导线测量及其概算

导线测量及其概算第一页，共二十六页，编辑于2023年，星期日上一讲应掌握的内容一、工程平面控制网的建立特点1.工测控制网与同等级的国家网比较，平均边长显著地缩短2.长度变形的要求:2.5cm/km3.根据变形要求选择合适的区域坐标系4.首级控制网往往是独立网，并在首级控制下分级布设5.将边长观测值先投影到某一水准面，再连同水平方向观测值一并投影到高斯平面6.用常规技术测定的工程控制网的平差解算是在高斯平面上进行。7.工程控制网对相对点位误差有特定要求。第二页，共二十六页，编辑于2023年，星期日二、确定平面坐标系的三大要素投影面的高程中央子午线的经度或其所在的位置起始点坐标和起始方位角三、工程测量平面坐标系的确定方案面积小于25km2的小测区，只需选定某一边长归算的高程面建立平面直角坐标系，可不经高斯投影改正。2.当长度变形值不大于2.5cm/km(1/4000),可直接采用国家3°带高斯平面直角坐标系(测区中心离中央子午线近)。3.当长度变形值大于2.5cm/km,可采用：

①投影于平均高程面上的高斯投影任意带平面直角坐标系②投影于抵偿高程面上的高斯投影3°带平面直角坐标系③投影于参考椭球面上的高斯投影任意带平面直角坐标系上一讲应掌握的内容第三页，共二十六页，编辑于2023年，星期日上一讲应掌握的内容四、两种地方独立坐标系的选择及其利弊1.平均高程面为投影面的任意带高斯平面直角坐标系简称任意带坐标系

优点：适用范围较大，高斯投影的方向改化较小。

缺点：投影后的坐标与3度带坐标的坐标值相差较大。2.以抵偿面为投影面的3º带高斯平面直角坐标系

简称抵偿坐标系优点：坐标与国家坐标相接近缺点：投影适用范围小，高斯投影的方向改化较大，应用不方便。第四页，共二十六页，编辑于2023年，星期日上一讲应掌握的内容五、城市坐标系实现步骤1.选择合适的地方带中央子午线L0

在测区内选择一条整分或10分的中央子午线作L02.已知点换带计算换算成以L0的地方带坐标系的坐标。3.计算控制网的地方带坐标（第一套地方坐标）

将地面观测值先投影至参考椭球面，再投影至所选中央子午线的高斯平面，然后进行平差计算。4.选高程投影面H0

H0取至整10m，最好比平均高程稍低一点的面。5.计算地方带平均高程面坐标（第二套地方坐标）在测区中部选择一个控制点作为控制网缩放的不动点；计算控制网缩放比；计算各点第二套地方坐标。第五页，共二十六页，编辑于2023年，星期日上一讲应掌握的内容六、用GPS技术改造原有控制网的两种方案方案1：保持现有的二等控制网，用GPS加密,以取代现有的三、四等控制点。

缺点：原二等控制网的固有误差（相邻点间约为10cn）完全没有得到改正，若有较大误差会造成GPS网的扭曲。GPS加密网点位精度不会高于原有三等网点的精度，不能充分发挥GPS网的高精度。方案2：利用原有的一组起算数据建立GPS首级网，再用GPS加密。实质上用GPS技术作全面改造。

缺点：与原有坐标可能出现较大差异，而且离起始点越远，差异越大。第六页，共二十六页，编辑于2023年，星期日第五章Ⅷ.导线测量及其概算一、导线测量1.导线测量外业的内容边长观测、水平角观测、垂直角观测、归心元素测定2.导线测量的主要技术要求3.导线测量注意事项

应在大气稳定和成像清晰的气象条件下观测；测距仪开机后应有一定的预热时间；晴天作业时，仪器应打伞；测线应高出地面和离开障碍物1m以上，等级测量1.5m以上；一定要量取仪器高和反光镜高（觇标高），量两次至毫米；导线点只有两个方向时，应观测左、右角（奇左、偶右）；垂直角观测用“中丝法”、“三丝法”皆可，1～4测回。第七页，共二十六页，编辑于2023年，星期日一、导线测量（续）4.三联脚架法测导线具体作法优点：减少了架脚架对中的次数，并可减少整平工作量各点对中误差只对本点坐标有影响，而不会在坐标推导中积累传递给其他点。三联脚架法可大大提高测导线测量的精度和效率。5.归心元素的测定

一般采用投影图解法测定第八页，共二十六页，编辑于2023年，星期日二、导线测量质量检验1.方位角闭合差检验

T1、T2为已知方位角，由T1开始按观测左角推算T2的方位角闭合差：闭合差的限差：2.导线环内角和检验导线环内角和闭合差：闭合差的限差：3.坐标条件闭合差检验附合路线坐标闭合差：闭合差的限差：麻烦第九页，共二十六页，编辑于2023年，星期日二、导线测量质量检验（续）4.导线全长相对闭合差检验

坐标闭合差限差计算比较麻烦，一般作导线全长相对闭合差检验：

5.测角中误差估算检验

当角度闭合差有一定数量时：

如：四等1/40000第十页，共二十六页，编辑于2023年，星期日三、导线测量成果外业概算步骤导线测量外业成果经过概算后方可进行平差计算。导线网外业概算的大体步骤：1.外业成果资料的检查验收；2.编制已知数据表，绘制控制网略图；3.在控制网略图上抄录观测数据；4.计算近似水平边长和近似平面坐标；5.控制点三角高程计算和三角高程平差；6.水平方向值归算至高斯平面；7.地面斜边观测值归算至高斯平面；8.导线网质量检验；9.计算资用坐标。第十一页，共二十六页，编辑于2023年，星期日三角高程计算一条边上的往、返测高差计算公式：三角高程计算应检验的项目第十二页，共二十六页，编辑于2023年，星期日水平方向值归算至高斯平面1.水平方向观测值归心计算

具体公式与计算见有关控制测量书2.三差改正计算将水平方向归算至椭球面上，包括垂线偏差改正、标高差改正及截面差改正，习惯上称此三项改正为三差改正3.方向改化计算大地线描写形曲线与其弦线之间的夹角，叫方向改化。椭球面△网归算到平面上，所有的方向都必须加方向改化对于二等及一等来说，平面坐标计算至10m和1m，才可满足方向改化的计算，第一次近似坐标精度一般不够。第十三页，共二十六页，编辑于2023年，星期日地面斜边观测值归算至高斯平面1.计算近似地面平距2.测边归心改正计算3.计算椭球面边长4.计算距离改化，获得高斯面边长第十四页，共二十六页，编辑于2023年，星期日判断正误参考答案与填空题参考答案

大地测量题目(1)大地测量题目(2)大地测量题目(3)大地测量题目(4.1)大地测量题目(4.2)大地测量题目(5.1)大地测量题目(5.2)第十五页，共二十六页，编辑于2023年，星期日结束谢谢！第十六页，共二十六页，编辑于2023年，星期日要使控制网变形小，应使测区的边长的高程归算△S1和高斯投影改化△S2的综合影响为零。即：1、投影于平均高程面上或稍低一些的高程面上，即△S1=0，ym尽量小，即将中央子午线移至测区中部，△S2≈0。2、若投影至某个抵偿高程面，不改变国家3°带中央子午线，使综合影响△S=0。由上式解算得：有效抵偿带宽为25km。3、若仍然投影在参考椭球面，可按工程需要自行选择一条中央子午线，使综合影响△S=0。由上式解算得：有效抵偿带宽为25km。变换投影基准面和中央子午线

建立地方坐标系的原理第十七页，共二十六页，编辑于2023年，星期日电磁波测距导线的主要技术要求（城市）等级附合导线长度（km）平均边长（m）每边测距中误差（mm）测角中误差（″）导线全长相对闭合差三等四等一级二级三级15103.62.41.530001600300200120±18±18±15±15±15±1.5±2.5±5±8±121/600001/400001/140001/100001/6000第十八页，共二十六页，编辑于2023年，星期日测距的主要技术要求（工测规范）测距的主要技术要求（工测规范）平面控制网等级测距仪精度等级观测次数总测回数一测回读数较差（mm）单程各测回较差（mm）往返较差往反二、三等Ⅰ116≤5≤7≤2(a+b·D)Ⅱ8≤10≤15四等Ⅰ114-6≤5≤7Ⅱ6-8≤10≤15一级Ⅰ12≤10≤15Ⅱ4≤20≤30二、三级Ⅰ11-2≤10≤15Ⅱ2≤20≤30注：测回指照准目标一次，读数4次的过程第十九页，共二十六页，编辑于2023年，星期日气象数据的测定要求等级最小读数测定的时间间隔气象数据的取用温度(℃)气压(Pa)二、三、四等网的起始边和边长0.250一测站同时段观测的始末测段两端的平均值一级网的起始边和边长0.5100每边测定一次观测一端的数据二、三级网的起始边和边长0.5100一时段始末各测定一次取平均值用于各边第二十页，共二十六页，编辑于2023年，星期日旗山—双山四等导线旗山百平燕庄杨庄于山双山至龙台至庙岭点名x/my/mH常备注旗山Ⅲ381478.7538382614.63270.16L0=114°Bm=34°27′R=6370402.055mN=6384982.667ζ=-4m1980坐标系龙台Ⅲ3810529.8838380883.36双山Ⅲ3814923.9038390544.57286.28庙岭Ⅲ3818422.0638393368.29边长坐标方位角平面边长旗山——龙台202°08′27.5″4593.606双山——庙岭38°54′37.9″4495.611已知数据表第二十一页，共二十六页，编辑于2023年，星期日旗山—双山四等导线观测图旗山百平燕庄杨庄于山双山至龙台至庙岭251º42'45.6"205º08'53.0"160º10'09.8"165º56'38.5"153º27'13.7"160º20’16.4"2113.365-0º37'14.9"1.5611.5422113.3870º36'06.2"1.5631.5401576.8490º32’38.5"1.5631.6071576.835-0º33'25.3"1.6021.5381066.957-0º07'00.6"1.6021.5651066.9520º06'16.1"1.5871.5801631.8340º14'35.3"1.5871.6011631.850-0º15’22.3"1.6241.5642065.3290º30'25.7"1.5481.5882065.311-0º31'20.4"1.6121.5263814784.738382614.63270.163814923.9038390544.57286.28斜边长d12垂直角α12仪器高i1棱镜高v2斜边长d21垂直角α21仪器高i2棱镜高v112第二十二页，共二十六页，编辑于2023年，星期日三差改正一般情况下：一等加三差改正；二等加垂线偏差改正和标高差改正；三等和四等一般不加三差改正但当垂线偏差＞10″时或H＞2000m时，应考虑加垂线偏差改正和标高差改正1.垂线偏差改正2.标高差改正3.截面差改正第二十三页，共二十六页，编辑于2023年，星期日高斯投影坐标正算公式由（B，L）计算（x，y）注意：①X为自赤道量起至该点的子午弧长