《控制测量》精密导线的布设和观测

昆明冶金高等专科学校测绘学院第一部分精密导线的布设第二部分导线测量外业观测

第十讲精密导线的布设和观测1/19117891012654321第一部分导线测量技术要求2/19

一、概述就目前而言，进行平面控制测量的首选方法肯定是采用卫星定位技术，而在众多的卫星定位系统中，GNSS定位技术占据着绝对的统治地位。虽然如此，采用常规测绘仪器（这里指测距仪、光学经纬仪、电子经纬仪和全站仪）进行平面控制测量的传统方法仍然具有重要地位。这种传统的平面控制测量方法有时可以用来独立完成某项平面控制测量首级控制任务，有时可以用于首级GNSS平面控制网的加密。用常规测绘仪器进行平面控制测量的方法主要有：导线（含单一导线和导线网）和三角形网（含三角网、边角网、测边网）。在这几种方法中，单一导线的应用最为普遍，导线网次之，而三角形网目前已基本退出历史舞台。这是因为随着电磁波测距仪的发展，导线测量作为城市平面控制测量的一种重要形式得到了广泛的应用，特别是在四周通视困难、地带狭窄、城镇稠密的地区，用精密导线建立和加密平面控制具有更大的灵活性。1178910126543213/19

二、精密导线测量布设等级和布设规格城市精密导线测量的等级划分为三、四等。四等以下的导线网又分为一、二、三级，在实际工作中，可根据地形、建筑的密集度及导线的用途不同，灵活选择使用。不同等级电磁波测距导线的主要技术要求和精度规格。1178910126543214/19三、精密导线测量布设形式（1）复测支导线（2）附合导线（3）单结点或多结点导线网（4）附合导线网1178910126543215/19导线测量外业主要工作就是测角和测距一、水平角观测用于水平角观测的经纬仪（含光学经纬仪、电子经纬仪及全站仪的测角部分），在作业前必须按规范要求进行相关项目的检验，仪器经检验合格后才可用于导线测量的水平角观测。水平角观测时宜采用方向观测法，当方向数不多于3个时，可不归零。各测回间度盘和测微器应配置正确的初始位置。水平角观测过程中，气泡中心位置偏离整置中心不宜超过1格。四等以上的水平角观测，当观测方向的垂直角超过±3˚时，宜在测回间重新整置气泡位置。

水平角精密测量的方法和基本原则已经作过详细的讲述，在此仅针对导线水平角观测的一些特殊规定和要求进行介绍。117891012654321第二部分导线测量外业观测6/19

（一）导线水平角观测规定和要求通常导线点上水平角观测多为2个方向，可采用左右角观测法。规程要求在总测回数中，以奇数测回观测导线前进方向的左转折角，以偶数测回观测导线前进方向的右转折角。注意在观测右角时，仍应在左角的起始方向配置度盘位置。在全部测回观测值合格后，应将左右角分别取中数，按下式计算圆周角闭合差Δ：

Δ＝[左角]中+[右角]中-360°对于国家等级导线网，Δ应不超过下表所规定的限值。若Δ合限，则按下式计算测站平差后的左右角值：117891012654321（二）水平角观测限差超限时的处理方法

当水平角超限时，应在原来的度盘位置上进行重测，并应符合下列规定：⑴2C较差超限时，应重测超限方向，并联测零方向；⑵下半测回归零差超限或零方向的2C较差超限，应重测该测回；⑶若一测回中重测方向数超过总方向数的1/3时，应重测该测回。当重测的测回数超过总测回数的1/3时，应重测该站。导线的水平角观测结束后，应按式计算导线（网）测角中误差

式中：fβ—符合导线或闭合导线环的方位角闭合差（″）；n--计算fβ时的测站数；N–符合导线或闭合导线环的个数。（三）进行水平角观测时应注意如下事项⑴要采取必要措施，保证仪器在观测过程中的稳定性。例如，安置仪器时应踩紧脚架，防止下沉和产生偏转。在土壤过于松软的地区观测，要在三脚架的三只脚尖地方打入木椿。在市区要防止柏油路面在夏天受热软化变形带来的不良影响，在测站上必须撑伞，最好要把整个脚架都遮住。在观测过程中，禁止旁人在三脚架附近走动。⑵防止温度对仪器结构的影响，在观测前半小时左右，仪器从箱中取出，让它和外界空气的温度相一致。在使用仪器过程中，必须轻拿轻放，防止震动和碰撞。⑶防止旁折光的影响，城市导线测量往往视线靠近热源而引起旁折光。例如：日光照射到的建筑物的墙面、树杆、电线杆、土堆，以及通风筒的出口处等等，当视线穿过河面或平行于河岸时，河面上空气密度与岸上空气密度不一样，也要引起旁折光。因此，在导线选点时应考虑远离引起旁折光的物体1米以外。为减少旁折光的影响，阴天观测比晴天要好。⑷在市区测角时，为克服行人和车辆等通视的障碍，水平角观测可在夜间进行。另外用升高经纬仪及觇牌的脚架，观测人员站在方凳上观测，使视线高于行人的高度，也是实践证明行之有效的方法。二、导线边的测量

对于测距而言，目前通常采用测距仪或全站仪。

导线边的测量宜采用中、短程红外测距仪。中、短程的划分，短程为3km以下；中程为3-15km。电磁波测距仪按标称精度分级，当测距长度为1km时，仪器精度分别为：

I级：|mD|≤5mm；

II级：5mm<|mD|≤10mm；

III级：10mm<|mD|≤20mm。新《工程测量规范》对电磁波测距仪测距精度的等级分为：5毫米级和10毫米级两种。

为了保证距离测量成果的精度，对所用的测距仪器应按有关测量规范要求进行检验，因为仪器任何部件效用的不正确或误差都会影响距离测量结果的精度。（一）电磁波测距仪及辅助工具的检校⑴对用于距离测量的测距仪或全站仪的测距部分，应按《中短程电磁波测距规程》要求进行全面检校；⑵测距使用的气象仪表，应送气象部门按有关规定检测；⑶当在高海拔地区使用空盒气压计时，宜送当地气象台（站）校准。（二）电磁波测距的外业实施要求进行测距作业，首先应选择经检定合格的测距仪和气象仪器，具体作业和测距成果的改正计算应依照规范和有关规定进行。测距作业应符合下列要求：⑴测距时应在成像清晰和气象条件稳定时进行，雨、雪和大风等天气不宜作业，不宜顺光、逆光观测，严禁将测距仪对准太阳；⑵当反光镜背景方向有反射物时，应在反光镜后遮上黑布；⑶测距过程中，当视线被遮挡出现粗差时，应重新启动测量；⑷当观测数据超限时，应重测整个测回（测回是指照准目标一次，读数2-4次的过程）

。当观测数据出现分群时，应分析原因，采取相应措施重新观测；⑸温度计宜采用通风干湿温度计，气压表宜采用高原型空盒气压计；⑹当测量四等及以上的边长时，应量取两端点的测边始末的气象数据，计算时应取平均值。测量温度时应量取空气温度，通风干湿温度计应悬挂在离开地面和人体1.5m以外的地方，其读数取值精确至0.2℃。气压表应置平，指针不能滞阻，其读数取值精确至50Pa；⑺当测距边用三角高程测定的高差进行倾斜修正时，垂直角的观测和对向观测较差要求，可按五等三角高程测量的有关规定放宽1倍执行；⑻测距宜选在日出后1小时或日落前1小时左右的时间内观测。

（三）距离测量

正确安置测距仪和反射棱镜，对中误差应不大于2毫米，量取测距仪和棱镜高各两次，读至毫米，取平均值。仪器操作严格按照程序作业，各种键、钮的操作要轻柔。任何时候，测距仪和反射棱镜均要有人看守。各等级边长测距的主要技术要求，应符合下表的规定。三、竖直角观测1、竖直角观测在精密导线测量中，大部分导线点是采用光电测距三角高程测量的方法来传算点位高程，因此需要在测站上进行竖直角观测。竖直角的观测方法有“中丝法”和“三丝法”两种。（1）中丝法中丝法也称单丝法，就是以望远镜十字丝的水平中丝照准目标，进行竖值角观测，观测步骤如下：首先在测站上安置仪器，对中、整平，在盘左位置，用水平中丝照准目标一次，如图所示，使指标水准器气泡精密符合，读取竖直度盘读数L（盘左读数）。然后在盘右位置，照准目标同一部位，读取竖盘读数R（盘右读数），如图所示。以上操作构成一个测回。（2）三丝法测竖直角时，盘左及盘右一律按上、中、下丝的次序照准目标进行读数，这种测法称三丝法。图（a）、（b）分别为三丝法测角时盘左、盘右照准目标位置。三丝法观测可减弱竖盘分划误差的影响。在一个测站上观测时，一般将观测方向分成若干组，每组包含2～4个方向，分别进行观测。记录观测数据时，盘左按上、中、下三丝读数次序自上至下记录，盘右则按下、中、上丝次序即自下而上记录。各按三丝所测得的L和R分别计算出相应的竖角，最后取平均值为该竖角的角值。(3)垂直角和指标差的计算公式

不考虑指标差的影响时垂直角的计算公式指标差的计算公式

考虑指标差的影响时垂直角的计算公式(4)一测站上的限差要求

观测过程中，指标差绝对值不应大于30″，否则，应进行校正。对已完成的完整测回，若发现超出这一规定时，只要垂直角互差，指标差互差均不超限，该测回仍可采用。垂直角互差的比较方法：同一方向的各测回进行比较。指标差互差的比较方法：一测回中只观测一个方向时，对该方向的各测回同一根水平丝算得的结果互相比较；一测回内观测多个方向时，仅在同一测回内比较各方向同一根水平丝算得的结果。（5）竖直角观测手簿的纪录与计算

六、导线测量记录要求记录员在记录时应遵守下列规则：⑴对于测量员报出的读数，应先复述再记录；⑵每一测站应现场记录所有该记的项目，包括文字项目和数据项目，不可漏项；⑶迁站时应仔细检查数据的完整性，并经检校无超限时，方可迁站；⑷记录字体的高度应稍大于记录表格的一半；⑸对于原始记录数据，不准擦、涂、挖、貼。不可转抄，字改字；⑹不论何种原因，数据的末位不能更改，如非末位数据出现错误，可以画改