第四章水平网建立2.ppt

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1、4.4 水平角观测作业限差的制定 及超限成果的分析处理,一、水平角观测作业限差的制定,（一）、制定限差的重要性 观测作业的限差是检核和保证测角成果精度的重要指标。 观测工作的精度和速度与限差规定相关 （二）、制定限差的具体步骤 1建立检核项目的数学关系式（以2C为例） 以L、R分别表示盘左、盘右的观测值，其下标i、j则表示方向号,。那么，一测回中2互差=, 为半测回方向值的中误差，也称为基本 观测量的中误差,2误差传播定律写出中误差关系式,4.4 水平角观测作业限差的制定 及超限成果的分析处理,（二）、制定限差的具体步骤,3 确定基本观测量的中误差 一种仪器的基本观测值中误差须用多台同类仪器在

2、各种野外条件下进行大量实验才能确定。我国制定规范时，是根据大量的野外观测成果，将各点的测站平差中得到的值，取权中数作为选定值。其值如下： J07型仪器： = 1.1 J1 型仪器： = 1.2 J2 型仪器： = 2.2 4 确定限差的偶然误差部分 常取二倍或三倍中误差值作为偶然误差出现的界限，即限差： 限 = 2m 或 限 = 3m 对于2C互差的限差取其中误差的2倍： 2C限差 = 4 方,5、 考虑限差的系统误差部分 对于2C互差，它包含二倍视准轴误差的影响、二倍水平轴倾斜误差的影响、觇标内架和仪器脚架扭转的影响、视准轴单面受热变化的影响。用解析式来表示为： 因为测站各个目标的高度有所不

3、同，即i j ，那么一测回中2C互差也是不同的，规定限差时应考虑到这一影响。 J1仪器i、C 10；J2仪器i、C 15；小于3度，。取： ,综合起来，这四项系统误差（10分钟）的影响大约为：,4.4 水平角观测作业限差的制定 及超限成果的分析处理,6、 确定实际限差值 将偶然误差部分与系统误差合并起来，即可得到实际限差值。 例如2C互差实际限差的计算： 先将基本观测量的中误差 方的值代 入2C互差 = 4 方，得到偶然误差部分的限差，然后与系统误差影响部分（23.8”）相加，便得到实际限差值。,4.4 水平角观测作业限差的制定 及超限成果的分析处理,6、 确定实际限差值,4.4 水平角观测作

4、业限差的制定 及超限成果的分析处理,方向法观测的实际限差,4.4 水平角观测作业限差的制定 及超限成果的分析处理,二、超限成果的分析处理,（一）、 成果超限的一般原因 1照准目标两次，两次读数之差超限 超限的主要原因是照准误差，其次是读数误差。具体原因可能是： 目标成像质量不佳； 照准目标时的操作不合要求。 如存在较大视差，从而引起照准误差；使用水平微动螺旋作最后照准时没有保持旋进照准，带入较大的隙动差； 照准不果断，时间拖长，致使视觉疲劳而不能精确照准。 读数窗的分划像没调好，或重合读数时测微螺旋没有旋进重合，从而产生较大的读数误差。,2 归零差超限 零方向选择不当。 视差较大，照准不精确。

5、 觇标内架或仪器脚架产生较大的扭转。 半测回的观测时间过长，受外界条件影响较大。 32C互差超限、上下半测回角值差超限 觇标内架或仪器脚架扭转大并且不规则。p122表。 水平轴倾斜误差影响。如：某方向2C值明显异常。 违反操作规则。如：照准部旋转、微动螺旋使用等。 某方向目标成像质量不佳。,4.4 水平角观测作业限差的制定 及超限成果的分析处理,4测回互差超限 度盘分划误差较大 垂直倾斜误差较大 水平折光的影响 相位差影响。,4.4 水平角观测作业限差的制定 及超限成果的分析处理,（二）、 超限成果的选择和处理,1 处理原则 规范规定：“因测回互差超限而重测时，除明显孤值外，原则上应当重测成果

6、中最大和最小的测值。”,2 孤值的概念,一方向或角度的全部观测结果中，明显孤立于其它测回的观测值。,12.3,14.1,10.2,11.7,17.7,13.2，平均值为13.2； 最小值与均值差10.2 13.23.0; 最大值与均值差17.7 13.24.5， 所以该值并不是明显孤值。（需要差一倍以上）,3判定重测方向的方法 一般用计算的方法进行判定： 将同一方向或角度的全部测回的观测值取中数：取 作为上界限，取 作为下界限，在界限之外的观测值就为需要重测的对象。但是重测总数不得超过规范规定的数量 若有三、四个测回的值超过上界限，而另外的三、四个测回的值又小于下界限，则称之为“分群”，“分群

7、”成果需要重测的总测回数往往超过规范限定的数量，因而整个成果的全部测回都要作废，而重新从头观测。,4.4 水平角观测作业限差的制定 及超限成果的分析处理,（三）、水平角观测结果的精度 1两种测角中误差m站与m菲 以测站平差值和观测值之差 v 为元素，求出测站平差值的测角中误差m站 以三角锁、网三角形闭合差 W 为元素，按菲列罗公式： 算出的测角中误差m菲。,4.4 水平角观测作业限差的制定 及超限成果的分析处理,2 m站与m菲的区别 m站与m菲都是标志水平角观测精度的测角中误差，然而它们却有重要区别。 m站是仅仅根据一个测站上的观测结果求出的，它只表达了测站观测结果的内部符合程度。所以，m站往

8、往不能如实地表达测站观测结果的实际精度。（照准，度盘，读数，脚架位移，视准轴变化等） m菲 是用三角形闭合差计算出来的，计算时用到了很多个测站的观测值，计算公式也是严格的。所以一致公认m菲为能较全面反映测角的实际精度，是目前衡量测角精度最可靠的方法。,3m站与m菲的关系 由上面的讨论可以知道， m菲既包含了m站 所代表的那一部分误差，又包含了另外一部分主要是由外界条件影响所造成的误差。设后一部分误差的中误差为m外，则： 根据国内外大量实践资料的统计表明， m站与m菲之间存在一定的比值关系。 m站 0.5m菲 m外 0.87m菲 m外 1.78 m站,4.4 水平角观测作业限差的制定 及超限成果

9、的分析处理,4 关于水平角观测精度的结论 实际测角精度是由两部分决定的，即m站与m外。 m站只反映了测站观测误差，其中包括仪器误差和操作误差。 m外则主要是反映了某些外界条件引起的误差。 在当前仪器和作业方法的情况下测角误差主要部分是m外。 m菲能反映测角的实际精度，而m站仅代表测站本身观测精度。 在三角网的设计中，使用的测角精度指标是m菲。 在设计测站观测测回数和制定各项观测限差时，必须以m站为 计算依据。,4.4 水平角观测作业限差的制定 及超限成果的分析处理,4.5 归心改正和归心元素的测定,归心的概念 中心标石与点的位置. “三心一致”仪器中心、照准圆筒（或回光）中心、标石中心 归心改

10、正;归心元素;归心投影,一、归心改正和归心元素,归心改正分为角度（方向）归心和距离归心两类,1. 角度归心 （1）测站归心改正,测站归心改正定义： 因仪器中心与测站标石 中心 不一致而产生的归心改正。,B,Y,T1,T2,T0,Ti,Mi,c,(1) .测站归心改正数,S,4.5 归心改正和归心元素的测定,(2). 照准点归心改正,因照准标志中心与照准点标石中心不一致而导致的改正称为照准点归心改正。,Bi,P0,T,B,O,Mi,r i,eT,4.5 归心改正和归心元素的测定,改正数 C 和 r 的计算公式形式相同. 就同一个测站点而言，C 的数值大小决定于eY Y Mi Si；r 的大小决定

11、于eT T Mi Si C 的符号决定于（Mi+Y )， r 的符号决定于（Mi+T ) 。 一个测站点上算出的测站归心改正数C是用来改正测站各方向观测结果的；照准点归心改正数r则是用来改正观测了该点照准标志的对方测站的观测方向的。,(3). 几点结论,4.5 归心改正和归心元素的测定,4.5 归心改正和归心元素的测定,一、归心改正和归心元素,2. 距离归心,二. 测定归心元素的方法,测定归心改正元素的基本方法，就是将同一点的标石中心、仪器中心、照准标志中心沿各自的铅垂线投影到同一个水平面上，然后直接量取归心元素 根据偏心距e的大小，通常采用的有两种方法：图解法和直接法,4.5 归心改正和归心

12、元素的测定,适用范围：当偏心距e0.6米时，采用这种方法。 测定仪器：平板仪、经纬仪、投影纸 。 首先在标石上方水平安置平板，板上固定归心投影纸，用罗针绘出指北线。 在距离标石1.5倍觇标高以外的地方，分别选择三点安置经纬仪。 在每点投影时，先盘左照准某中心，俯仰望远镜对准平板，在投影纸上标出前后两点。 纵转望远镜，以盘右位置再做一次投影，得出两点。取两对点的中线连成的投影线便是该中心的正确投影线。,1. 图解法,H,L1.5 H,选几点要求： 1）必须可以同时看到投影纸、标石中心、仪器中心、圆筒中心。 2）三点与标石中心连线应互成60或120度。,4.5 归心改正和归心元素的测定,4.5 归

13、心改正和归心元素的测定,4.5 归心改正和归心元素的测定,改换照准点，得到另外两条投影线。三条投影线的交点（如不相交，便形成示误三角形）便是该投影中心的位置。以上述方法得到B、Y、T的投影位置，可直接量取偏心距。 在保持投影板不动的情况下，用测斜仪自Y和T描绘观测零方向和另一方向线，再用量角器量出偏心角，精确至15。同时量出零方向与另一方向的夹角。用该角与观测值之差来检查描绘方向的正确性。 仔细检查投影是否有误，检核各项限差是否符合，偏心距、偏心角的量取是否正确，同时及时填写应改正的方向，以免重测。,4.5 归心改正和归心元素的测定,示误三角形: 最长边5mm（对于标石、仪器、回光中心） 最长

14、边10mm（对于圆筒、标心柱中心）,4.5 归心改正和归心元素的测定,检查角方向,反刺投影：将投影点由投影纸背面刺到投影。,交会投影：将投影点交会在投影纸上。,正刺投影：将投影点由投影纸正面刺到基板,4.5 归心改正和归心元素的测定,2. 直接法,适用范围： 当偏心距e0.6米时，特别是三四等观测，采用此方法 偏心距较大、投影时投影纸无法容纳时 。 测定方法： 首先将仪器中心投影在地面设置的木桩上，木桩顶约与标石顶部在同一水平面上。 偏心距用钢尺直接量取两次，两次之差不得超过10mm，若超过，增加测量次数，并取中数。 偏心角用经纬仪直接观测两个测回，精度取至10秒。,4.5 归心改正和归心元素的测定,4.5 归心改正和归心元素的测定,3. 归心元素的测定次数和投影偏差的限差,一、二等点测站归心在观测前后各测定一次。 一、二等点照准点归心按规定时间间隔测定两次。 投影偏差10mm，检测后，分别进行归心改正。 任意方向两次改正数之差一、二等 0.2”， 三、四等 0.5”，取中数使用。 超过此限，则重测相关点。,4.5 归心改正和归心元素的测定,