任务2-3方向观测法.ppt

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1、,2-3,方向观测法,测量水平角,任务2-3 方向观测法测量水平角 一、方向观测法测角 1.什么是方向观测法 如图2-24所示，若测站上有5个待测方向：A、B、 C、D、E，选择其中的一个方向（如A）作为起始 方向（亦称零方向），在盘左位置，从起始方向A 开始，按顺时针方向依次照准A、B、C、D、E，并 读取度盘读数，称为上半测回；然后纵转望远镜， 在盘右位置按逆时针方向旋转照准部，从最后一,个方向E开始，依次照准E、D、C、B、A并读数， 称为下半测回。上下半测回称为一测回。这种观 测方法就叫做方向观测法。,图224 方向观测法,如果在上半测回照准最后一个方向E之后继续按顺时针方向旋转照准

2、部，重新照准零方向A并读数；下半测回也从零方向A开始，依次照准A、 E、D、C、B、A，并进行读数。这样，在每半测回中，都从零方向开始照 准部旋转一整周，再闭合到零方向上的操作，就叫“归零”。通常把这 种“归零”的方向观测法称为全圆方向法。习惯上把方向观测法和全圆 方向法统称为方向观测法。当观测方向多于3个时，采用全圆方向法。 “归零”的作用是当应观测的方向较多时，半测回的观测时间也较长， 这样在半测回中很难保持仪器底座及仪器本身不发生变动。由于“归 零”，便可以从零方向的两次方向值之差（即归零差）的大小，判明这 种变动对观测精度影响的程度及观测结果是否可以采用。,采用方向观测法时，选择理想的

3、方向作为零方向是最重要的。如果 零方向选择的不理想，不仅是观测工作无法顺利进行，而且还会影响方 向值的精度。选择的零方向应满足以下的条件：,第一，边长适中。就是说，与本点其他方向比较，其边长既不是太,长，又不是最短。,第二，成像清晰，零方向目标的背景最好是天空。若本点所有目标 的背景均不是天空时，可选择背景为远山的目标作为零方向。另外，零 方向的相位差影响要小。,第三，视线超越或旁离障碍物较远，不易受水平折光影响，视线最,好从觇标的两橹柱中间通过。,有些方向虽能满足上述要求，但经常处在云雾中，也不宜选作零方,向。,(j-1)+4(j-1)+,(j-1)+10(j-1)+,2.观测方法 1）观测

4、度盘表 为了减弱度盘和测微盘分划误差影响，应在开始观测前编出观 测度盘表。零方向各测回度盘位置按下列公式计算。 （1） 0.7 、1型仪器,（2-16）,（2）2型仪器,（2-17）,式中： m测回数； j测回序号（ j=1，2，3， ）。,120 m,1 (j- ) 2,180o m,600 m,1 (j- ) 2,180o m,采用方向观测法时，可根据测站点的等级和仪器类型，按式（2- 16）或式（2-17）编制各测回零方向的度盘和测微器位置。2型仪器 各测回度盘表如下表所示。,四 等 6 000050 301230 602410 903550 1204730 1505910,等级 测回数

5、 V ,三 等 10 00030 181130 362230 543330 724430 905530 1090630 1271730 1452830 1633930,2）一测回操作程序,（1）安置、整置好仪器后，进行盘左观测。将仪器照准零方向标的，按观测 度盘表配置水平度盘和测微器（电子仪器不需要进行测微器读数）。,（2）按顺时针方向旋转照准部1周2周后，精确照准零方向标的，读取水平 度盘和测微器（电子仪器不需要进行测微器读数）读数（读数时重合对径分 划线两次）。,（3）顺时针方向旋转照准部，依次精确照准2，3，4，n方向标的，最后 闭合至零方向(当观测的方向数小于3时，可以不“归零”)，按

6、上述（2）方 法依次进行读数，完成上半测回观测。,（4）纵转望远镜，进行盘右观测。按逆时针方向旋转照准部1周2周后，精 确照准零方向，读数。,（5）逆时针旋转照准部，按上半测回相反的观测顺序依次精确照准n，3， 2，1方向标的，并按（2）款读数方法进行读数，完成下半测回观测工作。 （6）以上操作为一测回。通常工程测量规范规定四等导线测量2型仪 器需要观测6个测回。,方向观测法观测水平,角(盘左）,C,A,左,左,B,D,测站 点O,d,左,c左,零方向,归零 ,对中,方向观测法观测水平,C,A,左,左,B,D,测站 点O,d,左,c左,零方向,角(盘右） 归零,对中,3）观测手簿的记录与计算,

7、如表2-9所示，是使用J2型经纬仪进行四等方向观测一测回的,手簿记录、计算示例。因为观测顺序是：上半测回为l，2，3，4， 1，下半测回为1，4，3，2，1，所以手簿“读数”栏中两个半测回 的记录也必须与之相应，即上半测回由上往下，下半测回由下往上 记录。每照准一次，重合读数两次，取两次测微盘读数之平均值作 为这次照准的秒读数。再取盘左盘右观测的平均值。然后将各方向 的观测值减去1号方向观测的平均值，即可得到归零之后的方向值。 具体见表2-9,3.观测结果的选择 1）观测限差,观测结果中，有一些数值在理论上应该满足一定的关系。例如， 同一个方向各测回的方向值应相同；归零差应相等。由于各种误差

8、的影响，实际上是不可能的。为了保证观测结果的精度，利用它们 理论上存在的关系，通过大量的实践验证，对其差异规定出一定的 界限，称为限差。在作业中用这些限差检核观测质量，决定成果的 取舍。在限差以内的成果，认为合格；超限成果则不合格，应舍去 重新观测。方向观测法的限差要求见表2-10。,2）观测结果的取舍,观测结果因超出限差规定而重新观测的完整测回，称为重测。重测应在基 本测回全部完成之后进行，以便对成果综合分析、比较，正确的判定原因之后 再进行重测。为了保证观测成果质量，凡是超限成果都必须重测。但超限的具 体情况比较复杂，究竟应该重测哪个，要根据观测的实际情况，仔细地分析， 合理地确定其取舍。

9、重测、补测应遵循下列有关规定。,（1）凡因对错度盘、测错方向、上半测回归零差超限、读记错误和中途发现 观测条件不佳等原因放弃的非完整测回，再进行的观测通称为补测。补测可随 时进行。,（2）采用方向观测法时，在1份成果中，基本测回重测的“方向测回数”超过 “方向测回总数”的三分之一时，应重测整份成果。,重测数的计算：在基本测回观测结果中，重测1个方向算作1个方向测回；一测 回中有2个方向重测，算作2个方向测回。1份成果的“方向测回总数”(按基本 测回计算)等于方向数减1乘以测回数，即(n一1)m。,（3）一测回中，若重测的方向数超过本测回全部方向数的三分之一，该 测回全部重测。观测3个方向时，即

10、使有1个方向超限，也应将该测回重测。计 算重测数时，仍按超限方向数计算。,（4）当某一方向的观测结果因测回互差超限，经重测仍不合限时，要在,分析原因后再重测，以避免不合理的多余重测。,（5）进行重测时，只联测零方向。,（6）基本测回的结果与其重测结果，一律记在手簿上。每一测回只采用,一个合限结果。,（7）零方向超限，全测回重测。,（8）中途放弃的方向，最后应补测。放弃方向数不超过全部方向数的三,分之一。,（9）因三角形闭合差、极调节、基线条件和方位角条件闭合差超限而重,测时，应重测整份成果。,4测站平差 在一份成果中，各个方向均观测了若干个测回，同一方向在各 测回中的观测值虽然都是合限的。但因

11、受各种误差的影响，彼此间 存在差别，不可能相等，因此就要按照一定的方法，由同方向各测 回的观测值求出该方向的最可靠的方向值(又叫平差值)，作为该方 向的观测结果，这就叫测站平差。 这里所介绍的测站平差，是用算术中数的方法，求出各个方向,的平差方向值。即： 某一方向的平均方向值=,（2-18）,该方向各测回观测值之和 测回数,5、方向观测法的特点及其应用范围,方向观测法有很多优点，例如，观测程序和测站平差简单，有规律； 工作量较小；方向数不多时，可以有效的减弱各种误差的影响等。在边长 较短，精度要求不高时，是一种好方法。但边较长，精度要求又很高时 (如一等三角测量)，方向观测法就不适用了。因为观

12、测长边时，要求所有 的目标成像都同时清晰、稳定是很困难的。为了等候各个目标的成像清晰、 稳定，往往要浪费很多时间。另外，由于一测回照准的目标较多，每一测 回观测时间必然较长，这样，由各种外界条件引起的误差影响将会加剧， 很难达到更高的精度要求。所以，相关测量规范规定，方向观测法主要用 于三、四等水平角观测。进行二等水平角观测时，若观测方向数少于7个， 也可采用此法。,顺便指出，按方向法观测时，若测站方向数超过7个，应进行分组方 向观测。由于现在已基本不布设三角网，本课程略去分组观测的内容。,二、技能训练方向观测法进行角度测量,1.实训目的 （1）掌握使用精密测角仪器按方向观测法进行角度观测的的

13、操作程序及 计算方法； （2）掌握方向观测法的各项限差要求。 2.实训任务与要求 （1）预习好方向观测法的观测程序。 （2）弄清方向观测法记录表格的记录方法。 （3）在学校实训场地选择4个满足要求的观测方向，用2级全站仪或电 子经纬仪进行方向观测法进行观测，每人至少测12个合格测回，全组完 成一套6个测回合格成果。 （4）各项限差要求见表2-10。 （5）对不合格的成果返工重测。,【实训2-2】,4.实习内容,1）4个方向的方向观测法观测,（1）在测站上，选定远处的四个方向为观测目标，并确定距离适中，,通视良好，成像清晰的某一方向作为零方向。,安置仪器后，将仪器照准零方向目标，按观测度盘表（见

14、表2-9）配置好 度盘。,（2）顺时针方向旋转照准部12周后，精确照准零方向，进行重复,照准两次，并读二次数。,（3）顺时针方向旋转照准部，精确照准2方向目标，按（2）进行读 数：继续顺时针方向旋转照准部依次进行3、4方向的观测，最后闭合至零 方向，再观测零方向（当观测方向数3时，可不必归零方向），完成上 半测回的操作。,（4）纵转望远镜，逆时针方向旋转12周，精确照准零方向，按（3）,方法进行读数。,（5）逆时针方向旋转照准部，按上半测回观测的相反次序4、3、2直至零 方向，完成下半测回的操作，以上观测程序称为一个测回。 （6）同上述步骤完成其他5个测回的观测工作。 （7）记录表格格式见表2-9所示。 5.注意事项,（1）观测程序及记录要严守操作规程； （2）观测中要注意消除视差；,（3）记录者向观测者回报后再记，记录中的计算部分应训练用心算进 行；,（4）测微读数不许涂改。 6.提交成果,实训结束，每小组应提交下列成果： （1）外业观测记录手簿； （2）实训报告一份。,