导线测量

导线测量一、导线测量概述1．导线——将测区内相邻控制点连接成直线而构成的折线称为导线。2．导线点，导线边——构成导线的各点称导线点，每相邻两个导线点要相互通视。折线边称为导线边。3．导线测量——测定各转角，各边长，根据起算数据和一定的几何关系推出各点的坐标。导线布设的形式1）闭合导线2）附合导线3）支导线123456α12D2D3AB2D314CD1D4D5βBαCDαABβ1β2β3βCβ412β13β2βbABD3D2D1二、导线的外业工作导线的测量的外业工作包括：踏勘选点及建立标志，测角、测距。1、踏勘选点及建立标志•选点要求：⑴相邻点间通视良好，地势平坦，便于测角和量距；⑵点位应选在土质坚硬外，便于保存和安置仪器；⑶视野开阔，便于施测碎部；⑷导线各边的长度应大致相等，避免过长或过短，相邻边长比不应超过三倍。⑸导线点应有足够的密度，分布较均匀，便于控制整个地区。•埋点要求：⑴临时点：用木桩，桩上有钉做标志⑵永久点：钢钉，混凝土，中间十字或中间夹钢筋。⑶导线点应统一编号，绘点之记图。如下图：报亭人民路东风街6.25m5.23m5.48mⅡ-12导线测量外业边长测量：1）电磁波测距常用电磁波测距，由于测的是斜距，因此要同时测竖直角，进行平距改正。2）钢尺量边图根导线可以采用钢尺量距。1、钢尺进行检定。2、一、二、三级导线用精密方法丈量，（加入各项改正：尺长、温度、倾斜改正），图根导线用一般方法丈量。3、测角（转折角和连接角）1）测角要求（测导线前进方向的左角）J6仪器观测一个测回，盘左、盘右测得角互差不大于40秒。2）测角标志类型吊垂球线，觇牌（精密）测钎花杆（常用）DA2B3C147°44′30″=155.370116°44′48″45°00′00″189°41′30″XCm=756.060mCY239°30′00″214°50′00″297.260m187.810m93.400m=200.000m=200.000mByBX野外观测记录：测站_______A__________2004年11月2日天气___晴__成象__稳定____温度___25°水平角观测：仪器___J6___仪器高__1.58____气压760mmHg__观测者__张三______记录者_____李四______读数觇点盘左盘右半测回方向方向角002121800224563324B5633215635362363542563318C垂直角观测：读数觇点盘左盘右指标差垂直角觇标高8934302702542+602536B1.238852482710706-310709C1.45边长测量：由______A_____至______B______由____A_______至_____C______读数Ⅰ读数Ⅱ斜距读数Ⅰ读数Ⅱ斜距测量序号(m)(m)(m)测量序号(m)(m)(m)123测距中数：测距中数：改正后平距：改正后平距：导线测量的内业计算导线测量计算步骤1、绘制导线图;2、将观测数据、起算数据填入表中；3、角度闭合差计算与调整；4、推算方位角；5、计算坐标增量及导线全长相对闭合差；6、增量闭合差调整；7、最后计算各导线点坐标。导线计算实例（附合导线）已知B、C坐标，αAB、αCD坐标方位角计算导线点的坐标BαAB21β2166°16′00″β1181°37′30″βb179°46′00″43Aβ378°47′00″1β4155°05′30″βc179°28′00″αCDαAB=43°17′12″αCD=4°16′00″DCD导线内业计算•附合导线是在两个已知点上布设的导线，因此测量成果应满足两个几何条件。1、方位角闭合条件：即从已知方位角通过各角推算出CD边方位角应与已知方位角一致。2、坐标增量闭合条件：即从B点已知坐标，经各边长和方位角推算求得的C点坐标就与已知C点坐标一致。XABαABαB1β左1β右12CD1ββ左2左C（1）导线各边方向角的计算和角度闭合差的调整①用左角推算方位角若计算所得的αB1小于0°，应加360°；若αB1大于360°，应减360°。1801左ABBXABαABαB1β左1β右12CD1ββ左2左C1801AB1B左18021B12左180CC4CD左也可以直接求：180nABCD左②计算角度闭合差:计算αCD与αCD不等,差数为角度闭合差fβ理计CDCDf理CDABnf180式中:n为观测角度β的个数在本例中：00001041；121743AB；00164CD；6n；因此12100164180600001041121743f③角度闭合差容许值计算：④角度改正数分配计算：改正数分配与闭合差符号相反则每个观测角的改正数为：⑤计算改正后的角值用改正后的角度推算各边方位角f的大小说明了测角的精度图根导线规范规定容许的角度闭合差为：nf60容n为导线折角数６27260nf容f=+72″fβ容=±2′27″成果合格21627nfvi•附合导线计算实例表左角增量计算值改正后增量坐标点号观测值°′″改正后值°′″坐标方位角α°′″边长D（m）ΔxΔyΔxΔyxy点号AA431712B-12179460017945481230．88673．45B430300248.15-5+181.34+7+169.40+181.29+169.471-12181373018137181412．17842．921444018328.21-7+233.41+10+230.75+233.34+230.852-12166160016615481645．511073．772305606417.05-8+357.73+12214.39+357.65+214.513-12178470017846482003．161288．283294254188.37-4+163.60+6+93.37+163.56+93.434-12155053015505182166．721381．71444812294.88-6293.84+924.69+293.78+24.78C-12179280017927482460．501406．49C41600DD∑10410000104058481476.66+1229.92+732.60⑵坐标增量计算1、计算各边坐标增量2、坐标闭合差的计算cosDXsinDY）（始终测xxxfx）（始终测yyyfyXOX∑△x理∑△Y理∑△x测∑△y测C′yxfffCB3、坐标增量闭合差的调整附合导线计算由于fx；fy存在,使导线不能闭合在C点上•产生差值CC′长度称为导线全长闭合差•fS值与导线总长∑S的比值K称为导线全长相对闭合差22yxsfffssfSSfK/1XOX∑△x理∑△Y理∑△x测∑△y测C′yxfffCB附合导线计算当K容=1/2000K＞K容成果不合格重测K≤K容成果合格本例中：∑S=1476.66米；fx=+0.30米；fy=-0.44米因此：fS=0.53米K=0.53/1477=1/2800＜K容(合格)22yxsfffssfSSfK/1（5）增量闭合差调整将fx；fy反号按边长成正比例原则分配到各边坐标增量中去.计算式:改正后∑Δx、∑Δy应等于理论值（6）计算各导线点坐标x1=xB+ΔxB1(改正后增量)……………….xc=x4+Δx4c如不等于xc说明计算有误ixXiDDfViyyiDDfV•附合导线计算实例表左角增量计算值改正后增量坐标点号观测值°′″改正后值°′″坐标方位角α°′″边长D（m）ΔxΔyΔxΔyxy点号AA431712B-12179460017945481230．88673．45B430300248.15-5+181.34+7+169.40+181.29+169.471-12181373018137181412．17842．921444018328.21-7+233.41+10+230.75+233.34+230.852-12166160016615481645．511073．772305606417.05-8+357.73+12214.39+357.65+214.513-12178470017846482003．161288．283294254188.37-4+163.60+6+93.37+163.56+93.434-12155053015505182166．721381．71444812294.88-6293.84+924.69+293.78+24.78C-12179280017927482460．501406．49C41600DD∑10410000104058481476.66+1229.92+732.602、真坐标增量和坐标的计算用改正后的边长和方位角计算各边的坐标增量△x、△y。BCC′43212′1′3′4′CBCBLLCBCBCBCBRyyxx，，导线边长真假长度比：方位角差，，,,1、先假定坐标方位角支导线的计算支导线的计算XABαABαB1β左1123右1β•对于支导线观测时角度须观测左右角；每段距离须往返测，合格后取中数。•在计算时不需要计算闭和差，也就是不需要进行闭和差的调整。设导线点３的角度测错了。由图看出，从第１点（或B点）出发计算至第３点的坐标是正确的，第３点以后的点4′、5、′1′（或４′、C′点）的坐标是不正确的（图中以实线表示）。如果按反方向计算，闭合导线按1-5-4-3-2-1（图中以虚线表示），则５、４、３点坐标是正确的，2′、1′点坐标是不正确的；附合导线按C-4-3-2-1-B，则C、4、3点坐标是正确的，2′1′B′点坐标是不正确的。可见，正反两个方向计算各导线点坐标，其中只有一个点坐标相等或接近时，就是该点角度有错误。导线测量粗差的检查方法A2BC'31B'DC44'2'1'1′1324′2′5′1′54如图所示,交会测量•交会测量概念：用交会测量的方法来加密控制点满足施工或测图所需的控制点，称为交会测量。•交会测量分为测角交会，测边交会两类。前方交会图a（分别在两已知点上设站）•测角交会侧方交会图b（分别在一个已知点上和未知点上设站）后方交会图c（只在未知点上设站）ABPαβ图aαPβBCAαABγP图b图c前方交会•前方交会,图形简单,外业少,计算公式简单•前方交会方法如图所示：前方交会就是在ABC已知点置仪器,P为待定点，观测α1，β1，α2，β2，.分两组计算P点的坐标叫前方交会。(P点在实地选定)为了检核观测精度也可观测α、β、γ。PCABα1β1α2β22、计算公式以A、P、B三角形为例说明计算P点公式：•按正弦定理有：γABαβΔxAPΔyAPαAPPXYOAPAPxxxAPAPyyyAPAPAPDxxcosAPAPAPDyysin)sin(sinABAPDDBPBPBPDxxcosBPBPBPDyysin检核计算前方交会计算公式2、计算公式γABαβΔxAPΔyAPαAPPXYOctgctgyyctgxctgxxABBAP)(ctgctgxxctgyctgyyABBAP)(注意问题：1、图形与公式的对应关系；2、图形的编号方法（逆时针方向）。3、P点精度除了与角观测精度有关，还与角大小有关。角接近90精度度最高，在不利条件下，也不应小于30°或大于120°前方交会计算步骤：1．先绘制野外略图，按公式推导的图形编号。2．填制观测资料，已知点坐标。3．利用公式计算两组坐标。4．两组坐标较差，用ΔD≤2×0.1Mmm,M为测图比例尺分母。5．取两组坐标值平