根据水平角观测操作基本规则,可制定出不同的观测方法,不论哪种观测方法均应能有效地减弱各种误差影响,保证观测结果的必要精度;操作程序要尽可能的简单、有规律,以适应野外作业。不同等级的水平角观测的精度要求不同,其观测方法也不同。当前三、四等以下的水平角观测采用“方向观测法”。有时,二等三角观测也使用方向观测法。
3.6.1 什么是方向观测法
如图3-41,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。上下半测回合为一测回。这种观测方法就叫做方向观测法(又叫方向法)。
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或方向法。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以及观测结果是否可以采用。
采用方向观测法时,选择理想的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,目标背景最好是天空。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。
当需要分组观测时,选择零方向更要慎重,以保证各组均使用同一个零方向。
3.6.2 观测方法
1.观测度盘表
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式计算:
、型仪器 (3-36)
型仪器 (3-37)
式中m——测回数;
j——测回序号(j=1,2,3,…,m)。
按上式计算得的零方向,各测回度盘表如表3-8。
采用方向观测法时,可根据测站点的等级和仪器类型,遵守表列测回数规定,并按表3-8配置各测回零方向的度盘和测微器位置,不需要重新编制观测度盘表。
表3-8方向观测度盘
等级 | 二 等 | 三 等 | 四 等 | |||||
仪器 | J07型 | J1(T3)型 | J07型 | J1(T3)型 | J2(T2、010)型 | J07型 | J1(T3)型 | J2(T2、010)型 |
测回数 | 12 °′ | 15 °′ | 6 °′ | 9 °′ | 12 °′ | 太子妃升职记片尾曲 4 °′ | 6 °′ | 9 °′″ |
Ⅰ | 0 00 02g | 0 00 02g | 0 00 05g | 0 00 03g | 0 00 25 | 青春骊歌0 00 08g | 0 00 05g | 0 00 33 |
Ⅱ | 15 04 07 | 12 04 06 | 30 04 15 | 20 04 10 | 15 11 15 一路歌唱 阿宝 | 45 04 23 | 30 04 15 | 20 11 40 |
Ⅲ | 30 08 12 | 24 08 10 | 60 08 25 | 40 08 17 | 30 22 05 | 90 08 38 | 60 08 25 | 40 22 47 |
Ⅳ | 45 12 17 | 36 12 14 | 90 12 35 | 60 12 23 | 45 32 55 | 135 12 53 | 90 12 35 | 60 33 53 |
V | 60 16 22 | 48 16 18 | 120 16 45 | 80 16 30 | 60 43 45 | 120 16 45 | 80 45 00 | |
Ⅵ | 75 20 27 | 60 20 22 | 150 20 55 | 100 20 37 | 75 54 35 | 150 20 55 | 100 56 07 | |
Ⅶ | 90 24 32 | 72 24 26 | 120 24 43 | 90 05 25 | 120 07 13 | |||
Ⅷ | 105 28 37 | 84 28 30 | 140 28 50 | 105 16 15 | 140 18 20 | |||
Ⅸ | 120 32 42 | 96 32 34 | 160 32 57 | 邓典120 27 05 | 160 29 27 | |||
Ⅹ | 135 36 47 | 108 36 38 | 龙井组合135 37 55 | |||||
Ⅺ | 150 40 52 | 120 40 42 | 彩虹 羽泉150 48 45 | |||||
Ⅻ | 165 44 57 | 132 44 46 | 165 59 35 | |||||
XⅢ | 144 48 50 | |||||||
XⅣ | 156 52 54 | |||||||
XV | 168 56 58 | |||||||
2.一测回操作程序
(1)照准零方向标的,按观测度盘表配置测微盘和度盘。
(2)按顺时针方向旋转照准部1~2周后,精确照准零方向标的,读取水平度盘和测微盘读数(重合对径分划线两次,读取水平度盘读数一次,读取测微盘读数两次)。
(3)顺时针方向旋转照准部,精确照准2方向标的,按(2)款方法进行读数,继续按顺时针方向旋转照准部,依次精确照准3,4,…,n方向标的并读数,最后闭合至零方向(当观测的方向数小于3时,可以不“归零”)。
(4)纵转望远镜,按逆时针方向旋转照准部1~2周后,依次精确照准1,n,…3,2,1方向标的,并按(2)款读数方法进行读数。
以上操作为一测回,方向观测测回数见表3-9。
表3-9 方向法观测的测回数
仪器类型 | 等级 | ||
二等 | 三等 | 四等 | |
J1型 J2型 | 15 | 9 12 | 6 9 |
3.观测手簿的记录与计算
表3-10所列结果,是使用型经纬仪进行二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号方向的观测值,得到归零之后的方向值。例如3号方向值为:
用型经纬仪进行三等方向观测一测回的手簿记录、计算见表3-11。与表3-10只有两点不同:一是小数位规定不同;二是测微盘两次读数之结果不是取平均值,而是取其和作为此次照准的秒读数。
3.6.3 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;归零差应为零等。由于各种误差的影响,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。在限差以内的结果,认为合格;超限成果,则不合格,应舍去重新观测。
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