浅谈导线坐标平差.doc

坐标导线测量及其近似平差计算的探讨众所周知,控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。建立平面控制的传统方法有三角测量和导线测量,其次是三角高程测量。三角高程测量主要用于地面起伏大,水准测量难以实施的的山区。虽然以上方法仍然是建立平面和高程控制的主要方法,但是,由于全站仪在生产上的广泛应用,使得测距工作极为简便、精确、迅速,而且不受地形条件的限制,所以在测量方法、平差计算等方面也发生了深刻变化。主要表现在:1、传统的三角控制网的外业工作主要是观测三角形的内角,只测一条或者两条边长作为起始边,原因是受地形限制,量边困难。传统的导线测量是用经纬仪测量水平角,用钢尺或测距仪测量边长,先进行角度闭合差和坐标增量闭合差的调整,再根据高级点的已知平面坐标求算各导线点的平面坐标,平面坐标确定后,用水准仪按等级要求测定各点的高程。随着现代测量仪器的更新与进步,特别是集测角、测距、记录、计算等功能为一体的全站型电子速测仪的应用,对传统的测量方案、方法起了变革作用。由于全站仪可直接测出点的三维坐标值,因此,平差计算就不同于传统导线测量那样,其时直接按坐标平差计算更为简便,高程的计算也可同时进行。下面以单一附合导线为例来说明坐标导线测量及平差计算方法。一、,必须对全站仪、脚架、棱镜基座进行检验和校正,以消除仪器的系统误差。(1)仪器安置在B点上,分别在后视点A和前视点2安置脚架棱镜,打开电源,输入气象改正值(温度、气压),设置棱镜常数,打开放样菜单,测站点B、后视点A的三维坐标(Xb,Yb,Zb)、(Xa,Ya,Za),并输入仪器高,将仪器照准后视棱镜并确认,返回测量模式。(2)输入前视棱镜高,照准前视镜测量2点的三维坐标,B点上的测量工作已经结束。通知A点持镜员将棱镜安置在3点上,测站点和前视点的脚架和基座不动,将全站仪和前视棱镜的上部旋转部分护换,检察水准管气泡是否据中,如果偏离量超过一格,必须重新整平。(3)打开电源,输入气象改正值(温度、气压),打开放样菜单,输入测站点2、后视点B的三维坐标(X2,Y2,Z2)、(Xb,Yb,Zb),并输入仪器高,将仪器照准后视棱镜并确认,返回测量模式。重新照准后视点B,输入B点镜高,返测B点坐标。(4)输入前视棱镜高,照准前视镜测量2点的三维坐标,2点上的测量工作已经结束。(5)按照1~4步骤继续向前测量,直至测出C点坐标,测量结束。从以上观测过程可以看出,导线测量中许多计算工作可由仪器内软件承担。由于全站仪可直接测出点的三维坐标值,因此,平差计算就不同于传统导线测量那样,其时直接按坐标平差计算更为简便,高程的计算也可同时进行。如图所示,由于存在测量误差,最后测得的C点坐标不等于C点的已知坐标。´,即导线全长闭合差ƒ。ƒ在三维坐标轴上的投影为三维坐标闭合差ƒx、ƒy、ƒz。显然ƒx=Xc´-Xcƒy=Yc´-Ycƒz=Zc´-Zc式中:Xc´、Yc´、Zc´——C点坐标观测值;Xc、Yc、Zc——C点已知坐标。导线全长闭合差:ƒ=√(ƒx2+ƒy2)导线全长相对闭合差:K=1/ΣD/ƒ式中D为导线边长,坐标导线测量计算表点号坐标观测值(m)边长(m)坐标改正值(mm)坐标平差值(m)xyzνxνyνzxyzA B 2