一级闭合导线测量(同名6571)
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一级闭合导线测量 (一)、导线的布设形式:闭合导线 如图1所示,导线从已知控制点B和已知方向BA出发,经过1、2、3、4最后仍回到起点B,形成一个闭合多边形,这样的导线称为闭合导线。闭合导线本身存在着严密的几何条件,具有检核作用。
(二)、导线测量的外业工作 1.踏勘选点 在选点前,应先收集测区已有地形图和已有高级控制点的成果资料,将控制点展绘在原有地形图上,然后在地形图上拟定导线布设方案,最后到野外踏勘,核对、修改、落实导线点的位置,并建立标志。 选点时应注意下列事项: (1)相邻点间应相互通视良好,地势平坦,便于测角和量距。 (2)点位应选在土质坚实,便于安置仪器和保存标志的地方。 (3)导线点应选在视野开阔的地方,便于碎部测量 (4)导线边长应大致相等,其平均边长应符合表2所示。 (5)导线点应有足够的密度,分布均匀,便于控制整个测区。 2.建立临时性标志 导线点位置选定后,要在每一点位上打一个木桩,在桩顶钉一小钉,作为点的标志。也可在水泥地面上用红漆划一圆,圆内点一小点,作为临时标志,并导线点统一编号。
x A B
1 2
3 4
αBA
图1 闭合导线 3.导线边长测量 导线边长可用钢尺直接丈量,或用光电测距仪直接测定。 用钢尺丈量时,选用检定过的30m或50m的钢尺,导线边长应往返丈量各一次,往返丈量相对误差应满足表2的要求。 4.转折角测量 导线转折角的测量一般采用测回法观测。在附合导线中一般测左角;在闭合导线中,一般测内角;对于支导线,应分别观测左、右角。不同等级导线的测角技术要求详见表2。图根导线,一般用DJ6经纬仪测一测回,当盘左、盘右两半测回角值的较差不超过±35″时,取其平均值。 5.连接测量 导线与高级控制点进行连接,以取得坐标和坐标方位角的起算数据,称为连接测量。 如图2所示,A、B为已知点,1~5为新布设的导线点,连接测量就是观测连接角βB、β1和连接边DB1。
如果附近无高级控制点,则应用罗盘仪测定导线起始边的磁方位角,并假定起始点的坐标作为起算数据。水平角测量和距离测量技术要求见表1。 表1 一级导线测量基本技术要求
水平角 垂直角 距离 测回数 同一方向两测回较差 测回数 同一站指标差之差 测回数 读数差 2 18" (中丝法)2 18" 1 5mm
A B DB1
βB
β1
1
2 3 4 5 图2 导线连测 表2 光电测距导线的主要技术要求 等级
测图 比例尺 导线 长度 /m 平均边长 /m 测距中误差 /mm 测角中误差 /″ 导线全长相对 闭合差 测回数 方位角
闭合差 /″ DJ2 DJ6
一级 3 600 300 ≤±15 ≤±5 ≤1/14 000 2 4 ≤n10
二级 2 400 200 ≤±15 ≤±8 ≤1/10 000 1 3 ≤n16
三级 1 500 120 ≤±15 ≤±12 ≤1/6 000 1 2 ≤n24
图根 1;500 900 80 ≤1/4 000 1 ≤n40 1:1 000 1 800 150 1:2 000 3 000 250
注:n为测站数。 (三)闭合导线内业计算
闭合导线如图3所示,计算示例见表3。其内业计算步骤如下。
1、角度平差 ①、角度闭合差: W=[内]-01802)(n 式中:n──折角的个数。 ②、角度闭合差限差: 允W=n40 (″) 式中:n──折角的个数。 ③、角度改正数:
Vi=-nW 说明:Vi与W的单位应相同,一般以秒为单位。 ④、检核计算: [V]=-W 根据上述检核计算公式实际计算时,会 图3 闭合导线 发现有时上式不相等,这是由于角度改正数计算时取有效位而产生的凑整误差造
成的。为了使检核计算式两端相等,应将凑整误差分配到观测角改正数Vi中──这称为凑整误差调整。 该凑整误差调整的原则是:在短边两端的观测角对应的改正数Vi上调整,一个观测角对应的改正数Vi上只能调整1秒。 ⑤、平差角计算: i=i+Vi
检核:[]=01802)(n 2、推算导线各边坐标方位角 ①、计算导线各边坐标方位角: 0180i左后前 即:01180iii左 或者: 0180i右后前 即:01180iii右 ②、检核计算: 从已知边AB开始,再推回到已知边BA结束,则已知边坐标方位角的计算值
BA应与其已知值AB0180相等。这里需要强调的是:已知边与未知边的连接角
θ若测错或整理数据过程中转抄错,在计算中将无法发现。因此,观测前,应加强对已知点位和已知方向的确认,保证无误;观测中,应保证观测角值θ观测准确无误(一般应比角多测一个测回);计算中,应保证θ角的转抄准确无误。 3、坐标增量计算 ①、坐标增量: iiiCosDX iiiSinDY ②、坐标增量闭合差: XW=[测X]-理X=[测X] YW=[测Y]-理Y=[测Y] SW=22YXWW (SW为导线全长闭合差,也叫导线点位闭合差) 说明:当导线长度短于规范规定的31时,导线点位闭合差不应大于图上mm3.0,即: 允SW=±0.3·M(mm) (M为测图比例尺分母)
N1=][DWS≤20001 (N1为导线全长相对闭合差) ③、坐标增量改正数: xiV=-iXDDW][
yiV=-iYDDW][ 检核计算: [xV]=-XW [yV]=-YW 根据上述检核计算公式实际计算时,会发现有时上式不相等,这是由于坐标增量改正数xiV、yiV计算时取有效位而产生的凑整误差造成的。为了使检核计算
式两端相等,应将凑整误差分配到坐标增量改正数xiV、yiV中──这称为凑整误差调整。 该凑整误差调整的原则:在长边所对应的坐标增量改正数xiV、yiV上调整,一个xiV或yiV上只
能调整一个毫米。 ④、改正后坐标增量: iX=iX+xiV iY=iY+yiV 检核计算: [X]=理X=0 [Y]=理Y=0 图4 独立测区的闭合导线 4、坐标计算: )1(1iiiiXXX
)1(1iiiiYYY
检核计算:最末点坐标的BX、BY的计算值应与其已知值完全相等,否则,说明计算过程有误。 独立测区所布设的闭合导线如图4所示,常常是假定一个地面点为已知点,
如图中的A点;假定一条边的坐标方位角已知,如图中的4A。这种图形没有连接角。其内业平差计算的思路与方法与图3所示的闭合导线基本相同。 闭 合 导 线 近 似 平 差 计 算 表3
计算者:孙海斌 检查者:刘刚 点名 观测角值 ° ′ ″ 坐标方位角
° ′ ″ 边 长 (m) 坐 标 增 量 坐 标 X Y X Y
A () 80 50 42 5037.829 13588.213
39 23 48 B +10 37 36 34 5105.567 13643.847 337 51 14 44.328 +41.058 +1
-16.710 1 +9
263 55 18 5146.625 13627.138 61 46 41 83.461 +39.468 +2
+73.539 2 +9
63 44 30 5186.093 13700.679 305 31 20 72.067 +41.872 +2
-58.655 3 +9
97 02 58 5227.965 13642.026 222 34 27 107.303 -79.018 +3
-72.595 4 +9
77 39 54 5148.947 13569.434 120 14 30 86.132 -43.380 +3
+74.410 B ()
-80 50 42 5105.567 13643.847 219 23 48
A 5037.829 13588.213
Σ [393.291] [0] [-0.011]
辅助 计算
W-46″ 0XW mmWY11 mmWS11
4.9854040nW允 3575411N