上面已经提及,对垂直度盘而言,强制性地使望远镜水平视线的读数为0,是仪器生产与安装过程中一件很困难的事情。也就是说,假定望远镜视准轴水平,而且垂直度盘水准管气泡居中时,度盘的指标线并没有对准相应的常数(0°、90°、270°),而是比该常数增大或减小了一个角值,这个角值就是我们在垂直角测量时经常碰到的一个名词——指标差,如图4-30所示的x。
可见,无论垂直度盘水准管的气泡居不居中,指标差都在那里。只不过如果气泡不居中的话,指标差会大很多。与水准测量相比较,这个指标差就相当于水准仪中的i角。
图4-30 垂直度盘指标差x
垂直度盘指标差x本身有正有负,为了确定指标差的符号,参照本项目开头对角度的定义,可规定:垂直度盘指标差是铅垂线与指标线的夹角。即当指标线偏移方向与垂直度盘注记方向一致时,x取正,反之x取负。图4-30所示的垂直度盘指标差x为正。
由于垂直度盘的刻度注记方式不同,故按垂直度盘示数计算垂直角的公式也各不相同,但它们的计算原理是相同的。现以天顶距式注记的垂直度盘为例,详细说明垂直角和指标差的计算方法。
如图4-31所示盘左位置,尽管垂直度盘水准器气泡已居中,但由于垂直度盘指标差x的存在,当视准轴水平时,指标线的示数为90°+x,当望远镜带动垂直度盘慢慢转动瞄准目标方向时,指标线的示数也从90°+x慢慢变化为L。显然有
类似,盘右位置也存在相同的指标差x,操作仪器时其指标线读数从270°+x变化为R,有
图4-31 垂直角与指标差的计算(天顶距式)
式(4-11)与式(4-12)相加除2,得
从式(4-13)可以看出,取盘左、盘右所测垂直角的平均值,可以消除指标差的影响。因此,在实际工作中,垂直度盘指标差本身的大小对测量的结果并无影响,可以通过盘左盘右的测值给予抵消。不过,如果指标差太大会不方便计算,因此其大小还是应该得到控制。
式(4-11)与式(4-12)相减,可以算得(www.xing528.com)
这便是通过仪器盘左、盘右读数计算指标差的公式。
野外观测时,如果用人工记录、计算,则按式(4-13)计算垂直角比较麻烦,可先按式(4-14)计算指标差,再按式(4-11)计算垂直角。即
对于如图4-29(b)所示以高度角注记的垂直度盘,可以类似推导出以下计算公式:
盘左:
盘右:
综合:
得到以下实用公式:
可见,不论是天顶式注记还是高度角式注记,只要是顺时针注记,都可用τ=(τ左+τ右)/2,x=(τ右-τ左)/2这两个通用公式计算垂直角和指标差。对于逆时针注记的垂直度盘,则按同样方法可推证出相同公式:
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。