任務(wù)2-3方向觀測(cè)法

1、任務(wù)2-3方向觀測(cè)法測(cè)量水平角任務(wù)2-3 方向觀測(cè)法測(cè)量水平角一、方向觀測(cè)法測(cè)角1.什么是方向觀測(cè)法如圖2-24所示，若測(cè)站上有5個(gè)待測(cè)方向：A、B、C、D、E，選擇其中的一個(gè)方向（如A）作為起始方向（亦稱零方向），在盤(pán)左位置，從起始方向A開(kāi)始，按順時(shí)針?lè)较蛞来握諟?zhǔn)A、B、C、D、E，并讀取度盤(pán)讀數(shù)，稱為上半測(cè)回；然后縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，在盤(pán)右位置按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部，從最后一個(gè)方向E開(kāi)始，依次照準(zhǔn)E、D、C、B、A并讀數(shù)，稱為下半測(cè)回。上下半測(cè)回稱為一測(cè)回。這種觀測(cè)方法就叫做方向觀測(cè)法。圖 2-24 方向觀測(cè)法如果在上半測(cè)回照準(zhǔn)最后一個(gè)方向E之后繼續(xù)按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部，重新照準(zhǔn)零方向A并讀數(shù)；

2、下半測(cè)回也從零方向A開(kāi)始，依次照準(zhǔn)A、E、D、C、B、A，并進(jìn)行讀數(shù)。這樣，在每半測(cè)回中，都從零方向開(kāi)始照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)一整周，再閉合到零方向上的操作，就叫“歸零”。通常把這種“歸零”的方向觀測(cè)法稱為全圓方向法。習(xí)慣上把方向觀測(cè)法和全圓方向法統(tǒng)稱為方向觀測(cè)法。當(dāng)觀測(cè)方向多于3個(gè)時(shí)，采用全圓方向法。“歸零”的作用是當(dāng)應(yīng)觀測(cè)的方向較多時(shí)，半測(cè)回的觀測(cè)時(shí)間也較長(zhǎng)，這樣在半測(cè)回中很難保持儀器底座及儀器本身不發(fā)生變動(dòng)。由于“歸零”，便可以從零方向的兩次方向值之差（即歸零差）的大小，判明這種變動(dòng)對(duì)觀測(cè)精度影響的程度及觀測(cè)結(jié)果是否可以采用。采用方向觀測(cè)法時(shí)，選擇理想的方向作為零方向是最重要的。如果零方向選擇的不理

3、想，不僅是觀測(cè)工作無(wú)法順利進(jìn)行，而且還會(huì)影響方向值的精度。選擇的零方向應(yīng)滿足以下的條件：第一，邊長(zhǎng)適中。就是說(shuō)，與本點(diǎn)其他方向比較，其邊長(zhǎng)既不是太長(zhǎng)，又不是最短。第二，成像清晰，零方向目標(biāo)的背景最好是天空。若本點(diǎn)所有目標(biāo)的背景均不是天空時(shí)，可選擇背景為遠(yuǎn)山的目標(biāo)作為零方向。另外，零方向的相位差影響要小。第三，視線超越或旁離障礙物較遠(yuǎn)，不易受水平折光影響，視線最好從覘標(biāo)的兩櫓柱中間通過(guò)。有些方向雖能滿足上述要求，但經(jīng)常處在云霧中，也不宜選作零方向。(j-1)+4(j-1)+(j-1)+10(j-1)+2.觀測(cè)方法1）觀測(cè)度盤(pán)表為了減弱度盤(pán)和測(cè)微盤(pán)分劃誤差影響，應(yīng)在開(kāi)始觀測(cè)前編出觀測(cè)度盤(pán)表。零方向

4、各測(cè)回度盤(pán)位置按下列公式計(jì)算。（1） 0.7 、1型儀器（2-16）（2）2型儀器（2-17）式中： m測(cè)回?cái)?shù)；j測(cè)回序號(hào)（ j=1，2，3， ）。 120 m1 (j - ) 2 180o m 600 m1 (j - ) 2 180om采用方向觀測(cè)法時(shí)，可根據(jù)測(cè)站點(diǎn)的等級(jí)和儀器類型，按式（2-16）或式（2-17）編制各測(cè)回零方向的度盤(pán)和測(cè)微器位置。2型儀器各測(cè)回度盤(pán)表如下表所示。四 等6 00005030123060241090355012047301505910等級(jí)測(cè)回?cái)?shù)V三 等10 0003018113036223054333072443090553010906301271730145

5、283016339302）一測(cè)回操作程序（1）安置、整置好儀器后，進(jìn)行盤(pán)左觀測(cè)。將儀器照準(zhǔn)零方向標(biāo)的，按觀測(cè)度盤(pán)表配置水平度盤(pán)和測(cè)微器（電子儀器不需要進(jìn)行測(cè)微器讀數(shù)）。（2）按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部1周2周后，精確照準(zhǔn)零方向標(biāo)的，讀取水平度盤(pán)和測(cè)微器（電子儀器不需要進(jìn)行測(cè)微器讀數(shù)）讀數(shù)（讀數(shù)時(shí)重合對(duì)徑分劃線兩次）。（3）順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部，依次精確照準(zhǔn)2，3，4，n方向標(biāo)的，最后閉合至零方向(當(dāng)觀測(cè)的方向數(shù)小于3時(shí)，可以不“歸零”)，按上述（2）方法依次進(jìn)行讀數(shù)，完成上半測(cè)回觀測(cè)。（4）縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，進(jìn)行盤(pán)右觀測(cè)。按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部1周2周后，精確照準(zhǔn)零方向，讀數(shù)。（5）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，按

6、上半測(cè)回相反的觀測(cè)順序依次精確照準(zhǔn)n，3，2，1方向標(biāo)的，并按（2）款讀數(shù)方法進(jìn)行讀數(shù)，完成下半測(cè)回觀測(cè)工作。（6）以上操作為一測(cè)回。通常工程測(cè)量規(guī)范規(guī)定四等導(dǎo)線測(cè)量2型儀器需要觀測(cè)6個(gè)測(cè)回。方向觀測(cè)法觀測(cè)水平角(盤(pán)左）CA左左BD測(cè)站點(diǎn)Od左c左零方向歸零 對(duì)中方向觀測(cè)法觀測(cè)水平CA左左BD測(cè)站點(diǎn)Od左c左零方向角(盤(pán)右）歸零對(duì)中3）觀測(cè)手簿的記錄與計(jì)算如表2-9所示，是使用J2型經(jīng)緯儀進(jìn)行四等方向觀測(cè)一測(cè)回的手簿記錄、計(jì)算示例。因?yàn)橛^測(cè)順序是：上半測(cè)回為l，2，3，4，1，下半測(cè)回為1，4，3，2，1，所以手簿“讀數(shù)”欄中兩個(gè)半測(cè)回的記錄也必須與之相應(yīng)，即上半測(cè)回由上往下，下半測(cè)回由下往上

7、記錄。每照準(zhǔn)一次，重合讀數(shù)兩次，取兩次測(cè)微盤(pán)讀數(shù)之平均值作為這次照準(zhǔn)的秒讀數(shù)。再取盤(pán)左盤(pán)右觀測(cè)的平均值。然后將各方向的觀測(cè)值減去1號(hào)方向觀測(cè)的平均值，即可得到歸零之后的方向值。具體見(jiàn)表2-93.觀測(cè)結(jié)果的選擇1）觀測(cè)限差觀測(cè)結(jié)果中，有一些數(shù)值在理論上應(yīng)該滿足一定的關(guān)系。例如，同一個(gè)方向各測(cè)回的方向值應(yīng)相同；歸零差應(yīng)相等。由于各種誤差的影響，實(shí)際上是不可能的。為了保證觀測(cè)結(jié)果的精度，利用它們理論上存在的關(guān)系，通過(guò)大量的實(shí)踐驗(yàn)證，對(duì)其差異規(guī)定出一定的界限，稱為限差。在作業(yè)中用這些限差檢核觀測(cè)質(zhì)量，決定成果的取舍。在限差以內(nèi)的成果，認(rèn)為合格；超限成果則不合格，應(yīng)舍去重新觀測(cè)。方向觀測(cè)法的限差要求見(jiàn)表

8、2-10。2）觀測(cè)結(jié)果的取舍觀測(cè)結(jié)果因超出限差規(guī)定而重新觀測(cè)的完整測(cè)回，稱為重測(cè)。重測(cè)應(yīng)在基本測(cè)回全部完成之后進(jìn)行，以便對(duì)成果綜合分析、比較，正確的判定原因之后再進(jìn)行重測(cè)。為了保證觀測(cè)成果質(zhì)量，凡是超限成果都必須重測(cè)。但超限的具體情況比較復(fù)雜，究竟應(yīng)該重測(cè)哪個(gè)，要根據(jù)觀測(cè)的實(shí)際情況，仔細(xì)地分析，合理地確定其取舍。重測(cè)、補(bǔ)測(cè)應(yīng)遵循下列有關(guān)規(guī)定。（1）凡因?qū)﹀e(cuò)度盤(pán)、測(cè)錯(cuò)方向、上半測(cè)回歸零差超限、讀記錯(cuò)誤和中途發(fā)現(xiàn)觀測(cè)條件不佳等原因放棄的非完整測(cè)回，再進(jìn)行的觀測(cè)通稱為補(bǔ)測(cè)。補(bǔ)測(cè)可隨時(shí)進(jìn)行。（2）采用方向觀測(cè)法時(shí)，在1份成果中，基本測(cè)回重測(cè)的“方向測(cè)回?cái)?shù)”超過(guò)“方向測(cè)回總數(shù)”的三分之一時(shí)，應(yīng)重測(cè)整份成

9、果。重測(cè)數(shù)的計(jì)算：在基本測(cè)回觀測(cè)結(jié)果中，重測(cè)1個(gè)方向算作1個(gè)方向測(cè)回；一測(cè)回中有2個(gè)方向重測(cè)，算作2個(gè)方向測(cè)回。1份成果的“方向測(cè)回總數(shù)”(按基本測(cè)回計(jì)算)等于方向數(shù)減1乘以測(cè)回?cái)?shù)，即(n一1)m。（3）一測(cè)回中，若重測(cè)的方向數(shù)超過(guò)本測(cè)回全部方向數(shù)的三分之一，該測(cè)回全部重測(cè)。觀測(cè)3個(gè)方向時(shí)，即使有1個(gè)方向超限，也應(yīng)將該測(cè)回重測(cè)。計(jì)算重測(cè)數(shù)時(shí)，仍按超限方向數(shù)計(jì)算。（4）當(dāng)某一方向的觀測(cè)結(jié)果因測(cè)回互差超限，經(jīng)重測(cè)仍不合限時(shí)，要在分析原因后再重測(cè)，以避免不合理的多余重測(cè)。（5）進(jìn)行重測(cè)時(shí)，只聯(lián)測(cè)零方向。（6）基本測(cè)回的結(jié)果與其重測(cè)結(jié)果，一律記在手簿上。每一測(cè)回只采用一個(gè)合限結(jié)果。（7）零方向超限，全

10、測(cè)回重測(cè)。（8）中途放棄的方向，最后應(yīng)補(bǔ)測(cè)。放棄方向數(shù)不超過(guò)全部方向數(shù)的三分之一。（9）因三角形閉合差、極調(diào)節(jié)、基線條件和方位角條件閉合差超限而重測(cè)時(shí)，應(yīng)重測(cè)整份成果。4測(cè)站平差在一份成果中，各個(gè)方向均觀測(cè)了若干個(gè)測(cè)回，同一方向在各測(cè)回中的觀測(cè)值雖然都是合限的。但因受各種誤差的影響，彼此間存在差別，不可能相等，因此就要按照一定的方法，由同方向各測(cè)回的觀測(cè)值求出該方向的最可靠的方向值(又叫平差值)，作為該方向的觀測(cè)結(jié)果，這就叫測(cè)站平差。這里所介紹的測(cè)站平差，是用算術(shù)中數(shù)的方法，求出各個(gè)方向的平差方向值。即：某一方向的平均方向值=（2-18）該方向各測(cè)回觀測(cè)值之和測(cè)回?cái)?shù)5、方向觀測(cè)法的特點(diǎn)及其應(yīng)用

11、范圍方向觀測(cè)法有很多優(yōu)點(diǎn)，例如，觀測(cè)程序和測(cè)站平差簡(jiǎn)單，有規(guī)律；工作量較小；方向數(shù)不多時(shí)，可以有效的減弱各種誤差的影響等。在邊長(zhǎng)較短，精度要求不高時(shí)，是一種好方法。但邊較長(zhǎng)，精度要求又很高時(shí)(如一等三角測(cè)量)，方向觀測(cè)法就不適用了。因?yàn)橛^測(cè)長(zhǎng)邊時(shí)，要求所有的目標(biāo)成像都同時(shí)清晰、穩(wěn)定是很困難的。為了等候各個(gè)目標(biāo)的成像清晰、穩(wěn)定，往往要浪費(fèi)很多時(shí)間。另外，由于一測(cè)回照準(zhǔn)的目標(biāo)較多，每一測(cè)回觀測(cè)時(shí)間必然較長(zhǎng)，這樣，由各種外界條件引起的誤差影響將會(huì)加劇，很難達(dá)到更高的精度要求。所以，相關(guān)測(cè)量規(guī)范規(guī)定，方向觀測(cè)法主要用于三、四等水平角觀測(cè)。進(jìn)行二等水平角觀測(cè)時(shí)，若觀測(cè)方向數(shù)少于7個(gè)，也可采用此法。順便指

12、出，按方向法觀測(cè)時(shí)，若測(cè)站方向數(shù)超過(guò)7個(gè)，應(yīng)進(jìn)行分組方向觀測(cè)。由于現(xiàn)在已基本不布設(shè)三角網(wǎng)，本課程略去分組觀測(cè)的內(nèi)容。二、技能訓(xùn)練方向觀測(cè)法進(jìn)行角度測(cè)量1.實(shí)訓(xùn)目的（1）掌握使用精密測(cè)角儀器按方向觀測(cè)法進(jìn)行角度觀測(cè)的的操作程序及計(jì)算方法；（2）掌握方向觀測(cè)法的各項(xiàng)限差要求。2.實(shí)訓(xùn)任務(wù)與要求（1）預(yù)習(xí)好方向觀測(cè)法的觀測(cè)程序。（2）弄清方向觀測(cè)法記錄表格的記錄方法。（3）在學(xué)校實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地選擇4個(gè)滿足要求的觀測(cè)方向，用2級(jí)全站儀或電子經(jīng)緯儀進(jìn)行方向觀測(cè)法進(jìn)行觀測(cè)，每人至少測(cè)12個(gè)合格測(cè)回，全組完成一套6個(gè)測(cè)回合格成果。（4）各項(xiàng)限差要求見(jiàn)表2-10。（5）對(duì)不合格的成果返工重測(cè)?！緦?shí)訓(xùn)2-2】4.實(shí)習(xí)

13、內(nèi)容1）4個(gè)方向的方向觀測(cè)法觀測(cè)（1）在測(cè)站上，選定遠(yuǎn)處的四個(gè)方向?yàn)橛^測(cè)目標(biāo)，并確定距離適中，通視良好，成像清晰的某一方向作為零方向。安置儀器后，將儀器照準(zhǔn)零方向目標(biāo)，按觀測(cè)度盤(pán)表（見(jiàn)表2-9）配置好度盤(pán)。（2）順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部12周后，精確照準(zhǔn)零方向，進(jìn)行重復(fù)照準(zhǔn)兩次，并讀二次數(shù)。（3）順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部，精確照準(zhǔn)2方向目標(biāo)，按（2）進(jìn)行讀數(shù)：繼續(xù)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部依次進(jìn)行3、4方向的觀測(cè)，最后閉合至零方向，再觀測(cè)零方向（當(dāng)觀測(cè)方向數(shù)3時(shí)，可不必歸零方向），完成上半測(cè)回的操作。（4）縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)12周，精確照準(zhǔn)零方向，按（3）方法進(jìn)行讀數(shù)。（5）逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部，按上半測(cè)回觀測(cè)