实验一、精密角度测量一方向观测法 一、目的与要求 1、掌握精密角度测量方法一方向观测法 2、通过实地测量掌握精密角度测量的观测工作记录以及熟悉各项限差规定。 二、实验仪器及工具 每组全站仪一套（全站仪+三脚架+测钎或（铅笔+夹子）)、记录板、记录纸等。 三、实验内容 选取4个及以上观测目标采用方向观测法测量水平角，观测9个测回，每人至少观测2 测回，并记录观测结果。 四、观测方法与步骤 1、操作程序 方向观测法是在一测回内观测测站上所有观测方向，先盘左位置顺时针观测，再盘右位 置逆时针观测。取盘左、盘右平均值作为各方向的观测值。如图所示，测站点0周围有待测 目标A、B、C、D、E。首先选择其中一个方向（如A)作为起始方向。 盘左：①顺转照准部1-2周后，精确照准A方向（零方向），读取水平度盘及测微器读 数（重合两次读数）（注意：使用照准部微动螺旋和测微螺旋时，其最后旋转方向均为旋进）： ②按顺时针方向旋转照准部，依次照准A、B、C、D、E、A闭合至起始方向，按上述方法 读数、记录。①、②构成上半测回 盘右：③逆转照准部12周后，精确照准A方向（零方向），读数、记录。④按逆时针 方向旋转照准部，依次照准E、D、C、B、A闭合至起始方向，读数、记录。③④构成下半 测回。上、下两个半测回合起来称为一个测回。 A方向常称为零方向，要求没半测回观测闭合到零方向检查观测过程中水平度盘有无方 位变动，上、下半测回观测均构成一个闭合圆，这种闭合操作称为归零
实验一、精密角度测量—方向观测法 一、目的与要求 1、掌握精密角度测量方法——方向观测法 2、通过实地测量掌握精密角度测量的观测工作记录以及熟悉各项限差规定。 二、实验仪器及工具 每组全站仪一套（全站仪+三脚架+测钎或（铅笔+夹子））、记录板、记录纸等。 三、实验内容 选取 4 个及以上观测目标采用方向观测法测量水平角，观测 9 个测回，每人至少观测 2 测回，并记录观测结果。 四、观测方法与步骤 1、操作程序 方向观测法是在一测回内观测测站上所有观测方向，先盘左位置顺时针观测，再盘右位 置逆时针观测。取盘左、盘右平均值作为各方向的观测值。如图所示，测站点 O 周围有待测 目标 A、B、C、D、E。首先选择其中一个方向（如 A）作为起始方向。 盘左：①顺转照准部 1-2 周后，精确照准 A 方向（零方向），读取水平度盘及测微器读 数（重合两次读数）（注意：使用照准部微动螺旋和测微螺旋时，其最后旋转方向均为旋进）； ②按顺时针方向旋转照准部，依次照准 A、B、C、D、E、A 闭合至起始方向，按上述方法 读数、记录。①、②构成上半测回 盘右：③逆转照准部 1-2 周后，精确照准 A 方向（零方向），读数、记录。④按逆时针 方向旋转照准部，依次照准 E、D、C、B、A 闭合至起始方向，读数、记录。③④构成下半 测回。上、下两个半测回合起来称为一个测回。 A 方向常称为零方向，要求没半测回观测闭合到零方向检查观测过程中水平度盘有无方 位变动，上、下半测回观测均构成一个闭合圆，这种闭合操作称为“归零”。 A B D C E O
工、观测规则 (1)选择距离适中、通视良好、成像清晰的方向为零方向（起始方向）。在方向观测法 中，每半测回都闭合至零方向，每一测回的各方向观测值都是相对于零方向而言的，所以零 方向选择的质量，对所有观测方向值的精度都有影响。 (2)观测前，应认真调好焦距，消除祝差。在一个测回观测过程中，不得重新调焦， 以免引起视准轴变动，在转动望远镜时，应防止用手触动调焦螺旋。 (3)上、下半测回照准目标的次序相反，并使每一目标的观测操作时间大致相等，以 消除或减弱与时间成比例、均匀变化的误差影响。观测过程中，如个别方向（其数目不应超 过观测方向总数的13)的目标暂不清渐，可临时放弃，待清晰时补测。补测时只须联测零 方向 (4)每一测站点均应进行多测回观测。其测回数目取决于测量等级和选用的仪器。各 个测回应均匀地分布在度盘和测微尺的不同位置上。 6=180+10+0 一δ为度盘变换角，m为测回数 m 2型仪器度盘位置变换表 等级 四等 内容 二角 县线 三角、导线 测回数 0 10 6 000033 000050 2 20 1140 301230 3 402247 602410 4 603353 903550 804500 1204730 6 1005607 1505910 1200713 8 1400830 0 1802927 (5)观测过程中，应保持仪器的垂直轴适中居于铅锤位置。为此，在观测过程中水准 管气泡中心偏离整置不得超过1格。气泡位置接近这一限度时，应在测回之间重新整置仪 器。 3、观测手簿记录 首先根据上表，对好零方向所在的度盘位置和测微器位置，然后依次进行各方向的观测， 望远镜下半测回观测各目标的读数记录，这时照准部逆转，所以记录由下往上，每一方向仍
2、观测规则 （1）选择距离适中、通视良好、成像清晰的方向为零方向（起始方向）。在方向观测法 中，每半测回都闭合至零方向，每一测回的各方向观测值都是相对于零方向而言的，所以零 方向选择的质量，对所有观测方向值的精度都有影响。 （2）观测前，应认真调好焦距，消除视差。在一个测回观测过程中，不得重新调焦， 以免引起视准轴变动，在转动望远镜时，应防止用手触动调焦螺旋。 （3）上、下半测回照准目标的次序相反，并使每一目标的观测操作时间大致相等，以 消除或减弱与时间成比例、均匀变化的误差影响。观测过程中，如个别方向（其数目不应超 过观测方向总数的 1/3）的目标暂不清晰，可临时放弃，待清晰时补测。补测时只须联测零 方向。 （4）每一测站点均应进行多测回观测。其测回数目取决于测量等级和选用的仪器。各 个测回应均匀地分布在度盘和测微尺的不同位置上。 m m 10 10 180 = + + —— 为度盘变换角， m 为测回数 J2 型仪器度盘位置变换表 等级 三等 四等 内容 三角 导线 三角、导线 测回数 9 10 6 1 00 00 33 00 00 50 2 20 11 40 30 12 30 3 40 22 47 60 24 10 4 60 33 53 90 35 50 5 80 45 00 120 47 30 6 100 56 07 150 59 10 7 120 07 13 8 140 08 30 9 180 29 27 （5）观测过程中，应保持仪器的垂直轴适中居于铅锤位置。为此，在观测过程中水准 管气泡中心偏离整置不得超过 1 格。气泡位置接近这一限度时，应在测回之间重新整置仪 器。 3、观测手簿记录 首先根据上表，对好零方向所在的度盘位置和测微器位置，然后依次进行各方向的观测， 望远镜下半测回观测各目标的读数记录，这时照准部逆转，所以记录由下往上，每一方向仍
读数2次，取平均值作为观测值。 4、在观测过程中，记录者应及时进行下列计算 (1)归零差A的计算 一归零差即半测回中起始方向观测的闭合差，分别按上、下半 测回计算，并计入手簿未行。 (2)两倍视准轴误差2C的计算一当进行下半测回观测时，对各方向要随时算出2C 记入表中2C栏内 (3)各方向平均值的计算一在计算出2C后，同时计算出每一方向的盘左、盘右中 (4)方向值计算 记录要明确、字迹工整、纸面整洁、格式统一。凡更正错误，均应将错字整齐划去，其 上方填写正确的文字或数字，禁止涂擦。 5、观测限差 为了保证观测成果的精度，根据误差理论和大量实验结果，对同类观测量之间的差规定 了一个界限，称为限差。在限差以内的观测成果认为合格，超限成果则不合格，应舍去并重 新进行观测。 方向观测的各项限差规定 仪器型号 两次重合读数半测回归零差2C互差 同一方向测回间互差 () () (n) 1 6 J2 3 8 13 9 观测成果的取舍和整理 重测：在基本测回（即规定数目的测回）完成以后，通过对成果的综合分析，发现其中 超出限差规定而重新观测的完整测回。对于测错方向、读记错误、对错度盘、碰动仪器、上 半测回归零差超限、气泡偏离过大以及其他原因未测完的测回，均可随机重新观测，它们都 不叫“重测。 在一个测站上，若n为方向数，m为测回数，则该测站全部方向测回总数为(n1)m 其中因超限而重测的，应进行重测数的统计。统计方法是：在基本测回观测结果中，重测一 个超限方向算作一个方向测回：因零方向超限而重测的整个测回算作1个方向测回 按照《规范》规定，重测的原则是： (1)一个测回内2C互差或同一方向的测回互差超限时，应重测超限方向并联测零方 向。测回互差超限重测时，出明显孤值外，原则上应重测观测结果中最大和最小值的测回。 (2)零方向的2C互差或下半测回的归零差超限，则测回应全部重测。一测回中的重测
读数 2 次，取平均值作为观测值。 4、在观测过程中，记录者应及时进行下列计算 （1）归零差 A 的计算——归零差即半测回中起始方向观测的闭合差，分别按上、下半 测回计算，并计入手簿末行。 （2）两倍视准轴误差 2C 的计算——当进行下半测回观测时，对各方向要随时算出 2C 记入表中 2C 栏内 （3）各方向平均值的计算——在计算出 2C 后，同时计算出每一方向的盘左、盘右中 数。 （4）方向值计算 记录要明确、字迹工整、纸面整洁、格式统一。凡更正错误，均应将错字整齐划去，其 上方填写正确的文字或数字，禁止涂擦。 5、观测限差 为了保证观测成果的精度，根据误差理论和大量实验结果，对同类观测量之间的差规定 了一个界限，称为限差。在限差以内的观测成果认为合格，超限成果则不合格，应舍去并重 新进行观测。 方向观测的各项限差规定 仪器型号 两次重合读数 （"） 半测回归零差 （"） 2C 互差 （"） 同一方向测回间互差 （"） J1 1 6 9 6 J2 3 8 13 9 观测成果的取舍和整理 重测：在基本测回（即规定数目的测回）完成以后，通过对成果的综合分析，发现其中 超出限差规定而重新观测的完整测回。对于测错方向、读记错误、对错度盘、碰动仪器、上 半测回归零差超限、气泡偏离过大以及其他原因未测完的测回，均可随机重新观测，它们都 不叫“重测”。 在一个测站上，若 n 为方向数，m 为测回数，则该测站全部方向测回总数为（n-1）m; 其中因超限而重测的，应进行重测数的统计。统计方法是：在基本测回观测结果中，重测一 个超限方向算作一个方向测回；因零方向超限而重测的整个测回算作 n-1 个方向测回。 按照《规范》规定，重测的原则是： （1）一个测回内 2C 互差或同一方向的测回互差超限时，应重测超限方向并联测零方 向。测回互差超限重测时，出明显孤值外，原则上应重测观测结果中最大和最小值的测回。 （2）零方向的 2C 互差或下半测回的归零差超限，则测回应全部重测。一测回中的重测
方向数超过测站方向数的13时（包括3个方向有1个方向重测），亦应重测全部测回，重 测数仍按超限方向数计算 (3)全部基本测回中，重测的方向测回数不应超过全部方向测回总数的13，否则基本 测回作废，全部成果重测 (4)基本测回成果和重测成果均应抄入记簿。但重测与基本测回成果不取中数，每一 测回每一方向只取一个符合限差的结果，参加测站平差。 五、注意事项 1、应严格对中整平仪器，水平角观测时应选择成像清楚、边长中等的方向作为观测的 起始方向。 2、测微器读数不许涂改，按规定格式在记录表格中记录、计算，记录与结果应附于实 验报告中 3、实验过程中，严格按照规范操作仪器，爱护仪器，以达到实验效果： 4、所有表格的表头要有单位，各种数据有效倍数保留要合理 六、上交资料 实验报告—报告实验目的、实验的理论基础（原理）和方法，操作步骤等。 观测记录手簿 七、实验安排 1、实验时间：第11周4个学时： 2、实验地点：图书馆南： 3、实验分组：按班级分组，每组45人。每人至少观测2个测回合格成果
方向数超过测站方向数的 1/3 时（包括 3 个方向有 1 个方向重测），亦应重测全部测回，重 测数仍按超限方向数计算。 （3）全部基本测回中，重测的方向测回数不应超过全部方向测回总数的 1/3，否则基本 测回作废，全部成果重测 （4）基本测回成果和重测成果均应抄入记簿。但重测与基本测回成果不取中数，每一 测回每一方向只取一个符合限差的结果，参加测站平差。 五、注意事项 1、应严格对中整平仪器，水平角观测时应选择成像清楚、边长中等的方向作为观测的 起始方向。 2、测微器读数不许涂改，按规定格式在记录表格中记录、计算，记录与结果应附于实 验报告中 3、实验过程中，严格按照规范操作仪器，爱护仪器，以达到实验效果； 4、所有表格的表头要有单位，各种数据有效倍数保留要合理 六 、上交资料 实验报告——报告实验目的、实验的理论基础（原理）和方法，操作步骤等。 观测记录手簿 七、实验安排 1、实验时间：第 11 周 4 个学时； 2、实验地点：图书馆南； 3、实验分组：按班级分组，每组 4~5 人。每人至少观测 2 个测回合格成果
附件1 水平角观测记录表 班 组号 组长（签名） 仪器 编号 成像测量时间：自 训至 日期：年月日 2℃ 测回平均 盘左 盘右 归零方向值 方向值 标
附件 1 水平角观测记录表 班级 组号 组长(签名) 仪器 编号 成像 测量时间：自 ： 测至 ： 日期： 年 月 日 测 回 目 标 读数 2C 互 差 一测回平均 方向值 归零方向值 盘左 盘右 ° ′ " ° ′ " " ° ′ " ° ′ " 1 2 3 4 5 6