《測量2角度測量》PPT課件.ppt

1、第二章 角度測量 21 角度測量的概念 22 光學(xué)經(jīng)緯儀 23 光學(xué)經(jīng)緯儀的基本操作 24 水平角觀測方法 25 豎直角觀測方法,角度測量是工程測量的基本工作內(nèi)容之一。 用以測量角度的儀器有經(jīng)緯儀和全站儀等。 角度包括水平角和豎直角。 本章主要介紹角度測量的基本概念，光學(xué)經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)和使用方法，水平角、垂直角的觀測方法等。,21 角度測量的概念 一.水平角的定義 水平角是相交的兩條方向線在同一水平面上的投影所夾的角度，也是包含對應(yīng)方向線的兩個豎直面之間的兩面角。 在工程測量中，上述的兩條方向線是指某地面點N分別與兩個目標(biāo)點M、P的連線。 方向線NM與NP之間的水平角是在過N點的水平面上直線Nm

2、與Np間的夾角。 水平角不僅可以在過N點的水平面上求得，在與過N點的鉛垂線正交的任何一個水平面內(nèi)均可量度。,二. 水平角測量原理 A、B、C 為地面上的三個點。 欲觀測方向線BA與BC之間的水平角。 將一臺經(jīng)緯儀架設(shè)在B點上。經(jīng)緯儀上有一個可繞其中心水平轉(zhuǎn)動的望遠鏡和一個有均勻刻度（順時針方向注記角度值）的水平圓盤。 水平圓盤的中心位于過B點的鉛垂線上的O點處，儀器架好后不再移動。,設(shè)用望遠鏡分別照準(zhǔn)A、C時，方向線OA、OC在水平圓盤上的投影Oa、Oc所截取的刻度數(shù)為a、c。 兩個刻度數(shù)之差就是所求的水平角： c a 上述的水平圓盤叫做水平度盤；刻度數(shù)a和c分別叫做方向線BA和BC在度盤上的

3、水平方向觀測值。,三.豎直角的定義 豎直角是指在同一豎直面內(nèi)，觀測視線與過起點的水平線之間的夾角。 豎直角又稱作垂直角或高度角，它有仰角和俯角之分。 視線在水平線上方的稱為仰角，角值為正，如右圖中的A。 視線在水平線下方的稱為俯角，角值為負，如右圖中的C 。,與豎直角相關(guān)聯(lián)的角度名還有“天頂距”。 天頂距: 從過起點的天頂方向至觀測視線的夾角，用Z表示。 對同一條觀測視線而言，天頂距Z與豎直角的關(guān)系為： Z = 90,四.豎直角測量原理 跟測量水平角類似，在豎直面內(nèi)設(shè)置一個有均勻刻劃線的豎直圓盤，使圓盤中心跟視線起點B重合。若視線水平時豎盤讀數(shù)為一常數(shù)（如0o或90o），則用望遠鏡照準(zhǔn)目標(biāo)時在

4、豎盤上的讀數(shù)值與常數(shù)相減即得到該觀測方向的豎直角。 豎直角的大小與豎直圓盤在過起點的鉛垂線上的放置位置有關(guān)。,用以測角的儀器必須具有水平圓盤、豎直圓盤、望遠鏡及讀數(shù)設(shè)備等。,本節(jié)內(nèi)容回顧 什么叫水平角？如何測量？ 什么叫豎直角？如何測量？,22 光學(xué)經(jīng)緯儀 一. 經(jīng)緯儀的種類和系列標(biāo)準(zhǔn) 經(jīng)緯儀的類型主要有兩種：光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀。,電子經(jīng)緯儀,光學(xué)經(jīng)緯儀,光學(xué)經(jīng)緯儀采用光學(xué)度盤和光學(xué)測微讀數(shù)方式。價格低，性能穩(wěn)定。 電子經(jīng)緯儀又稱數(shù)字經(jīng)緯儀、光電經(jīng)緯儀，采用光電（電子）度盤，能以數(shù)字形式顯示角度值，便于儲存和記錄數(shù)據(jù)。電子經(jīng)緯儀常與光電測距儀結(jié)合在一起，構(gòu)成全站儀。電子經(jīng)緯儀的價格約為光學(xué)

5、經(jīng)緯儀的10倍。,經(jīng)緯儀的系列標(biāo)準(zhǔn)： 分為DJ05、DJ07，DJ1，DJ2，DJ6等。 “D”和“J”分別表示“大地測量”中的“大”和“經(jīng)緯儀”中的“經(jīng)”字的漢語拼音第一個字母；后面的數(shù)字表示儀器的測角精度，如DJ05、DJ6分別表示水平方向一測回的方向中誤差為0.5和6。 工程測量中主要使用DJ6和DJ2經(jīng)緯儀，通常簡稱J6、J2 。本章主要介紹DJ6的結(jié)構(gòu)和使用方法。,二. DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu),光學(xué)經(jīng)緯儀由照準(zhǔn)部、水平度盤和基座組成。,豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋,(一) . 照準(zhǔn)部 照準(zhǔn)部是光學(xué)經(jīng)緯儀的核心部件。指位于水平度盤之上、能繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的全部部件的總稱。它包括望遠鏡、水準(zhǔn)

6、器、橫軸、豎軸、U形支架、豎直度盤、讀數(shù)裝置及制動微動設(shè)備等。作為一個整體，照準(zhǔn)部可繞豎軸旋轉(zhuǎn)，豎軸是照準(zhǔn)部的幾何中心。,照準(zhǔn)部的主要構(gòu)件如下： 望遠鏡 由物鏡、目鏡、調(diào)焦（對光）透鏡和十字絲分劃板組成。 物鏡和目鏡都是凸透鏡（組），位置固定；調(diào)焦鏡是凹透鏡，可前后移動。轉(zhuǎn)動望遠鏡對光螺旋（又稱物鏡調(diào)焦螺旋），可改變凹透鏡的位置，從而改變物體的成像面。,十字絲分劃板上刻有縱橫交叉的十字絲，分別叫縱絲和橫絲。十字絲是望遠鏡的瞄準(zhǔn)標(biāo)志。 縱絲上有上下兩根對稱的短橫絲，叫視距絲，分別簡稱上絲和下絲。對應(yīng)地，十字絲中的橫絲叫中絲。 縱絲的下半段為雙絲，用以照準(zhǔn)細小目標(biāo)。 十字絲板的位置是物鏡的成像面（

7、位置）。 十字絲交點與物鏡光心的連線叫做望遠鏡的視準(zhǔn)軸。 利用視準(zhǔn)軸可獲得空中方向線（即觀測視線），視準(zhǔn)軸與橫軸（望遠鏡旋轉(zhuǎn)軸）的交點是視線的起點。,視準(zhǔn)軸,望遠鏡的成象原理： 遠處目標(biāo)AB發(fā)出的光線經(jīng)物鏡及調(diào)焦透鏡折射后，在十字絲分劃板上形成一倒立的實像ab；通過目鏡放大形成虛像ab，十字絲分劃板也同時放大。 望遠鏡具有放大作用。放大率是指從望遠鏡內(nèi)看物象的視角與用肉眼直接看同一物體的視角之比，也等于物鏡與目鏡的焦距之比。放大倍率通常為2845倍。,由于各人的明視距離及眼睛的分辨能力不同，并且目標(biāo)有遠有近，因此用望遠鏡看目標(biāo)時須進行調(diào)焦，又叫對光。調(diào)焦分為物鏡調(diào)焦和目鏡調(diào)焦，一邊觀察目鏡一邊

8、旋轉(zhuǎn)對應(yīng)的調(diào)焦螺旋即可完成調(diào)焦操作。 物鏡調(diào)焦的目的是使物體能成像在十字絲平面上；目鏡調(diào)焦的目的是能看清十字絲以及成像在十字絲平面上的物象。 目鏡調(diào)焦：將望遠鏡對向天空或白色背景，旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)焦螺旋使十字絲清晰。只需進行一次。,物鏡調(diào)焦：照準(zhǔn)目標(biāo)后，旋轉(zhuǎn)望遠對光螺旋（即物鏡調(diào)焦螺旋） ，使目標(biāo)的成像最清晰。因目標(biāo)遠近不同，故每次照準(zhǔn)都需進行物鏡調(diào)焦。 視差現(xiàn)象及其消除方法 若對光不好，物體的成像面與十字絲平面不重合，則會出現(xiàn)視差，即物像與十字絲存在相對移動現(xiàn)象。觀察目鏡時上下左右移動眼睛，若物像相對于十字絲移動，即十字絲交點不是始終對準(zhǔn)物像的同一位置，說明存在視差。 消除視差的方法是重新進行物鏡

9、調(diào)焦。若仍不能消除，則應(yīng)重新進行目鏡調(diào)焦和物鏡調(diào)焦。,2. 水準(zhǔn)器 水準(zhǔn)器用以置平儀器，使水平度盤處于水平狀態(tài)，或使豎軸處于鉛直位置。 水準(zhǔn)器常用玻璃制成，由玻璃管開口的一端裝入酒精和乙醚的混合液，經(jīng)加熱排去空氣后將開口封閉，待液體冷卻后管內(nèi)形成一個空間，這個空間便是水準(zhǔn)氣泡。由于氣泡比液體輕，故它總是會位于水準(zhǔn)器的最高處。 水準(zhǔn)器的頂面為弧面，在其中心位置刻有標(biāo)志線。當(dāng)水準(zhǔn)器水平時，氣泡位于標(biāo)志中心，稱作“氣泡居中”。,水準(zhǔn)器頂面中心處圓弧的切線LL叫水準(zhǔn)管軸。 設(shè)計儀器時，LL垂直于儀器豎軸。 當(dāng)水準(zhǔn)氣泡居中時，LL水平，從而使儀器豎軸處于鉛直位置。 水準(zhǔn)器的示平靈敏度與圓弧半徑有關(guān)。當(dāng)標(biāo)

10、志線間距相同時，半徑越大，靈敏度就越高。 水準(zhǔn)器有管水準(zhǔn)器和圓水準(zhǔn)器兩種。 右圖所示為管水準(zhǔn)器。其圓弧半徑大，示平靈敏度高，置平精度高，格值為20 30 。,右圖為圓水準(zhǔn)器。其圓弧半徑較小，示平靈敏度和置平精度較低，格值約為8。 圓水準(zhǔn)器頂面圓弧中心處的法線oo定義為圓水準(zhǔn)器的軸線，簡稱圓水準(zhǔn)軸。 圓水準(zhǔn)軸平行于儀器豎軸。當(dāng)圓水準(zhǔn)氣泡居中時，豎軸大致處于鉛直位置。,3. 基本軸系 經(jīng)緯儀的基本軸系包括： （1）望遠鏡視準(zhǔn)軸CC （2）橫軸（望遠鏡旋轉(zhuǎn)軸）HH （3）豎軸（照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)軸）VV （4）水準(zhǔn)管軸LL 儀器狀態(tài)正常時，各軸線之間滿足以下三組垂直關(guān)系： 視準(zhǔn)軸垂直于橫軸CCHH； 橫軸垂

11、直于豎軸HHVV； 水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸LLVV； 此外,十字絲縱絲應(yīng)垂直于橫軸;圓水準(zhǔn)軸應(yīng)平行于豎軸。,4. 制動、微動設(shè)備 照準(zhǔn)部上通常有兩套“制動、微動”設(shè)備，一為水平，一為垂直。見下圖。 只有在已擰緊制動螺旋（順時針擰）的情況下，微動螺旋才起作用。微動幅度有限。 水平制、微動螺旋用以控制照準(zhǔn)部繞豎軸的轉(zhuǎn)動。 垂直制、微動螺旋又叫望遠鏡制、微動，用以控制望遠鏡繞橫軸的轉(zhuǎn)動。,豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋,（二）. 度盤及其讀數(shù)機構(gòu) 經(jīng)緯儀上有水平和豎直兩個度盤，用作方向角值的度量基準(zhǔn)。度盤是用光學(xué)玻璃制成的圓環(huán)，圓環(huán)邊緣刻有間隔相等的分劃線，兩條相鄰分劃線之間的弧長所對應(yīng)的圓心角值稱為度盤分劃值

12、，通常有20 、 30和1o幾種。度盤分劃線注記按順時針方向增加，每1o注一數(shù)字，共有360個度數(shù)注記（小于分劃值的角值需通過測微確定） 。,水平度盤固定在金屬盒內(nèi)，豎軸插入環(huán)心，照準(zhǔn)部（含讀數(shù)指標(biāo)，相當(dāng)于手表指針）可繞其轉(zhuǎn)動。（指標(biāo)動，度盤不動） 豎直度盤固定在橫軸的一端，與望遠鏡一起轉(zhuǎn)動。而豎盤讀數(shù)指標(biāo)則固定在U型支架上。（度盤動，指標(biāo)不動） 度盤讀數(shù)須依賴光學(xué)讀數(shù)機構(gòu)實現(xiàn)。利用右圖所示的轉(zhuǎn)換光路，將度盤刻劃線影像傳送到望遠鏡目鏡旁邊的讀數(shù)窗內(nèi)。 光路A讀水平角值；光路B讀豎直角值。,（三）. 基座 基座的作用：支承儀器，連接經(jīng)緯儀與三腳架。 基座由軸套、腳螺旋（用以小幅升降儀器）、連接板

13、和連接孔（位于底部中心）組成，如右圖。,（四）.光學(xué)對中器 對中器的作用是使儀器的幾何中心（度盤中心）與地面標(biāo)志點位于同一鉛垂線上。 光學(xué)對中器由物鏡、目鏡、分劃板（小圓圈或十字絲）和直角轉(zhuǎn)向棱鏡等組成，如下圖。 光學(xué)對中器的對中精度可達1mm左右。,光學(xué)對中器,三. 光學(xué)經(jīng)緯儀的角度測微 由于技術(shù)原因，度盤最小分劃值只能達到1o或20 。再細則無法直接分辯。 角度值中小于最小分劃值的尾數(shù)部分只能估讀。但直接估讀精度很低（類似于用時針直接估讀時間），必須利用光學(xué)測微技術(shù)才能實現(xiàn)精密測角。 角度測微技術(shù)有分微尺測微、對徑符合測微等。不論哪種方法，都需利用光學(xué)系統(tǒng)將度盤分劃線和指標(biāo)（即指針）的構(gòu)像

14、透射、反射到望遠鏡目鏡旁邊的讀數(shù)窗內(nèi)，讀數(shù)窗目鏡相當(dāng)于一個顯微鏡。,（一）.分微尺測微 分微尺測微主要用于J6級經(jīng)緯儀。 分微尺又叫分劃尺或顯微帶尺，其分劃線刻在讀數(shù)光路上的一塊玻璃片上，作為指標(biāo)線。分微尺的寬度等于度盤影像一格的寬度，尺上刻有61條分劃線，共構(gòu)成60個小格。如右圖所示。 由于度盤分劃值為1o ，故分劃尺每一小格的寬度對應(yīng)的角值為1 。 每10小格為一大格，大格處注記整10數(shù)。 可直讀到1 ，估讀到十分之一小格，即0.1 ，也就是6。角度秒數(shù)是6的倍數(shù)。,讀數(shù)方法 （1）先讀出落在分微尺上的度盤分劃線的“度”數(shù)，如215。 （2）以該度盤分劃線為指標(biāo)，讀出其在分微尺上的“分”數(shù)

15、，如6。 (3)估讀秒數(shù)，如0.7 ，即42 。 （4）三數(shù)相加，得全讀數(shù)：215o06 42 。,注意：讀數(shù)窗分為上下兩半，有兩把分微尺的影像。標(biāo)有H的為水平度盤，標(biāo)有V的為豎盤。 右圖中豎盤讀數(shù)為： 78o5224 P20圖2.14中豎盤讀數(shù)應(yīng)為 78o5324 右圖中，分微尺上分劃線示值增加的方向是自左至右，度盤分劃線的示值增加方向則是自右至左，二者相反。,有些儀器則不同，即度盤分劃值自左至右增加，而分微尺示值自右至左增加。讀數(shù)方法一樣。如右圖。 右圖中水平度盤讀數(shù)為： 214o5442 豎直度盤的讀數(shù)為： 79o0530,分微尺上的零刻劃線實際上就是前述的度盤“指標(biāo)線”。若只有零刻劃線

16、沒有其余的60條刻劃，雖然也能估計角度值，但精度很低，就像用只有時針、沒有分針和秒針的手表測時一樣。,（二）.對徑符合測微 對徑符合測微方法主要用于DJ2經(jīng)緯儀。相當(dāng)于用相差180度的兩個指標(biāo)同時在度盤上讀數(shù)，然后取平均，可消除度盤偏心影響。 在讀數(shù)窗中有一大一小兩個窗口。大窗中有上下兩組度盤分劃線，其中的一組為正像，另一組為倒像；小窗為測微窗，用來讀取角度中的分、秒值。 DJ2經(jīng)緯儀的支架上有一個圓形測微輪，用以使對徑分劃線符合。轉(zhuǎn)動測微輪時，大窗中的上下兩組度盤分劃線會產(chǎn)生相向的移動，直至上下對齊。,對徑符合測微步驟： (1) 轉(zhuǎn)動測微輪，使上下分劃線重合（對齊）。 (2)找出“正像在左、

17、倒像在右”的一對注記有度數(shù)的對徑分劃線，正像上的數(shù)字即角度值的“度”數(shù)。如圖中163。 (3)數(shù)出正、倒像“整度分劃線”相距的格數(shù)n ，乘以10便是整10數(shù)，圖中是30。 (4)不足10的余數(shù)在右側(cè)小窗口中的測微尺上讀取，可估讀到0.1，下圖中為816.3。 (5)三數(shù)相加，得完整角值。如1633816.3。,新J2儀器將數(shù)格數(shù)n得整10的方法改進為直讀整10的數(shù)字。,本節(jié)內(nèi)容回顧 經(jīng)緯儀的種類和系列標(biāo)準(zhǔn)； 光學(xué)經(jīng)緯儀由照準(zhǔn)部、水平度盤和基座組成； 光學(xué)經(jīng)緯儀的基本軸系； 光學(xué)經(jīng)緯儀的角度測微方法 分微尺測微和對徑附合測微。,23 光學(xué)經(jīng)緯儀的基本操作 用經(jīng)緯儀測量角度，需先將儀器安置在待測角

18、度的頂點上。 經(jīng)緯儀的基本操作包括安置、瞄準(zhǔn)和讀數(shù)。 一. 經(jīng)緯儀的安置 安置儀器包括對中、整平兩項內(nèi)容。 （一）.對中 目的是使儀器中心與測點標(biāo)志中心位于同一鉛垂線上。,（1）三腳架大致對中：張開三腳架，調(diào)節(jié)架腿，使腳架高度適中（與觀測者第二個紐扣同高），目估架頭水平，并使架頭中心大致對準(zhǔn)地面標(biāo)志中心。 （2）經(jīng)緯儀大致對中：裝上儀器，擰緊中心連接螺旋。從光學(xué)對中器目鏡中能看到地面標(biāo)志即可，否則需平移三腳架.注意擰緊腳架升降（即箍套）螺絲 （3）經(jīng)緯儀精確對中：旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使地面標(biāo)志中心的成像落在光學(xué)對中器目鏡窗中的小圓圈內(nèi)，或與對中器十字絲交點重合。要求偏差在1mm以內(nèi)。,（二）. 整平

19、目的是使經(jīng)緯儀水平度盤處于水平狀態(tài)，也就是使豎軸處于鉛直位置。 （1）粗平：松開架腿上的箍套旋鈕，升降架腿，使經(jīng)緯儀圓水準(zhǔn)氣泡居中后擰緊箍套旋鈕。升降時，腿尖不能移動。一般升降兩只架腿即可。 （須一手扶穩(wěn)，一手升降）,（2）精平：旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使長水準(zhǔn)管氣泡居中。具體步驟如下： “LL/1-2”。松開水平制動螺旋，轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部使管水準(zhǔn)軸LL與任意兩個腳螺旋的連線1-2平行。 “同時勻速對轉(zhuǎn)1、2”。兩手同時向內(nèi)或向外勻速轉(zhuǎn)動腳螺旋1、2，使管水準(zhǔn)器氣泡居中。氣泡移動的方向與左手大拇指運動方向一致。 “直轉(zhuǎn)，動3”。將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)90，使LL垂直于1-2，轉(zhuǎn)動第3個腳螺旋使管水準(zhǔn)器氣泡居中。 反復(fù)進行。

20、直到將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)到任意位置氣泡均居中為止。,精平后須檢查對中情況。偏離大時重做（一）（二），偏離較小時平移基座。,二. 瞄準(zhǔn) 瞄準(zhǔn)就是用望遠鏡照準(zhǔn)待測目標(biāo)，獲得確定的觀測方向線。 目鏡對光。轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲清晰。 粗瞄。利用鏡上粗瞄器（或準(zhǔn)星和缺口）使望遠鏡對向待測目標(biāo)。 物鏡對光。轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋，使目標(biāo)成像清晰。 （若目標(biāo)不在望遠鏡視場內(nèi)，則需重新進行粗瞄） 精瞄。仔細旋轉(zhuǎn)水平微動螺旋和垂直微動螺旋，使望遠鏡十字絲精確對準(zhǔn)目標(biāo)。,測水平角時，用縱絲瞄準(zhǔn)，并盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部。根據(jù)目標(biāo)像的粗細程度，可采用“單絲平分”或“雙絲夾準(zhǔn)”的瞄準(zhǔn)方式，如左下圖。 測豎直角時，用中橫絲截在目標(biāo)像的

21、頂部。如右下圖。 三. 讀數(shù) 照準(zhǔn)目標(biāo)后，按上節(jié)介紹的方法讀取方向角值。,測量實驗一 內(nèi)容：經(jīng)緯儀安置與操作練習(xí) （認識儀器各部件；練習(xí)對中、整平、照準(zhǔn)、調(diào)焦和讀數(shù)） 地點：實驗一號樓215 指導(dǎo)教師：王宇會老師（電話,本節(jié)要點 經(jīng)緯儀的安置包括對中和整平； 對中用腳螺旋，粗平升降腳架； 氣泡移動與左手拇指的旋進方向一致； 測水平角時用縱絲照準(zhǔn)，測豎直角時用橫絲。,24 水平角觀測方法 水平角的觀測方法有很多，如測回法、方向觀測法、復(fù)測法、分組觀測法等。本節(jié)主要介紹前兩種。 一. 測回法 （教材P24的“方向法”需更正為測回法） 測回法主要用于觀測兩個方向的單角。如右

22、圖所示，A、B、 o為地面上的三點，欲測量水平角AoB，在o點安置儀器（對中、整平），在A、B點豎立標(biāo)桿或配有瞄準(zhǔn)裝置的反光鏡。 具體觀測步驟如下。,盤左瞄A，讀記a左。 （盤左又稱正鏡，指豎盤在望遠鏡的左邊） 2. 順轉(zhuǎn)瞄B，讀記b左。 3. 計算上半測回角值：左= b左 a左 4. 盤右瞄B，讀記b右。 （盤右又稱倒鏡，指豎盤在望遠鏡的右邊） 5. 逆轉(zhuǎn)瞄A，讀記a右。 6. 計算下半測回角值：右= b右 a右 計算上、下半測回較差： 左 右 （ 當(dāng) 容時計算一測回平均值，否則重測） 計算一測回平均角值： =（ 左 右）/2,測回法測角的記錄格式見下表：,為了減小偶然觀測誤差，提高測角精度

23、，工程上采用測回法測角時通常需要觀測幾個測回，甚至十多個測回。在這種情況下須變換水平度盤位置，方法是利用經(jīng)緯儀上的度盤配置器改變度盤讀數(shù)位置，使每個測回在盤左觀測起始方向時的水平度盤讀數(shù)不同，以減小度盤分劃誤差的影響。度盤配置器位置見右圖。（轉(zhuǎn)動度盤變換鈕時水平度盤讀數(shù)會發(fā)生變化。配置結(jié)束須關(guān)上護蓋） 設(shè)測回數(shù)為n，則各測回應(yīng)按180o /n變換度盤位置。如n3，則第一、第二和第三測回的盤左測A時應(yīng)使水平度盤讀數(shù)分別為0o、60o 和120o。實際操作時的度盤配置值可略大于上述角值。,二. 方向觀測法 方向觀測法又稱全圓法或全圓測回法，當(dāng)觀測的方向數(shù)超過三個時用之（方向數(shù)等于3時，既可用方向觀

24、測法，也可用測回法）。 測前準(zhǔn)備工作、安置儀器、照準(zhǔn)目標(biāo)、讀數(shù)及配置度盤等基本操作方法與測回法完全相同。 方向觀測法與測回法的主要區(qū)別如下。,1. 觀測工作的區(qū)別 在每一個半測回中，均需進行“歸零觀測”（從起始方向開始，測完其它所有方向后再觀測起始的零方向）。 以觀測A、B、C、D四個方向，A為起始方向為例，觀測順序為： 上半測回（盤左）：順轉(zhuǎn)測A、順轉(zhuǎn)測B、順轉(zhuǎn)測C、順轉(zhuǎn)測D、順轉(zhuǎn)測A。 下半測回（盤右）：逆轉(zhuǎn)測A、逆轉(zhuǎn)測D、逆轉(zhuǎn)測C、逆轉(zhuǎn)測B、逆轉(zhuǎn)測A。,2. 記錄工作的區(qū)別 （1）記錄順序：盤左自上而下，盤右自下而上。 （2 ) 需計算“歸零差”：半測回中A方向兩次讀數(shù)之差。須小于允許值

25、（如30） （3）需計算各方向的盤左、盤右觀測平均值和兩倍照準(zhǔn)差（2C）： 平均值（左右180o）/2 （大數(shù)以盤左觀測值為準(zhǔn)） 2C左180o 右 只保留秒數(shù)。絕對值須小于規(guī)定值（如30）,（去掉教材上表23中“測回數(shù)”的“數(shù)”；第二測回測站為o）,2. 記錄工作的區(qū)別 （4）起始方向需再次取平均（每個半測回都觀測了兩次！表中括號內(nèi)的數(shù)）。 （5）計算歸零方向值：分別用各方向的盤左、盤右平均值減去起始方向最終的 左、右平均值第（4）項計算結(jié)果。 （6）對同一方向各測回歸零方向值需取平均。（此項也適用于測回法）,本節(jié)要點 測回法的觀測步驟與記錄格式（須掌握）； 方向觀測法與測回法的區(qū)別及應(yīng)用條

26、件。,25 豎直角觀測 前已述及：豎直角是指在同一豎直面內(nèi)，觀測視線與過起點的水平線之間的夾角。在豎直面內(nèi)設(shè)置一個有均勻刻劃線的豎直圓盤，使圓盤中心跟視線起點B重合。若視線水平時豎盤讀數(shù)為一常數(shù)（一般為90或270），則用望遠鏡照準(zhǔn)目標(biāo)時在豎盤上的讀數(shù)值與常數(shù)相減即得到該觀測方向的豎直角。因此，測量豎直角時，半測回只需讀一個數(shù)。本節(jié)先介紹豎盤的構(gòu)造，然后介紹豎直角的觀測與計算方法。,一. 豎直度盤的構(gòu)造 豎盤與望遠鏡固連在一起，隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動，但讀數(shù)指標(biāo)線固定不動。指標(biāo)線與豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管軸線垂直。 豎盤指標(biāo)線的正確位置為鉛直。只有當(dāng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，指標(biāo)線才處于正確位置。 利用豎盤指

27、標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋可使水準(zhǔn)管氣泡居中。每次讀取豎直角時必須調(diào)節(jié)該螺旋使氣泡居中。,豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋,豎盤刻度注記常用“全圓順時針天頂距式”注記：從0360按順時針方向注記。 望遠鏡水平時，豎盤讀數(shù)為90o（盤左）或270o（盤右），相當(dāng)于從天頂方向量至視線方向的角度（即天頂距。望遠鏡瞄向天頂時讀數(shù)為零）。,盤左讀數(shù)用L表示。望遠鏡上仰時L小于90o ，下俯時L大于90o 。 盤右讀數(shù)用R表示。望遠鏡上仰時R大于270o ，下俯時R小于270o 。,二.豎直角的觀測 觀測豎直角時，用望遠鏡十字絲橫絲照準(zhǔn)目標(biāo)（切住標(biāo)桿頂部或反光鏡標(biāo)志線），見下圖。觀測方法有中絲法和三絲法兩種。,中絲法觀測程序

28、如下： （1）在測站安置儀器，整平、對中。 （2）盤左照準(zhǔn)目標(biāo)，旋轉(zhuǎn)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋使氣泡居中（有些儀器需利用水準(zhǔn)管旁邊的觀察窗，使兩端氣泡影像線符合，如右下圖），讀取豎盤讀數(shù)L。 （3）盤右照準(zhǔn)目標(biāo)，調(diào)氣泡、讀數(shù)R。 以上為一測回的觀測。若需觀測多個測回，則重復(fù)上述步驟。 豎直角觀測也可與水平角觀測同時進行。,豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋,三.豎直角與指標(biāo)差的計算 （一）指標(biāo)線位置正確時豎直角的計算 設(shè)豎直角用表示，則有： 盤左觀測值： 左 90o L 盤右觀測值： 右 R 270o 一測回平均值： （ 左 右）/2 （RL 180o）/2,（二）指標(biāo)差的概念 望遠鏡視線水平時豎盤讀數(shù)與設(shè)計常數(shù)之差叫指標(biāo)差。 由于某種原因（水準(zhǔn)管氣泡未嚴格居中；或氣泡雖然居中但指標(biāo)線與水準(zhǔn)管軸不垂直；或豎盤安裝時存