任务2
水平角观测
——方向观测法

1.任务

①通过实地测量多个方向的水平角，理解水平角测量原理。

②在地面上选择O、A、B、C、D 5 个点，应用方向观测法完成多个方向水平角的观测并完成表 2.3 的填写计算。

2.使用设备

电子经纬仪或全站仪。

3.观测方法步骤

方向观测法又称全圆测回法，是用于测量从同一测站出发的多个方向间水平角大小的方法。如图 2.7 所示，O点为测站点，OA、OB、OC、OD为 4 个方向。其操作步骤如下。

1）仪器安置

将仪器安置在测点O上，对中、整平。

2）上半测回（盘左位置）

①选择A为起始方向（零方向）。在盘左位置用望远镜瞄准A目标，设置度盘读数为零或略大于 0°，读取此读数并记录。

②由A方向起，按顺时针依次精确瞄准A→B→C→D→A各点（即所谓“全圆”），读数分别为a _L ，b _L ，c _L ，d _L ， ，并记入方向观测法记录表中，如表 2.4 所示。

3）下半测回（盘右位置）

①纵向转动望远镜 180°，使仪器为盘右位置。

②按逆时针顺序依次精确瞄准A→D→C→B→A各点，读数分别为 ，并记入表 2.4 中。

4）计算与检验

方向观测法中计算工作较多，在观测及计算过程中尚需检查各项限差是否满足规范要求，各项限差如表 2.5 所示。

①半测回归零差：即上、下半测回归零方向两次读数之差Δ。若归零差超限，说明经纬仪的基座或三脚架在观测过程中可能有变动，或者对点的观测有错，此时上半测回须重测；若未超限，则可继续下半测回。本例中：

②各测回同方向 2C互差：2C值是指上、下半测回中，同一方向盘左、盘右水平度盘读数之差，即 2C =盘左读数-（盘右读数±180°）。当“盘右读数”>180°时，取“-”，否则取“+”，下同。它主要反映了 2 倍的视准轴误差。

各测回同方向的 2C值互差，就是一个测回内盘左与盘右的差值 2C的最大值与最小值之差称为“2C互差”，反映了方向观测中的偶然误差。偶然误差应不超过一定的范围，要求如表2.5 所示。本例中，2C互差为 12″。

③平均方向值：指各测回中同一方向盘左和盘右读数的平均值，平均方向值= 1/2[盘左读数+（盘右读数±180°）]。

④归零方向值：为将各测回的方向值进行比较和最后取平均值，在各个测回中将起始方向的方向值化为 0°00′00″。如表 2.4 所示，第一测回起始方向值=（0°01′21″+ 0°01′15″）/2 =0°01′18″，用“（0°01′18″）”计入表中。

⑤归零后方向值：各方向的平均方向值- A方向的平均值，则A方向归零后方向值为 0°00′00″。

各方向归零后方向值为该方向与零方向间所夹水平角值。

4.注意事项

①3 个方向的方向观测法可以不归零，超过 3 个方向必须归零。

②再次瞄准起始方向A，称为归零，两次瞄准A点的读数之差称为“归零差”。对于不同精度等级的仪器，其限差要求是不相同的，如表 2.5 所示。

③要求多测回时，各测回起始值设置与测回法相同。

④各测回归零后平均方向值的计算：当一个测站观测两个或两个以上测回时，应检查同一方向值各测回的互差，互差要求如表 2.5 所示。若检查结果符合要求，取各测回同一方向归零后方向的平均值作为最后结果。