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第三节 测回法及方向法测水平角


水平角观测的工作环节包括：安置经纬仪（对中、整平）、照准目标、读数、记录。


1.经纬仪安置
将经纬仪正确安置在测站点上，包括对中和整平二个步骤。
（1）对中
指将仪器的纵轴安置到与过测站的铅垂线重合的位置。首先据观测者的身高调整好三脚架腿的长度，张开脚架并踩实，并使三脚架头大致水平。将经纬仪从仪器箱中取出，用三脚架上的中心螺旋旋入经纬仪基座底板的螺旋孔。对中可利用垂球或光学对中器进行。
A.垂球对中
挂垂球于中心螺旋下部的挂钩上，调垂球线长度至垂球尖与地面点间的铅垂距≤2毫米，垂球尖与地面点的中心偏差不大时通过移动仪器，偏差较大时通过平移三脚架，使垂球尖大致对准地面点中心，偏差大于2mm时，微松连接螺旋，在三脚架头微量移动仪器，使垂球尖准确对准测站点，旋紧连接螺旋紧。
B.光学对点器对中
调节光学对点器目镜、物镜调焦螺旋，使视场中的标志圆(或十字丝)和地面目标同时清晰；旋转脚螺旋，令地面点成像于对点器的标志中心，此时，因基座不水平而圆水准器气泡不居中；调节三脚架腿长度，使圆水准器气泡居中，进一步调节脚螺旋，使水平度盘水准管在任何方向气泡都居中；光学对点器对中误差应小于1mm。
（2）整平



图3-1 经纬仪脚螺旋


整平指使仪器的纵轴铅垂，垂直度盘位于铅垂平面，水平度盘和横轴水平的过程。精确整平前应使脚架头大致水平，调节基座上的三个脚螺旋，使照准部水准管在任何方向上气泡都居中；方法如下：“左手螺旋法则”。
注意上述整平、对中应交替进行，最终既使仪器垂直轴铅垂，又使铅垂的垂直轴与过地面测站点标志中心的铅垂线重合。
（3）照准点上照准标志与瞄准方法
照准标志：测量角度时，仪器所在点称为测站点，远方目标点称为照准点，在照准点上必须设立照准标志便于瞄准。测角时用的照准标志有觇牌、或测钎、垂球线等。
瞄准目标方法和步骤：
A.将望远镜对向明亮的背景(如天空)，调目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰。
B.旋转照准部，通过望远镜上的外瞄准器，对准目标，旋紧水平及垂直制动螺旋。
C.转动物镜调焦螺旋至目标的成像最清晰，旋竖直微动螺旋和水平微动螺旋，使目标成像的几何中心与十字丝的几何中心（竖丝）重合，目标被精确瞄准。



图3-2 测回法测角


注意：应注意消除视差。


2.水平角观测方法
地面测量中水平角观测方法有测回法和方向观测法。
（1）测回法
适用于观测两个方向形成的单角。
盘左位置(竖盘在望远镜左边又称正镜)：
A.顺时针旋转照准部瞄准起始目标A（又称观测的零方向），读水平度盘读数A左。
B.松开水平制动螺旋，顺时针转照准部瞄准目标B，读水平度盘读数B左；得盘左位置时上半测回角值：β左=B左—A左
以上称上半测回。
盘右位置(竖盘在望远镜右边又称倒镜)：
C.倒转望远镜，逆时针旋转照准点瞄目标B，读水平度盘读数B右。
D.逆时地针转动照准部瞄准目标A，读水平度盘读数A右；得盘右位置下半测回观测得角值： β右= B右—A右
这个过程称为下半测回。
上、下半测回称一测回，对DJ6级光学经纬仪，如果上、下半测回角值差的限差不大于±40″时，则取盘左盘右水平角的均值作一测回的角值：
β=（β左+β右）/2 （4）
用盘左、盘右观测水平角B取其中值，可以抵消大部分仪器误差对测角的影响。，
（2）方向观测法



图3-3 方向法测角


一个测站上需要观测的方向数在2个以上时，要用方向观测法。
1.观测程序
盘左位置:A-B-C-D-A；盘右位置:A-D-C-B-A
再次瞄准目标A称为归零，进行归零观测的目的是：检查度盘在观测过程中是否发生变动。
半测回归零差Δ＝零方向归零方向值一零方向起始方向值，对于DJ6经纬仪其允许值（限差）为±18″。
2.全圆方向观测法记录、计算
表格记录说明：
A.记录顺序：盘左自上而下，盘右自下而上。
B.计算2C值：2C值即视准误差的两倍值.，2C=盘左读数-（盘右读数±180°），2C本身为一常数，故2C的变化可作为观测质量检查的一个指标。
C.计算半测回归零差Δ＝零方向归零方向值一零方向起始方向值，对于DJ6经纬仪其允许值（限差）为±18″。
Δ左=0°02′18″-0°02′12″=+6″
Δ右=180°02′08″-0°02′00″=+8″
D.一测回盘左、盘右方向平均值：当2C变化不大时，取盘左、盘右读数的均值作该方向一测回的最终方向值（只计算秒值）。
E.归零方向值的计算：先取零方向A的平均值（4个值的平均值），并令其为
0°00′00″，其它各方向的方向值均减去第一个方向的方向值，计算结果称为归零方向值。
F.对于DJ6经纬仪，在各测回同一方向的方向值互差不超限（＜24″的情况下，对各观测方向取平均值作最终值。


3.度盘变换
当测回较多时，测回之间要改变度盘位置，以减弱度盘分划不均匀对测角的影响。设观测n个测回，则每个测回的改变值为180/n。如需观测3个测回，则各测回度盘（零方向）应分别置于0°、60°、120°。