双点导线测量

1 导线布置

导线测量就是测定各导线边的边长和各点的转折角 (水平角) ;根据起算数据 (坐标、方位角) , 推算各边的坐标方位角, 从而求出各导线点的坐标;同时还可测定竖直角, 用三角高程的方法计算高差, 从而推算各点的高程。

导线的优点是布设灵活方便, 可以布设成闭合导线、附合导线、支导线, 也可以布设成导线网。闭合导线和附合导线有一个检核条件, 布设不甚复杂, 在测量工作中被广泛采用。

导线从一个已知点出发, 延伸出去而不再附合到另一已知点上, 则这种导线称为支导线[2]。端点误差受测角、测距及起始边误差的影响。但由于支导线缺乏检核条件, 在观测或计算过程发生错误或粗差无法通过检核来发现, 因此规范规定边数不能超过3条[1]。

在某些特定的条件下, 想要布设成闭合导线和附合导线要付出很大的代价, 更不要说布设成导线网了。若布设成支导线, 则缺乏必要的检核条件, 精度也受到极大影响, 如图1 a所示。为此在支导线的基础上每处 (调头点除外) 设置两个点, 如图1b所示, 形成闭合导线;该导线是针对隧道贯通等直伸型工程而测设的。因每处都是两个点成对, 所以本文称为双点导线。这样既形成检核条件又利于提高精度, 但这样的导线又与闭合导线不完全一样。

双点导线从形式上来讲与闭合导线是一致的, 但由于中间各点是距离很近的 (一般为几米甚至是不到1米) , 选点和外业观测时都可大大提高工作效率, 另外这种形式的导线其误差分布规律也不一样。

2 观测方案

用Leica TC702 (1″级) 两个测回测量水平角, 测回互差不大于9.0″, 用一个测回同时进行往返测竖角和距离, 往返测水平距离互差不大于1/30000, 经球气差改正后的往返测高差互差不大于1/10000, 由于较难确定一个与实地相适应的折光系数, 会影响到高差的准确性, 但取往返测高差的平均值便可以抵消这部分的影响, 也就是说折光系数会影响到单边测量高差但对往返均值的高差影响甚微。由于每处设两个点, 观测时测完第1个点后, 即将仪器和反光镜移至第2个点进行观测, 从而大大提高作业效率。但特别注意不能将测站点和目标对应错。

3 观测精度评价

水平角、水平距离和高差都是两次观测, 因此采用双观测值法进行观测精度的评价。在满足容许误差的前提下取平均值作为该观测值的最后结果参与平差计算。

各边高差测量平均中误差:

由于反光镜采用一般的对中杆, 对中误差较大, 本次测量精度并不算太高。可以通过三脚架、觇牌来提高对中精度从而提高观测的精度, 如精度要求特别高还可采用三联架法进行观测[3]。

4 坐标计算

取水平角、水平距离和高差的均值作为观测结果, 用闭合导线的方法进行坐标计算。角度闭合差为:-1 4″, 反号平均分配角度闭合差;坐标闭合差为:, 坐标相对闭合差为:1/1 4万, 按边长比例反号分配坐标闭合差;高差闭合差为:fh=0.1 0 2 m, 其原因是竖角测量误差产生较大的影响。由于闭合导线的坐标计算在测量学或其它相关教科书有详细的介绍, 在此就不作详细介绍了。

5 精度评价

以平差后坐标反算方位角, 从而计算出各点水平角的平差值, 取水平角观测值与以平差值作为近似真值来计算水平角测量误差:。

以平差后坐标反算各边的水平距离, 取水平距离观测值与以平差值作为近似真值来计算, 各边水平距离测量平均误。差:

测角中误差由观测的3.0″, 提高到1.1″;各边水平距离测量平均中误差由观测的0.012m, 提高到0.0022m;一方面该结果与观测值有一定的相关性, 实际精度并没有这么高, 另一方面说明通过平差计算对提高精度有一定的效果。

分别以两条单一支导线来计算坐标, 坐标误差达0.1 m, 而且通过这种双点导线完全可以避免发生错误。

双点导线比单一线路的支导线的选点、外业测量的工作量仅增加2 0%, 比闭合导线的选点、外业测量的工作量则要省事的多, 工作量应在一半以下, 实际状况与现场的条件有直接关系。可以肯定的是这种方法有较好的性价比, 可以在实际工作中推广使用。

摘要：本文在支导线的基础上提出了双点导线的概念, 并就其布置、观测方法、精度进行了初步评价。

关键词：导线,双点导线

参考文献

[1] 李天文.现代测量学[M].北京:科学出版社, 2007, 2.

[2] 詹瑜璞.论支导线端点误差[J].华北矿业高等专科学校学报, 1999, 9:1 (3) :13～15.

[3] 李枝梅等.三联脚架法在导线测量中的应用[J].甘肃冶金, 2007, 10 (29) :95～96.