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1、实验二 方向观测法测水平角和竖直角测量一实验目的1掌握方向观测法测水平角的方法。2掌握竖直角测量的方法。3弄清归零、归零差、归零方向值、2c 变化值的概念。4在每个半测回中，起始方向首末两次读数之差（即归零差）18。5同一方向值各测回互差24二实验仪器经纬仪 1台，三角架 1个，记录板 1个，铅笔 1支。三仪器介绍1构造正面 背面正面 背面 2键盘功能与信息显示四测量前的准备1仪器的安置、对中与整平安置三脚架和仪器选择坚固地面放置脚架之三脚，架设脚架头至适当高度，以方便观测操作。将垂球挂在三脚架的挂钩上，使脚架头尽量水平地移动脚架位置并让垂球粗略对准地面测量中心，然后将脚尖插入地面使其稳固。检
2、查脚架各固定螺丝固紧后，将仪器置于脚架头上并用中心联接螺丝联结固定。使用光学对中器对中调整仪器三个脚螺旋使圆水准器气泡居中。通过对中器目镜观察，调整目镜环，使对中分划标记清晰。调整对中器的调焦手轮，直至地面测量标志中心清晰并与对中分划标记在同一成像平面内。松开脚架中心螺丝（松至仪器能移动即可） ，通过光学对中器观察地面标志，小心地平移仪器（勿旋转） ，直到对中十字丝（或圆点）中心与地面标志中心重合。再调整脚螺旋，使圆水准器的气泡居中。再通过光学对中器，观察在面标志中心是否与对中器中心重合，否则重复（3）和（4）操作，直至重合为止。确认仪器对中后，将中心螺丝旋紧固定好仪器。 仪器对中后不要再碰三
3、脚架的三个脚，以免破坏其位置。用长水准器精确整平仪器旋转仪器照准部让长水准器与任意两个脚螺旋连线平行，调整这两个脚螺旋，使长水准器气泡居中。调整两个脚螺旋时，旋转方向应相反（如图） 。将照准部转动 90，用另一脚螺旋使长水准器气泡居中。重复 和，使长水准器在该两个位置上气泡都居中。在的位置将照准部转动 180，如果气泡居中并且照准部转动至任何方向气泡都居中，则长水准器安置正确且仪器已整平。注意观察脚螺旋的旋转方向与气泡移动方向的关系。在中，气泡若不居中，应校正长水准器，请参阅后面（8.1）的校正方法。2 望远镜目镜调整和目标照准目镜调整取下望远镜镜盖。将望远镜对准天空，通过望远镜观察，调整目镜
4、环，使分划板十字丝最清晰。 观察目镜时，眼睛应放松，以免产生视差和眼睛疲劳。当光亮度不足难以看清十字丝时，按照明键（ ）照明。目标照准用粗瞄准器的准星对准目标。调整望远镜调焦手轮，直至看清目标。旋紧水平与垂直制动手轮，微调两微动手轮，将十字丝中心精确照准目标，只时眼睛左右上下轻微移动观察，若目标与十字丝两影像间有相对移位现象，则应该再微调望远镜调焦手轮，直至两影像清晰且相对静止时止。 对较近目标调焦时，顺时针转动调焦手轮。较远目标则逆时针方向旋转。 若未调整好，则视差会歪曲目标与十字丝中心的关系，从而导致观测误差。 用微动手轮对目标作最后精确照准时，应保持手轮顺时针方向旋转。如果转动过头，最好
5、返回再重新按顺时针方向旋转手轮进行照准。即使不测竖直角，我们仍建议尽量用十字丝中心位置照准目标。3 打开或关闭电源按键式电源开关操作 显示按住PWR键至显示屏显示全部符号，电源打开。2 秒后显示出水平角值，即可开始测量水平角。按PWR 键大于 2 秒至显示屏显示 OFF 符号后松开，显示内容消失，电源关闭。开启电源显示的水平角为仪器内存的原角值，若不需要此值时，可以“水平角置零”若设置了“自动断电”功能，30 或 10 分钟内不进行任何操作，仪器会自动关闭电源并将水平角自动存储起来。五角度测量1 盘左/盘右观测“盘左”是指观测者对着望远镜时竖盘在望远镜的左边；“盘右”指的是观测者对着望远镜目镜
6、时竖盘在望远镜的右边（如图所示） 。取盘左和盘右读数的平均数作为观测值，可以有效地消除仪器相应的系统误差对成果的影响。因此，在进行水平和竖直角观测时，要在完成盘左观测之后，中转望远镜 180再完成盘右观测。2 水平角置“0” （O SET）将望远镜十字丝中心照准目标 A 后，按 0 SET 键两次，使水平角读数为“00000” 。显示为“照准目标 A 显示 HR501020 按两次 0 SET键 显示目标 A 方向为 HR 00000 0 SET 键只对水平角有效。 除已锁定 HOLD 键状态外，任何时候水平角均可置“0” 。若在操作过程中误按 0 SET 键盘，只要不按第二次就没关系，当鸣响
7、停止，便可继续以后的操作。3 水平角与竖直角测量（HR、V 或 HL、V）（1） 设置水平角右旋与竖直角天顶为 0 测量方式（HRV） 。顺时针方向转动照准部（HR） ，以十字丝中心照准目标 A，按两次 0 SET 键，目标A 的水平角度设置为 000 00，作为水平角起算的零方向。照准目标 A 时的具体步骤及显示为：顺时针方向转动照准部（HR） ，以十字丝中心照准目标 B 时显示为：按 R/L 键后，水平角设置成左旋测量方式 （HL） 。逆时针方向转动照准部（HL） ，以十字丝中心照准目标 A，按两次 0 SET 键将 A 方向水平角置“0 ” 。步骤和显示结果与（1）之 A 目标相同。逆时
8、针方向转动照准部（HL） ，以十字丝中心照准目标 B 时显示为： R/L 键对竖直角无效。 再按 R/L键，水平角又由左旋转为右旋方式。 B方向观测完后可继续照准以后各方向，以获得各方向相应的水平角与竖直角值。 （1）和（2）仅列举了盘左观测时的步骤，接着应中转望远镜完成盘右的观测。4竖直角的零方向设置竖直角在作业开始前就应依作业需要而进行初始设置，选择天顶方向为 0或水平方向为 0。 （方法参阅初始设置说明） ，天顶距与垂直角的测量：天顶距：如竖直角选择天顶方向为 0,测得（显示）的竖直角 V 为天顶距，如图。天顶距=（ L+360-R）/2 指标差=（L+R-360）/2垂直角：如竖直角选
9、择水平方向为 0，则测得（显示）的竖直角 V 为垂直角，如图。 垂直角 =（L180-R）/2 指标差=（L+R180540）/2六水平角和垂直角测量原理1水平角测量原理水平角是指过空间两条相交方向线所作的铅垂面间所夹的二面角，角值为0360。空间两直线 OA 和 OB 相交于点 O，将点 A，O，B 沿铅垂方向投影到水平面上，得相应的投影点 A，O，B ，水平线 OA和 OB的夹角 就是过两方向线所作的铅垂面间的夹角，即水平角。水平角的大小与地面点的高程无关。2垂直角的测量原理垂直角是指在同一铅垂面内，某目标方向的视线与水平线间的夹角 ，也称竖直角或高度角；垂直角的角值为 0 90。 视线与
10、铅垂线的夹角称为天顶距，天顶距 z 的角值范围为 0180。 当视线在水平线以上时垂直角称为仰角，角值为正；视线在水平线以下时为俯角，角值为负。八实验任务1方向观测法测水平角。步骤：1在指定的地面点安置仪器。在测站周围确定 4 个目标。2进行对中，整平并配置度盘起始读数。观测二个测回。3盘左：瞄准起始方向目标读数，顺时针方向依次瞄准各方向目标读数，转回至起始方向仍瞄准目标读数。检查归零差是否超限。4盘右：瞄准起始方向目标读数，逆时针方向依次瞄准各方向目标读数，转回至起始方向仍瞄准目标读数。检查归零差是否超限。5计算：同一方向两倍照差 2C=盘左读数盘右读数180；各方向的读数平均值=1/2盘左
11、读数+盘右读数180；归零后的方向值。6测完各测回后，计算各测回同一方向的平均值，并检查同一方向值各测回互差是否超限。计算水平角。记录表格：水平度 盘读 数测 站测 回 数目 标 盘左（ ）盘右（ ）2C()方向值（ ）归零方 向值（ ）各 测 回 平 均 方 向 值（ ）数据计算公式：同一方向两倍照差 2C=盘左-(盘右 180)，方向值=（盘左+盘右 180)/2，半侧回归零差 =（第二次起始方向读数平均值-第一次起始方向读数平均值）/2，归零方向值=每个测回的同名方向值-，各测回归零方向平均值=取各测回同名方向平均值此次试验中有关差要求有如下，半侧回归零差 18，同一测回 2C误差60，各测回同一方向值较差 24。2竖直角测量。方法与步骤：1在指定地点安置经纬仪，并进行对中、整平转动望远镜，观察竖直读数的变化规律。写出竖直角的计算公式。2盘左：瞄准目标，用十字丝横线切于目标某一部位（事先确定好） ；转动竖盘指标水准管微动螺旋，使指标水准管气泡居中；读取竖盘读数，计算竖直角。3盘右：同法观测、记录、计算。4计算上、下半测回竖直角的平均值。检查各测回竖直角互差是否超限。计算同一目标各测回竖直角的平均值。记录表格：竖盘读数 半测回竖直角 一测回竖直角测点 目标竖盘 位置 （ ） （ ） （ ）
