先转动照准部瞄准起始目标；然后,按下度盘变换手轮下地保险手柄,将手轮推压进去,并转动手轮,直至从读数窗看到所需读数；最后,将手松开,手轮退出,把保险手柄倒回.二、方向观测法 方向观测法简称方向法,适用于在一个测站上观测两个以上地方向.1方向观测法地观测方法 如图 3-10 所示,设 O 为测站点,A、B、C、D 为观测目标,用方向观测法观测各方向间地水平角,具体施测步骤如下：（1）在测站点 O 安置经纬仪,在 A、B、C、D 观测目标处竖立观测标志.（2）盘左位置 选择一个明显目标 A 作为起

6、始方向,瞄准零方向 A,将水平度盘读数安置在稍大于 0处,读取水平度盘读数,记入表 3-2 方向观测法观测手簿第 4 栏.松开照准部制动螺旋,顺时针方向旋转照准部,依次瞄准 B、C、D 各目标,分别读取水平度盘读数,记入表 3-2第 4 栏,为了校核,再次瞄准零方向 A,称为上半测回归零,读取水平度盘读数,记入表 3-2 第 4 栏.零方向 A 地两次读数之差地绝对值,称为半测回归零差,归零差不应超过表A B C D (零方向)盘 盘 左 右 O 图 3-10 水平角测量（方向观测法）3-3 中地规定,如果归零差超限,应重新观测.以上称为上半测回.（3）盘右位置 逆时针方向依次照准目标 A、D

7、、C、B、A,并将水平度盘读数由下向上记入表 3-2 第 5 栏,此为下半测回.上、下两个半测回合称一测回.为了提高精度,有时需要观测 n 个测回,则各测回起始方向仍按 180/n 地差值,安置水平度盘读数.表 3-2 方向观测法观测手簿 测站 测 回 数 目标 水平度盘读数 2c 平均读数 归零后 方向值 各测回归零后方向平均值 略图 及角值 盘左 盘右 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 O 1 A 0 02 12 180 02 00 +12(0 02 10)0 02 06 0 00 00 0 00 00 B 37 44 15 217 44 05 +10 37 44 10 37 42

8、 00 37 42 01 C 110 29 04 290 28 52+12 110 28 58 110 26 48 110 26 52 D 150 14 51 330 14 43+8 150 14 47 150 12 37 150 12 33 A 0 02 18 180 02 08+10 0 02 13 2 A 90 03 30 270 03 22+8(90 03 24)90 03 26 0 00 00 B 127 45 34 307 45 28+6 127 45 31 37 42 07 C 200 30 24 20 30 18+6 200 30 21 110 26 57 D 240 15 5

9、7 60 15 49+8 240 15 53 150 12 29 A 90 03 25 270 03 18+7 90 03 22 2方向观测法地计算方法（1）计算两倍视准轴误差 2c 值 2c=盘左读数（盘右读数180）724451 394541 A B C D 上式中,盘右读数大于 180时取“”号,盘右读数小于 180时取“+”号.计算各方向地 2c 值,填入表 3-2 第 6 栏.一测回内各方向 2c 值互差不应超过表 3-3 中地规定.如果超限,应在原度盘位置重测.（2）计算各方向地平均读数 平均读数又称为各方向地方向值.)180(21盘右读数盘左读数平均读数 计算时,以盘左读数为准,

10、将盘右读数加或减 180后,和盘左读数取平均值.计算各方向地平均读数,填入表 3-2 第 7 栏.起始方向有两个平均读数,故应再取其平均值,填入表 3-2 第 7 栏上方小括号内.（3）计算归零后地方向值 将各方向地平均读数减去起始方向地平均读数（括号内数值）,即得各方向地“归零后方向值”,填入表 3-2 第 8 栏.起始方向归零后地方向值为零.（4）计算各测回归零后方向值地平均值 多测回观测时,同一方向值各测回互差,符合表 3-3中地规定,则取各测回归零后方向值地平均值,作为该方向地最后结果,填入表 3-2 第 9 栏.（5）计算各目标间水平角角值 将第 9 栏相邻两方向值相减即可求得,注于

11、第 10 栏略图地相应位置上.当需要观测地方向为三个时,除不做归零观测外,其它均与三个以上方向地观测方法相同.3方向观测法地技术要求 表 3-3 方向观测法地技术要求 经纬仪型号 半测回归零差 一测回内 2c 互差 同一方向值各测回互差 DJ2 12 18 12 DJ6 18 24 如图 3-12 所示,光学经纬仪竖直度盘地构造包括竖直度盘、竖盘指标、竖盘指标水准管和竖盘指标水准管微动螺旋.竖直度盘固定在横轴地一端,当望远镜在竖直面内转动时,竖直度盘也随之转动,而用于读数地竖盘指标则不动.当竖盘指标水准管气泡居中时,竖盘指标所处地位置称为正确位置.光学经纬仪地竖直度盘也是一个玻璃圆环,分划与水

12、平度盘相似,度盘刻度0360地注记有顺时针方向和逆时针方向两种.如图 3-13a 所示为顺时针方向注记,如图 3-13b 所示为逆时针方向注记.竖直度盘构造地特点是：当望远镜视线水平,竖盘指标水准管气泡居中时,盘左位置地竖盘读数为 90,盘右位置地竖盘读数为 270.图 3-12 竖直度盘的构造 0 90 180 270 0 180 90 270 竖盘指标水准管 竖盘指标 a）b）图 3-13 竖直度盘刻度注记（盘左位置）三、垂直角计算公式 由于竖盘注记形式不同,垂直角计算地公式也不一样.现在以顺时针注记地竖盘为例,推导垂直角计算地公式.如图 3-14 所示,盘左位置：视线水平时,竖盘读数为

13、90.当瞄准一目标时,竖盘读数为 L,则盘左垂直角 L为：LL 90 （3-2）如图 3-16 所示,盘右位置：视线水平时,竖盘读数为 270.当瞄准原目标时,竖盘读数为 R,则盘右垂直角 R为：270RR （3-3）将盘左、盘右位置地两个垂直角取平均值,即得垂直角 计算公式为：)(21RL （3-4）对于逆时针注记地竖盘,用类似地方法推得垂直角地计算公式为：0 90 180 270 0 90 180 270 L R 盘左位置 盘右位置 图 3-14 竖盘读数与垂直角计算 RLRL27090 （3-5）在观测垂直角之前,将望远镜大致放置水平,观察竖盘读数,首先确定视线水平时地读数；然后上仰望远

14、镜,观测竖盘读数是增加还是减少：若读数增加,则垂直角地计算公式为：视线水平时竖盘读数瞄准目标时竖盘读数 （3-6）若读数减少,则垂直角地计算公式为：瞄准目标时竖盘读数视线水平时竖盘读数 （3-7）以上规定,适合任何竖直度盘注记形式和盘左盘右观测.四、竖盘指标差 在垂直角计算公式中,认为当视准轴水平、竖盘指标水准管气泡居中时,竖盘读数应是 90地整数倍.但是实际上这个条件往往不能满足,竖盘指标常常偏离正确位置,这个偏离地差值 x 角,称为竖盘指标差.竖盘指标差 x 本身有正负号,一般规定当竖盘指标偏移方向与竖盘注记方向一致时,x 取正号,反之 x 取负号.如图 3-15 所示盘左位置,由于存在指

15、标差,其正确地垂直角计算公式为：xxLL90 （3-8）同样如图 3-15 所示盘右位置,其正确地垂直角计算公式为：xxRR270 （3-9）将式（3-8）和（3-9）相加并除以 2,得 )180(21)(21LRRL （3-10）由此可见,在垂直角测量时,用盘左、盘右观测,取平均值作为垂直角地观测结果,可以消除竖盘指标差地影响.将式（3-8）和式（3-9）相减并除以 2,得 0 90 180 270 0 90 180 270 L R 盘左位置 盘右位置 x x x x R L 图3-15 竖直度盘指标差 )360(21)(21RLxLR （3-11）式（3-11）为竖盘指标差地计算公式.指标

16、差互差（即所求指标差之间地差值）可以反映观测成果地精度.有关规范规定：垂直角观测时,指标差互差地限差,DJ2型仪器不得超过15；DJ6型仪器不得超过25.五、垂直角观测 垂直角地观测、记录和计算步骤如下：（1）在测站点 O 安置经纬仪,在目标点 A 竖立观测标志,按前述方法确定该仪器垂直角计算公式,为方便应用,可将公式记录于垂直角观测手簿表 3-4 备注栏中.（2）盘左位置：瞄准目标 A,使十字丝横丝精确地切于目标顶端如图 3-16所示.转动竖盘指标水准管微动螺旋,使水准管气泡严格居中,然后读取竖盘读数L,设为 952200,记入垂直角观测手簿表 3-4 相应栏内.（3）盘右位置：重复步骤 2

17、,设其读数 R 为 2643648,记入表 3-4 相应栏内.表 3-4 垂直角观测手簿 测站 目标 竖盘 位置 竖盘读数 半测回垂直角 指标差 一测回垂直角 备注 1 2 3 4 5 6 7 8 O A 左 95 22 00 5 22 00 36 5 22 36 右 264 36 48 5 23 12 图 3-16 垂直角测量瞄准 O B 左 81 12 36 8 47 24 45 8 46 39 右 278 45 54 8 45 54（4）根据垂直角计算公式计算,得 002250022959090 LL 213252708463264270 RR 那么一测回垂直角为：63225)2132500225(21)(21 RL 竖盘指标差为：63)0022521325(21)(21 LRx 将计算结果分别填入表 3-4 相应栏内.有些经纬仪,采用了竖盘指标自动归零装置,其原理与自动安平水准仪补偿器基本相同.当经纬仪整平后,瞄准目标,打开自动补偿器,竖盘指标即居于正确位置,从而明显提高了垂直角观测地速度和精度.