分組觀測法偏心觀測

會計學(xué)1分組觀測法偏心觀測3.5分組方向觀測法一、觀測方法當(dāng)方向數(shù)多于6個時可考慮分為兩組觀測，分組時一般將成像情況大致相同的方向分為一組，每組中包含的方向數(shù)大致相同。兩組都要聯(lián)測兩個共同的方向，其中（最好）有一個共同的零（起始）方向。兩組共同方向之間的聯(lián)測角應(yīng)該做檢核，以保證觀測質(zhì)量。

控制測量第1頁/共28頁二、聯(lián)測精度設(shè)兩組觀測時兩個共同方向以i,j表示第一組聯(lián)測角值：第二組聯(lián)測角值：兩組觀測聯(lián)測角的差為:如果的測角中誤差分別為，則

控制測量如果兩組按同精度觀測，則3.5分組方向觀測法第2頁/共28頁

控制測量3.5分組方向觀測法三、測站平差第一組聯(lián)測方向的方向值為相應(yīng)的改正數(shù)為

第二組聯(lián)測方向的方向值為相應(yīng)的改正數(shù)為條件式第3頁/共28頁

控制測量組成法方程式并解之則改正數(shù)為：聯(lián)測方向的平差值為：W12是兩組觀測聯(lián)測角的差數(shù)，也就是聯(lián)測角的閉合差為：第4頁/共28頁

控制測量思考：兩組觀測測站平差有什么聯(lián)系？第一組的第一個聯(lián)測方向改正，第二個聯(lián)測方向改正，第二組的聯(lián)測方向改正數(shù)與第一組的正好相反。第5頁/共28頁第6頁/共28頁第7頁/共28頁在進(jìn)行角度觀測時，要求儀器中心、設(shè)站點目標(biāo)中心與標(biāo)石中心位于同一垂線上，即所謂“三心”一致。若儀器偏離標(biāo)石中心進(jìn)行觀測，這種偏離稱為測站偏心。若照準(zhǔn)的目標(biāo)偏離標(biāo)石中心，這種偏離稱為照準(zhǔn)偏心。為了將偏心觀測的成果歸算到測站的標(biāo)石中心，必須加歸心改正數(shù)。一、測站點偏心及測站點歸心改正數(shù)計算B為測站點標(biāo)石中心，Y為儀器中心,T為照準(zhǔn)點目標(biāo)中心在同一水平面上的投影。3.6偏心觀測與歸心改正

控制測量第8頁/共28頁由圖可知，實際觀測方向值和應(yīng)有的正確方向值之間差一個小角c，實際上c就是測站點歸心改正數(shù)，求出改正數(shù)c值后，即可求得應(yīng)有的正確方向值，即測站點歸心改正數(shù)c的計算公式，可由圖中的三角形解得，圖中和分別為測站偏心距和測站偏心角，統(tǒng)稱為測站歸心元素。

測站偏心角定義為：以儀器中心Y為頂點，由測站偏心距起始順時針旋轉(zhuǎn)到測站零方向的一個角度。由三角形按正弦定理可得式中，s為測站點至照準(zhǔn)點間的距離，當(dāng)c為小角時，上式可寫為第9頁/共28頁必須指出，若測站有偏心，則測站上所有觀測方向值都要加測站歸心改正數(shù)。顯然，各方向與零方向之間的夾角M是不一樣的（對于零方向而言M=0o00′），各方向的距離也不一樣，如圖所示。所以，雖然測站元素和相同，但各方向的測站歸心改正數(shù)是不相等的，若（）所在的象限不同，則改正數(shù)的正負(fù)號也不同。測站歸心改正數(shù)的計算公式可寫成一般形式

第10頁/共28頁在下圖中，B為測站點的標(biāo)石中心，照準(zhǔn)目標(biāo)中心T1偏離標(biāo)石中心B1，顯然，由此而引起的照準(zhǔn)點歸心改正數(shù)為r1。照準(zhǔn)點歸心改正數(shù)r1可由三角形按正弦定理解得式中，分別為照準(zhǔn)點的偏心距和偏心角，稱為照準(zhǔn)點歸心元素，偏心角定義為：以照準(zhǔn)圓筒中心T1為頂點，由偏心距起始順時針旋轉(zhuǎn)到照準(zhǔn)點的零方向的夾角,M1為照準(zhǔn)點的零方向順轉(zhuǎn)至改正方向間的夾角。由于r1為小角，所以上式可寫為二、照準(zhǔn)點偏心及照準(zhǔn)點歸心改正數(shù)計算

控制測量第11頁/共28頁計算不同方向的照準(zhǔn)點歸心改正數(shù)時，應(yīng)根據(jù)不同照準(zhǔn)點上的和s，如圖所示。照準(zhǔn)點歸心改正數(shù)的計算公式可寫成下列一般形式

控制測量第12頁/共28頁如測站點有測站點偏心，照準(zhǔn)點有照準(zhǔn)點偏心，則觀測方向YT1應(yīng)加的總改正數(shù)為（）。如圖所示，即觀測方向YT1加了測站歸心改正數(shù)后，成BT1方向，再加照準(zhǔn)點歸心改正數(shù)后，就將BT1方向化歸為應(yīng)有的正確方向BB1，即通過測站點標(biāo)石中心B和照準(zhǔn)點標(biāo)石中心B1的正確方向。計算歸心改正數(shù)時，c″和r″的正負(fù)號取決于和的正負(fù)號：當(dāng)時，c″或r″為負(fù)值；反之，為正值。

控制測量第13頁/共28頁計算測站歸心改正數(shù)c″時，用觀測站的測站歸心元素和方向值M；計算照準(zhǔn)點歸心改正數(shù)r時，用各照準(zhǔn)點上的照準(zhǔn)點歸心元素和方向值M。計算時必須注意測站點歸心元素照準(zhǔn)點歸心元素和方向值M的正確取用。在精密工程測量中，測角精度要求很高，但觀測邊長一般較短，因此，在觀測時特別要注意儀器和照準(zhǔn)目標(biāo)的嚴(yán)格對中。在特種精密短邊工程測量中，一般采用專門特制的對中設(shè)備對儀器和照準(zhǔn)目標(biāo)實行強(qiáng)制對中。

控制測量第14頁/共28頁§3.6偏心觀測與歸心改正三、歸心元素的測定方法測定歸心元素的方法有圖解法、直接法和解析法，其中以圖解法應(yīng)用得最為廣泛。1.圖解法

控制測量第15頁/共28頁§3.6偏心觀測與歸心改正2.直接法3.解析法

控制測量第16頁/共28頁

（1）圖解法

圖解法測定歸心元素的實質(zhì)是將同一測站的標(biāo)石中心B,儀器中心Y和照準(zhǔn)目標(biāo)中心T沿垂線投影在一張置于水平位置的歸心投影用紙上，然后在投影用紙上量取歸心元素e和。按圖解法測定歸心元素的具體做法如下：在標(biāo)石上方安置小平板，并將歸心投影用紙固定在平板上，再用垂球使平板中心與標(biāo)石中心初步對準(zhǔn)，使B,Y,T三點沿垂線的投影點均能落在投影用紙上為原則，然后整置平板，并使投影用紙的上方朝北。一般在3個位置用投影儀或經(jīng)緯儀進(jìn)行投影，儀器的3個位置的交角應(yīng)接近于120o或60o，如下圖所示，這樣做是為了提高投影的交會精度，安置投影儀器時必須使每個投影位置都能看到標(biāo)石中心（或與其對中的垂線）、儀器中心和照準(zhǔn)圓筒中心。第17頁/共28頁下面以投影標(biāo)石中心為例來說明其投影的具體做法：在投影位置Ⅰ上，盤左照準(zhǔn)標(biāo)石中心后，固定照準(zhǔn)部，上仰望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)平板，依照準(zhǔn)方向指揮平板處的作業(yè)員在投影用紙的邊緣標(biāo)出前后兩點，再用盤右照準(zhǔn)標(biāo)石中心，用同樣方法依盤右的照準(zhǔn)方向在投影用紙的邊緣標(biāo)出前后兩點，然后連接前兩點的中點和后兩點的中點，這條線就是投影位置Ⅰ照準(zhǔn)標(biāo)石中心在投影用紙上的投影方向線，以

表示，如圖。投影前，應(yīng)檢校用于投影的儀器，使儀器的視準(zhǔn)軸誤差和水平軸傾斜誤差很小，投影時必須將投影儀器整平。第18頁/共28頁在投影位置Ⅱ,Ⅲ分別用盤左、盤右照準(zhǔn)標(biāo)石中心，按同樣的方法將照準(zhǔn)方向線描繪在投影用紙上，如圖中的和，三條投影方向線的交點就是標(biāo)石中心在投影用紙上的投影點B。按理三條投影方向線應(yīng)相交于一點，但由于儀器檢校的殘余誤差和操作誤差等的影響，三條投影方向線往往不相交于一點，而形成一個示誤三角形。示誤三角形的大小反映了投影的質(zhì)量，國家規(guī)范規(guī)定，示誤三角形的最長邊長對于標(biāo)石中心和儀器中心應(yīng)小于5mm，對于照準(zhǔn)目標(biāo)中心應(yīng)小于10mm,若在限差以內(nèi)，則取示誤三角形內(nèi)切圓的中心作為投影點的位置。投影照準(zhǔn)圓筒中心T時，必須注意照準(zhǔn)圓筒的中線，一般取照準(zhǔn)圓筒左右邊緣的讀數(shù)的中數(shù)作為照準(zhǔn)中線的方向。第19頁/共28頁將B、Y、T在投影用紙上標(biāo)定后，保持平板不動，用照準(zhǔn)儀的直尺邊緣分別切于Y點T和點描繪出測站上一個目標(biāo)比較清晰的方向線，最好是觀測時的起始零方向，如圖中的YO和TO。為了防止描繪方向線時的粗差，另外還應(yīng)在Y點和T點上描繪一條指向另一個任意鄰點的方向線，這條方向線叫檢查方向線，如圖中的YP和TP。方向線YO和YP以及TO和TP之間的夾角的圖解值與觀測值之差應(yīng)小于2o。圖25中的BY=ey，BT=er，用直尺量至毫米。按偏心角的定義用量角器量和，量至15′。按圖解法測定歸心元素時，如果限于地形，選擇3個投影位置有困難，則可選定兩個投影位置，垂直投影面的交角最好接近90o（或在50o～130o），在每一投影位置投影一次后，稍許改變投影位置再投影一次，這樣兩次投影位置對每個點作出4條投影方向線，其示誤四邊形的對角線長度，對標(biāo)石中心B和儀器中心的投影應(yīng)小于5mm,對照準(zhǔn)圓筒中心的投影應(yīng)小于10mm。第20頁/共28頁當(dāng)偏心距較大在投影用紙上無法容納時，可采用直接法測定歸心元素。將儀器中心和照準(zhǔn)目標(biāo)中心投影在地面設(shè)置的木樁頂面上，用鋼尺直接量出偏心距ey和er,為了檢核丈量的正確性，要改變鋼尺零點后重復(fù)丈量一次。兩次之差應(yīng)小于10mm。偏心角和可用經(jīng)緯儀直接測定，一般應(yīng)觀測兩個測回，取至10“。和圖解法測定歸心元素時一樣，在投影點Y和T上測定和時應(yīng)聯(lián)測與另一檢查方向線之間的角度，以資檢核。若偏心距小于投影儀器的最短視距（一般2m左右），則地面點在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)不能成像，此時可將該方向用細(xì)線延長以供照準(zhǔn)。直接測定的歸心元素均應(yīng)記錄在手簿上。此外，還應(yīng)按一定比例尺縮繪在歸心投影用紙上，作為投影資料，在投影用紙上應(yīng)注明測定方法和手簿編號。（2）直接法第21頁/共28頁（3）解析法當(dāng)偏心距過大又不能用直接法測定時，如利用旗桿、水塔頂端或避雷針作為三角點標(biāo)志，可用解析法測定歸心元素。常用的解析法是利用輔助基線和一些輔助角度的觀測結(jié)果推算出歸心元素e和。根據(jù)實地情況選定一個或兩個輔助點，如圖（a）、（b）中的p1和pi，圖中b為輔助基線，和均為輔助角，根據(jù)輔助基線和輔助角的觀測結(jié)果，不難導(dǎo)得計算歸心元素e和的公式。第22頁/共28頁測定歸心元素e和是為了計算歸心改正數(shù)c和r,以便將經(jīng)過測站平差后的觀測方向值化算為以標(biāo)石中心為準(zhǔn)的方向值。即所以歸心元素的測定精度必須保證c、r的誤差不影響水平角觀測的精度，這是規(guī)定歸心元素測定精度的基本出發(fā)點。國家規(guī)范規(guī)定：當(dāng)m時，由兩個描繪方向構(gòu)成描繪角與觀測角之差的限差應(yīng)為不得超過；當(dāng)m時，不得超過。當(dāng)偏心距較大，而偏心角必須用經(jīng)緯儀觀測時，其精度應(yīng)滿足的要求。四、歸心元素的測定精度

控制測量第23頁/共28頁實習(xí)內(nèi)容及要求一、內(nèi)容方向觀測法二、要求每組測四個方向，兩個測回。實習(xí)結(jié)束后立即上交原始記錄數(shù)據(jù)及計算成果。野外采集數(shù)據(jù)一律用鉛筆填寫，不能用橡皮涂改，否則成績按不合格計。手簿所需計算項一律口算，不得使用計算器。記錄手簿填寫觀測者、記錄者姓名。

控制測量第24頁/共28頁1．什么是經(jīng)緯儀的三軸誤差？如何測定？它們對水平角觀測有何影響？在觀測時采用什么措施來減弱或消除這些影響？2．用兩個度盤位置取平均值的方法消除視準(zhǔn)軸誤差影響的前提條件是什么?3．垂直軸傾斜誤差的影響能否用兩個度盤位置讀數(shù)取平均值的方法來消除？為什么?4．為什么說垂直軸傾斜誤差對方向觀測值的影響與觀測目標(biāo)的垂直角和方位有關(guān)？為了削弱垂直軸傾斜誤差對方向觀測的影響，《規(guī)范》對觀測操作有哪些規(guī)定?5．影響方向觀測精度的誤差主分哪三大類？各包括哪些主要內(nèi)容?6．何謂水平折光差?為什么說由它引起的水平方向觀測誤差呈系統(tǒng)誤差性質(zhì)?在作業(yè)中應(yīng)采取什么措施來減弱其影響?習(xí)題

控制測量第25頁/共28頁7．設(shè)在某些方向垂直角超過3°的測站上進(jìn)行水平方向觀測，應(yīng)采取哪些措施來消除或減弱經(jīng)緯儀的三軸誤差影響?8．每期控制測量作