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导线测量

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全站仪导线测量原理

全站仪导线测量原理

全站仪导线测量原理一、全站仪导线测量的概述全站仪导线测量是一种广泛应用的测量技术，它通过全站仪进行高精度角度和距离测量，实现平面控制测量。

全站仪导线测量具有自动化程度高、精度稳定可靠、操作简便等优点，广泛应用于城市规划、建筑、交通、水利等领域。

二、全站仪导线测量的基本原理全站仪导线测量的基本原理是利用全站仪进行角度和距离的测量，通过数学计算得出测量点的平面坐标。

全站仪是一种集测距仪、电子经纬仪和计算机技术于一身的智能型测量仪器，它可以通过内部计算机系统自动进行数据采集和处理，大大提高了测量的精度和效率。

具体来说，全站仪导线测量的基本步骤如下：1.在测量区域布设控制点，通常选择地势较高、通视良好的位置。

2.在控制点上架设全站仪，对中整平，设置测站点和后视点，输入相关参数，如仪器高、棱镜高、气压等。

3.配置全站仪参数，包括坐标系统、投影参数、单位设置等，确保与实际工程要求一致。

4.对测量区域进行角度和距离测量，通过全站仪的望远镜和内置计算机系统进行数据自动记录和处理。

5.根据测量的角度和距离数据，通过数学计算得出测量点的平面坐标。

三、全站仪导线测量的实施步骤1.确定测量方案：根据工程要求和实际情况，确定测量范围、控制点布设方案、测量精度等。

2.准备工具和资料：准备全站仪、棱镜、脚架、记录本、测绳等工具，收集相关资料，如地形图、控制点资料等。

3.实地踏勘：对测量区域进行实地踏勘，了解地形地貌、建筑物等情况，以便更好地布设控制点和选择合适的测量方法。

4.控制点布设：根据测量方案和控制点布设要求，在测量区域内选择合适的位置布设控制点，并做好标记。

控制点应尽量均匀分布，方便后续测量和数据处理。

5.全站仪架设与校准：将全站仪安装在三脚架上，对中整平，然后进行校准。

校准包括对中器校准、水平器校准和误差校准等，以确保测量的精度和准确性。

6.角度和距离测量：根据实际情况选择合适的测量模式，如距离模式、角度模式或跟踪模式等。

导线测量的方法

导线测量的方法

导线测量的方法
1. 电桥法：通过比较两路电势的大小，确定未知电阻的值。

适用于较高的精度要求和电阻值较大的情况。

2. 比较法：将待测导线与已知导线相比较，通过观察电压表或电流表示数的差异确定待测导线的电阻值。

3. 望远镜法：利用望远镜对电阻线进行观察，通过细微的线形变化确定电阻值。

适用于较小的电阻线或者需要进行高精度测量时使用。

4. 滑动法：利用滑动触点在导线上测量电势差，确定导线电阻值。

它适用于测量导线长度较短，电阻值变化较大的情况下。

5. 均压法：将待测导线接到两个均分的电池中，再在导线两端接入电压表测量电势差，通过计算得到电阻值。

适用于电阻值较小或测量精度要求不高的情况。

《导线测量计算》课件

《导线测量计算》课件

数据校准
对测量设备进行校准，确保数据的准 确性。
数据整合
通过统计分析方法，检测并排除异常 值。
数据后处理
01
结果验证
对计算结果进行验
证，确保其准确性
02
和可靠性。
误差分析
分析测量和计算过 程中的误差来源， 提出改进措施。
04
报告编写
根据处理结果编写
03
报告，提供给相关
人员使用和参考。
数据归档
将处理后的数据归 档保存，方便后续
导线测量的应用场景
1 2
3
城市规划与建设
在城市规划和建设中，导线测量用于确定地物的位置和地形 图测绘。
土地调查
土地调查中需要精确测定地块的位置和面积，导线测量是一 种常用的方法。
交通工程
在道路、桥梁和隧道等交通工程建设中，导线测量用于确定 工程的位置和地形。
导线测量的基本原则
先整体后局部
先进行整体控制测量，确定控制点的大致位置，再进行局部的详细测量。
案例三：大型工程中的导线测量
总结词
在大型工程中，导线测量用于监测工程项目的施工进度和质量控制，确保工程的安全和 稳定。
详细描述
在大型工程项目中，导线测量是施工监测的重要手段之一。通过布设控制网和定期进行 导线测量，可以监测施工进度和质量控制，及时发现施工中的问题并采取相应的措施。 这对于确保工程的安全和稳定具有重要的意义。同时，导线测量还可以用于大型工程中
包括闭合导线公式、附合导线公式等 。
坐标计算方法
坐标计算方法概述
坐标计算方法是根据已知的起始 点坐标、转折角和边长等参数， 利用导线测量公式计算其他点坐
标的方法。
手工计算方法

5.1导线测量

5.1导线测量

§5-2
一、导线测量
导线测量
1、导线：测区内选定一系列控制点，标定后构成闭合
多边形或折线形。
2、导线点：构成导线的控制点。
3、导线转折角：导线点上的水平角。（左角、右角） 4、导线边长：相邻两导线点间的水平距离。
5、外业观测：所有导线转折角，并测量所有导线
边长，则导线点之间的相对位置得
以确定。
1536.86 837.54 B -107.27 -17.89 +30.91 -0.59 -13.00 -64.83 1429.59 772.71 1 +97.10 1411.70 869.81 2 +141.27 1442.61 1011.08 3 +116.42 1442.02 1127.50 4 +155.67 1429.02 1283.17 C D

辅 助 计 算
f 始 测 n 180 终
f 容 60 6
fx fy
f f x2 f y2
K
K容 1 2000
观测角
点 号 A B 205 36 48 1 2 290 40 54 （右角） °´"
改 正 数
˝
改正角 °´"
3、测角 经纬仪测导线的转折角: 附合导线测右角 闭合导线测内角。
4、联测
• 测区内有高级控制点时，应将导线与高级控制
点进行联系测量，简称联测。这样既可以使导
线计算时获得起算方向和坐标，又可使导线和
高级控制点连成一整体，检核导线观测成果。
A 2 4 D
B
3
C
• 附近无高级控制点时， 可用罗盘仪测定导线 2 起始边的磁方位角作 2 为起算方向，并假定 3 起始点的坐标为起算 1 1 坐标，建立独立控制 4 5 网系统。

导线测量

导线测量

导线坐标计算表
点 观测角 改正数 号 (°′″) (″)
α 距离
(°′ ″)
（m）
增量计算值
δx δy (m) (m)
改正后增量 Δy
Δx (m) (m)
坐标值
点
X
Y号
(m)
(m)
辅助计算：角度闭合差、导线全长闭合差、导线全长相对闭合差、 容许闭合差。
导线草图
（一）几个基本公式
1、坐标方位角(grid bearing)的推算
1
970300
484318 A1
A
XA=536.27m
A
1122224
2
1051706
2
YA=328.74m
1233006
4 1014624
4
3
3
1
（1）计算坐标增量闭合差：
f x x测 x理 x测
1
970300
f y y测 y理 y测
484318 A1
➢导线全长闭合差:
A
§1 基本知识
（3）支导线
从一个已知控 制点起，经过若干 个控制点，既不附 合到另一个已知控 制点，又不回到原 来的起始点的导线。
§1 基本知识
（4）导线网
若干条导线汇 合于一点或几个点 所构成的网状结构， 称为导线网。
导线网分为单 结点导线网、多结 点导线网、闭合环 导线网等多种形式。
§2 导线测量外业工作
增量。
1
Vxi
f
x
D
Di
Vyi
f
y
D
Di
xˆi x Vxi yˆi x Vyi
1
970300
484318 A1

导线测量

导线测量
3.3 当观测方向不多于3个时，可不归零。 3.4 三、四等导线的水平角观测，当测站只有两个方向时，应在观测 总测回中以奇数测回的度盘位置观测导线前进方向的左角，以偶数测回 的度盘位置观测导线前进方向的右角。左右角的测回数为总测回数的一 半。但在观测右角时，应以左角起始方位角为准变换度盘位置，也可用 起始方向的度盘位置加上左角的概值在前进方向配置度盘。
S----经气象及加、乘常数等改正的斜距（m）； h----仪器的发射中心与棱镜的反射中心之间的高差（m）。 （2）导线网水平角观测的测角中误差，应按
m
1 N
*
ff

n

式中：fβ----导线环的角度闭合差或附合导线的方位角闭合差（″）； n----计算fβ时的相应测站数； N----闭合环及附合导线的总数。
2 任意一边的实际测距中误差：mDi
1 Pi
式中：mDi----第i边的实际测距中误差（mm）；
Pi----第i边距离测量的先验权；
3 当网中边长相差不大时，可按下式计算网的平均测距中误差。
网的平均测距中误差： mDi
dd
2n
式中：mDi----平均测距中误差（mm）；
中铁七局集团武汉工程有限公司测绘分公司
3.1.1测回法观测步骤
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勇于跨越 追求卓越
步骤： （1）盘左瞄准左边A，配置度盘，读取并记录水平角读数αOA及距离OA； （2）顺时针旋转瞄准右边B，读取并记录水平角读数αOB及距离OB；
则上半测回角值:β= αOB-αOA。 （3）转动仪器，用盘右瞄准右边B，读取并记录水平角读数αOB1及距离OB1； （4）逆时针转动仪器瞄准左边A，读取并记录水平角读数αOA1及距离OA1；

导线测量


ˆ V i i
1
§6-3 导线测量 • 四、闭合导线坐标计算
4．坐标增量闭合差的计算与调整 （1）计算坐标增量闭合差：
f x x 测 x 理 x 测 f y y 测 y 理 y 测
导线全长闭合差:
f
f x2 f y2
1
§6-5 交会定点
推导： X X D cos X D cos( ) p A AP AP A AP AB
D AP
sin D AB 则sin( )
sin (cos AB cos sin AB sin ) X P X A DAB sin cos sin cos sin (cos AB cos sin AB sin ) /(sin sin ) X A DAB (sin cos sin cos ) /(sin sin ) D cos ABctg DAB sin AB X A AB ctg ctg ( X X A )ctg (YB YA ) X Actg X B ctg (YB YA ) XA B ctg ctg ctg ctg
1
S12
2 S23
2
3
S34
(XC,YC)
(XB,YB)
观测数据：连接角B 、C ； 导线转折角1, 2, 3 ,4 ； 导线各边长SB1，S12，……，S4C。
1
§6-3 导线测量
• 一、导线测量的布设形式
3.支导线 支导线的点数不宜超过2个，仅作补点使用。
A、B为已知边，点1、2为新建支导线点。
1
§6-3 导线测量

控制测量—导线测量闭合导线(工程测量)


261.87 50.04 166.47 129.26
655.21 419.53 307.99 500.00
154.23 204.27 370.74 500.00
3
4 5 1
2
3352400
2
∑ 5400050 50 5400000
1137.80 0.30 0.09 0
0
辅 f (n 2)180
辅 助 计 算
点 号
观测角 改正 （左角） 数
改正角
坐标 方位角
距离 增量计算值 改正后增量 m ∆x/m ∆y/m ∆x/m ∆y/m
坐标值 x/m y/m
点 号
12
3 4=2+3
5
6
7
8
9 10 11 12 13
1
500.00 500.00 1
2 1082718 1010827083352400 201.60183.30 83.92 183.35 83.90 683.35 416.10 2
前提：fβ≤fβ允 角度观测符合要求 角度闭合差的调整 分配原则：相反符号，平均分配。 角度闭合差改正数：vi=-fβ/n 改正后的角值应为（n-2）180º
（3）根据改正后的角值和已知方位角推算导线边的 坐标方位角值
β为左角取正号， β为右角取负号。
（4）坐标增量计算
x S cos y S sin
坐标增量闭合差的计算及分配
坐标增量闭合差:
fx x测
fy y测
坐标增量闭合差的限差：
导线全长闭合差 导线全长相对闭合差
fD fx2 fy2 k fs 1
S S fS
图根导线全长相对闭合差 K≤k允=1/2000。

第五章导线测量


n 1
mT m 4
控制测量技术
福建信息职业技术学院
5
2．方位附合导线终点位置误差
对于“等边直伸”的方位符合导线， Ti=0,D1=D2=…=Dn。此时终点纵向、横向 位置误差公式：
mt mu
m
2 D
n

m

2 L2
2
D
nn

1n
12

2

控制测量技术
福建信息职业技术学院
11
关于单一导线点位误差的讨论：
（1）导线直伸时，纵向中误差由测距误差引起，横 向中误差由测角误差引起。
（2）在不考虑起始数据误差影响的情况下，单导线 最弱点位置中误差与导线的总长度L、导线边长D及 导线点数n有关。当平均边长一定时，导线的点位 中误差与L近似成正比；而当L一定时，点位中误差 与√n近似成正比。
福建信息职业技术学院

10
关于单一导线方位角中误差的讨论：
（1）在不考虑起始数据误差情况下，导线推算边方 位角中误差与 √n 成正比，而与导线形状关系不大。 为了保证导线边方位角精度，应当限制导线转折角 数目。在导线长度一定时，适当加长导线边，可以 减少转折角个数。
（2）在导线边数目相同时，以上所述4种导线：支导 线、方位附合导线、坐标附合导线、方位坐标附合 导线，它们的最弱边方位角中误差之比是4 ：2 ： 2.3 ：1。
mT m
n1 16
控制测量技术
福建信息职业技术学院
7
4．方位和坐标附合导线中点位置误差
对于两端均有方位角和坐标控制点的等边直伸附合 导线，最弱点位于导线中点。 方位和坐标附合导线中点（最弱点）位置误差：

第8章 导线测量


的点依相邻次序连成折线，并测量各线段的边长
和转折角，再根据起始数据确定各点平面位置的
测量方法。
14
2021年8月10日星期二
导线的布设形式与等级
导线的布设形式： 单导线的布设
附合导线、闭合导线、支导线。
两个连接角
B
1
3
C
附合导线 一个连接角
2 A
D
不测连接角
2 1
B
闭合导线
起始边不在 A
B 3
起始边在闭 A
2
2021年8月10日星期二
控制测量的原则： 1、分级布网、逐级控制； （由高级到低级） 2、要有足够的精度； 3、要有足够的密度； 4、要有统一的规格。
内容：平面控制、高程控制。
3
2021年8月10日星期二
平面控制测量
确定控制点平面位置的工作。 常规方法：三角测量、边角测量、导线测量 GPS控制网 平面控制网： 国家平面控制网
1:2000 2000 180
10
2021年8月10日星期二
GPS控制网
11
2021年8月10日星期二
高程控制测量 布设原则：由高级到低、从整体到局部。 国家高程控制网：一、二、三、四等。 城市高程控制网：二、三、四等。 小地区高程控制网：三、四等及图根水准。 各级高程控制网均采用水准测量、 高山地区可采用三角高程测量。
闭合导线（已知边在多边形中）
A、B为已知点，1、2、3、4为新建导线点。
1
DB1
D12
2
B
D23
DAB
已知数据：AB，XA，YA，XB，YB
A
D4A
3
D34
观测数据：
4
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一、导线测量概述
导线测量是建立各级平面控制网的方法之一。

导线：由若干条直线连成的折线，包括导线边和转折角。

导线边：每条直线边。

转折角：相临两直线边之间的水平角。

连接角和连接边：与高级控制点连接用的边和角，作为传递坐标方位角和坐标之用。

导线的转折角用经纬仪测量，边长可用钢尺丈量或光电测距仪测定。

二、导线测量的外业工作
1.导线的布设形式
闭合导线、附合导线、支导线、导线网。

附合导线：布设在两已知点之间的导线。

闭合导线：导线的起点和终点为同一个已知点的导线闭合导线。

支导线：从一个已知点出发不回到原点，也不附合到另一已知点。

2.导线测量技术指标
导线测量技术指标
等级附和导线长
度
(m)
平均边
长
(m)
往返丈量相对误
差
测角中误
差
(")
导线全长相对闭
合差
方位角闭合
差
(")
水平
角观
测回
数
DJ
2
DJ
6
一级二级2500
1800
250
180
1/20000
1/15000
±5
±8
1/10000
1/7000
±10
2
1
4
3
三级图根1200
1.0M
120
≤1.5d
1/10000
1/3000'
±12
±20
1/5000
1/2000
±16
±24
± 40
1 2
1
3.导线测量外业工作
踏勘、选点、埋设标志、量边、测角、连测。

选点注意事项：
＊导线点应选在土质坚硬、能长期保存和便于观测的地方；
＊相邻导线点间通视良好，便于测角、量边；
＊导线点视野开阔，便于测绘周围地物和地貌；
＊导线边长应大致相等，可减小因望远镜调焦带来的误差。

外业测量
边长测量
导线边长可用光电测距仪测定，测量时要同时观测竖直角，供倾斜改正之用。

角度测量
用测回法施测导线左角或右角。

一般在附合导线中，测量左角；闭合导线中均测内角。

左角
位于导线前进方向左侧的角。

右角
位于导线前进方向右侧的角。

三、导线测量的内业计算
目的是计算出各导线点的坐标。

包括坐标正算和坐标反算根据已知点坐标、已知边长和坐标方位角计算未知点坐标，称为坐标正算。

由两个已知点的坐标反算坐标方位角和边长，称为坐标反算。

1.坐标正算
已知：A点坐标(x A，y A)、αAB、S AB求：B点坐标(x B，y B)
由图可知
式中
所以有
△x AB和△y AB称为坐标增量。

2.坐标反算
根据A、B两点坐标计算坐标方位角则△x AB=x B-x A
△y AB=y B-y A
故
根据两点坐标计算水平距离S AB
根据勾股定理和三角函数的关系可得
3.方位角推算
αBA=αAB+180°
αB1=αBA+βB-360°=αAB+βB-180°
α12=αB1+β1-180°=αAB+βb+β1-2³180°
αij=αAB+Σβi左-n³180°
αij=αAB+Σβi右+n³180°
4.单一导线计算的基本步骤
①角度闭合差的计算和调整
②用改正后的导线左角或右角推算各边的坐标方位角
③坐标增量的计算
④坐标增量闭合差的计算和调整
⑤计算各导线点的坐标
5.闭合导线的内业计算
闭合导线角度闭合差（fβ）的计算与调整
①计算闭合导线内角和的理论值
Σβ理=(n-1)²180°
式中为内角个数；Σβ理为内角和的理论值
②计算角度闭合差 fβ=Σβ测-Σβ理
③计算角度闭合差的容许误差
fβ容=±40"(图根导线限差)
④计算改正数
＊导线各边坐标方位角的计算
(计算时注意左右角的区别) ＊坐标增量的计算△x12=D12cosα12
△y12=D12sinα12
△x23=D23cosα23
△y23=D23sinα23
＊坐标增量闭合差的计算和调整
①闭合导线各边坐标增量总和的理论值Σ△x理=0 Σ△y理=0
②坐标增量闭合差f x=Σ△x测-Σ△x理=Σ△x测
f y=Σ△y测-Σ△y理=Σ△y测
③导线全长闭合差
④全长相对闭合差
⑤坐标增量改正数
＊坐标计算
x i=x i-1+△x i-1，i
y i=y i-1+△y i-1，i
例
6.附合导线的内业计算
＊角度闭合差的计算与调整
注意：当用左角计算α'终时，改正数与fβ反号；当用右角计算α'终时，改正数与fβ同号。

＊坐标增量闭合差的计算与调整
Σ△x理=x终-x始
Σ△y理=y终-y始
f x=Σ△x测-(x终-x始)
f y=Σ△y理=y终-y始
＊附合导线的导线全长闭合差、全长相对闭合差、容许相对闭合差的计算，增量闭合差的调整、各点的坐标计算与闭合导线相同。

附合导线的内业计算。