這是一個關(guān)于光學(xué)精密測量技術(shù)與儀器介紹ppt課件，包括了精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造，光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及使用方法，經(jīng)緯儀的幾項調(diào)校，經(jīng)緯儀的儀器誤差及其檢驗和校正，水平角觀測中的主要誤差和操作規(guī)則，方向觀測法等內(nèi)容。第三章 精密測角儀器和水平角觀測 §3－1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 §3－2 光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及使用方法 §3－3 經(jīng)緯儀的幾項調(diào)校 §3－4 經(jīng)緯儀的儀器誤差及其檢驗和校正 §3－5 水平角觀測中的主要誤差和操作規(guī)則 §3－6 方向觀測法 J2級以上精密光學(xué)經(jīng)緯儀，其望遠鏡的構(gòu)造及成像原理跟J6儀器大致相同，水準器、度盤、制動微動設(shè)備、基本軸系、基座以及光學(xué)對中器等也與J6儀器大體相同。不同之處在于： 1）管水準器的格值更�。ā�20ײ/2mm，最小可至4ײ/2mm，如J07），靈敏度更高； 2）度盤最小分劃值（即兩條相鄰分劃線之間的弧長所對應(yīng)的圓心角值，小于分劃值的角度尾數(shù)需通過測微確定）更小，均≤20׳ （最小可至4׳ ），而J6儀器的度盤最小分劃值一般為1˚或30׳ 。 3）光學(xué)讀數(shù)機構(gòu)及讀數(shù)方法不同，歡迎點擊下載光學(xué)精密測量技術(shù)與儀器介紹ppt課件。

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第三章 精密測角儀器和水平角觀測 §3－1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 §3－2 光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及使用方法 §3－3 經(jīng)緯儀的幾項調(diào)校 §3－4 經(jīng)緯儀的儀器誤差及其檢驗和校正 §3－5 水平角觀測中的主要誤差和操作規(guī)則 §3－6 方向觀測法 J2級以上精密光學(xué)經(jīng)緯儀，其望遠鏡的構(gòu)造及成像原理跟J6儀器大致相同，水準器、度盤、制動微動設(shè)備、基本軸系、基座以及光學(xué)對中器等也與J6儀器大體相同。不同之處在于： 1）管水準器的格值更�。�≤20ײ/2mm，最小可至4ײ/2mm，如J07），靈敏度更高； 2）度盤最小分劃值（即兩條相鄰分劃線之間的弧長所對應(yīng)的圓心角值，小于分劃值的角度尾數(shù)需通過測微確定）更小，均≤20׳ （最小可至4׳ ），而J6儀器的度盤最小分劃值一般為1˚或30׳ 。 3）光學(xué)讀數(shù)機構(gòu)及讀數(shù)方法不同。 J6儀器一般采用分微尺（即顯微帶尺）讀數(shù)，而精密光學(xué)經(jīng)緯儀則采用雙平行玻璃板光學(xué)測微器或雙光楔光學(xué)測微器讀數(shù)，精度更高。 4）儀器及基座結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，重量更大，因而也更穩(wěn)固。 §3－2光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及使用方法 一、度盤分劃成像光路光學(xué)經(jīng)緯儀的度盤成像光路可分為兩類：反射式和透射式。反射式：在度盤分劃面上鍍一層銀，光線射到度盤分劃面上，照亮分劃面后被反射回來。度盤分劃線和讀數(shù)注記經(jīng)過著色處理，不反射光線。所以，由度盤反射回來的光束中帶有黑色分劃線和注記的影像，然后進入成像光路。采用反射式度盤的儀器，用雙平行玻璃板測微器測微、讀數(shù)。此類儀器以威特經(jīng)緯儀為代表。透射式：光線能透過度盤，分劃線和注記的成像直接進入成像光路。采用透射式度盤的儀器，用雙光楔測微器測微、讀數(shù)。此類儀器以蔡司010經(jīng)緯儀為代表。本節(jié)介紹第一類儀器的度盤成像光路及相應(yīng)的測微方法和讀數(shù)方法。 反射式度盤成像光路 如右圖所示—— 從采光鏡1進來的光線經(jīng)折射棱鏡2后向上反射，通過聚光透鏡3，到達分光棱鏡4，被分成兩路。 這兩路光線分別經(jīng)度盤照準棱鏡5的兩個斜面射向反射式度盤對徑180°的兩端，被度盤反射回來的兩光束中均含有分劃線和注記的影像，分別經(jīng)照準棱鏡5的兩個斜面反射后進入透鏡組6（讀數(shù)顯微鏡物鏡，放大影像）。 經(jīng)透鏡組6放大后的兩組成像再經(jīng)斜方棱鏡7轉(zhuǎn)向，通過光學(xué)測微器的兩塊平行平面玻璃板8和9及轉(zhuǎn)向棱鏡11，再經(jīng)過窗格透鏡12和折射符合棱鏡13進入讀數(shù)顯微鏡的目鏡中。 10為換象棱鏡，用以轉(zhuǎn)換光路。 二、光學(xué)測微器的結(jié)構(gòu)和測微原理 雙平行玻璃板式測微器主要由兩塊平行玻璃板、測微分劃盤（示意于金屬圓盤的下側(cè)，圖3－15中的14）及其他部件構(gòu)成，見左下圖。 平行玻璃板的特性—— 由幾何光學(xué)知：當光線垂直于平行玻璃板的折射面(即入射角為零)入射時，不產(chǎn)生折射和平移。當光線以入射角i入射時，出射光線方向雖然不變，但其位置卻平移了Δ。平移量Δ與入射角i及平行玻璃板的厚度d成正比： 在雙平行玻璃板測微器中，當使兩塊平行玻璃板相向轉(zhuǎn)動時，相當于反向改變?nèi)肷涔饩�的入射角。因此，度盤對徑分劃線的影像也會相對移動。刻有分劃的測微盤與轉(zhuǎn)動平行玻璃板的機構(gòu)是連在一起的。如果當轉(zhuǎn)動平行玻璃板使度盤對徑分劃線影像相向移動了一格（即各移動了半格）時測微盤剛好從其零分劃轉(zhuǎn)動到其最末一個分劃，那么，這種測微器就可以用來量度度盤上不足半格（即度盤最小分劃值的一半）的尾數(shù)。為了達到測微的目的，必須使光學(xué)測微器分劃盤的轉(zhuǎn)動與兩塊平行玻璃板的傾斜動作同步，即測微分劃盤的轉(zhuǎn)動與度盤對徑分劃線影像的移動同步。 雙平行玻璃板光學(xué)測微器就是根據(jù)這種光學(xué)原理制成的。當轉(zhuǎn)動測微輪使光學(xué)測微器中的兩塊平行玻璃板作相向等量傾斜時，對徑分劃線a和（a+180°）的像分別以入射角（＋i）和（－i）通過這兩塊平行玻璃板，在讀數(shù)窗中可以看見a和（a+180°）的影像在相對移動。繼續(xù)轉(zhuǎn)動測微輪，使對徑分劃線的影像在讀數(shù)顯微鏡中上下接合。這時，分劃線的移動量恰好等于重合之前讀數(shù)指標線分別與兩對徑分劃線（離指標線最近的分劃線）的角距之和的一半，而此值正是我們所測方向值的尾數(shù)。移動量可在讀數(shù)窗中的測微窗內(nèi)讀取。 在讀數(shù)窗中可以看到一大一小兩個窗口。大窗中顯示的是對徑的兩組度盤分劃線，其中的一組為正像，另一組為倒像；小窗為測微窗，顯示的是測微盤的分劃和注記。小窗中央的豎線（或橫線）是測微器的讀數(shù)指標線。測微盤共有60大格，在每個大格處有數(shù)字注記。每一大格又分10小格，故測微盤共有600小格。測微盤上600小格相當于度盤最小分劃值的一半，所以，當儀器度盤最小分劃值為20 ׳ （J2）和4 ׳ （T3）時，每一小格對應(yīng)的角值分別為1ײ和0.2 ײ 。 三、讀數(shù)方法現(xiàn)代精密光學(xué)經(jīng)緯儀都采用對徑分劃同時成像，通過測微器使度盤對徑分劃線作相向移動并精確重合，用測微盤量取對徑分劃像的相對移動量，這種讀數(shù)方法叫做重合讀數(shù)法。重合讀數(shù)法的基本步驟—— （1）先從讀數(shù)窗中了解度盤和測微盤的刻度與注記，確定各自的最小格值。 度盤最小分格值: 測微盤的最小格值： 進口2ײ級儀器的讀數(shù)方法也大致相同。 對wildT3經(jīng)緯儀而言，度盤上兩相鄰整度分劃線之間共有15格，故其度盤最小分劃格值為：i＝4 ׳，i/2＝2′。按“正像在左、倒像在右”原則讀取整度數(shù)。數(shù)出正、倒像“整度分劃線”相距的格數(shù)n之后 ，乘以2′得整2′數(shù)。又因i/2＝2′ ，測微盤最小格值μ = （i/2）/600= 0.2 ײ ，大格值為2 ײ 。所以，在測微盤上讀得的大格數(shù)（可保留一位小數(shù)，即讀至整小格數(shù)）須乘以2才是秒數(shù)。如在測微盤上讀得的大格數(shù)為25.6（小格數(shù)256），則角度的秒數(shù)為51.2 ײ 。（理論上可以估讀至0.1小格，亦即用T3測角可讀至0.02 ײ，但T3是1 ײ級儀器，故一般只讀至整小格，即0.2 ײ ）在實際工作中，通常在測微盤上連續(xù)讀2次大格數(shù)，相加便是角度的秒數(shù)。完整角度數(shù)＝整度數(shù)＋整2′數(shù)＋秒數(shù) 右圖中，整度數(shù)為55°，n＝14，故度盤讀數(shù)為55°28′；秒數(shù)為測微器上兩次讀數(shù)之和。如第一次讀數(shù)為38.1，第二次讀數(shù)為37.7，則秒數(shù)為75.8″， 完整角度數(shù)為： 55°29′15.8″ 有時，在wildT3經(jīng)緯儀讀數(shù)窗中只有“正像在右、倒像在左”的“整度分劃線”。此時仍以正像度數(shù)為整度數(shù)，但需減去正、倒像“整度分劃線”相距的格數(shù)n乘以2′之后才是度盤讀數(shù)（整2′數(shù)）。秒數(shù)的讀取方法同前。完整角度數(shù)＝整度數(shù)－整2′數(shù)＋秒數(shù) 以上介紹的是采用反射式度盤、用雙平行玻璃板測微器測微的精密光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及讀數(shù)方法。用雙光楔測微器測微的儀器，采用透射式度盤，光路上裝有楔角相等的兩個光楔，其中一個的位置固定，另一個為活動光楔�；顒庸庑ㄑ毓饴芬苿訒r，光線就會被平移，平移量△隨兩光楔之間的距離增大而增大。活動光楔與測微分劃尺固定在一起，裝在一齒條上，用測微螺旋上的齒輪帶動它。轉(zhuǎn)動測微螺旋時，活動光楔及測微尺便一起運動，度盤兩端對徑分劃線的影像產(chǎn)生相對移動，其效果跟雙平行玻璃板相向旋轉(zhuǎn)一樣。雙光楔光學(xué)測微器的構(gòu)造及測微原理見教材P44。采用雙光楔測微器測微的儀器，讀數(shù)方法跟雙平行玻璃板測微儀器完全相同。 §3－3經(jīng)緯儀的幾項調(diào)校一、各主要螺旋的檢查與調(diào)整 1.腳螺旋的檢視與調(diào)整 2.微動螺旋的檢視與調(diào)整微動螺旋：水平微動螺旋、垂直微動螺旋、指標水準器微動螺旋。二、照準部水準器軸與垂直正交的檢校 1、整平儀器及照準部水準器軸與垂直軸正交的檢查當照準部水準器軸與垂直軸不正交或不知道二者是否正交時，整平的方法是： （1)轉(zhuǎn)動照準部，使照準部水準器與任意兩個腳螺旋的連線平行；（2）將照準部轉(zhuǎn)動90°，使照準部水準器與兩個腳螺旋的連線正交，轉(zhuǎn)動第三個腳螺旋，使照準部水準器氣泡居中；（3）先重復(fù)（1）再重復(fù)（2）的操作；（4）在（3)操作的基礎(chǔ)上，將照準部旋轉(zhuǎn)180° （5）再將照準部旋轉(zhuǎn)90°。 三、望遠鏡的調(diào)焦及視差的消除四、指標差的檢查校正 垂直度盤的讀書指標線的實際位置偏離正確位置一個角度，這個角度稱為垂直度盤指標差。 §3－4 經(jīng)緯儀的儀器誤差及其檢驗和校正一、視準軸誤差望遠鏡視準軸與水平軸（橫軸）不正交，其交角與90°之差稱為視準軸誤差，用c表示。產(chǎn)生視準軸誤差的主要原因有： 規(guī)定：視準軸偏向豎盤一側(cè)時，c值為正，反之為負。 在《地形測量》中已經(jīng)證明，視準軸誤差c對水平方向觀測值的影響為： 式中α為觀測目標的垂直角。易知： c對水平方向觀測值的影響大小既與c值本身有關(guān)，還隨目標的垂直角α的增大而增大，α = 0時，Δc = c。 c為正時，盤左照準某目標的實際讀數(shù)L比c為0時的正確讀數(shù)L0大（ c為正時，照準部連同水平度盤指標須沿順時針方向多轉(zhuǎn)一個 c角才能使視準軸對準目標）， 故： L0 ＝L - Δc 同理，盤右照準目標的實際讀數(shù)R比c為0時的正確讀數(shù)R0�。ㄓ捎覉D易知，縱轉(zhuǎn)望遠鏡時，有偏視準軸的運動軌跡為圓錐面，盤右時視準軸仍然側(cè)向豎盤），因此： R0 ＝R ＋ Δc 取盤左、盤右讀數(shù)的中數(shù)，得正確的方向值A(chǔ)： 為了衡量觀測成果的質(zhì)量，觀測水平角時還須計算盤左、盤右實際讀數(shù)的差數(shù)： L+180 – R = 2Δc 一般情況下，垂直角α值都不太大，故Δc ≈c。上式可寫成：L+180 – R = 2c 當各觀測方向的垂直角相差較小、外界因素也相差不多時，同一測回內(nèi)各方向的2c值應(yīng)大致相等。但因觀測時總會存在照準誤差和讀數(shù)誤差（主要是照準誤差），故實際工作中同一測回各方向的2c值并不相等。為了檢控照準誤差和便于發(fā)現(xiàn)粗差，國家規(guī)范規(guī)定: 設(shè)豎軸與橫軸的交點為O。以O(shè)為球心、OH為半徑作球面。假設(shè)儀器豎軸已經(jīng)鉛直。橫軸位置正確時，視準軸OZ縱轉(zhuǎn)時畫出的是一個鉛直平面OZM；用正確視準軸OZ照準目標P時，視準面為OZPM，指標在水平度盤上的正確讀數(shù)為M。橫軸傾斜i角時，視準軸OZ也跟著傾斜i角而位于OZ׳ ，視準軸縱轉(zhuǎn)時畫出的是傾斜平面OZ׳ M׳；當用傾斜了i角的視準軸OZ׳照準目標P時，視準面變成OZ ׳ PM ׳ ，指標在水平度盤上相應(yīng)的讀數(shù)為M ׳ 。 MM ׳就是水平軸傾斜誤差對水平方向觀測的影響Δi。 由右圖易知：橫軸傾斜時，盤左照準某目標的實際讀數(shù)L（圖中的M ׳ ）比正確讀數(shù)L0（圖中的M ）大；盤右則相反。于是： L0 ＝L – Δi R0 ＝R ＋ Δi 顯然，取中數(shù)可消除其影響。觀測時，儀器的視準軸誤差和水平軸傾斜誤差是同時存在的，它們將同時影響盤左和盤右的讀數(shù)，因此 α=0時，L＋180－R＝2c 。隨著垂直角α的增大，上式等號右端第一項變化較慢，但第二項變化則比較迅速。 2、水平軸傾斜誤差的檢驗通常采用“高低點法”。在測定i角的同時，還可測定c角。以水平視線為基準，在其上、下對稱位置各設(shè)置一照準目標，水平線之上的稱為高點，之下的稱為低點。要求高、低點垂直角絕對值不小于3°，較差小于30ײ。正、倒鏡觀測高點和低點的水平角α高和α低。據(jù)上段的關(guān)系式，有： 顧及： 和 兩式左、右對應(yīng)相加或相減，整理后可得： 若對高、低點各觀測n測回，則有： 規(guī)范規(guī)定：對于J1和J2級經(jīng)緯儀，i、 c的絕對值都應(yīng)分別小于10ײ和15ײ。 三、 經(jīng)緯儀的垂直軸傾斜誤差 1、垂直軸傾斜誤差及其對水平方向觀測值的影響在滿足“視準軸⊥水平軸、水平軸⊥垂直軸”的情況下，如果儀器沒有嚴格整平，將使垂直軸偏離鉛垂線一個微小角度，這個小角就是垂直軸（豎軸）傾斜誤差，用v表示。如果垂直軸位于鉛垂線上，則旋轉(zhuǎn)儀器照準部時水平軸畫出的是一個水平面，如下圖中的HN1H׳N；如果垂直軸傾斜了一個小角 v，則旋轉(zhuǎn)照準部時水平軸畫出的是一個傾斜面，該平面相對于水平面也傾斜了相同的小角v ，如下圖中的H1N1H1׳N 。這兩個旋轉(zhuǎn)平面相交，交線為N1N。 垂直軸傾斜必然引起水平軸傾斜，其傾斜角用iv表示。在照準部旋轉(zhuǎn)的過程中， iv是不斷變化的。當水平軸、垂直軸和鉛垂線三者共面時（圖中H1OH׳1位置)， iv最大，等于垂直軸的傾斜角v ；從該位置開始，照準部再旋轉(zhuǎn)90°時，水平軸將重合在兩個面的交線處（圖中N1ON位置) ，水平軸處于水平位置， iv =0。垂直軸傾斜對水平方向觀測值的影響（Δv），是通過水平軸的傾斜來體現(xiàn)的。由上一小節(jié)知，當水平軸傾斜iv時，水平方向觀測值所受的影響為：Δv＝ iv ·tg α （α為觀測方向的垂直角）由于iv是變量，因此Δv也是變量。 可以證明，iv與v的關(guān)系式為： [利用了球面三角正弦定理： ] 式中， β 是指水平軸從其最大傾斜位置順轉(zhuǎn)至照準目標位置時所轉(zhuǎn)過的角度（同一方向盤左盤右相等），一般難以度量。因此，垂直軸傾斜誤差v對水平方向觀測值的影響為： 因v、 β未知，故該式僅供理論分析。 2、削減垂直軸傾斜誤差影響的措施在不重新整平儀器的情況下，垂直軸傾斜的大小和方向不會因照準部的轉(zhuǎn)動而改變。因此，盤左、盤右觀測時因垂直軸傾斜所引起的水平方向觀測誤差相同，無法通過取平均值來消除，只能采取以下措施削減其影響：（1）認真檢校照準部水準管，仔細整平，以盡量減 小垂直軸的傾斜角值; （2）測回間重新整平儀器，使各測回的v為偶然值; （3）對水平方向觀測值施加垂直軸傾斜改正數(shù)。 3、垂直軸傾斜改正數(shù)的計算因v、β未知，故不能直接按前述理論公式直接計算垂直軸傾斜改正數(shù)。通常只能先根據(jù)水準器氣泡偏離中央的格數(shù)計算出水平軸的傾斜量iv ，然后按 iv ·tg α計算Δv 。 在儀器檢校合格的情況下，垂直軸傾斜時，照準部水準管的氣泡必然不居中（反之亦然）。水準管軸的傾斜角與水平軸的傾斜角相等（二者平行）。假設(shè)照準某目標時，水準器氣泡偏離其中心的格數(shù)為n。設(shè)水準器的格值為τ，則有： iv ＝ n ·τ ； Δv＝ iv ·tg α ＝ n ·τ·tg α 當水準器格值已知時，測定氣泡偏離中心的格數(shù)n成為關(guān)鍵。不同類型的儀器，水準器管面的刻劃注記形式將不同，測定氣泡偏離中心格數(shù)n的方法也有所不同。 水準器管面的刻劃注記形式一般有以下幾種形式：（1）數(shù)字注記是從一端開始向另一端增加，零刻劃線靠近垂直度盤一端，中間部分無注記，如下圖a。（2）數(shù)字注記從中心向兩端增加，中央位置注記0，如下圖b。（3）管面沒有數(shù)字注記，如下圖c。在這種情況下，需在水準器管面的一側(cè)粘貼寫有數(shù)字注記的紙條，功能類似于第一種形式。 測定水準器氣泡偏離中央格數(shù)的方法：（1）第一種注記形式盤左照準觀測目標。設(shè)氣泡左端讀數(shù)（即氣泡左邊沿對應(yīng)的刻度數(shù)）為“左”，右端讀數(shù)為“右”，水準器管面刻劃的中央位置讀數(shù)為m，則盤左時氣泡偏離中央的格數(shù)nL為： 同樣，盤右時氣泡偏離中央的格數(shù)nR為： 取盤左、盤右氣泡偏離中央格數(shù)的平均數(shù)： 由此可見，實測時可以不考慮氣泡中央的注記數(shù)字。 （2）第二種注記形式盤左、盤右氣泡偏離中央的格數(shù)分別為： 和 平均數(shù)： §3－5 水平角觀測中的主要誤差和操作的基本規(guī)則 一、外界條件的影響 1、大氣層密度的變化和大氣透明度對目標成像質(zhì)量的影響 1）大氣層密度的變化對目標成像穩(wěn)定性的影響大氣密度分布和溫度分布不均勻，在垂直方向和水平方向都存在對流運動，成像會抖動。 2）大氣透明度對目標成像清晰的影響成像不夠清晰會影響照準精度。 綜合1）、2）：晴天日出后1～2小時以及日落前2～3小時較佳。 2、水平折光的影響光線通過密度不均勻的大氣時，路徑為曲線，向密度大的一方彎曲（即光徑凸向密度小的一側(cè)）。（圖a）白天，地物（建筑物、砂石、電桿、樹干等）吸熱、散熱快，氣溫高，密度小；水面上方則與之相反。晚上的折光情況跟白天相反。 （圖b）障礙物越靠近測站，水平折光就越嚴重。兩端影響不相同。 （圖c） 結(jié)論：視線應(yīng)離開障礙物一定距離，選擇有利氣象條件。 3、照準目標的相位差在太陽的照射下，照準目標有陰面和陽面之分。背景不同，觀測面也不同。上、午陰、陽面會變化。結(jié)論：上、下午對稱觀測，或采用“微相位照準圓筒”。 4、溫度變化對視準軸的影響太陽直射儀器時，各部分受熱不均而產(chǎn)生變形。必須打傘。即使沒有太陽直射，但空氣溫度變化會使視準軸位置產(chǎn)生微小變動，影響照準精度。在某個時間段，氣溫變化與時間近似成正比，即氣溫對視準軸的影響近似于均勻變化。 結(jié)論：上、下半測回觀測順序相反，可減小該項影響。 二、儀器誤差的影響 1、水平度盤位移的影響轉(zhuǎn)動照準部時，旋轉(zhuǎn)軸（豎軸）與軸套內(nèi)面的摩擦力會帶動水平度盤產(chǎn)生微小變動。順轉(zhuǎn)照準部時，度盤的同向微小變動將使讀數(shù)變 。逆轉(zhuǎn)照準部時則相反。結(jié)論—— 1）在半測回中按同一方向轉(zhuǎn)動照準部，則各目標觀測值所受影響的符號相同，相減后可部分抵消； 2）上、下半測回分別順轉(zhuǎn)、逆轉(zhuǎn)照準部，取盤左、盤右平均值可有效抵消該項誤差影響。 2、照準部旋轉(zhuǎn)不正確的影響如果照準部垂直軸與軸套之間的間隙過小，則照準部轉(zhuǎn)動時會過緊；間隙過大，則照準部轉(zhuǎn)動時垂直軸在軸套中會發(fā)生歪斜或平移。此即“照準部旋轉(zhuǎn)不正確”。照準部旋轉(zhuǎn)不正確會使照準部偏心，從而產(chǎn)生照準和讀數(shù)誤差。消除該項影響的途徑是——采用重合法讀數(shù)，即盤左、盤右對徑讀數(shù)，然后取平均。 3、照準部水平微動螺旋作用不正確的影響旋進水平微動螺旋時，是靠螺桿的壓力推動照準部；旋出微動螺旋時，則是靠反作用彈簧的彈力頂動照準部。由于各種原因，彈簧彈力會變?nèi)酰瑥亩�使照準部的轉(zhuǎn)動與水平微動螺旋的“旋出”動作不完全協(xié)調(diào)、一致，即照準部的轉(zhuǎn)動可能滯后于微動螺旋的“旋出” 。這種現(xiàn)象必然會引起觀測誤差。 削減該項影響的措施—— 最后精確照準每個觀測方向時，必須是旋進微動螺旋（與彈力作用相反的方向），同時要求盡量使用水平微動螺旋的中間部分。 三、照準和讀數(shù)誤差的影響 1、照準誤差因成像跳動、大氣透明度差、背景不好等原因，照準目標時會產(chǎn)生偏差（未照準目標中心）；目標不豎直、照準部位不正確以及作業(yè)員工作態(tài)度不認真等，也會導(dǎo)致照準誤差，甚至?xí)�出現(xiàn)照準錯誤。 2、讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差主要表現(xiàn)為“接合誤差”，即度盤對徑分劃線上下接合不準確所產(chǎn)生的誤差。實驗研究證明：J1和 J2型經(jīng)緯儀度盤對徑分劃接合一次的中誤差分別為±0.3"和± 1"。 解決辦法—— 1）選擇有利的氣象條件進行觀測； 2）認真、仔細照準； 3）照準目標后，轉(zhuǎn)動測微輪（測微鼓）接合讀數(shù)兩次（第二次只讀秒數(shù)），然后取平均。（蘇光J2儀器）兩次讀數(shù)的較差限值：J1經(jīng)緯儀為± 1" ，J2經(jīng)緯儀為± 3" 。 以J2為例，一次接合中誤差為1" ，兩次接合較差中誤差為 取2倍中誤差為其限值（2.83 " ≈ 3 " ）。 四、精密測角的基本原則觀測應(yīng)在較佳氣象條件下或有利觀測時間進行，如陰天或晴天日出后1～2h、日落前2～3h。一測回中不得重新調(diào)焦，以免引起視準軸變動（對光筒隙動）。 [此項較難，精度要求較低時可適當放寬] 各測回起始方向應(yīng)均勻地分配在水平度盤的不同位置上，以消除或減弱度盤分劃誤差的影響。必須正、倒鏡觀測，以削減視準軸誤差、水平軸傾斜、度盤偏心及照準部偏心等影響。上、下半測回照準目標的次序應(yīng)相反，以消除或減弱與時間成比例、均勻變化的誤差影響，如溫度變化或腳架扭轉(zhuǎn)等。每半測回開測前，最好按預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)照準部1～2周，以減弱照準部轉(zhuǎn)動引起的水平度盤位移的影響。使用水平微動螺旋照準目標時，最后旋轉(zhuǎn)方向均應(yīng)為旋進。一測回內(nèi)不得重新整平儀器。若觀測過程中發(fā)現(xiàn)水準管氣泡偏離中央位置，可采取以下措施：1）偏離嚴重時，該測回作廢，整平后重測；2）記錄水準氣泡偏離中央的格數(shù)，然后加改正數(shù)；3）偏離程度較輕時，在該測回結(jié)束后重新整平。 §3－6方向觀測法一、觀測與記錄方法 1、方向觀測法的概念方向觀測法：在每一測回的上、下半測回中，從起始方向（又稱零方向）開始，順次觀測完其它方向之后，再觀測一次零方向。任意兩個方向觀測值相減可得到相應(yīng)的水平角度值。零方向應(yīng)選擇邊長適中、通視良好、成像清晰穩(wěn)定的觀測方向。方向觀測法又稱全圓法或全圓方向觀測法，當觀測的方向數(shù)超過三個時用之。方向數(shù)等于3時，既可用方向觀測法，也可用測回法。（測回法在《地形測量》中已學(xué)過）�！兑�(guī)范》規(guī)定：方向觀測法主要用于三、四等水平角觀測。進行二等水平角觀測時，若觀測方向數(shù)少于7個，也可采用此法；若方向數(shù)超過7個，則應(yīng)分組進行觀測。 2、方向觀測法的特點和觀測順序 1）特點：在每一個半測回中，均需進行“歸零觀測”。 2）觀測順序以觀測n個方向、1為起始方向為例，觀測順序為： 上半測回（盤左）：瞄準起始方向1，按規(guī)范規(guī)定的位置配置好度盤和測微器，順轉(zhuǎn)照準部1～2周后精確測1（精確照準1，重合對徑分劃線2次讀數(shù)）； 然后順轉(zhuǎn)測2、順轉(zhuǎn)測3……順轉(zhuǎn)測n、順轉(zhuǎn)測1。 下半測回（盤右）：逆轉(zhuǎn)照準部1～2周后精確測1； 逆轉(zhuǎn)測n、逆轉(zhuǎn)測(n-1) ……逆轉(zhuǎn)測2、逆轉(zhuǎn)測1。 3）測回數(shù)和觀測度盤表為了削減偶然誤差對水平角觀測結(jié)果的影響，提高測角精度，需要觀測多個測回。測回數(shù)與控制網(wǎng)的等級和所用儀器類型有關(guān)，見下表： 表中黑色數(shù)字為《國家三角測量規(guī)范》的規(guī)定值�！冻鞘袦y量規(guī)范》和《工程測量規(guī)范》規(guī)定，平均邊長較短（小于規(guī)定值）時，測回數(shù)可按表中的紅色數(shù)字執(zhí)行。為了減小度盤和測微盤分劃誤差的影響，各測回起始方向需配置在不同的度盤位置。各測回零方向度盤位置按下式計算： J07、J1 型儀器： J2型儀器：式中：m—測回數(shù)； j—測回序號（j =1，2，3，…，m）。按上式計算得到的各測回零方向觀測度盤表如下(J07和J1相應(yīng)欄中的g代表“格”）： 3、方向觀測法的記錄方向觀測法記錄的特點及要求 1）秒數(shù)須讀兩次，然后進行相應(yīng)處理（J07、J1相加；J2取平均）。 2）記錄順序：盤左自上而下，盤右自下而上。 3) 需計算“歸零差”：半測回中零方向兩次觀測讀數(shù)之差。須小于允許值（如6"和8"） 4）需計算各方向的盤左、盤右觀測平均值和兩倍照準差（2C）： 平均值＝（左＋右±180o）/2 （大數(shù)以盤左觀測值為準） 2C＝左±180o －右 （絕對值須小于規(guī)定值：J1—20″， J2—30″）起始方向需再次取平均（每個半測回都觀測了兩次）計算歸零方向值：分別用各方向的盤左、盤右平均值減去起始方向最終的左、右平均值。對同一方向各測回歸零方向值需取平均。（此項也適用于測回法）觀測數(shù)據(jù)必須用鉛筆直接記錄，不許謄寫，更不許涂改。方向觀測法記錄示例—— 4、觀測成果取舍與重測原則 1）凡超出規(guī)范規(guī)定限差的結(jié)果，均應(yīng)進行重測。重測應(yīng)在基本測回完成并對成果綜合分析后再進行。方向觀測法的各項限差要求與所用儀器有關(guān)，詳見下表： 2）2C較差或各測回較差超限時，應(yīng)重測超限方向并聯(lián)測零方向。 因測回較差超限而需要重測時，除明顯孤值（當某一測回秒值與其它測回秒值相差較大，測回互差超限，而其它各測回秒值很接近，舍去此測回后，其它各測回的互差均合限，在該測回觀測值就是孤值）外，原則上應(yīng)重測觀測結(jié)果中“最大值”和“最小值”所對應(yīng)的測回。孤值舉例： “一大一小” 3）零方向的2C較差或下半測回的歸零差超限，該測回應(yīng)整個重測；一測回中，重測方向數(shù)超過所測方向總數(shù)的1/3時(包括觀測三個方向有一個方向重測)，該測回也應(yīng)整個重測。 4）在一個測站上重測的方向測回數(shù)不得超過該測站方向測回總數(shù)[等于(n-1)m， m為基本測回數(shù)， n為測站上的觀測方向總數(shù)]的1/3，否則整站重測。重測方向測回數(shù)的計算方法—— 在基本測回觀測結(jié)果中，重測一個方向算作一個重測方向測回；因零方向超限而全測回重測，算作（n-1）個重測方向測回；因?qū)﹀e度盤、瞄錯方向、讀錯記錯、碰動儀器、氣泡偏離過大、上半測回歸零差超限以及其它原因未測完的測回都可以立即重測，不計重測方向測回數(shù)，只需在備注欄內(nèi)注明即可。 5）重測結(jié)果應(yīng)記入手簿，并注明重測；超限的原基本測回數(shù)據(jù)應(yīng)用鉛筆劃杠作廢。符合限差要求的重測結(jié)果作為該方向該測回的觀測結(jié)果，不能與原基本測回結(jié)果取中數(shù)。 二、測站限差 1、限差的定義與作用根據(jù)誤差理論分析和實驗驗證，對觀測結(jié)果之間的差異大小所作的規(guī)定界限值，即較差允許值，稱為限差。限差是決定觀測成果取舍的依據(jù)。在限差以內(nèi)的結(jié)果，認為合格；超過限差的成果，則不合格，應(yīng)舍去并重測。方向觀測法的各項限差在上段中已介紹，請同學(xué)們牢記。 三、測站平差測站平差的目的：計算各觀測方向的測站平差值（最可靠的方向值）；評定測站觀測精度。 1、計算各觀測方向的測站平差值利用間接平差知識（確定未知數(shù)、列誤差方程式、組成并解算法方程）可以證明: 觀測方向的測站平差值等于其各測回觀測值的算術(shù)平均值，即 若有重測，須用重測觀測值參與計算。 2、測站觀測精度評定 （近似評定。嚴格評定工作須在平差計算中完成）設(shè)對n個方向觀測m個測回，則一測回方向觀測中誤差為： 式中，測站平差值（m測回方向值的中數(shù)）的中誤差為： 上述精度評定公式的證明如下—— 對某觀測方向i共觀測了m測回。設(shè)每一測回觀測值的改正數(shù)為δj，則根據(jù)“彼得公式”可得 i 方向一測回觀測的平均誤差： (j=1，2，…，m; i=1，2，…，n) 因δ未知，故通常用觀測值或然誤差v（觀測值－平均值）代替改正數(shù)δ。 取n個方向每測回觀測平均誤差的平均值，得： 根據(jù)中誤差與平均誤差的關(guān)系 有： 測站平差計算是在固定表格——“水平方向觀測記簿”上進行的，.該表是用J1型儀器觀測三等網(wǎng)時一個測站的記錄。下面對照表3-7介紹測站平差的工作步驟。 （1）從觀測手簿中抄取所有觀測方向的各測回觀測值（取至0.1″），記入表格中。超限的基本測回觀測結(jié)果（表中括號內(nèi)的數(shù)字）也抄入相應(yīng)位置，但不采用。（2）計算各方向的測站平差值（表中底行“中數(shù)”一欄）。（3）計算各方向平差值與各測回觀測值之差，記入“v”欄內(nèi)。（4）計算各方向v值的絕對值之和 （5）求出所有方向的（6） （7） （8）XF2紅軟基地