豎直角測量

豎直角是通過儀器的豎直度盤（簡稱豎盤）來測定的。豎直度盤垂直固定在望遠鏡橫軸的一端，其中心在橫軸的中心上。當望遠鏡為了尋找目標，在豎直面內上下轉動時，豎盤與望遠鏡一起轉動。

基本介紹

• 中文名：豎直角測量
• 外文名：Vertical Angle measurement
• 學科：水利工程
• 釋義：通過儀器的豎直度盤來測定的
• 簡稱：豎盤
• 中心：在橫軸的中心上

豎直度盤的構造

豎直角是通過儀器的豎直度盤（簡稱豎盤）來測定的。豎直度盤垂直固定在望遠鏡橫軸的一端，其中心在橫軸的中心上。當望遠鏡為了尋找目標，在豎直面內上下轉動時，豎盤與望遠鏡一起轉動。豎直讀數指標安置在通過豎直度盤中心的鉛垂（或水平）位置上，與豎盤指標水準管固連在一起，它們不隨望遠鏡轉動而轉動。在每次讀數前，要轉動指標水準管微動螺旋，使氣泡居中，以使豎盤的指標線處於正確位置。

豎直度盤的註記形式很多，常見的為全圓式註記。註記方向又分順時針和逆時外兩種。

豎盤讀數與豎直角的關係

由於豎盤刻劃註記形式不同，瞄準目標後所讀取的豎盤讀數，需要經過計算，才能求得豎直角。現以順時針註記的度盤（圖1-21a）為例，說明其豎盤讀數與豎直角的關係。

圖1-21

當用盤左觀測某一目標時，讀得豎盤讀數為L，由圖1-22可知，其豎直角值

δ左=90°-L

倒轉望遠鏡，以盤右位置瞄準同一目標，讀得豎盤讀數為R，由圖1-23可求得豎直角

δ右=R-270°

從上例可以看出，豎盤讀數90°和270°換算為豎直角的一般規則；當視線水平時，不同類型儀器的豎盤讀數有的為0°或270°，有的為0°或180°。在測定豎直角時，瞄準目標並進行讀數，此讀數與視線水平時讀數之差，即為豎直角觀測值。至於哪一個讀數減去哪一個讀數？這要根據豎盤的註記而定。為此，在觀測豎直角之前，需要把望遠鏡放在大致水平位置，看一下指標線指在那一個整數。然後把望遠鏡慢慢往上轉動，看讀數增加還是減少，就可得出豎直角的計算公式：

（1）當望遠鏡視線向上轉動時，若豎盤讀數增加，則豎直角δ=瞄準目標時的讀數-視線水平時的讀數；

（2）當望遠鏡視線向上轉動時，若豎盤讀數減少，則豎直角δ=視線水平時的讀數-瞄準目標時的讀數。

上述規則對盤左、盤右皆適用。用上述公式算得之角值，如為正值表示豎直角為仰角；如為負值則為俯角。

對於一定類型的儀器，望遠鏡視線水平時的讀數總是固定的。所以進行豎直角觀測時，只須瞄準所測目標，然後讀取豎盤讀數，即可按公式算得豎直角之值，而無須讀取視線水平時的豎盤讀數。

圖1-22/1-23

豎盤指標差與豎直角的關係

在上面討論豎直角計算公式時，都認為視線水平時的堅盤讀數為90°的整倍數，即當望遠鏡視線水平且豎盤指標水準管氣泡居中時，豎盤指標線也應豎直（或水平），正好讀出90°與270°或0°與180°。但由於儀器構造上的原因及使用過程中的碰動，往往不能滿足此條件，使指標發生偏移，並不指向90°的整倍數，而比90°的整倍數稍大或略小一個角值，比差值稱為豎盤指標差，用, 表示。這樣，在測量豎直角時，讀數中就含有豎盤指標差，因而必須採用適當的方法，消除指標差的影響。

豎盤指標差對於同一台儀器在同一段時間內應是一個固定值，觀測中採用盤左、盤右的方法雖然消除了指標差的影響，但是由於觀測誤差的存在，使指標差發生變化，所以在計算時仍須算出該數值，以檢查觀測成果的精度。如果指標差的變化超過規範規定，就要重測。根據測量規範規定，J6級光學經緯儀豎盤指標差變化值應小於±25〞。

豎直角的觀測方法

1.將儀器安置在測站上，對中、整平，並量取儀器高。先以盤左位置瞄準目標，固定望遠鏡，然後轉動望遠鏡微動螺旋，使十字絲的中絲（橫絲）切目標於某位置（如為標尺，則讀出中絲在尺上的讀數；若照準的是覘標上的某個位置，則應量取該位置至地麵點的高度），這就是目標高，亦叫覘標高。

2.轉動指標水準管的微動螺旋，使水準管氣泡居中，然後讀取豎盤讀數，並將讀數記錄在手簿中。

3.倒轉望遠鏡，以盤右位置，瞄準目標的同一部位，與盤左時一樣，讀數並記錄。這樣就完成了一個測順的觀測。