偏心觀測與歸心改正

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1、§3.7偏心觀測與歸心改正三角點的點位以標石的標志中心（一般習慣稱標石中心）為準，也就是說，三角點的坐標與三角點之間的方向和邊長都是以三角點的標石中心為依據(jù)的，因此，在觀測時要求儀器中心、照準圓筒中心與標石中心位于同一垂線上，即所謂“三心”一致。將儀器安置在三腳架上進行觀測時，經(jīng)過垂球或對中器的對中可以使儀器中心和標石中心在同一垂線上，如經(jīng)緯儀安置在覘標內(nèi)架的觀測臺上（也稱儀器臺）進行觀測，則必須先將標石中心沿垂線投影到觀測臺上，然后再將儀器安置在標石中心在觀測臺上的投影點上，使儀器中心和標石中心在同一垂線上，但實際上往往不能嚴格做到。有時標石中心在觀測

2、臺上的投影點落在觀測臺的邊緣，甚至落在觀測臺的外面，這時為了儀器的穩(wěn)定和觀測的安全，仍將儀器安置在觀測臺的中央進行觀測，也就是儀器中心偏離了通過標石中心的垂線；有時為了觀測的需要，如覘標的櫓柱擋住了某個照準方向，儀器也必須偏離通過標石中心的垂線進行觀測，這種偏離稱為測站偏心。為了將偏心觀測的成果歸算到測站的標石中心，必須加測站點歸心改正數(shù)。造標埋石時，雖然盡量將照準圓筒中心和標石中心安置在同一垂線上，但由于觀測與造埋工作要相隔一段時間，會受到風雨、陽光等外界因素的影響以及覘標櫓柱腳的不均勻下沉等原因，使照準圓筒中心偏離了標石中心，這種偏離稱為照準點偏心。

3、將偏心觀測的成果歸算到照準點的標石中心，必須加照準點歸心改正數(shù)。3.7.1測站點偏心及測站點歸心改正數(shù)計算在圖3-42中，為三角點的標石中心，為儀器中心,為照準點圓筒中心在同一水平面上的投影。測站上應有正確觀測方向為,由于測站點的偏心，即儀器中心偏離了標石中心,因此，實際的觀測方向為。由圖3-42可知，實際觀測方向值和應有的正確方向值之間差一個小角，實際上就是測站點歸心改正數(shù)，求出改正數(shù)值后，即可求得應有的正確方向值，即圖3-42圖3-4310測站點歸心改正數(shù)的計算公式，可由圖3-42中的三角形解得，圖中和分別為測站偏心距和測站偏心角，統(tǒng)稱為測站歸心元素

4、。測站偏心角定義為：以儀器中心為頂點，由測站偏心距起始順時針旋轉到測站零方向的一個角度。由三角形按正弦定理可得式中，為測站點至照準點間的距離，當為小角時，上式可寫為必須指出，若測站有偏心，則測站上所有觀測方向值都要加測站歸心改正數(shù)。顯然，各方向與零方向之間的夾角是不一樣的（對于零方向而言=0o00′），各方向的距離也不一樣，如圖3-43所示。所以，雖然測站元素和相同，但各方向的測站歸心改正數(shù)是不相等的，若（）所在的象限不同，則改正數(shù)的正負號也不同。測站歸心改正數(shù)的計算公式可寫成一般形式（3-7-1）3.7.2照準點偏心及照準點歸心改正數(shù)計算在圖3-44中

5、，為測站點的標石中心，照準圓筒中心偏離標石中心，顯然，由此而引起的照準點歸心改正數(shù)為。照準點歸心改正數(shù)可由三角形按正弦定理解得式中，分別為照準點的偏心距和偏心角，統(tǒng)稱為照準點歸心元素，偏心角定義為：以照準圓筒中心為頂點，由偏心距起始順時針旋轉到照準點的零方向的夾角,為照準點的零方向順轉至改正方向間的夾角。由于為小角，所以上式可寫為計算不同方向的照準點歸心改正數(shù)時，應根據(jù)不同照準點上的和，如圖3-4510所示。圖3-44圖3-45照準點歸心改正數(shù)的計算公式可寫成下列一般形式（3-7-2）圖3-46如測站點有測站點偏心，照準點有照準點偏心，則觀測方向應加的總

6、改正數(shù)為（）。如圖3-46所示，即觀測方向加了測站歸心改正數(shù)后，成方向，再加照準點歸心改正數(shù)后，就將方向化歸為應有的正確方向，即通過測站點標石中心和照準點標石中心的正確方向。按（3-7-1）式和（3-7-2）式計算歸心改正數(shù)時，和的正負號取決于和的正負號：當時，或為負值；當時，或為正值。計算測站歸心改正數(shù)時，用觀測站的測站歸心元素和方向值；計算照準點歸心改正數(shù)時，用各照準點上的照準點歸心元素和方向值。計算時必須注意測站點歸心元素照準點歸心元素和方向值的正確取用。在精密工程測量中，測角精度要求很高，但觀測邊長一般較短，因此，在觀測時特別要注意儀器和照準目標

7、的嚴格對中。在特種精密短邊工程測量中，一般采用專門特制的對中設備對儀器和照準目標實行強制對中。3.7.3歸心元素的測定方法10按（3-7-1）式和（3-7-2）式計算歸心改正數(shù)和時，必須知道歸心元素和，至于有關方向的值可以從觀測記簿中查取，距離：可以用未加歸心改正數(shù)的觀測值近似解得，也可以從三角網(wǎng)圖上量取。由于覘標在外界因素的影響下產(chǎn)生變形，使得照準點歸心元素和發(fā)生變化，所以國家規(guī)范規(guī)定測定照準點歸心元素的時間與對該點觀測的時間相隔不得超過3個月（對于三、四等三角測量），當對覘標的穩(wěn)定性發(fā)生懷疑時，還應隨時測定歸心元素。測定歸心元素的方法有圖解法、直接法

8、和解析法，其中以圖解法應用得最為廣泛。1.圖解法圖解法測定歸心元素的實質是將同一