第3章_精密测角仪器和水平角观测

1、/211控制测量学控制测量学第三章第三章精密测角仪器和水平角观测精密测角仪器和水平角观测西南林业大学西南林业大学土木工程学院土木工程学院刁建鹏刁建鹏/212控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分3.1 精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪3.2 经纬仪的误差经纬仪的误差3.3 精密测角的误差影响精密测角的误差影响3.4 方向观测法方向观测法3.5 分组方向观测法分组方向观测法3.6 偏心观测与归心改正偏心观测与归心改正/213控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分 重点重点 精密测角误差、方向观测法精密测角误差、方向观测法 知识点及学习要求知识点及学习要求 1 1经

2、纬仪的误差经纬仪的误差2 2精密测角的误差影响精密测角的误差影响3 3方向观测法方向观测法/214控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n经纬仪经纬仪n光学经纬仪光学经纬仪n电子经纬仪电子经纬仪n全站仪全站仪n电子经纬仪电子经纬仪n电子扫描度盘电子扫描度盘 测角装置测角装置n微处理机控制微处理机控制 自动化数字测角自动化数字测角/215控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n特点特点n角度标准设备角度标准设备n电子扫描度盘电子扫描度盘 粗读数粗读数n电子测微读数系统电子测微读数系统精读数精读数n

3、测角方式测角方式n绝对方式：编码度盘和编码测微器、计时测角绝对方式：编码度盘和编码测微器、计时测角测角度盘和光电动态扫描测角度盘和光电动态扫描n增量式：光栅度盘和莫尔干涉条纹测量技术增量式：光栅度盘和莫尔干涉条纹测量技术/216控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n特点特点n测角方式测角方式n技术关键技术关键n辨码辨码n识向识向n角度细分角度细分/217控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n特点特点n微处理机微处理机n竖轴倾斜自动测量和改正竖轴倾斜自动测量和改正n望远镜为测角瞄准装置和测距的

4、信号发收装置望远镜为测角瞄准装置和测距的信号发收装置n自动化和多功能化自动化和多功能化/218控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n测量机器人测量机器人n伺服轴系驱动马达和数控器伺服轴系驱动马达和数控器n仪器转动仪器转动nCCD摄像机摄像机n照准目标照准目标 棱镜配合棱镜配合n品牌品牌n Leica Trimble 索佳索佳 拓普康拓普康/219控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n测量机器人测量机器人Leica TCA2003 拓普康拓普康 MS 索佳索佳 SRX Trimble S6 /

5、2110控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n光学经纬仪光学经纬仪n角度标准设备角度标准设备n光学玻璃组成，包括水平读盘、垂直读盘、读光学玻璃组成，包括水平读盘、垂直读盘、读数显微镜、观测测微器数显微镜、观测测微器n对径重合读数对径重合读数/2111控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n光学经纬仪光学经纬仪n具有强制归心装置、精密光学对点器、快速安平具有强制归心装置、精密光学对点器、快速安平机构机构n提高精度和效率提高精度和效率n由优质可靠的有机材料和合金制成由优质可靠的有机材料和合金制成n

6、减小外界环境的影响减小外界环境的影响/2112控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n电子全站仪电子全站仪n电子经纬仪电子经纬仪n电子测距仪电子测距仪n电子记录手簿组电子记录手簿组n地面测图系统或地面监测系统地面测图系统或地面监测系统n工业测量三维定位系统工业测量三维定位系统/2113控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n电子全站仪电子全站仪n全站仪生产厂商全站仪生产厂商n欧洲：欧洲：Leica、Zeiss n日本：尼康、拓普康、索佳日本：尼康、拓普康、索佳n国产：苏光、南方、北光国产：苏光、

7、南方、北光n国外厂商在国内生产：中纬国外厂商在国内生产：中纬(Leica)n系统系统1200超站仪超站仪n全站仪和全站仪和GPS接收机的集成接收机的集成/2114控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n编码度盘编码度盘n码道码道n码区码区 n角度分辨率角度分辨率n码区用二进制数表示码区用二进制数表示确定度盘位置确定度盘位置 n电子测微技术提高精度电子测微技术提高精度 162 n4n5 .22/2115控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n光栅度盘光栅度盘n在光学玻璃度盘的径向上均匀刻制在光学玻

8、璃度盘的径向上均匀刻制明暗相间的等宽度格线，为光栅明暗相间的等宽度格线，为光栅n度盘光栅、固定光栅相错一个小的度盘光栅、固定光栅相错一个小的夹角夹角n莫尔干涉条纹莫尔干涉条纹cotxy /2116控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角仪器精密测角仪器经纬仪经纬仪n液体双轴补偿系统液体双轴补偿系统n垂直轴倾斜误差垂直轴倾斜误差n主要针对精度要求不高的策略主要针对精度要求不高的策略n智能自主式自动识别技术智能自主式自动识别技术(ATR)n驱动马达驱动马达nCCD传感器传感器n过程：过程：n目标搜索、目标照准、测量目标搜索、目标照准、测量/2117控制测量学控制测量学2022年

9、2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差n视准轴误差视准轴误差n仪器的视准轴不与水平轴正交所产生的误差仪器的视准轴不与水平轴正交所产生的误差n水平轴倾斜误差水平轴倾斜误差n仪器的水平轴不与垂直轴正交，所产生的误差仪器的水平轴不与垂直轴正交，所产生的误差n垂直轴倾斜误差垂直轴倾斜误差n设视准轴与水平轴正交，水平轴垂直于垂直轴，设视准轴与水平轴正交，水平轴垂直于垂直轴，仅由于仪器未严格整平，而使垂直轴偏离测站铅仅由于仪器未严格整平，而使垂直轴偏离测站铅垂线一微小角度垂线一微小角度/2118控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差/2119控

10、制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差n视准轴误差视准轴误差n产生原因产生原因n望远镜的十字丝分划板安置不正确望远镜的十字丝分划板安置不正确n望远镜调焦镜运行时晃动望远镜调焦镜运行时晃动n气温变化引气温变化引/2120控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差n视准轴误差视准轴误差n对方向观测的影响对方向观测的影响coscc cc除与除与c值有关外，还随垂直角值有关外，还随垂直角a的的增大而增大增大而增大/2121控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差n视准轴误差

11、视准轴误差nc对水平度盘观测值的影响对水平度盘观测值的影响n盘左盘左 盘右盘右n盘左、盘右读数的中数盘左、盘右读数的中数 n盘左、盘右取平均值，可消除视准轴误差影响盘左、盘右取平均值，可消除视准轴误差影响n为避免调焦引起视准轴位置变化，规定在一测回内不为避免调焦引起视准轴位置变化，规定在一测回内不得重新调焦得重新调焦cLL0cRR0)(21RLA/2122控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差n视准轴误差视准轴误差nc值的计算值的计算n方向法观测时，须计算盘左、盘右读数的差数方向法观测时，须计算盘左、盘右读数的差数n当观测目标的垂直角当观测目标的垂

12、直角a较小时较小时n国家规范规定国家规范规定:一测回中各方向一测回中各方向2c互差对于互差对于J1型仪器不型仪器不得超过得超过9 ；对于；对于J2型仪器不得超过型仪器不得超过13cRL2cRL2/2123控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差n水平轴倾斜误差水平轴倾斜误差n产生原因产生原因n仪器左、右两端支架不等高仪器左、右两端支架不等高n水平轴两端轴径不相等水平轴两端轴径不相等tanii 影响值与影响值与i角值有关，随角值有关，随a角增大而增大角增大而增大/2124控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误

13、差n水平轴倾斜误差水平轴倾斜误差n影响：影响：n盘左盘左 盘右盘右n盘左、盘右读数的平均值盘左、盘右读数的平均值n盘左、盘右取平均值可抵消水平轴倾斜误差影响盘左、盘右取平均值可抵消水平轴倾斜误差影响iLL0iRR0)(21RLA/2125控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差n水平轴倾斜误差水平轴倾斜误差n影响影响n视准轴误差和水平轴倾斜误差同时存在视准轴误差和水平轴倾斜误差同时存在n tan2cos222icicRL0361130.0030.0430.1530.600.001.563.005.80cos12ctan2i/2126控制测量学控制测量

14、学2022年2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差n水平轴倾斜误差水平轴倾斜误差n影响影响n国家规范规定国家规范规定:当照准目标的垂直角超过士当照准目标的垂直角超过士3时，该方向的时，该方向的2c值不与其他方向的值不与其他方向的2c值作比较，值作比较，而与该方向在相邻测回的而与该方向在相邻测回的2c值进行比较，从同值进行比较，从同一时间段内同一方向相邻测回间一时间段内同一方向相邻测回间2c值的稳定程值的稳定程度来判断观测质量的好坏度来判断观测质量的好坏/2127控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差n垂直轴倾斜误差垂直轴倾斜误差n影

15、响影响n引起水平度盘倾斜，可不予顾及引起水平度盘倾斜，可不予顾及n引起水平轴倾斜对水平方向观测值的影响引起水平轴倾斜对水平方向观测值的影响n水平轴随照准部转动，水平轴倾斜在不断变化水平轴随照准部转动，水平轴倾斜在不断变化/2128控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差n垂直轴倾斜误差垂直轴倾斜误差n影响影响n当照准部旋转至某一任意位置时，水平轴倾斜当照准部旋转至某一任意位置时，水平轴倾斜角角i的大小及其对水平方向观测值的影响的大小及其对水平方向观测值的影响n垂直轴倾斜误差对水平方向观测值的影响，不垂直轴倾斜误差对水平方向观测值的影响，不仅与垂直轴倾

16、斜角仅与垂直轴倾斜角v有关，还随着照准目标的有关，还随着照准目标的垂直角和照准目标的方位不同而不同垂直角和照准目标的方位不同而不同tancosvv /2129控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差n垂直轴倾斜误差垂直轴倾斜误差n影响影响n盘左、盘右的平均值不能消除这种误差的影响盘左、盘右的平均值不能消除这种误差的影响n削减影响方法削减影响方法 n尽量减小垂直轴的倾斜角尽量减小垂直轴的倾斜角v值值n测回间重新整平仪器测回间重新整平仪器n对水平方向观测值施加垂直轴倾斜改正数对水平方向观测值施加垂直轴倾斜改正数/2130控制测量学控制测量学2022年2月

17、24日10时27分经纬仪的轴系误差经纬仪的轴系误差n垂直轴倾斜误差垂直轴倾斜误差n改正计算改正计算n根据水准器气泡偏离中央的格数根据水准器气泡偏离中央的格数n来计算水平来计算水平轴的倾斜角度轴的倾斜角度n按公式计算垂直轴倾斜改正数按公式计算垂直轴倾斜改正数/2131控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n测角误差来源测角误差来源n外界环境外界环境n大气折光大气折光n气温气温n仪器误差仪器误差n观测观测/2132控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n大气层的影响大气层的影响n大气层密度变化对成像

18、稳定性影响大气层密度变化对成像稳定性影响n目标成像稳定取决于近地大气层密度变化情况目标成像稳定取决于近地大气层密度变化情况n 大气密度均匀大气密度均匀 成像稳定成像稳定n 大气密度变化大气密度变化 成像跳动成像跳动n大气密度变化程度主要取决于太阳造成地面热大气密度变化程度主要取决于太阳造成地面热辐射的强烈程度以及地形、地物和地类等的分辐射的强烈程度以及地形、地物和地类等的分布特征布特征/2133控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n大气层的影响大气层的影响n大气层密度变化对成像稳定性影响大气层密度变化对成像稳定性影响n大气密度变化规律大气密度

19、变化规律n早晨升起早晨升起 轻微波动轻微波动n日出日出1-3h1-3h 稳定稳定n到中午到中午 剧烈动荡剧烈动荡n到下午到下午 趋于稳定趋于稳定n日落前日落前 稳定稳定n夜间夜间 轻微波动轻微波动/2134控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n大气层的影响大气层的影响n大气透明度对成像清晰度影响大气透明度对成像清晰度影响n目标成像是否清晰主要取决于大气的透明程度，目标成像是否清晰主要取决于大气的透明程度，也就是取决于大气中对光线散射作用的物质的也就是取决于大气中对光线散射作用的物质的多少多少n尘埃和水蒸气对大气透明度起决定性作用尘埃和水蒸气对

20、大气透明度起决定性作用 n大气透明度从本质上说也主要决定于太阳辐射大气透明度从本质上说也主要决定于太阳辐射的强烈程度的强烈程度/2135控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n大气层的影响大气层的影响n大气透明度对成像清晰度影响大气透明度对成像清晰度影响n上午接近中午上午接近中午 透明度较差透明度较差n午后午后 透明度变好透明度变好n一般在下午一般在下午3h以后又有一段大气透明度良好的以后又有一段大气透明度良好的有利观测时间有利观测时间/2136控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n大气层的影

21、响大气层的影响n有利观测时段有利观测时段n晴天晴天n日出日出1h后的后的1-2hn下午下午3-4h后到日落前后到日落前1hn阴天阴天n全天可观测全天可观测/2137控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n水平折光的影响水平折光的影响n定义定义n光线通过密度不均匀空气介质，经过连续折射光线通过密度不均匀空气介质，经过连续折射后形成一条曲线，并向密度大一方弯曲后形成一条曲线，并向密度大一方弯曲n微分折光微分折光n纵向折光纵向折光n水平折光水平折光n影响影响n系统误差系统误差/2138控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差

22、影响精密测角的误差影响n水平折光的影响水平折光的影响n水平折光的影响规律水平折光的影响规律n水平折光的影响随着大气温度的变化而不同水平折光的影响随着大气温度的变化而不同n白天和晚间的水平折光影响正好相反白天和晚间的水平折光影响正好相反n取白天和晚间观测成果的平均值取白天和晚间观测成果的平均值，可以有效地，可以有效地减弱水平折光的影响减弱水平折光的影响/2139控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n水平折光的影响水平折光的影响n水平折光的影响规律水平折光的影响规律n视线在水平方向靠近某些实体会产生局部性水视线在水平方向靠近某些实体会产生局部性水

23、平折光影响，如岩石或在建筑物平折光影响，如岩石或在建筑物n在观测时，引起大气密度分布不均匀的地形地在观测时，引起大气密度分布不均匀的地形地物愈靠近测站，水平折光就愈大物愈靠近测站，水平折光就愈大 /2140控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n水平折光的影响水平折光的影响n削减水平折光的影响的方法削减水平折光的影响的方法n在选点时，应避免使视线靠近山坡、大河或与在选点时，应避免使视线靠近山坡、大河或与湖泊的岸线平行，并应尽量避免视线通过高大湖泊的岸线平行，并应尽量避免视线通过高大建筑物、烟囱和电杆等实体的侧方建筑物、烟囱和电杆等实体的侧方n在

24、造标时应使橹柱旁离视线至少在造标时应使橹柱旁离视线至少10cmn一般在有微风的时候或在阴天进行观测，可以一般在有微风的时候或在阴天进行观测，可以减弱部分水平折光的影响减弱部分水平折光的影响/2141控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n水平折光的影响水平折光的影响n削减水平折光的影响的方法削减水平折光的影响的方法n在精密工程测量中水平角观测还受到工程场地在精密工程测量中水平角观测还受到工程场地的一些局部因素的影响。的一些局部因素的影响。 为了削减微气候条件为了削减微气候条件构成的水平折光影响，应根据测区微气候条件构成的水平折光影响，应根据测区

25、微气候条件的实际情况，选择的实际情况，选择最有利于观测的时间最有利于观测的时间，将整，将整个观测工作分配在几个不同的时间段内进行个观测工作分配在几个不同的时间段内进行/2142控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n照准目标的相位差照准目标的相位差n照准实体目标时，往往不能正确地照准目标的真照准实体目标时，往往不能正确地照准目标的真正中心轴线，从而给观测结果带来误差，这种误正中心轴线，从而给观测结果带来误差，这种误差叫相位差差叫相位差n相位差的影响随太阳的方位变化而不同，在上午相位差的影响随太阳的方位变化而不同，在上午和下午，当太阳在对称位置时

26、，相位差影响的正和下午，当太阳在对称位置时，相位差影响的正负号相反负号相反n半数测回在上午观测，半数测回在下午观测半数测回在上午观测，半数测回在下午观测/2143控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n温度变化的影响温度变化的影响太阳光直接照射太阳光直接照射仪器不均匀膨胀仪器不均匀膨胀破坏轴线间关系破坏轴线间关系影响观测的精度影响观测的精度观测时必须撑伞或用测橹覆挡住太阳光对仪器的直接照射观测时必须撑伞或用测橹覆挡住太阳光对仪器的直接照射气温变化气温变化破坏轴线间关系破坏轴线间关系/2144控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精

27、密测角的误差影响精密测角的误差影响n温度变化的影响温度变化的影响n采用采用按时间对称排列按时间对称排列的观测程序的观测程序n上半测回顺时针，下半测回逆时针上半测回顺时针，下半测回逆时针n奇数测回顺时针，偶数测回逆时针奇数测回顺时针，偶数测回逆时针温度不断变化温度不断变化测回间测回间2c值有着系统性差异值有着系统性差异/2145控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n温度变化对站标稳定性的影响温度变化对站标稳定性的影响n温度的变化会使木标温度的变化会使木标(钢标钢标)架或三脚架的木构件架或三脚架的木构件产生不均匀的胀缩而引起扭转产生不均匀的胀缩而

28、引起扭转n假定在一测回的观测过程中，觇标内架或三脚架假定在一测回的观测过程中，觇标内架或三脚架的扭转是匀速发生的扭转是匀速发生n采用采用按时间对称排列按时间对称排列的观测程序可以减弱这种误的观测程序可以减弱这种误差对水平角的影响差对水平角的影响/2146控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n仪器误差的影响仪器误差的影响n水平度盘位移的影响水平度盘位移的影响n轴面间存在摩擦力轴面间存在摩擦力n开始转动照准部，仪器基座部分产生弹性扭曲开始转动照准部，仪器基座部分产生弹性扭曲n与基座固连的水平度盘随之发生微小方位变动与基座固连的水平度盘随之发生微小

29、方位变动n照准部开始转动后，只需克服较小轴面摩擦力照准部开始转动后，只需克服较小轴面摩擦力n转动停止之后，没有任何力作用于仪器基座部转动停止之后，没有任何力作用于仪器基座部分，企图恢复原来的平衡状态分，企图恢复原来的平衡状态/2147控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n仪器误差的影响仪器误差的影响n水平度盘位移的影响水平度盘位移的影响n系统误差系统误差n顺时针顺时针 读数偏小读数偏小n逆时针逆时针 读数偏大读数偏大n半测回中照准目标时保持照准部向一个方向转半测回中照准目标时保持照准部向一个方向转动，可认为各方向所带误差的正负号相同，由动，可

30、认为各方向所带误差的正负号相同，由方向组成角度时可以削减这种误差影响方向组成角度时可以削减这种误差影响n即使各方向所受误差的大小不同，在组成角度即使各方向所受误差的大小不同，在组成角度中也只含有残余误差的影响中也只含有残余误差的影响/2148控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n仪器误差的影响仪器误差的影响n照准部旋转不正确的影响照准部旋转不正确的影响n当照准部垂直轴与轴套间隙过大，照准部转当照准部垂直轴与轴套间隙过大，照准部转动时垂直轴在轴套中会发生歪斜或平移动时垂直轴在轴套中会发生歪斜或平移/2149控制测量学控制测量学2022年2月24

31、日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n仪器误差的影响仪器误差的影响n照准部旋转不正确的影响照准部旋转不正确的影响n照准部旋转不正确会引起照准部的偏心和测照准部旋转不正确会引起照准部的偏心和测微器行差的变化微器行差的变化n采用重合法读数，可消除照准部偏心影响采用重合法读数，可消除照准部偏心影响/2150控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n仪器误差的影响仪器误差的影响n照准部水平微动螺旋作用不正确的影响照准部水平微动螺旋作用不正确的影响n旋进照准部水平微动螺旋，靠螺杆的压力推动旋进照准部水平微动螺旋，靠螺杆的压力推动照准部照准部n

32、旋出照准部微动螺旋，靠反作用弹簧的弹力推旋出照准部微动螺旋，靠反作用弹簧的弹力推动照准部动照准部/2151控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n仪器误差的影响仪器误差的影响n照准部水平微动螺旋作用不正确的影响照准部水平微动螺旋作用不正确的影响n若弹簧弹力减弱，则微动螺旋旋出后，照准若弹簧弹力减弱，则微动螺旋旋出后，照准部不能及时转动，微动螺杆顶端出现微小空部不能及时转动，微动螺杆顶端出现微小空隙，读数中，弹簧才逐渐伸张而消除空隙，隙，读数中，弹簧才逐渐伸张而消除空隙，视准轴已偏离照准方向，从而引起观测误差视准轴已偏离照准方向，从而引起观测误差

33、n规定规定n观测时应观测时应旋进微动螺旋旋进微动螺旋(与弹力作用相反的与弹力作用相反的方向方向)去进行每个观测方向的最后照准，同去进行每个观测方向的最后照准，同时要使用水平微动螺旋的中间部分时要使用水平微动螺旋的中间部分/2152控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n仪器误差的影响仪器误差的影响n垂直微动螺旋作用不正确的影响垂直微动螺旋作用不正确的影响n水平轴与其轴套之间有空隙，垂直微动螺旋的水平轴与其轴套之间有空隙，垂直微动螺旋的运动方向与其反作用弹簧弹力的作用方向不在运动方向与其反作用弹簧弹力的作用方向不在一直线上，产生附加的力矩引起水平

34、轴一端位一直线上，产生附加的力矩引起水平轴一端位移，致使视准轴变动，给水平方向的方向观测移，致使视准轴变动，给水平方向的方向观测值带来误差值带来误差n若垂直微动螺旋作用不正确，在水平角观测时，若垂直微动螺旋作用不正确，在水平角观测时，不得使用垂直微动螺旋，直接用手转动望远镜不得使用垂直微动螺旋，直接用手转动望远镜到所需的位置。到所需的位置。/2153控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n照准和读数误差的影响照准和读数误差的影响n 照准误差受外界因素的影响较大照准误差受外界因素的影响较大n 目标影像的跳动目标影像的跳动n 目标的背景不好目标的背

35、景不好n 除选择有利的观测时间外，作业员认真负责地除选择有利的观测时间外，作业员认真负责地进行观测，是提高精度的有效措施进行观测，是提高精度的有效措施/2154控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n精密测角的一般原则精密测角的一般原则n观测应在目标成像清晰、稳定的观测应在目标成像清晰、稳定的有利于观测的时有利于观测的时间间进行，以提高照准精度和减小旁折光的影响进行，以提高照准精度和减小旁折光的影响n观测前调好焦距，消除视差。在一测回观测过程观测前调好焦距，消除视差。在一测回观测过程中中不得重新调焦不得重新调焦，以免引起视准轴的变动，以免引起视

36、准轴的变动n各测回的起始方向应各测回的起始方向应均匀地分配在水平度盘和测均匀地分配在水平度盘和测微分划尺的不同位置上微分划尺的不同位置上，以消除或减弱度盘分划，以消除或减弱度盘分划线和测微分划尺的分划误差的影响线和测微分划尺的分划误差的影响/2155控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n精密测角的一般原则精密测角的一般原则n在上、下半测回之间在上、下半测回之间倒转望远镜倒转望远镜，消除和减弱，消除和减弱视视准轴误差、水平轴倾斜误差准轴误差、水平轴倾斜误差等影响，同时由盘左、等影响，同时由盘左、盘右读数之差求得两倍视准误差盘右读数之差求得两倍视

37、准误差2，借以检核观，借以检核观测质量测质量n上、下半测回上、下半测回照准目标的次序应相反照准目标的次序应相反，使观测每，使观测每一目标的操作时间大致相同，即在一测回的观测一目标的操作时间大致相同，即在一测回的观测过程中，按与时间对称排列的观测程序，消除或过程中，按与时间对称排列的观测程序，消除或减弱与时间成比例均匀变化的误差影响减弱与时间成比例均匀变化的误差影响/2156控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分精密测角的误差影响精密测角的误差影响n精密测角的一般原则精密测角的一般原则n为了克服或减弱在操作仪器的过程中带动水平度为了克服或减弱在操作仪器的过程中带动水平度盘位移的误差

38、，要求盘位移的误差，要求每半测回开始观测前，照准每半测回开始观测前，照准部按规定的转动方向先预转部按规定的转动方向先预转12周周n使用照准部微动螺旋和测微螺旋时，其最后使用照准部微动螺旋和测微螺旋时，其最后旋转旋转方向均应为旋进方向均应为旋进n为了减弱垂直轴倾斜误差的影响，观测过程中应为了减弱垂直轴倾斜误差的影响，观测过程中应保持保持照准部水准器气泡居中照准部水准器气泡居中/2157控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n角度观测方法角度观测方法n测回法测回法n两个方向，一个角度两个方向，一个角度n方向观测法方向观测法n两个以上方向，多个角度两个以上方向，多个

39、角度n在一测回中将测站上所有方向逐一照准，进行在一测回中将测站上所有方向逐一照准，进行观测读数，得各方向的观测值。由两个方向观观测读数，得各方向的观测值。由两个方向观测值计算水平角值测值计算水平角值/2158控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n零零(起始起始)方向方向n上半测回上半测回 盘左盘左 顺时针顺时针 零方向到零方向零方向到零方向n下半测回下半测回 盘右盘右 逆时针逆时针 零方向到零方向零方向到零方向n闭合零方向闭合零方向n测方向数大于测方向数大于3n检核水平度盘是否转动检核水平度盘是否转动/2159控制测量学控制测量学202

40、2年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n测回数测回数n削减偶然误差影响削减偶然误差影响n根据测角网的等级和所用仪器的类型确定根据测角网的等级和所用仪器的类型确定仪器仪器二等二等三等三等四等四等测回数测回数J1J1J2J2159121269 9/2160控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n重合读数重合读数n用光学经纬仪观测用光学经纬仪观测 进行两次重合读数进行两次重合读数n取平均值作为一方向观测值取平均值作为一方向观测值n归零差归零差n每半测回观测结束时，计算归零差每半测回观测结束时，计算归零差n零方向闭合

41、照准和起始照准时的测微器读数差零方向闭合照准和起始照准时的测微器读数差/2161控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n2c互差互差n一测回结束后计算一测回结束后计算2c值值n检核各方向间检核各方向间2c互差是否超过限差规定互差是否超过限差规定n符合限差规定，取盘左、盘右读数平均值符合限差规定，取盘左、盘右读数平均值2)180(RL/2162控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n零方向零方向n闭合照准和起始照准两个方向值闭合照准和起始照准两个方向值n取其平均值取其平均值n归零归零n

42、将各方向方向观测值减去零方向的平均观测将各方向方向观测值减去零方向的平均观测值，得归零后各方向观测值值，得归零后各方向观测值n零方向归零后的观测值为零方向归零后的观测值为 00000/2163控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n测回差测回差n方向观测值归零后，同方向在不同测回中的方向观测值归零后，同方向在不同测回中的观测值互差应小于规定的限差观测值互差应小于规定的限差/2164控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n改变观测程序改变观测程序n 对一个目标调焦后接连进行正倒镜观测，

43、然对一个目标调焦后接连进行正倒镜观测，然后对准下一个目标，重新调焦后立即进行正后对准下一个目标，重新调焦后立即进行正倒镜观测倒镜观测n为减弱随时间均匀变化的误差影响，相邻测为减弱随时间均匀变化的误差影响，相邻测回照准目标的次序应相反回照准目标的次序应相反n全部测回观测完毕后，检查各方向在各测回全部测回观测完毕后，检查各方向在各测回的方向观测值互差是否超过限差的规定的方向观测值互差是否超过限差的规定/2165控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n改变观测程序改变观测程序/2166控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测

44、法方向观测法n方向观测法方向观测法n野外观测数据记录要求野外观测数据记录要求n记录认真、字迹清楚、书写端正、注记明确，记录认真、字迹清楚、书写端正、注记明确，格式统一格式统一n不能有不能有任何涂改的现象任何涂改的现象n认真检核各项限差是否符合规定，如果超出规认真检核各项限差是否符合规定，如果超出规定，需要重测定，需要重测n重测的方向或测回需要慎重对待重测的方向或测回需要慎重对待/2167控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法5456000 00 00-505556179 595554359 5915651345 55 53.85005054165 555049

45、345 5544550320 24 51.347.554545140 245050320 2434031309 57 38.835-104040129 573029309 572-2.5560000 00 00-3.7555554179 5900000 001( )()()()()() ()()()() ()林学楼盘 右盘 左方向值(L+R)/2(2C)读 数目标测站-50/2168控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n重测和取舍观测成果的原则重测和取舍观测成果的原则n重测应在基本测回完成以后，对全部成果进行重测应在基本测回完成以后，对

46、全部成果进行综合分析，作出正确的取舍，并尽可能分析出综合分析，作出正确的取舍，并尽可能分析出影响质量的原因影响质量的原因n因对错度盘、测错方向、读错记错、碰动仪器、因对错度盘、测错方向、读错记错、碰动仪器、气泡偏离过大、气泡偏离过大、上半测回归零差超限上半测回归零差超限以及其他以及其他原因未测完的测回都可以立即重测，并原因未测完的测回都可以立即重测，并不计重不计重测数测数/2169控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n重测和取舍观测成果的原则重测和取舍观测成果的原则n一测回中一测回中2c互差超限互差超限或化归同一起始方向后，或化归同一起

47、始方向后，同一方向值同一方向值各测回互差超各测回互差超限时，应重测超限方限时，应重测超限方向并联测零向并联测零n因测回互差超限重测时，除明显值外，原因测回互差超限重测时，除明显值外，原则上应重测观测结果中最大值和最小值的则上应重测观测结果中最大值和最小值的测回测回/2170控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n重测和取舍观测成果的原则重测和取舍观测成果的原则n一测回中超限方向数大于测站上方向总数的一测回中超限方向数大于测站上方向总数的1/3时时,应重测整个测回应重测整个测回n若零方向若零方向2c互差超限或下半测回的归零差超限，互差超限或

48、下半测回的归零差超限，应重测整个测回应重测整个测回n在一个测站上重测的方向测回数超过测站上方在一个测站上重测的方向测回数超过测站上方向测回总数的向测回总数的1/3时，需要重测全部测回时，需要重测全部测回/2171控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n重测方向测回数的计算重测方向测回数的计算n测站上方向测回总数测站上方向测回总数=(n-1)m,式中式中m为基本测为基本测回数回数, n为测站上的观测方向总数为测站上的观测方向总数n计算方法计算方法n重测一方向，算作一个重测方向测回重测一方向，算作一个重测方向测回n一个测回中有一个测回中有2个

49、方向重测，算作个方向重测，算作2个重测个重测方向测回方向测回/2172控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n方向观测法方向观测法n测站限差测站限差n测站限差根据不同的仪器类型规定测站限差根据不同的仪器类型规定限限 差差 项项 目目J J1 1型型 J J2 2型型 注：当照准点垂直角超过注：当照准点垂直角超过3030，该方向，该方向2c2c互差与同一互差与同一观测时间段内相邻测回进观测时间段内相邻测回进行比较行比较按此方法比较在手簿中注明按此方法比较在手簿中注明两次重合读数两次重合读数差差半测回归零差半测回归零差一测回一测回2c2c互差互差测回互差测回互差1

50、16 69 96 6338 813139 9/2173控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n测站限差测站限差n限差限差n观测值中存在某些残余系统误差和各种偶然误观测值中存在某些残余系统误差和各种偶然误差的影响，无法满足特定的理论关系差的影响，无法满足特定的理论关系n为保证观测结果精度，根据误差理论和大量实为保证观测结果精度，根据误差理论和大量实验验证，对其差异规定一个界限验验证，对其差异规定一个界限n限差用来检核观测质量，决定观测成果的取舍限差用来检核观测质量，决定观测成果的取舍和重测。利用误差传播定律计算观测值函数中和重测。利用误差传播定律计算观测值函数中

51、误差，一般以误差，一般以2倍的中误差作为的限差倍的中误差作为的限差/2174控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方向观测法n测站平差测站平差n目的目的n根据测站上各测回的观测成果求取各方向的测根据测站上各测回的观测成果求取各方向的测站站平差值平差值，同时计算一测回方向观测值的，同时计算一测回方向观测值的中误中误差差和测站平差值的和测站平差值的中误差中误差，评定测站上的，评定测站上的观测观测质量质量n平差结论平差结论n各方向测站平差值为测回归零方向值的平均值各方向测站平差值为测回归零方向值的平均值/2175控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分方向观测法方

52、向观测法n测站平差测站平差n测站观测精度测站观测精度n一测回方向观测中误差一测回方向观测中误差n测站平差值中误差测站平差值中误差) 1(253. 1,mmKnvKmM v： 偏差值与观测值之差偏差值与观测值之差/2176控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分分组方向观测法分组方向观测法n分组观测方法分组观测方法n分组观测的原因分组观测的原因n各方向目标不一定能同时成像稳定和清晰，要各方向目标不一定能同时成像稳定和清晰，要花费较长时间来等待各方向成像同时稳定清晰花费较长时间来等待各方向成像同时稳定清晰n所有方向一起观测，有损于观测精度所有方向一起观测，有损于观测精度n观测时间过长，

53、受外界因素影响将显著增大观测时间过长，受外界因素影响将显著增大n国家规范规定国家规范规定n测站观测方向数测站观测方向数多于多于6个时个时，分为两组观测，分为两组观测/2177控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分分组方向观测法分组方向观测法n分组观测方法分组观测方法n分组方法分组方法n成像情况大致相同的方向分在一组，每组内所成像情况大致相同的方向分在一组，每组内所包含的方向数大致相等包含的方向数大致相等n两组都要联测两个共同的方向，一个是共同零两组都要联测两个共同的方向，一个是共同零方向，以便加强两组的联系方向，以便加强两组的联系n两组的观测方法、测站检核项目、作业限差和两组的观

54、测方法、测站检核项目、作业限差和测站平差等与前面所述一般方向观测法相同测站平差等与前面所述一般方向观测法相同/2178控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分分组方向观测法分组方向观测法n分组观测方法分组观测方法n分组方法分组方法n两组共同方向之间的联测角应该作检核，以保两组共同方向之间的联测角应该作检核，以保证观测质量证观测质量n联测精度联测精度n两组观测联测角差两组观测联测角差n三等精度观测两组观测联测角之差的限差限应三等精度观测两组观测联测角之差的限差限应 w2221mmmw1 . 528 . 12 限w/2179控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分偏心观测与归心改正偏心观测与归心改正n测站偏心和照准偏心测站偏心和照准偏心n“三心三心”一致一致n仪器中心、设站点目标中心与标石中心位于同仪器中心、设站点目标中心与标石中心位于同一垂线上一垂线上n测站偏心测站偏心n仪器偏离标石中心进行观测仪器偏离标石中心进行观测n照准偏心照准偏心n照准的目标偏离标石中心照准的目标偏离标石中心/2180控制测量学控制测量学2022年2月24日10时27分偏心观测与归心改正偏心观测与归