图 2－35
当然，在进行水准测量时，必须选择坚实的地点安置仪器和转点，避免仪器和尺的下沉。 (二) 地球曲率和大气折光的误差 1. 地球曲率引起的误差 理论上水准测量应根据水准面来求出两点的高差(图2－36)，但视准轴是一直线，因此使读数中含有由地球曲率引起的误差p，p可以参照公式(1－5)写出： s2p?2R 式中s为视线长，R为地球的半径。 图 2－36 2. 大气折光引起的误差 水平视线经过密度不同的空气层被折射，一般情况下形成一向下弯曲的曲线，它与理论水平线所得读数之差，就是由大气折光引起的误差r(图2－36)。实验得出：大气折光误差比地球曲率误差要小，是地球曲率1K?7，故 误差的K倍，在一般大气情况下，S2S2r?K?2R14R (2－22) 所以水平视线在水准尺上的实际读数位于b?，它与按水准面得出的读数b之差，就是地球曲率和大气折光总的影响值f。 故 (2－23) 当前视后视距离相等时，这种误差在计算高差时可自行消除。但是离近地面的大气折光变化十分复杂，在同一测站的前视和后视距离上就可能不同，所以即使保持前视后视距离相等，大气折光误差也不能完全消除。由于f值与距离的平方成正比，所以限制视线的长可以使这种误差大为减小，此外使视线离地面尽可能高S2f?p?r?0.43R
些，也可减弱折光变化的影响。
(三) 气候的影响
除了上述各种误差来源外，气候的影响也给水准测量带来误差。如风吹、日晒、温度的变化和地面水分的蒸发等。所以观测时应注意气候带来的影响。为了防止日光曝晒，仪器应打伞保护。无风的阴天是最理想的观测天气。
第三章角度测量
1. 什么角水平角？用经纬仪照准同一竖直面内不同高度的两目标时，在水平度盘上的读数是否一样？ 水平角是指从空间一点出发的两个方向在水平面上的投影所夹的角度。
2. 经纬仪的构造有哪几个主要部分，它们各起什么作用？
(1) 对中整平装置 用以将度盘中心(即仪器中心)安置在过所测角度顶点的铅垂线上，并使度盘处于水平位置。
(2) 照准装置 要有一个望远镜以照准目标，即建立方向线。且望远镜可上下旋转形成一个铅垂面，以保证照准同一铅垂面上的不同目标时，其在水平面上的投影位置不变。它也可以水平旋转，以保证不在同一铅垂面上的目标，在水平面上有不同的投影位置。
(3) 读数装置 用以读取在照准某一方向时水平度盘和竖直度盘的读数。 经纬仪中目前最常用的是DJ6和DJ2级光学经纬仪。图3－2是DJ6级光学经纬仪的外貌，图3－3是DJ2级光学经纬仪的外貌。
(a) (b)
1－物镜；2－竖直度盘；3－竖盘指标水准管微动螺旋；4－圆水准器；5－照准部微动螺旋；6－照准部制动扳钮；7－水准管反光镜；8－竖盘指标水准管；9－度盘照明反光镜；10－测微轮；11－水平度盘；12－基座；13－望远镜调焦筒；4－目镜；15－读数显微镜目镜；16－照准部水准管；17－复测扳手；18－脚
螺旋；19－望远镜制动扳钮；20－望远镜微动螺旋；21－轴座固定螺旋。
图 3－2
(a) (b)
1－物镜；2－望远镜调焦筒；3－目镜；4－照准部水准管；5－照准部制动螺旋；6－粗瞄准器；7－测微轮；8－读数显微镜；9－度盘换象旋钮；10－水平度盘变换手轮；11－望远镜制动螺旋；12－望远镜微动螺旋；13－照准部微动螺旋；14－基座；15－脚螺旋；16－基座底板；17－竖盘照明反光镜；18－竖盘指标水准器观察镜；19－竖盘指标水准器微动螺旋；20－光学对中器；21－水平度盘照明反光镜；22－轴座固定螺
旋。 图 3－3
3. 经纬仪上有几对制动、微动螺旋？它们各起什么作用？如何正确使用它？
横轴与望远镜固连在一起，并且水平安置在两个支架上，望远镜可绕其上下转动。在一端的支架上有一个制动螺旋，当旋紧时，望远镜不能转动。另有一个微动螺旋，在制动螺旋旋紧的条件下，转动它可使望远镜作上下微动，以便于精确地照准目标。
望远镜连同照准部可绕竖轴在水平方向旋转；以照准不在同一铅垂面上的目标。照准部也有一对制动和微动螺旋，以控制其固定或作微小转动。
4. 说明测回法及全圆观测法测水平角的方法和步骤。
当所测的角度只有两个方向时，通常都用测回法观测。如图3－18所示，欲测
OA、OB两方向之间的水平角∠AOB时，在角顶O安置仪器，在A、B处设立观测标志。经过对中、整平以后，即可按下述步骤观测。
图 3－18
(一) 将复测扳手扳向上方。松开照准部及望远镜的制动螺旋。利用望远镜上的粗瞄器，以盘左(竖盘在望远镜视线方向的左侧时称盘左)粗略照准左方目标A。关紧照准部及望远镜的制动螺旋，再用微动螺旋精确照准目标，同时需要注意消除视差及尽可能照准目标的下部。对于细的目标，宜用单丝照准，使单丝平分目标像；而对于粗的目标，则宜用双丝照准，使目标像平分双丝，以提高照准
的精度。最后读取该方向上的读数a左。 (二) 松开照准部及望远镜的制动螺旋，顺时针方向转动照准部，粗略照准右方目标B。再关紧制动螺旋，用微动螺旋精确照准，并读取该方向上的水平度盘读数b左。盘左所得角值即为：?左?a左?b左。以上称为上半测回。 (三) 将望远镜纵转180°，改为盘右。重新照准右方目标B，并读取水平度盘读数b右。然后顺时针或逆时针方向转动照准部，照准左方目标A。读取水平度盘读数a右，则盘右所得角值?右?a右?b右。以上称为下半个测回。两个半测???右??左2回角值之差不超过规定限值时，取盘左盘右所得角值的平均值，即为一测回的角值。根据测角精度的要求，可以测多个测回而取其平均值，作为最后成果。观测结果应及时记入手簿，并进行计算，看是否满足精度要求。 当在一个测站上需观测多个方向时，宜采用这种方法，因为可以简化外业工作。它的直接观测结果是各个方向相对于起始方向的水平角值，也称为方向值。相邻方向的方向值之差，就是它的水平角值。 如图3－19所示，设在O点有OA、OB、OC、OD四个方向，其观测步骤为： 图 3－19 (一) 在O点安置仪器，对中、整平。 (二) 选择一个距离适中且影像清晰的方向作为起始方向，设为OA。 (三) 盘左照准A点，并安置水平度盘读数，使其稍大于0°，用测微器读取两次读数。 (四) 以顺时针方向依次照准B、C、D诸点。最后再照准A，称为归零。在每次照准时，都用测微器读取两次读数。以上称为上半测回。 (五) 倒转望远镜改为盘右，以逆时针方向依次照准A、D、C、B、A，每次照准时，也是用测微器读取两次读数。这称为下半测回，上下两个半测回构成一个测回。 (六) 如需观测多个测回时，为了消减度盘刻度不匀的误差，每个测回都要改变度盘的位置，即在照准起始方向时，改变度盘的安置读数。为使读数在圆周及测微器上均匀分布，如用DJ2级仪器作精密测角时，则各测回起始方向的安置读数依下式计算： ??180?1??i?1??10??i?1??600?R??i??nn?2? (3－1)
