大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)[1].(3)(控制)ppt

1、南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,1,第三章 精密測(cè)角儀器和水平角觀測(cè),§3.1精密測(cè)角儀器的基本構(gòu)造 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)和測(cè)角原理與一般的經(jīng)緯儀相同，只是對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和精度比一般經(jīng)緯儀要求高。§3.2精密光學(xué)經(jīng)緯儀WildT3的構(gòu)造特點(diǎn)（見(jiàn)下頁(yè)）,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,2,3.2.1望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng),南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,3,1—垂直水準(zhǔn)器觀測(cè)棱鏡；2—垂直度盤(pán)照明反光鏡；3—望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦螺旋；4—十字絲校

2、正螺旋；5—垂直度盤(pán)水準(zhǔn)器微動(dòng)螺旋；6—望遠(yuǎn)鏡目鏡；7—照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋；8—儀器裝箱扣壓垛；9—水平度盤(pán)照明反光鏡；10—望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋；11—十字絲照明轉(zhuǎn)輪；12—測(cè)微螺旋；13—換像螺旋；14—望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋；15—照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器；16—測(cè)微器讀數(shù)目鏡；17—照準(zhǔn)部微動(dòng)螺旋；18—水平度盤(pán)變位螺旋的護(hù)蓋；19—腳螺旋調(diào)節(jié)螺絲；20—腳螺旋；21—基座底板,,,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,4,T3光學(xué)經(jīng)緯儀及

3、現(xiàn)代的精密測(cè)角儀器都采用內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡，其鏡筒長(zhǎng)度是固定不變的，也就是十字絲分劃板與物鏡的長(zhǎng)度是固定不變的。是由物鏡與調(diào)焦鏡組成的物鏡組、十字絲分劃板和目鏡等三部分組成。為了提高望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的質(zhì)量，物鏡、調(diào)焦鏡和目鏡均為 復(fù)合透鏡。視準(zhǔn)軸：等效物鏡的光心與十字絲中心的連線(xiàn),南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,5,3.2.2 水準(zhǔn)器 T3光學(xué)經(jīng)緯儀有照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器和垂直度盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)器 衡量水準(zhǔn)器的精度主要由水準(zhǔn)器的格值照準(zhǔn)部水準(zhǔn)

4、器格值: 垂直度盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)器格值:3.2.3 垂直軸軸系T3光學(xué)經(jīng)緯儀采用半運(yùn)動(dòng)式柱形軸,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,6,3.2.4 照準(zhǔn)部的制微動(dòng)機(jī)構(gòu)T3光學(xué)經(jīng)緯儀制微動(dòng)機(jī)構(gòu)采用杠桿結(jié)構(gòu)3.2.5 水平度盤(pán) T3光學(xué)經(jīng)緯儀水平度盤(pán)直徑為140mm，格值為 兩相鄰分劃間距約為0.09mm。度盤(pán)刻劃有長(zhǎng)（ ）短（ ）周期誤差長(zhǎng)周期系統(tǒng)誤差可達(dá):,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,7,短周期系統(tǒng)誤差可達(dá):

5、偶然誤差一般小于:為了消除的削弱長(zhǎng)短周期誤差，測(cè)回之間度盤(pán)位置應(yīng)變動(dòng):,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,8,3.2.6 垂直度盤(pán) T3光學(xué)經(jīng)緯儀垂直度盤(pán)分劃和注記的設(shè)計(jì)有其獨(dú)特之處。當(dāng)視線(xiàn)水平時(shí)讀數(shù)為： ；分劃注記在度盤(pán)的兩個(gè)弧段按逆時(shí)針?lè)较蜃远缺P(pán)對(duì)鏡處的分劃注記相同。度盤(pán)把 的實(shí)際格值注記為 名義值，度盤(pán)上從 名義間隔為 ，而實(shí)際為 其最小分劃名義格

6、值為： 實(shí)際為：,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,9,垂直角 在盤(pán)左時(shí)的正確讀數(shù)為： 垂直角 在盤(pán)右時(shí)的正確讀數(shù)為：不難求得計(jì)算垂直角 和指標(biāo)差 的公式,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,10,3.2.7 基座3.2.8 底盤(pán)3.2.9 基座T3光學(xué)經(jīng)緯儀的主要技術(shù)規(guī)格,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,11,望遠(yuǎn)鏡： 放大倍數(shù) 24，30，40 物鏡有效孔徑

7、 60mm 望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)度 260mm 最短視距（盲區(qū)） 4.6m度盤(pán)： 水平度盤(pán)直徑 140mm 垂直度盤(pán)直徑 95mm 水平度盤(pán)最小分格值 垂直度盤(pán)最小分格值,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,12,照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器格值： 垂直度盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)器格值： 重量：儀器重量：

8、 11.0kg 儀器盒重量： 3.8kg,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,13,§3.3 WildT3光學(xué)經(jīng)緯儀的度盤(pán)讀數(shù)顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng) 度 分 秒

9、 讀數(shù)： 度盤(pán)讀數(shù)： xxx xx 測(cè)微器讀數(shù)： Ⅰ xx.x g Ⅱ

10、 xx.x g,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,14,度為讀數(shù)窗內(nèi)左邊的正像；分為對(duì)鏡分劃之間的格數(shù)乘以2；秒為測(cè)微器讀得的格數(shù)乘以2，或兩次讀數(shù)相加加。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,15,新式的T3可直接讀出小于度盤(pán)最小分劃格值的二分之一，即 以?xún)?nèi)的數(shù),南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,16,J2型光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法,老式蘇光:,,,,0,0,,0,1,173,174,175,354,355,353,0,0,南京

11、工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,17,,,,7,3,,0,173,174,175,355,353,354,4,7,,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,18,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,19,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,20,新式蘇光:,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,21,北光J2,,實(shí)際的窗沒(méi)這么大,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,22,北光J2,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,23,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,24,§3.4 雙平行玻璃板光學(xué)測(cè)微器的構(gòu)造及其 測(cè)微原理,南京工業(yè)大學(xué)土

12、木學(xué)院,25,§3.5 雙平行玻璃板光學(xué)測(cè)微器的檢驗(yàn) 3.5.1光學(xué)測(cè)微器隙動(dòng)差 順時(shí)針旋進(jìn)和逆時(shí)針旋出測(cè)微螺旋使度盤(pán)對(duì)鏡分劃線(xiàn)接合時(shí),在測(cè)微器分劃盤(pán)上可能得到不同的讀數(shù),讀數(shù)之差稱(chēng)為光學(xué)測(cè)微器隙動(dòng)差：,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,26,為了減弱這種誤差影響,操作上規(guī)定最后必須以測(cè)微螺旋旋進(jìn)方向使度盤(pán)對(duì)鏡分劃線(xiàn)接合。 若在度盤(pán)的不同位置測(cè)定 次，則可得光學(xué)測(cè)微器隙動(dòng)差：,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,27,

13、3.5.2光學(xué)測(cè)微器行差1.行差的定義和行差改正數(shù)的計(jì)算 當(dāng)測(cè)微器分劃盤(pán)由0分劃線(xiàn)轉(zhuǎn)至最末 分劃線(xiàn)時(shí)，也就是測(cè)微分劃盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)了 格時(shí)度盤(pán)分劃線(xiàn)恰好移動(dòng)了半格，這是測(cè)微器能夠正確測(cè)定小于度盤(pán)最小分格值一半的尾數(shù)的一個(gè)重要條件。 設(shè)測(cè)微分劃盤(pán)一個(gè)分格值為 ，度盤(pán)一個(gè)分格值為 則有： 即：,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,28,當(dāng)讀數(shù)顯微鏡光具組的位置不正確

14、，使讀數(shù)顯微鏡中度盤(pán)分格的寬度不能得到正確的放大，或?qū)挾冗^(guò)大，或?qū)挾冗^(guò)小，這時(shí)，度盤(pán)分劃線(xiàn)平移半格時(shí)，測(cè)微分劃盤(pán)往往并不恰好轉(zhuǎn)動(dòng) 格 ，而是轉(zhuǎn)動(dòng)了 格（ ）， 與 之差就是光學(xué)測(cè)微器行差，以 表示，則有：,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,29,若以秒表示，則： 對(duì)T3光學(xué)經(jīng)緯儀而言 大格，

15、 所以測(cè)微分劃盤(pán)每一個(gè)大格之格值,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,30,行差改正數(shù)的計(jì)算： 設(shè)測(cè)微器分劃盤(pán)讀數(shù)為： 相應(yīng)的行差改正數(shù)：則： 式中 為小于度盤(pán)最小分劃的一半。,,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,31,2.光學(xué)測(cè)微器行差的測(cè)定 （1）將測(cè)微分劃盤(pán)置于0分劃線(xiàn)附近，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，并利用水平微動(dòng)螺旋使分劃線(xiàn) 與 接合，再轉(zhuǎn)動(dòng)

16、測(cè)微螺旋使分劃線(xiàn) 與 精密接合，此時(shí)測(cè)微分劃盤(pán)上讀數(shù)為 ，讀數(shù) 在0分劃線(xiàn)附近（大于0為正，小于0為負(fù)；正負(fù)不能超過(guò) ）。,讀得讀數(shù)為,讀得讀數(shù)為,讀得讀數(shù)為,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,32,（2）轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋使分劃線(xiàn) 與 精密接合，測(cè)微分劃盤(pán)上讀數(shù)為 ，讀數(shù) 在 分劃線(xiàn)附近（大于 為正，小于 為負(fù)）。 則

17、得： （3）在分劃線(xiàn) 與 精密接合時(shí)，分劃線(xiàn) 與 已基本接合，現(xiàn)在再稍許轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋使分劃線(xiàn) 與 精密接合，測(cè)微分劃盤(pán)上讀數(shù)為 ，讀數(shù) 在 分劃線(xiàn)附近（大于 為正，小于 為負(fù)）。 則得： 所以：,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,33,§3.6 經(jīng)緯儀的三軸誤

18、差經(jīng)緯儀的主要軸線(xiàn)有(1)視準(zhǔn)軸( )(2)水平軸( )(3)垂直軸( )它們之間應(yīng)該滿(mǎn)足的幾何關(guān)系是(1)視準(zhǔn)軸垂直于水平軸( )(2)水平軸垂直于垂直軸( )(3)垂直軸應(yīng)處于鉛垂線(xiàn)方向( 鉛垂)如果它們之間不滿(mǎn)足上述幾何關(guān)系,則儀器存在三軸誤差,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,34,(1)視準(zhǔn)軸誤差( )(2)水平軸傾斜誤差( )(3)垂直軸傾斜誤差

19、( )以上稱(chēng)為經(jīng)緯儀的三軸誤差。 本節(jié)將分別討論經(jīng)緯儀三軸誤差的產(chǎn)生原因、對(duì)觀測(cè)成果的影響及其規(guī)律等問(wèn)題。為討論方便起見(jiàn)，在討論其中任何一種誤差時(shí)都假設(shè)不存在其他兩種誤差希望同學(xué)們注意。首先討論視準(zhǔn)軸誤差3.6.1.視準(zhǔn)軸誤差1.產(chǎn)生原因: 視準(zhǔn)軸是望遠(yuǎn)鏡等效物鏡光心與十字絲中心的連線(xiàn)，引起視準(zhǔn)軸不垂直于水平軸而產(chǎn)生視準(zhǔn)軸誤差的原因主要有以下三點(diǎn)。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,35,（1）十字絲分劃板位置安裝

20、不正確；（2）調(diào)焦鏡位置不正確或調(diào)焦鏡運(yùn)行時(shí)晃動(dòng)引起 等效物鏡光心偏心；（3）氣溫變化引起儀器部件的漲縮，特別是儀器 受熱不均勻使視準(zhǔn)軸位置變化。2.視準(zhǔn)軸誤差對(duì)水平方向觀測(cè)值的影響 視準(zhǔn)軸偏離了與水平軸正交的方向而產(chǎn)生視準(zhǔn)軸差 ,規(guī)定視準(zhǔn)軸偏向垂直度盤(pán)一側(cè)時(shí), 為正值,反之為負(fù)值。 測(cè)量學(xué)中已經(jīng)證明，視準(zhǔn)軸誤差 對(duì)水平方向觀測(cè)值的影響為,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,36,

21、3.視準(zhǔn)軸誤差對(duì)水平方向觀測(cè)值的影響規(guī)律4.消除視準(zhǔn)軸誤差的方法 有上述公式可知，視準(zhǔn)軸誤差對(duì)水平方向觀測(cè)值的影響大小相等，正負(fù)號(hào)相反，因此，取盤(pán)左、盤(pán)右實(shí)際讀數(shù)的中數(shù)，就可以消除視準(zhǔn)軸誤差對(duì)水平方向觀測(cè)值的影響。同時(shí)有：當(dāng)觀測(cè)目標(biāo)的垂直角 較小時(shí)，　　≈1，故 ≈則,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,37,3.6.2.水平軸傾斜誤差1.產(chǎn)生原因: 儀器的水平軸不于垂直軸正交，所產(chǎn)生的誤差叫水平軸傾斜誤差。儀

22、器左右兩端支架不等高、水平軸兩端軸經(jīng)不相等都會(huì)產(chǎn)生水平軸傾斜誤差。2.水平軸傾斜誤差對(duì)水平方向觀測(cè)值的影響 垂直軸垂直，水平軸不與其正交而傾斜了一個(gè)角，這個(gè) 角就是水平軸傾斜誤差。 測(cè)量學(xué)中已經(jīng)證明，水平軸傾斜誤差 ，對(duì)水平方向觀測(cè)值的影響為,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,38,3.水平軸傾斜誤差對(duì)水平方向觀測(cè)值的影響規(guī)律4.消除水平軸誤差的方法 取盤(pán)左、盤(pán)右讀數(shù)的平均值，得 實(shí)際上在觀測(cè)時(shí)，儀器的

23、視準(zhǔn)軸誤差和水平軸傾斜誤差是同時(shí)存在的，它們的影響將同時(shí)反映在盤(pán)左和盤(pán)右的讀數(shù)差中，因此，可寫(xiě)成：,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,39,由上式可知：當(dāng) 時(shí)， 在一般情況，隨著 角的增大，等號(hào)右端第一項(xiàng)變化慢，而第二項(xiàng)則變化較為顯著?，F(xiàn)設(shè),南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,40,可見(jiàn)，在比較各方向的 互差時(shí)不可忽略 的影響 ，如果個(gè)別方向的垂直角 較大，則受水平軸傾

24、斜誤差的影響也較大，若將垂直角較大的方向的 值與其它垂直角較小的方向的 相比較，就顯得不合理了，所以國(guó)家規(guī)范規(guī)定，當(dāng)照準(zhǔn)目標(biāo)的垂直角超過(guò) 時(shí)，該方向的值不與其它方向的 值作比較，而與該方向在相鄰測(cè)回的 值進(jìn)行比較，從同一時(shí)段內(nèi)同一方向相鄰測(cè)回間 值的穩(wěn)定程度來(lái)判斷觀測(cè)質(zhì)量的好壞。下面我們討論水平軸傾斜誤差檢驗(yàn) 水平軸傾斜誤差，即水平軸不

25、垂直于垂直軸之差。國(guó)家,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,41,規(guī)范規(guī)定用高低點(diǎn)法測(cè)定水平軸傾斜誤差，測(cè)定時(shí)，在水平方向線(xiàn)上、下對(duì)稱(chēng)位置各設(shè)一個(gè)照準(zhǔn)目標(biāo)。檢驗(yàn)步驟（目標(biāo)設(shè)置一定要用儀器指揮）注意：一定要使垂直度盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管精密 符合后才能讀數(shù)，自動(dòng)安平的要將 旋鈕撥到“ ON ”,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,42,(1)首先測(cè)定儀器的指標(biāo)差:(2)按

26、 將測(cè)微器讀數(shù)配到 的尾數(shù) ，再松開(kāi)望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋，使垂直度盤(pán)讀數(shù)為 制動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋使測(cè)微器中小缺口讀數(shù)為 ，這時(shí)垂直度盤(pán)盤(pán)左讀數(shù)為 ，照次讀數(shù)設(shè)置的垂直角即為 （例如: 則: ）,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,

27、43,（3）高點(diǎn)設(shè)置好以后，緊接著將垂直角測(cè)三測(cè) 回， 并將三測(cè)回的平均值 作為設(shè)置低點(diǎn) 的依據(jù)。（4）按 計(jì)算出低點(diǎn)的讀數(shù) 按高點(diǎn)設(shè)置相同的方法設(shè)置好低點(diǎn)（因?yàn)榈?點(diǎn)垂直角為負(fù)值，故上式中應(yīng)為“+”號(hào)）。（5）低點(diǎn)設(shè)置好以后，緊接著將垂直角測(cè)三測(cè) 回， 并將三測(cè)回的平均值 和 比較， 若它們的絕

28、對(duì)值之差小于 則目標(biāo)設(shè)置成 功。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,44,（6）接下來(lái)按任務(wù)書(shū)要求進(jìn)行六測(cè)回的水平角觀 測(cè)。在設(shè)置高低點(diǎn)目標(biāo)時(shí)，因?yàn)楦叩忘c(diǎn)的垂直角的絕對(duì)值相等而符號(hào)相反，則：所以：則有,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,45,即將兩式相家相減，得若觀測(cè)高低點(diǎn)個(gè) 測(cè)回，則有：,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,46,國(guó)家規(guī)范規(guī)定，對(duì)于J1型儀器 的絕對(duì)值都應(yīng)小于

29、 對(duì)于J2型儀器 的絕對(duì)值都應(yīng)小于,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,47,3.6.3.垂直軸傾斜誤差1.產(chǎn)生原因:（1）儀器整平不完善；（2）垂直軸晃動(dòng)；（3）因種種原因引起的腳架移動(dòng)；（4）照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器校正后的剩余誤差或因單向受熱使水 準(zhǔn)氣泡偏離正確位置。2.垂直軸傾斜誤差對(duì)水平方向觀測(cè)值的影響,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,48,3.垂直軸傾斜誤差對(duì)水平方向觀測(cè)值的影響規(guī)律 由于儀器整平不完

30、善或腳架下沉等原因引起垂直軸傾斜時(shí)，其傾斜角 的大小和傾斜方向不會(huì)因照準(zhǔn)部的轉(zhuǎn)動(dòng)而有所改變，因此垂直軸傾斜而引起的水平軸傾斜的方向在望遠(yuǎn)鏡倒轉(zhuǎn)前后也是相同的，亦即 的正負(fù)號(hào)不變，因而對(duì)任一觀測(cè)方向在盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)結(jié)果的平均值中不能消除其誤差影響。而在盤(pán)左和盤(pán)右讀數(shù)的差數(shù)中也沒(méi)有這種誤差的影響，也就是說(shuō)，我們并不能利用 值來(lái)判斷是否存在垂直軸傾斜誤差的影響。 既然不能指望取盤(pán)左和盤(pán)右讀數(shù)的中數(shù)來(lái)消除這種誤差的影響，為

31、了提高測(cè)角精度，我們只能,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,49,采取其他措施來(lái)削弱垂直軸傾斜誤差的影響。4.削弱垂直軸傾斜誤差的措施 (1)盡量減小垂直軸的傾斜角 值; (2)測(cè)回間重新整置儀器; (3)將水平方向觀測(cè)值加垂直軸傾斜改正4. 垂直軸傾斜改正數(shù)的計(jì)算對(duì)于T3:對(duì)于J2,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,50,§3.7 精密測(cè)角的誤差影響3.7.1.外界條件的影響1.大氣層密度的變化和大氣透明度對(duì)目標(biāo)成像質(zhì)量的影

32、響（1）大氣層密度的變化對(duì)目標(biāo)成像穩(wěn)定性的影響目標(biāo)成像是否穩(wěn)定重要取決于視線(xiàn)通過(guò)近地大氣層（簡(jiǎn)稱(chēng)大氣層）密度的變化情況早晨太陽(yáng)升起時(shí)，目標(biāo)成像也僅有輕微的波動(dòng)； 日出以后，有一段時(shí)間，大約1～3h，成像較穩(wěn)定；12～15 h，成像波動(dòng)較大；,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,51,日落前有一段成像穩(wěn)定而有利于觀測(cè)的時(shí)間；夜間大氣層一般是平衡的。(2)大氣透明度對(duì)目標(biāo)成像清晰的影響 目標(biāo)成像是否清晰主要取決于大氣的透明程度，也

33、就是取決于大氣中對(duì)光線(xiàn)散射作用的物質(zhì)（如塵埃、水蒸氣等）的多少。塵埃和水蒸氣對(duì)近地大氣層的透明度起著決定性作用。 地面的塵埃之所以上升，主要由于風(fēng)的作用，即強(qiáng)烈的空氣水平氣流和上升對(duì)流的結(jié)果，大量水蒸氣也是水域和植被地段強(qiáng)烈升溫產(chǎn)生的，所以大氣透明度從本質(zhì)上說(shuō)也主要決定與太陽(yáng)輻射的強(qiáng)烈程度。因此一般來(lái)說(shuō)，上午接近中午時(shí)大氣透明度較差。午后隨著輻射減弱水蒸氣愈來(lái)愈少，塵埃也不,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,52,斷陸續(xù)返回地面，所

34、以一般在下午3點(diǎn)以后又有一段大氣透明度良好的有利觀測(cè)時(shí)間。 從上面討論可以看出：為了獲得清晰穩(wěn)定的目標(biāo)成像，應(yīng)當(dāng)在有利觀測(cè)時(shí)間段進(jìn)行觀測(cè)。,,,,日出,,,1h,1～2h,,,,,1h,日落,下午3～4點(diǎn),,,,有利觀測(cè)時(shí)間,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,53,2.水平折光的影響 光線(xiàn)通過(guò)密度不均勻的空氣介質(zhì)時(shí)，經(jīng)過(guò)連續(xù)折射后形成一條曲線(xiàn)，并向密度大的一方彎曲，當(dāng)來(lái)自目標(biāo)B的光線(xiàn)進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡時(shí)，望遠(yuǎn)鏡所照準(zhǔn)的方向?yàn)檫@條曲線(xiàn)在

35、望遠(yuǎn)鏡A處的切線(xiàn)方向，弦線(xiàn)與切線(xiàn)交角δ，稱(chēng)為微分折光。微分折光可以分解為縱向和水平兩個(gè)分量，由于大氣溫度的梯度主要發(fā)生在垂直面內(nèi)，所以微分折光的縱向分量是微分折光的主要部分。微分折光的水平分量影響著視線(xiàn)的水平方向。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,54,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,55,3.照準(zhǔn)目標(biāo)的相位差,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,56,4.溫度變化對(duì)視準(zhǔn)軸的影響 假定在一個(gè)測(cè)回的短時(shí)間觀測(cè)過(guò)程中，空氣溫度的變化與時(shí)間成比例，那

36、么可以采用按時(shí)間對(duì)稱(chēng)排列的觀測(cè)程序來(lái)削弱這種誤差對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響。 我們這樣假設(shè):視準(zhǔn)軸誤差 隨時(shí)間的增加而增大,開(kāi)始時(shí) ,假設(shè)有四個(gè)方向,觀測(cè)一個(gè)方向的時(shí)間間隔相等,每觀測(cè)一個(gè)方向 增加則:,,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,57,,,方向,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,58,5.外界條件對(duì)覘標(biāo)內(nèi)架穩(wěn)定性的影響 假定在一測(cè)回的觀測(cè)過(guò)程中，覘標(biāo)內(nèi)架或三腳架的扭轉(zhuǎn)是勻速發(fā)生的，因此采用按時(shí)間對(duì)稱(chēng)排列的觀

37、測(cè)程序也可以減弱這種誤差對(duì)水平角的影響。3.7.2.儀器誤差的影響 除經(jīng)緯儀三軸誤差外,還有以下幾種儀器誤差的影響:水平度盤(pán)位移的影響 照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)不正確的影響 照準(zhǔn)部水平微動(dòng)螺旋作用不正確的影響 垂直微動(dòng)螺旋作用不正確的影響,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,59,3.7.3.照準(zhǔn)和讀數(shù)誤差的影響 照準(zhǔn)誤差受外界因素的影響較大,與照準(zhǔn)目標(biāo)的形狀和清晰度密切相關(guān)。3.7.4 精密測(cè)角的一般原則 ① 觀測(cè)應(yīng)在目標(biāo)成像清晰

38、、穩(wěn)定的有利于觀測(cè)的時(shí)間進(jìn)行，以提高照準(zhǔn)精度和減小旁折光的影響② 觀測(cè)前應(yīng)認(rèn)真調(diào)好焦距，消除視差。在一測(cè)回的觀測(cè)過(guò)程中不得重新調(diào)焦，以免引起視準(zhǔn)軸的變動(dòng)。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,60,③ 各測(cè)回的起始方向應(yīng)均勻地分配在水平度盤(pán)和測(cè)微分劃尺的不同位置上，以消除或減弱度盤(pán)分劃線(xiàn)和測(cè)微分劃尺的分劃誤差的影響。④ 在上、下半測(cè)回之間倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，以消除和減弱視準(zhǔn)軸誤差、水平軸傾斜誤差等影響，同時(shí)可以由盤(pán)左、盤(pán)右讀數(shù)之差求得兩倍視準(zhǔn)誤差2 c

39、 ，借以檢核觀測(cè)質(zhì)量。⑤ 上、下半測(cè)回照準(zhǔn)目標(biāo)的次序應(yīng)相反，并使觀測(cè)每一目標(biāo)的操作時(shí)間大致相同，即在一測(cè)回的觀測(cè)過(guò)程中，應(yīng)按與時(shí)間對(duì)稱(chēng)排列的觀測(cè)程序，其目的在于消除或減弱與時(shí)間成比例均勻變化的誤差影響，如覘標(biāo)內(nèi)架或三腳架的扭轉(zhuǎn)等。 ,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,61,⑥ 為了克服或減弱在操作儀器的過(guò)程中帶動(dòng)水平度盤(pán)位移的誤差，要求每半測(cè)回開(kāi)始觀測(cè)前，照準(zhǔn)部按規(guī)定的轉(zhuǎn)動(dòng)方向先預(yù)轉(zhuǎn)1～2周。⑦ 使用照準(zhǔn)部微動(dòng)螺旋和測(cè)微螺旋時(shí)，其最后旋轉(zhuǎn)方

40、向均應(yīng)為旋進(jìn)。⑧ 為了減弱垂直軸傾斜誤差的影響，觀測(cè)過(guò)程中應(yīng)保持照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器氣泡居中。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,62,§3.8 方向觀測(cè)法3.8.1.觀測(cè)方法 方向觀測(cè)法——當(dāng)測(cè)站上的方向觀測(cè)數(shù)在3個(gè)或3個(gè)以上時(shí)，一般采用方向觀測(cè)法。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,63,上下半測(cè)回觀測(cè)均構(gòu)成一個(gè)閉合圓,所以這種觀測(cè)方法又稱(chēng)為全圓方向觀測(cè)法。 方向觀測(cè)法的測(cè)回?cái)?shù)是根據(jù)三角測(cè)量的等級(jí)和使用的儀器的類(lèi)型確定的,,,,儀器,

41、測(cè),回,數(shù),等級(jí),南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,64,記錄表格,,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,65,3.8.2.測(cè)站限差 ( 單位:秒),南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,66,方向觀測(cè)法的特征是在一個(gè)測(cè)回中將測(cè)站上所有要觀測(cè)的方向逐一照準(zhǔn)進(jìn)行觀測(cè),在水平度盤(pán)上讀數(shù),得出各方向的方向觀測(cè)值,由兩個(gè)方向觀測(cè)值可以得到相應(yīng)的水平角度值。 假如測(cè)站上有1，2，3，¨¨

42、;¨，n個(gè)方向要觀測(cè)，首先應(yīng)選邊長(zhǎng)適中、通視條件良好、成像清晰穩(wěn)定的方向（如選定方向1）作為觀測(cè)的起始方向（又稱(chēng)零方向），上半測(cè)回用盤(pán)左位置照準(zhǔn)零方向，然后按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部依次照準(zhǔn)2，3，¨¨¨，n再閉,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,67,合到方向1，并分別在水平度盤(pán)上讀數(shù)。下半測(cè)回用盤(pán)右位置，仍然先照準(zhǔn)零方向1，然后按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部依次照準(zhǔn)n ，¨¨

43、68; ，3 ，2 ，1，并分別在水平度盤(pán)上讀數(shù)。 為了削弱偶然誤差對(duì)水平角觀測(cè)的影響。從而提高測(cè)角精度，觀測(cè)時(shí)要有足夠的測(cè)回?cái)?shù)。方向觀測(cè)法的觀測(cè)測(cè)回?cái)?shù)，是根據(jù)三角測(cè)量的等級(jí)和使用的儀器的類(lèi)型確定的。見(jiàn)前面88頁(yè)的表格。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,68,按全圓方向觀測(cè)法，照準(zhǔn)每一個(gè)目標(biāo)時(shí)，測(cè)微器兩次接合讀數(shù)之差符合限差規(guī)定時(shí)，取兩次讀數(shù)的平均值。 在每半測(cè)回結(jié)束時(shí)，應(yīng)立即計(jì)算歸零差，即對(duì)零方向閉合照準(zhǔn)和起始照準(zhǔn)

44、時(shí)的測(cè)微器讀數(shù)之差，以檢查其是否超限。 當(dāng)下半測(cè)回觀測(cè)結(jié)束時(shí)，除應(yīng)計(jì)算下半測(cè)回的歸零差外，還應(yīng)計(jì)算各個(gè)方向盤(pán)左盤(pán)右的讀數(shù)差，即計(jì)算各個(gè)方向的2C值，以檢查一測(cè)回中各個(gè)方向的2C互差是否超限。如各方向的2C值互差符合限差規(guī)定，則取各方向盤(pán)左盤(pán)右讀數(shù)的平均值，作為這一測(cè)回,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,69,中的方向觀測(cè)值。 對(duì)于零方向有閉合照準(zhǔn)和起始照準(zhǔn)兩個(gè)方向值，一般取其平均值作為零方向在這一測(cè)回的中的最后方向

45、值。將其它方向的方向值減去零方向的方向值，就得到歸零以后各方向的方向值，此時(shí)零方向歸零以后的方向值為 將不同度盤(pán)位置的各測(cè)回方向值都進(jìn)行歸零，然后比較同一方向在不同測(cè)回中的方向觀測(cè)值，它們的互差應(yīng)小于規(guī)定的限差。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,70,一般稱(chēng)這種限差為“測(cè)回差”。 在某些工程控制網(wǎng)中，同一測(cè)站上各水平方向的邊長(zhǎng)懸殊很大，若嚴(yán)格執(zhí)行一測(cè)回中的不得重新調(diào)焦規(guī)定，則會(huì)產(chǎn)生較大的視差而影響照準(zhǔn)精度，此時(shí)若

46、使用的儀器經(jīng)過(guò)調(diào)焦透鏡運(yùn)行正確性檢驗(yàn)，證實(shí)調(diào)焦透鏡運(yùn)行正確時(shí)，則一測(cè)回中可以允許重新調(diào)焦，若調(diào)焦透鏡運(yùn)行不正確，這時(shí)可以考慮改變觀測(cè)程序：對(duì)一個(gè)目標(biāo)調(diào)焦后接連進(jìn)行正倒鏡觀測(cè)，然后對(duì)準(zhǔn)下一個(gè)目標(biāo)，重新調(diào)焦后立即立即進(jìn)行正倒鏡觀測(cè)，如此繼續(xù)觀測(cè)測(cè)站,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,71,上的所有方向而完成全測(cè)回的觀測(cè)工作。為了減弱隨時(shí)間均勻變化的誤差影響，相鄰測(cè)回照準(zhǔn)目標(biāo)的次序應(yīng)相反。如第一測(cè)回的觀測(cè)程序按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部依次照

47、準(zhǔn)1，2，3，¨¨¨，n，1，第二測(cè)回的觀測(cè)程序應(yīng)按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部依次照準(zhǔn)1，n ，¨¨¨ ，3 ，2 ，1，全部測(cè)回觀測(cè)完畢后，應(yīng)檢查各方向在各測(cè)回的方向觀測(cè)值互差是否超限的規(guī)定。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,72,最后必須指出：野外觀測(cè)手簿記載著測(cè)量的原始數(shù)據(jù)，是長(zhǎng)期保存的重要測(cè)量資料，因此，必須做到記錄認(rèn)真，字跡清楚，書(shū)寫(xiě)端正，各項(xiàng)注記明確，格式統(tǒng)一，手簿

48、記錄的數(shù)據(jù)不得有任何涂改現(xiàn)象。不能用圓珠筆記錄。 為了保證觀測(cè)成果的質(zhì)量，觀測(cè)中應(yīng)認(rèn)真檢核各項(xiàng)限差是否符合規(guī)定，如果觀測(cè)成果超過(guò)限差規(guī)定，則必須重新觀測(cè) 。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,73,3.8.3.重測(cè)和取舍觀測(cè)成果應(yīng)遵循的原則是：（1）重測(cè)一般應(yīng)在基本測(cè)回（即規(guī)定的全部回） 完成以后，對(duì)全部成果進(jìn)行綜合分析，作出 正確的取舍，并盡可能分析出影響質(zhì)量的原 因，切忌不加

49、分析，片面、盲目地追求觀測(cè) 成果的表面合格，以致最后得不到良好的結(jié) 果；（2）因?qū)﹀e(cuò)度盤(pán)、測(cè)錯(cuò)方向、讀錯(cuò)記錯(cuò)、碰動(dòng)儀 器、氣泡偏離過(guò)大、上半測(cè)回歸零差超限以 及其它原因未測(cè)完的測(cè)回都可以立即重測(cè)， 并不記重測(cè)數(shù)；（立即重測(cè)）,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,74,（3）一測(cè)回中2C互差超限或化歸為同一起始方向 后，同一方向值各測(cè)回互差超限時(shí)，應(yīng)重測(cè)

50、超 限方向并聯(lián)測(cè)零方向（起始方向的度盤(pán)位置與 原測(cè)回相同）。因測(cè)回互差超限時(shí)，除明顯值 外，原則上應(yīng)重測(cè)觀測(cè)結(jié)果中最大值和最小值 的測(cè)回；（局部重測(cè)）（4）一測(cè)回中超限的方向數(shù)大于測(cè)站上方向總數(shù)的 三分之一時(shí)（包括觀測(cè)3個(gè)方向時(shí)有1個(gè)方向重 測(cè)），應(yīng)重測(cè)整個(gè)測(cè)回；（整個(gè)測(cè)回重測(cè)）（5）若零方向的2C超限或下半測(cè)回的歸零差超限， 應(yīng)重測(cè)整個(gè)測(cè)回；（整個(gè)測(cè)回重測(cè)）,南

51、京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,75,（6）在一個(gè)測(cè)站上重測(cè)的方向測(cè)回?cái)?shù)超過(guò)測(cè)站上方 向測(cè)回總數(shù)的三分之一時(shí)，需要重測(cè)全部測(cè) 回；（全部測(cè)回重測(cè)） 測(cè)站上方向測(cè)回總數(shù)=（n-1）m 方向觀測(cè)法重測(cè)數(shù)的計(jì)算方法 在基本測(cè)回觀測(cè)結(jié)果中，重測(cè)1個(gè)方向，算作1個(gè)重測(cè)方向測(cè)回；一個(gè)測(cè)回中有2個(gè)方向需重測(cè)，算作2個(gè)重測(cè)方向測(cè)回；因零方向超限而全測(cè)回重測(cè)，算作（n-1）個(gè)重測(cè)方向測(cè)回。方向觀測(cè)一測(cè)回中，重測(cè)方向數(shù)超過(guò)

52、所測(cè)方向總數(shù)的三分之一，此一測(cè)回須全部重測(cè)，重測(cè)數(shù)計(jì)算時(shí)，仍按超限方向數(shù)計(jì)算。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,76,總之，除因零方向超限而全測(cè)回重測(cè)，算作（n-1）個(gè)重測(cè)方向測(cè)回，其它都是重測(cè)幾個(gè)算幾個(gè)。 觀測(cè)的基本測(cè)回結(jié)果和重測(cè)結(jié)果，一律抄入記簿，重測(cè)與基本測(cè)回結(jié)果不取中數(shù)，每一測(cè)回只采用一個(gè)符合限差的結(jié)果。 水平方向觀測(cè)記簿必須由兩人獨(dú)立編算兩份，以確保無(wú)誤。 另外要注意重測(cè)只是獲得精確成果的輔助手段，不能過(guò)

53、分依賴(lài)重測(cè)。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,77,若重測(cè)成果與原測(cè)成果接近，說(shuō)明在該條件下原測(cè)結(jié)果并無(wú)大錯(cuò)，這是應(yīng)考慮誤差可能在其它方向或其它測(cè)回中，而不宜多次重測(cè)原超限方向，因?yàn)檫@樣測(cè)得的成果雖然有時(shí)可以通過(guò)測(cè)站上的限差，但往往是偏離客觀真值，會(huì)在以后計(jì)算中產(chǎn)生不良的影響。3.8.4.測(cè)站平差1.各方向測(cè)站平差值的計(jì)算 取各歸零方向值的平均值，即得到各方向的最或是值。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,78,2.一測(cè)回方向值中誤差

54、 和 個(gè)測(cè)回方向值中誤差 的計(jì)算公式 實(shí)際上只從一個(gè)測(cè)站的觀測(cè)值來(lái)衡量整個(gè)三角網(wǎng)的觀測(cè)精度是沒(méi)有什么意義的，因通常用下列近似而簡(jiǎn)便的公式來(lái)評(píng)定測(cè)站精度。 一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差式中 ； 為測(cè)回?cái)?shù)； 為觀測(cè)方向數(shù)。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,79,個(gè)測(cè)回方向值中數(shù)的中誤差為 測(cè)站平差計(jì)算和測(cè)站精度評(píng)定一般在水平方向觀測(cè)記簿中進(jìn)

55、行。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,80,§3.9 分組方向觀測(cè)法命題的提出：⑴方向較多時(shí)，分布在不同方向的目標(biāo)不一定都能成像穩(wěn)定和清晰；①如果要一起觀測(cè)，則往往需花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)等待各方向成像同時(shí)穩(wěn)定清晰的有利觀測(cè)時(shí)刻；②如不等待各方向同時(shí)成清晰穩(wěn)定的像，勉強(qiáng)將所有方向一起觀測(cè)，則有損于觀測(cè)精度。⑵此外，由于方向多，一起觀測(cè)使一測(cè)回的觀測(cè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，受外界因素的影響將顯著增大。 因此，規(guī)范規(guī)定，當(dāng)測(cè)站上觀測(cè)方向數(shù)多于6個(gè)

56、時(shí)，可考慮分兩組觀測(cè)。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,81,分組時(shí)，一般是將成像情況大致相同的方向分在一組，每組內(nèi)所包含的方向個(gè)數(shù)大致相等。為了將兩組方向觀測(cè)值化歸成以同一零方向?yàn)闇?zhǔn)的一組方向值和進(jìn)行觀測(cè)成果的質(zhì)量檢核，觀測(cè)時(shí)兩組都要聯(lián)測(cè)兩個(gè)共同的方向，其中最好有一個(gè)是共同的零方向，以便加強(qiáng)兩組的聯(lián)系。 兩組中每一組的觀測(cè)方法、測(cè)站的檢核項(xiàng)目、作業(yè)限差和測(cè)站平差等與前面所述的一般方向觀測(cè)法相同，所不同的是，兩組共同方向之間

57、的聯(lián)測(cè)角應(yīng)該作檢核，此外，還要將兩組的測(cè)站平差成果聯(lián)合在一起在進(jìn)行分組測(cè)站平差計(jì)算，以消除兩組之間的差異，最后，求得以同一起始方向?yàn)闇?zhǔn)的一組方向觀測(cè)值并進(jìn)行。 下面就討論這兩個(gè)問(wèn)題：,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,82,首先討論第一個(gè)問(wèn)題3.9.1.聯(lián)測(cè)角之差的限差設(shè)兩組觀測(cè)時(shí)兩個(gè)共同的方向以 表示第一組的聯(lián)測(cè)角值為:第二組的聯(lián)測(cè)角值為:設(shè)兩組觀測(cè)聯(lián)測(cè)角之差為則:,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,83,若:聯(lián)測(cè)角

58、 和 的中誤差分別是 和則有誤差傳播定律可得:當(dāng)按相應(yīng)的等級(jí)規(guī)定進(jìn)行同精度觀測(cè)時(shí) 則:如按二等精度觀測(cè),則;,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,84,3.9.2.分組觀測(cè)的測(cè)站平差設(shè)兩組聯(lián)測(cè)的共同方向?yàn)?它們的方向觀測(cè)值和相應(yīng)的改正數(shù)為第一組聯(lián)測(cè)方向的方向值為:相應(yīng)的平差值改正數(shù)為:第二組聯(lián)測(cè)方向的方向值為:相應(yīng)的平差值改正數(shù)為:,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,85,組成條件方程式:經(jīng)整理得:

59、 式中 是兩組觀測(cè)聯(lián)測(cè)角的差數(shù),也即聯(lián)測(cè)角的閉合差為:組成法方程式:,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,86,求得聯(lián)系數(shù) 為:則平差改正數(shù)為:,,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,87,3.9.3.舉例 (零方向相同) (+1.6),南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,88,(零方向相同) (-1.20),南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,89,§3.10 全組合測(cè)角法3.10.1.等權(quán)完全方向組的慨念

60、 一是測(cè)站平差三角網(wǎng)平差 一是網(wǎng)的幾何平差 要使兩個(gè)平差能分開(kāi)進(jìn)行,而又無(wú)損平差的嚴(yán)密性的充要條件是:測(cè)站平差后的方向值應(yīng)具有獨(dú)立的方向值的性質(zhì);此外,為了使網(wǎng)的平差計(jì)算工作簡(jiǎn)單些,還要求這些觀測(cè)值是等權(quán)的。因此，為了較高精度的三角網(wǎng)平差,,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,90,的嚴(yán)密性和計(jì)算的簡(jiǎn)單些，測(cè)站平差方向值必須是獨(dú)立的和等權(quán)的。 在方向觀測(cè)中，同一測(cè)回個(gè)方向觀測(cè)值是互相獨(dú)

61、立的，若各個(gè)測(cè)回都一個(gè)不漏的觀測(cè)所有方向，則經(jīng)測(cè)站平差得到的一組方向值顯然是具有獨(dú)立和等權(quán)性質(zhì)的，這樣的一組方向值就稱(chēng)為“等權(quán)完全方向組”，這樣的觀測(cè)方法稱(chēng)為“等權(quán)完全方向組觀測(cè)”，但如果在某個(gè)測(cè)回中有的方向值不合格，雖經(jīng)重測(cè)或補(bǔ)測(cè)，其測(cè)站平差得到的一組方向值不再,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,91,是嚴(yán)格的“等權(quán)完全方向組”， 若以 表示等權(quán)完全方向組中任意兩個(gè)方向 和 的平差方向值，以 表示

62、 和兩個(gè)方向間的水平角，則有 由于 是互相獨(dú)立的，故角度中誤差 與方向中誤差 和 的關(guān)系為：若角度權(quán)以 ，方向權(quán)以 和 表示，則有,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,92,由于各方向的平差值是等權(quán)的，即所以 上式就是以數(shù)學(xué)關(guān)系表示的等權(quán)完全方向組的特征式，也就是說(shuō)，一個(gè)等權(quán)完全方向組中，任意兩個(gè)方向構(gòu)成的角度，其權(quán)都是相等的，并且等于平差方向權(quán)的一半。 如果有

63、某種觀測(cè)方法，在測(cè)站平差后任意兩個(gè)方向構(gòu)成的角度具有等權(quán)的特征，那么這種方法就是等權(quán)完全方向組觀測(cè)。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,93,等權(quán)完全方向組具有下列特點(diǎn)：（1）測(cè)站平差后的一組方向值的權(quán)相等，由任意兩個(gè)方向所構(gòu)成的角度的權(quán)也相等，故三角網(wǎng)的觀測(cè)精度比較均勻；（2）由于測(cè)站平差后的一組方向值具有獨(dú)立的性質(zhì)，故用它作為三角網(wǎng)的平差是嚴(yán)密的； 前面講到方向觀測(cè)法在沒(méi)有超限重測(cè)時(shí)，經(jīng)測(cè)站平差得到的一組方向值顯然是具有獨(dú)

64、立和等權(quán)性質(zhì)的。但嚴(yán)格來(lái)講按全圓方向觀測(cè)法并不是等權(quán)完全方向組觀測(cè)。因?yàn)榱惴较虮仨殮w零，一般取零方向兩次觀測(cè)結(jié)果的平均值作為零方向的方向值，這樣，零方向的觀測(cè)權(quán)是其它方向的兩倍，因此，按全圓方向觀測(cè)法觀測(cè)時(shí)，其測(cè)站平差后的一組方向,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,94,值，并不是嚴(yán)格的等權(quán)完全方向組，但是對(duì)于低等級(jí)三角測(cè)量可以不考慮這種嚴(yán)密性，因此國(guó)家規(guī)范規(guī)定二等以下的三角測(cè)量可以采用方向觀測(cè)法。一等三角測(cè)量必須按全組合測(cè)角法進(jìn)行

65、觀測(cè)。3.10.2全組合測(cè)角的觀測(cè)方法1.觀測(cè)方法 全組合測(cè)角法每次只觀測(cè)兩個(gè)方向間的角度，因而可以克服各方向不能同時(shí)清晰的困難，又大大縮短了一個(gè)測(cè)回的觀測(cè)時(shí)間，易于得到較高的觀測(cè)精度。,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,95,若測(cè)站上有 個(gè)方向，則全部可以組合成的角度（稱(chēng)組合角）的個(gè)數(shù)為 確定測(cè)回?cái)?shù)的基本原則是，在同等級(jí)的三角測(cè)量中各三角點(diǎn)的測(cè)角精度相同，這樣才能保證整個(gè)三角網(wǎng)的精度均勻，有利于三角網(wǎng)的平差計(jì)算

66、。由于各測(cè)站上的方向數(shù)不同，因而組合角的個(gè)數(shù)也不同，若各三角點(diǎn)上的組合角仍以相同的測(cè)回?cái)?shù)觀測(cè)，勢(shì)必使各測(cè)站的觀測(cè)結(jié)果（測(cè)站平差值）的精度不同，因此，在組合測(cè)角法中，必須根據(jù)各三角,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,96,點(diǎn)上的方向數(shù)來(lái)確定測(cè)回?cái)?shù)。 設(shè)一測(cè)站上的方向數(shù)為 ，觀測(cè)每個(gè)角的測(cè)回?cái)?shù)為 ，當(dāng)取一測(cè)回角度觀測(cè)值的權(quán)為1時(shí)，測(cè)站平差后角度權(quán) 和方向權(quán) 為 ： 全組合測(cè)角法

67、的基本規(guī)定：不論各測(cè)站上需要觀測(cè)的方向數(shù) 是多少，必須使測(cè)站上測(cè)站平差后方向值的權(quán)相等或接近相等，并據(jù)次來(lái)確定各測(cè)站對(duì)組合角應(yīng)觀測(cè)的測(cè)回?cái)?shù)，即按 式：,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,97,來(lái)計(jì)算個(gè)測(cè)站的測(cè)回?cái)?shù)。 為了減弱度盤(pán)和測(cè)微器分劃誤差的影響，各測(cè)回必須變換度盤(pán)。1.度盤(pán)位置表的編制 首先將測(cè)站上的所有組合角，按每組內(nèi)不包含有共同方向的原則，分成若干個(gè)組。 測(cè)站上方向數(shù)為 時(shí)，總的組合角個(gè)數(shù)

68、為： 當(dāng) 為偶數(shù)，一個(gè)組內(nèi)有 個(gè)角度；,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,98,當(dāng) 為奇數(shù)，一個(gè)組內(nèi)有 個(gè)角度，所以組數(shù) 為當(dāng) 為偶數(shù)時(shí) ：當(dāng) 為奇數(shù)：,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,99,分組后，組內(nèi)各角即可在同一度盤(pán)位置上進(jìn)行觀測(cè)，而各組之間還要用不同的度盤(pán)位置。測(cè)回間變換量為：組間變換量為：,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,100,基本度盤(pán)位置表,南京工業(yè)大

69、學(xué)土木學(xué)院,101,3.10.3.全組合測(cè)角法的測(cè)站平差1.測(cè)站平差角計(jì)算:2.測(cè)站觀測(cè)精度評(píng)定(1).一測(cè)回角度觀測(cè)值的中誤差,,,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,102,(2)測(cè)站平差角的中誤差的計(jì)算,,南京工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院,103,(3)測(cè)站平差角和平差方向的權(quán) 若選一測(cè)回角度觀測(cè)值的中誤差 為單位權(quán)中誤差,即一測(cè)回的角度權(quán)為1,則有前面公式知: 這就表明,全組合測(cè)角法在測(cè)站平差后,其任意兩個(gè)方向所