当测站上的方向观测数≥3时，一般采用方向观测法。如图3.13所示，测站点为O，观测方向有A，B，C，D 4个。在O点安置仪器，在A，B，C，D这4个目标中选择一个标志十分清晰的点作为零方向。以A点为零方向时的一测回观测操作步骤如下：

图3.13　方向观测法观测水平角

（1）上半测回操作

盘左瞄准A点的照准标志，将水平度盘读数配置在0°左右（称A点方向为零方向），检查瞄准情况后读取水平度盘读数并记录。松开制动螺旋，顺时针（向观测者的右边）转动照准部，依次瞄准B，C，D点的照准标志进行观测，其观测顺序是A→B→C→D→A，最后返回到零方向A的操作称为上半测回归零，两次观测零方向A的读数之差称为上半测回归零差ΔL。《工程测量规范》规定，对于DJ6级经纬仪，半测回归零差不应大于18″。

（2）下半测回操作

纵转望远镜，盘右瞄准A点的照准标志，读数并记录，松开制动螺旋，逆时针（向观测者的左边）转动照准部，依次瞄准D，C，B，A点的照准标志进行观测，其观测顺序是A→D→C→B→A，最后返回到零方向A的操作称为下半测回归零，归零差为ΔR，至此，一测回观测操作完成。如需观测几个测回，各测回零方向应以180°/n为增量配置水平度盘读数。

（3）计算步骤

①计算2C值（又称两倍照准差）。理论上，相同方向的盘左、盘右观测值应相差180°，如果不是，其偏差值称2C，计算公式为

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式（3.2）中的“±”，盘右读数大于180°时取“-”号，盘右读数小于180°时取“+”号，下同，将计算结果填入表3.2中的第6栏。

②计算方向观测的平均值。

使用式（3.3）计算时，最后的平均读数为换算到盘左读数的平均值，也就是说，同一方向的盘右读数通过加或减180°后，应基本等于其盘左读数，将计算结果填入表3.2中的第7栏。

③计算归零后的方向观测值。先计算零方向两个方向值的平均值（见表3.2中括弧内的数值），再将各方向值的平均值均减去括弧内的零方向值的平均值，将计算结果填入表3.2中的第8栏。

④计算各测回归零后方向值的平均值。取各测回同一方向归零后方向值的平均值，将计算结果填入表3.2中的第9栏。

⑤计算各目标间的水平夹角。根据第9栏的各测回归零后方向值的平均值，可计算出任意两个方向间的水平夹角。

表3.2　水平角方向观测法手簿