光学精密测量技术与仪器介绍ppt课件下载

这是一个关于光学精密测量技术与仪器介绍ppt课件，包括了精密光学经纬仪的基本构造，光学经纬仪的构造及使用方法，经纬仪的几项调校，经纬仪的仪器误差及其检验和校正，水平角观测中的主要误差和操作规则，方向观测法等内容。第三章 精密测角仪器和水平角观测 §3－1 精密光学经纬仪的基本构造 §3－2 光学经纬仪的构造及使用方法 §3－3 经纬仪的几项调校 §3－4 经纬仪的仪器误差及其检验和校正 §3－5 水平角观测中的主要误差和操作规则 §3－6 方向观测法 J2级以上精密光学经纬仪，其望远镜的构造及成像原理跟J6仪器大致相同，水准器、度盘、制动微动设备、基本轴系、基座以及光学对中器等也与J6仪器大体相同。不同之处在于： 1）管水准器的格值更小（≤20ײ/2mm，最小可至4ײ/2mm，如J07），灵敏度更高； 2）度盘最小分划值（即两条相邻分划线之间的弧长所对应的圆心角值，小于分划值的角度尾数需通过测微确定）更小，均≤20׳ （最小可至4׳ ），而J6仪器的度盘最小分划值一般为1˚或30׳ 。 3）光学读数机构及读数方法不同，欢迎点击下载光学精密测量技术与仪器介绍ppt课件。

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第三章 精密测角仪器和水平角观测 §3－1 精密光学经纬仪的基本构造 §3－2 光学经纬仪的构造及使用方法 §3－3 经纬仪的几项调校 §3－4 经纬仪的仪器误差及其检验和校正 §3－5 水平角观测中的主要误差和操作规则 §3－6 方向观测法 J2级以上精密光学经纬仪，其望远镜的构造及成像原理跟J6仪器大致相同，水准器、度盘、制动微动设备、基本轴系、基座以及光学对中器等也与J6仪器大体相同。不同之处在于： 1）管水准器的格值更小（≤20ײ/2mm，最小可至4ײ/2mm，如J07），灵敏度更高； 2）度盘最小分划值（即两条相邻分划线之间的弧长所对应的圆心角值，小于分划值的角度尾数需通过测微确定）更小，均≤20׳ （最小可至4׳ ），而J6仪器的度盘最小分划值一般为1˚或30׳ 。 3）光学读数机构及读数方法不同。 J6仪器一般采用分微尺（即显微带尺）读数，而精密光学经纬仪则采用双平行玻璃板光学测微器或双光楔光学测微器读数，精度更高。 4）仪器及基座结构更复杂，重量更大，因而也更稳固。 §3－2光学经纬仪的构造及使用方法 一、度盘分划成像光路光学经纬仪的度盘成像光路可分为两类：反射式和透射式。反射式：在度盘分划面上镀一层银，光线射到度盘分划面上，照亮分划面后被反射回来。度盘分划线和读数注记经过着色处理，不反射光线。所以，由度盘反射回来的光束中带有黑色分划线和注记的影像，然后进入成像光路。采用反射式度盘的仪器，用双平行玻璃板测微器测微、读数。此类仪器以威特经纬仪为代表。透射式：光线能透过度盘，分划线和注记的成像直接进入成像光路。采用透射式度盘的仪器，用双光楔测微器测微、读数。此类仪器以蔡司010经纬仪为代表。本节介绍第一类仪器的度盘成像光路及相应的测微方法和读数方法。 反射式度盘成像光路 如右图所示—— 从采光镜1进来的光线经折射棱镜2后向上反射，通过聚光透镜3，到达分光棱镜4，被分成两路。 这两路光线分别经度盘照准棱镜5的两个斜面射向反射式度盘对径180°的两端，被度盘反射回来的两光束中均含有分划线和注记的影像，分别经照准棱镜5的两个斜面反射后进入透镜组6（读数显微镜物镜，放大影像）。 经透镜组6放大后的两组成像再经斜方棱镜7转向，通过光学测微器的两块平行平面玻璃板8和9及转向棱镜11，再经过窗格透镜12和折射符合棱镜13进入读数显微镜的目镜中。 10为换象棱镜，用以转换光路。 二、光学测微器的结构和测微原理 双平行玻璃板式测微器主要由两块平行玻璃板、测微分划盘（示意于金属圆盘的下侧，图3－15中的14）及其他部件构成，见左下图。 平行玻璃板的特性—— 由几何光学知：当光线垂直于平行玻璃板的折射面(即入射角为零)入射时，不产生折射和平移。当光线以入射角i入射时，出射光线方向虽然不变，但其位置却平移了Δ。平移量Δ与入射角i及平行玻璃板的厚度d成正比： 在双平行玻璃板测微器中，当使两块平行玻璃板相向转动时，相当于反向改变入射光线的入射角。因此，度盘对径分划线的影像也会相对移动。刻有分划的测微盘与转动平行玻璃板的机构是连在一起的。如果当转动平行玻璃板使度盘对径分划线影像相向移动了一格（即各移动了半格）时测微盘刚好从其零分划转动到其最末一个分划，那么，这种测微器就可以用来量度度盘上不足半格（即度盘最小分划值的一半）的尾数。为了达到测微的目的，必须使光学测微器分划盘的转动与两块平行玻璃板的倾斜动作同步，即测微分划盘的转动与度盘对径分划线影像的移动同步。 双平行玻璃板光学测微器就是根据这种光学原理制成的。当转动测微轮使光学测微器中的两块平行玻璃板作相向等量倾斜时，对径分划线a和（a+180°）的像分别以入射角（＋i）和（－i）通过这两块平行玻璃板，在读数窗中可以看见a和（a+180°）的影像在相对移动。继续转动测微轮，使对径分划线的影像在读数显微镜中上下接合。这时，分划线的移动量恰好等于重合之前读数指标线分别与两对径分划线（离指标线最近的分划线）的角距之和的一半，而此值正是我们所测方向值的尾数。移动量可在读数窗中的测微窗内读取。 在读数窗中可以看到一大一小两个窗口。大窗中显示的是对径的两组度盘分划线，其中的一组为正像，另一组为倒像；小窗为测微窗，显示的是测微盘的分划和注记。小窗中央的竖线（或横线）是测微器的读数指标线。测微盘共有60大格，在每个大格处有数字注记。每一大格又分10小格，故测微盘共有600小格。测微盘上600小格相当于度盘最小分划值的一半，所以，当仪器度盘最小分划值为20 ׳ （J2）和4 ׳ （T3）时，每一小格对应的角值分别为1ײ和0.2 ײ 。 三、读数方法现代精密光学经纬仪都采用对径分划同时成像，通过测微器使度盘对径分划线作相向移动并精确重合，用测微盘量取对径分划像的相对移动量，这种读数方法叫做重合读数法。重合读数法的基本步骤—— （1）先从读数窗中了解度盘和测微盘的刻度与注记，确定各自的最小格值。 度盘最小分格值: 测微盘的最小格值： 进口2ײ级仪器的读数方法也大致相同。 对wildT3经纬仪而言，度盘上两相邻整度分划线之间共有15格，故其度盘最小分划格值为：i＝4 ׳，i/2＝2′。按“正像在左、倒像在右”原则读取整度数。数出正、倒像“整度分划线”相距的格数n之后 ，乘以2′得整2′数。又因i/2＝2′ ，测微盘最小格值μ = （i/2）/600= 0.2 ײ ，大格值为2 ײ 。所以，在测微盘上读得的大格数（可保留一位小数，即读至整小格数）须乘以2才是秒数。如在测微盘上读得的大格数为25.6（小格数256），则角度的秒数为51.2 ײ 。（理论上可以估读至0.1小格，亦即用T3测角可读至0.02 ײ，但T3是1 ײ级仪器，故一般只读至整小格，即0.2 ײ ）在实际工作中，通常在测微盘上连续读2次大格数，相加便是角度的秒数。完整角度数＝整度数＋整2′数＋秒数 右图中，整度数为55°，n＝14，故度盘读数为55°28′；秒数为测微器上两次读数之和。如第一次读数为38.1，第二次读数为37.7，则秒数为75.8″， 完整角度数为： 55°29′15.8″ 有时，在wildT3经纬仪读数窗中只有“正像在右、倒像在左”的“整度分划线”。此时仍以正像度数为整度数，但需减去正、倒像“整度分划线”相距的格数n乘以2′之后才是度盘读数（整2′数）。秒数的读取方法同前。完整角度数＝整度数－整2′数＋秒数 以上介绍的是采用反射式度盘、用双平行玻璃板测微器测微的精密光学经纬仪的构造及读数方法。用双光楔测微器测微的仪器，采用透射式度盘，光路上装有楔角相等的两个光楔，其中一个的位置固定，另一个为活动光楔。活动光楔沿光路移动时，光线就会被平移，平移量△随两光楔之间的距离增大而增大。活动光楔与测微分划尺固定在一起，装在一齿条上，用测微螺旋上的齿轮带动它。转动测微螺旋时，活动光楔及测微尺便一起运动，度盘两端对径分划线的影像产生相对移动，其效果跟双平行玻璃板相向旋转一样。双光楔光学测微器的构造及测微原理见教材P44。采用双光楔测微器测微的仪器，读数方法跟双平行玻璃板测微仪器完全相同。 §3－3经纬仪的几项调校一、各主要螺旋的检查与调整 1.脚螺旋的检视与调整 2.微动螺旋的检视与调整微动螺旋：水平微动螺旋、垂直微动螺旋、指标水准器微动螺旋。二、照准部水准器轴与垂直正交的检校 1、整平仪器及照准部水准器轴与垂直轴正交的检查当照准部水准器轴与垂直轴不正交或不知道二者是否正交时，整平的方法是： （1)转动照准部，使照准部水准器与任意两个脚螺旋的连线平行；（2）将照准部转动90°，使照准部水准器与两个脚螺旋的连线正交，转动第三个脚螺旋，使照准部水准器气泡居中；（3）先重复（1）再重复（2）的操作；（4）在（3)操作的基础上，将照准部旋转180° （5）再将照准部旋转90°。 三、望远镜的调焦及视差的消除四、指标差的检查校正 垂直度盘的读书指标线的实际位置偏离正确位置一个角度，这个角度称为垂直度盘指标差。 §3－4 经纬仪的仪器误差及其检验和校正一、视准轴误差望远镜视准轴与水平轴（横轴）不正交，其交角与90°之差称为视准轴误差，用c表示。产生视准轴误差的主要原因有： 规定：视准轴偏向竖盘一侧时，c值为正，反之为负。 在《地形测量》中已经证明，视准轴误差c对水平方向观测值的影响为： 式中α为观测目标的垂直角。易知： c对水平方向观测值的影响大小既与c值本身有关，还随目标的垂直角α的增大而增大，α = 0时，Δc = c。 c为正时，盘左照准某目标的实际读数L比c为0时的正确读数L0大（ c为正时，照准部连同水平度盘指标须沿顺时针方向多转一个 c角才能使视准轴对准目标）， 故： L0 ＝L - Δc 同理，盘右照准目标的实际读数R比c为0时的正确读数R0小（由右图易知，纵转望远镜时，有偏视准轴的运动轨迹为圆锥面，盘右时视准轴仍然侧向竖盘），因此： R0 ＝R ＋ Δc 取盘左、盘右读数的中数，得正确的方向值A： 为了衡量观测成果的质量，观测水平角时还须计算盘左、盘右实际读数的差数： L+180 – R = 2Δc 一般情况下，垂直角α值都不太大，故Δc ≈c。上式可写成：L+180 – R = 2c 当各观测方向的垂直角相差较小、外界因素也相差不多时，同一测回内各方向的2c值应大致相等。但因观测时总会存在照准误差和读数误差（主要是照准误差），故实际工作中同一测回各方向的2c值并不相等。为了检控照准误差和便于发现粗差，国家规范规定: 设竖轴与横轴的交点为O。以O为球心、OH为半径作球面。假设仪器竖轴已经铅直。横轴位置正确时，视准轴OZ纵转时画出的是一个铅直平面OZM；用正确视准轴OZ照准目标P时，视准面为OZPM，指标在水平度盘上的正确读数为M。横轴倾斜i角时，视准轴OZ也跟着倾斜i角而位于OZ׳ ，视准轴纵转时画出的是倾斜平面OZ׳ M׳；当用倾斜了i角的视准轴OZ׳照准目标P时，视准面变成OZ ׳ PM ׳ ，指标在水平度盘上相应的读数为M ׳ 。 MM ׳就是水平轴倾斜误差对水平方向观测的影响Δi。 由右图易知：横轴倾斜时，盘左照准某目标的实际读数L（图中的M ׳ ）比正确读数L0（图中的M ）大；盘右则相反。于是： L0 ＝L – Δi R0 ＝R ＋ Δi 显然，取中数可消除其影响。观测时，仪器的视准轴误差和水平轴倾斜误差是同时存在的，它们将同时影响盘左和盘右的读数，因此 α=0时，L＋180－R＝2c 。随着垂直角α的增大，上式等号右端第一项变化较慢，但第二项变化则比较迅速。 2、水平轴倾斜误差的检验通常采用“高低点法”。在测定i角的同时，还可测定c角。以水平视线为基准，在其上、下对称位置各设置一照准目标，水平线之上的称为高点，之下的称为低点。要求高、低点垂直角绝对值不小于3°，较差小于30ײ。正、倒镜观测高点和低点的水平角α高和α低。据上段的关系式，有： 顾及： 和 两式左、右对应相加或相减，整理后可得： 若对高、低点各观测n测回，则有： 规范规定：对于J1和J2级经纬仪，i、 c的绝对值都应分别小于10ײ和15ײ。 三、 经纬仪的垂直轴倾斜误差 1、垂直轴倾斜误差及其对水平方向观测值的影响在满足“视准轴⊥水平轴、水平轴⊥垂直轴”的情况下，如果仪器没有严格整平，将使垂直轴偏离铅垂线一个微小角度，这个小角就是垂直轴（竖轴）倾斜误差，用v表示。如果垂直轴位于铅垂线上，则旋转仪器照准部时水平轴画出的是一个水平面，如下图中的HN1H׳N；如果垂直轴倾斜了一个小角 v，则旋转照准部时水平轴画出的是一个倾斜面，该平面相对于水平面也倾斜了相同的小角v ，如下图中的H1N1H1׳N 。这两个旋转平面相交，交线为N1N。 垂直轴倾斜必然引起水平轴倾斜，其倾斜角用iv表示。在照准部旋转的过程中， iv是不断变化的。当水平轴、垂直轴和铅垂线三者共面时（图中H1OH׳1位置)， iv最大，等于垂直轴的倾斜角v ；从该位置开始，照准部再旋转90°时，水平轴将重合在两个面的交线处（图中N1ON位置) ，水平轴处于水平位置， iv =0。垂直轴倾斜对水平方向观测值的影响（Δv），是通过水平轴的倾斜来体现的。由上一小节知，当水平轴倾斜iv时，水平方向观测值所受的影响为：Δv＝ iv ·tg α （α为观测方向的垂直角）由于iv是变量，因此Δv也是变量。 可以证明，iv与v的关系式为： [利用了球面三角正弦定理： ] 式中， β 是指水平轴从其最大倾斜位置顺转至照准目标位置时所转过的角度（同一方向盘左盘右相等），一般难以度量。因此，垂直轴倾斜误差v对水平方向观测值的影响为： 因v、 β未知，故该式仅供理论分析。 2、削减垂直轴倾斜误差影响的措施在不重新整平仪器的情况下，垂直轴倾斜的大小和方向不会因照准部的转动而改变。因此，盘左、盘右观测时因垂直轴倾斜所引起的水平方向观测误差相同，无法通过取平均值来消除，只能采取以下措施削减其影响：（1）认真检校照准部水准管，仔细整平，以尽量减 小垂直轴的倾斜角值; （2）测回间重新整平仪器，使各测回的v为偶然值; （3）对水平方向观测值施加垂直轴倾斜改正数。 3、垂直轴倾斜改正数的计算因v、β未知，故不能直接按前述理论公式直接计算垂直轴倾斜改正数。通常只能先根据水准器气泡偏离中央的格数计算出水平轴的倾斜量iv ，然后按 iv ·tg α计算Δv 。 在仪器检校合格的情况下，垂直轴倾斜时，照准部水准管的气泡必然不居中（反之亦然）。水准管轴的倾斜角与水平轴的倾斜角相等（二者平行）。假设照准某目标时，水准器气泡偏离其中心的格数为n。设水准器的格值为τ，则有： iv ＝ n ·τ ； Δv＝ iv ·tg α ＝ n ·τ·tg α 当水准器格值已知时，测定气泡偏离中心的格数n成为关键。不同类型的仪器，水准器管面的刻划注记形式将不同，测定气泡偏离中心格数n的方法也有所不同。 水准器管面的刻划注记形式一般有以下几种形式：（1）数字注记是从一端开始向另一端增加，零刻划线靠近垂直度盘一端，中间部分无注记，如下图a。（2）数字注记从中心向两端增加，中央位置注记0，如下图b。（3）管面没有数字注记，如下图c。在这种情况下，需在水准器管面的一侧粘贴写有数字注记的纸条，功能类似于第一种形式。 测定水准器气泡偏离中央格数的方法：（1）第一种注记形式盘左照准观测目标。设气泡左端读数（即气泡左边沿对应的刻度数）为“左”，右端读数为“右”，水准器管面刻划的中央位置读数为m，则盘左时气泡偏离中央的格数nL为： 同样，盘右时气泡偏离中央的格数nR为： 取盘左、盘右气泡偏离中央格数的平均数： 由此可见，实测时可以不考虑气泡中央的注记数字。 （2）第二种注记形式盘左、盘右气泡偏离中央的格数分别为： 和 平均数： §3－5 水平角观测中的主要误差和操作的基本规则 一、外界条件的影响 1、大气层密度的变化和大气透明度对目标成像质量的影响 1）大气层密度的变化对目标成像稳定性的影响大气密度分布和温度分布不均匀，在垂直方向和水平方向都存在对流运动，成像会抖动。 2）大气透明度对目标成像清晰的影响成像不够清晰会影响照准精度。 综合1）、2）：晴天日出后1～2小时以及日落前2～3小时较佳。 2、水平折光的影响光线通过密度不均匀的大气时，路径为曲线，向密度大的一方弯曲（即光径凸向密度小的一侧）。（图a）白天，地物（建筑物、砂石、电杆、树干等）吸热、散热快，气温高，密度小；水面上方则与之相反。晚上的折光情况跟白天相反。 （图b）障碍物越靠近测站，水平折光就越严重。两端影响不相同。 （图c） 结论：视线应离开障碍物一定距离，选择有利气象条件。 3、照准目标的相位差在太阳的照射下，照准目标有阴面和阳面之分。背景不同，观测面也不同。上、午阴、阳面会变化。结论：上、下午对称观测，或采用“微相位照准圆筒”。 4、温度变化对视准轴的影响太阳直射仪器时，各部分受热不均而产生变形。必须打伞。即使没有太阳直射，但空气温度变化会使视准轴位置产生微小变动，影响照准精度。在某个时间段，气温变化与时间近似成正比，即气温对视准轴的影响近似于均匀变化。 结论：上、下半测回观测顺序相反，可减小该项影响。 二、仪器误差的影响 1、水平度盘位移的影响转动照准部时，旋转轴（竖轴）与轴套内面的摩擦力会带动水平度盘产生微小变动。顺转照准部时，度盘的同向微小变动将使读数变 。逆转照准部时则相反。结论—— 1）在半测回中按同一方向转动照准部，则各目标观测值所受影响的符号相同，相减后可部分抵消； 2）上、下半测回分别顺转、逆转照准部，取盘左、盘右平均值可有效抵消该项误差影响。 2、照准部旋转不正确的影响如果照准部垂直轴与轴套之间的间隙过小，则照准部转动时会过紧；间隙过大，则照准部转动时垂直轴在轴套中会发生歪斜或平移。此即“照准部旋转不正确”。照准部旋转不正确会使照准部偏心，从而产生照准和读数误差。消除该项影响的途径是——采用重合法读数，即盘左、盘右对径读数，然后取平均。 3、照准部水平微动螺旋作用不正确的影响旋进水平微动螺旋时，是靠螺杆的压力推动照准部；旋出微动螺旋时，则是靠反作用弹簧的弹力顶动照准部。由于各种原因，弹簧弹力会变弱，从而使照准部的转动与水平微动螺旋的“旋出”动作不完全协调、一致，即照准部的转动可能滞后于微动螺旋的“旋出” 。这种现象必然会引起观测误差。 削减该项影响的措施—— 最后精确照准每个观测方向时，必须是旋进微动螺旋（与弹力作用相反的方向），同时要求尽量使用水平微动螺旋的中间部分。 三、照准和读数误差的影响 1、照准误差因成像跳动、大气透明度差、背景不好等原因，照准目标时会产生偏差（未照准目标中心）；目标不竖直、照准部位不正确以及作业员工作态度不认真等，也会导致照准误差，甚至会出现照准错误。 2、读数误差读数误差主要表现为“接合误差”，即度盘对径分划线上下接合不准确所产生的误差。实验研究证明：J1和 J2型经纬仪度盘对径分划接合一次的中误差分别为±0.3"和± 1"。 解决办法—— 1）选择有利的气象条件进行观测； 2）认真、仔细照准； 3）照准目标后，转动测微轮（测微鼓）接合读数两次（第二次只读秒数），然后取平均。（苏光J2仪器）两次读数的较差限值：J1经纬仪为± 1" ，J2经纬仪为± 3" 。 以J2为例，一次接合中误差为1" ，两次接合较差中误差为 取2倍中误差为其限值（2.83 " ≈ 3 " ）。 四、精密测角的基本原则观测应在较佳气象条件下或有利观测时间进行，如阴天或晴天日出后1～2h、日落前2～3h。一测回中不得重新调焦，以免引起视准轴变动（对光筒隙动）。 [此项较难，精度要求较低时可适当放宽] 各测回起始方向应均匀地分配在水平度盘的不同位置上，以消除或减弱度盘分划误差的影响。必须正、倒镜观测，以削减视准轴误差、水平轴倾斜、度盘偏心及照准部偏心等影响。上、下半测回照准目标的次序应相反，以消除或减弱与时间成比例、均匀变化的误差影响，如温度变化或脚架扭转等。每半测回开测前，最好按预定方向旋转照准部1～2周，以减弱照准部转动引起的水平度盘位移的影响。使用水平微动螺旋照准目标时，最后旋转方向均应为旋进。一测回内不得重新整平仪器。若观测过程中发现水准管气泡偏离中央位置，可采取以下措施：1）偏离严重时，该测回作废，整平后重测；2）记录水准气泡偏离中央的格数，然后加改正数；3）偏离程度较轻时，在该测回结束后重新整平。 §3－6方向观测法一、观测与记录方法 1、方向观测法的概念方向观测法：在每一测回的上、下半测回中，从起始方向（又称零方向）开始，顺次观测完其它方向之后，再观测一次零方向。任意两个方向观测值相减可得到相应的水平角度值。零方向应选择边长适中、通视良好、成像清晰稳定的观测方向。方向观测法又称全圆法或全圆方向观测法，当观测的方向数超过三个时用之。方向数等于3时，既可用方向观测法，也可用测回法。（测回法在《地形测量》中已学过）。《规范》规定：方向观测法主要用于三、四等水平角观测。进行二等水平角观测时，若观测方向数少于7个，也可采用此法；若方向数超过7个，则应分组进行观测。 2、方向观测法的特点和观测顺序 1）特点：在每一个半测回中，均需进行“归零观测”。 2）观测顺序以观测n个方向、1为起始方向为例，观测顺序为： 上半测回（盘左）：瞄准起始方向1，按规范规定的位置配置好度盘和测微器，顺转照准部1～2周后精确测1（精确照准1，重合对径分划线2次读数）； 然后顺转测2、顺转测3……顺转测n、顺转测1。 下半测回（盘右）：逆转照准部1～2周后精确测1； 逆转测n、逆转测(n-1) ……逆转测2、逆转测1。 3）测回数和观测度盘表为了削减偶然误差对水平角观测结果的影响，提高测角精度，需要观测多个测回。测回数与控制网的等级和所用仪器类型有关，见下表： 表中黑色数字为《国家三角测量规范》的规定值。《城市测量规范》和《工程测量规范》规定，平均边长较短（小于规定值）时，测回数可按表中的红色数字执行。为了减小度盘和测微盘分划误差的影响，各测回起始方向需配置在不同的度盘位置。各测回零方向度盘位置按下式计算： J07、J1 型仪器： J2型仪器：式中：m—测回数； j—测回序号（j =1，2，3，…，m）。按上式计算得到的各测回零方向观测度盘表如下(J07和J1相应栏中的g代表“格”）： 3、方向观测法的记录方向观测法记录的特点及要求 1）秒数须读两次，然后进行相应处理（J07、J1相加；J2取平均）。 2）记录顺序：盘左自上而下，盘右自下而上。 3) 需计算“归零差”：半测回中零方向两次观测读数之差。须小于允许值（如6"和8"） 4）需计算各方向的盘左、盘右观测平均值和两倍照准差（2C）： 平均值＝（左＋右±180o）/2 （大数以盘左观测值为准） 2C＝左±180o －右 （绝对值须小于规定值：J1—20″， J2—30″）起始方向需再次取平均（每个半测回都观测了两次）计算归零方向值：分别用各方向的盘左、盘右平均值减去起始方向最终的左、右平均值。对同一方向各测回归零方向值需取平均。（此项也适用于测回法）观测数据必须用铅笔直接记录，不许誊写，更不许涂改。方向观测法记录示例—— 4、观测成果取舍与重测原则 1）凡超出规范规定限差的结果，均应进行重测。重测应在基本测回完成并对成果综合分析后再进行。方向观测法的各项限差要求与所用仪器有关，详见下表： 2）2C较差或各测回较差超限时，应重测超限方向并联测零方向。 因测回较差超限而需要重测时，除明显孤值（当某一测回秒值与其它测回秒值相差较大，测回互差超限，而其它各测回秒值很接近，舍去此测回后，其它各测回的互差均合限，在该测回观测值就是孤值）外，原则上应重测观测结果中“最大值”和“最小值”所对应的测回。孤值举例： “一大一小” 3）零方向的2C较差或下半测回的归零差超限，该测回应整个重测；一测回中，重测方向数超过所测方向总数的1/3时(包括观测三个方向有一个方向重测)，该测回也应整个重测。 4）在一个测站上重测的方向测回数不得超过该测站方向测回总数[等于(n-1)m， m为基本测回数， n为测站上的观测方向总数]的1/3，否则整站重测。重测方向测回数的计算方法—— 在基本测回观测结果中，重测一个方向算作一个重测方向测回；因零方向超限而全测回重测，算作（n-1）个重测方向测回；因对错度盘、瞄错方向、读错记错、碰动仪器、气泡偏离过大、上半测回归零差超限以及其它原因未测完的测回都可以立即重测，不计重测方向测回数，只需在备注栏内注明即可。 5）重测结果应记入手簿，并注明重测；超限的原基本测回数据应用铅笔划杠作废。符合限差要求的重测结果作为该方向该测回的观测结果，不能与原基本测回结果取中数。 二、测站限差 1、限差的定义与作用根据误差理论分析和实验验证，对观测结果之间的差异大小所作的规定界限值，即较差允许值，称为限差。限差是决定观测成果取舍的依据。在限差以内的结果，认为合格；超过限差的成果，则不合格，应舍去并重测。方向观测法的各项限差在上段中已介绍，请同学们牢记。 三、测站平差测站平差的目的：计算各观测方向的测站平差值（最可靠的方向值）；评定测站观测精度。 1、计算各观测方向的测站平差值利用间接平差知识（确定未知数、列误差方程式、组成并解算法方程）可以证明: 观测方向的测站平差值等于其各测回观测值的算术平均值，即 若有重测，须用重测观测值参与计算。 2、测站观测精度评定 （近似评定。严格评定工作须在平差计算中完成）设对n个方向观测m个测回，则一测回方向观测中误差为： 式中，测站平差值（m测回方向值的中数）的中误差为： 上述精度评定公式的证明如下—— 对某观测方向i共观测了m测回。设每一测回观测值的改正数为δj，则根据“彼得公式”可得 i 方向一测回观测的平均误差： (j=1，2，…，m; i=1，2，…，n) 因δ未知，故通常用观测值或然误差v（观测值－平均值）代替改正数δ。 取n个方向每测回观测平均误差的平均值，得： 根据中误差与平均误差的关系 有： 测站平差计算是在固定表格——“水平方向观测记簿”上进行的，.该表是用J1型仪器观测三等网时一个测站的记录。下面对照表3-7介绍测站平差的工作步骤。 （1）从观测手簿中抄取所有观测方向的各测回观测值（取至0.1″），记入表格中。超限的基本测回观测结果（表中括号内的数字）也抄入相应位置，但不采用。（2）计算各方向的测站平差值（表中底行“中数”一栏）。（3）计算各方向平差值与各测回观测值之差，记入“v”栏内。（4）计算各方向v值的绝对值之和 （5）求出所有方向的（6） （7） （8）XF2红软基地