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毕业设计论文:城市导线测量

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毕业设计论文:城市导线测量毕业设计论文:城市导线测量 目 录 第一章 绪 论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.1 概 述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.2 城市工程建设地区平面控制网布设的基础概况„„„„„„„„„3 1.3 城市工程建设地区导线测量的内容与特点„„„„„„„„„„„5 第二章 导线测量前后的工作„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 2.1 导线网布设的方案设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 2.2 选点与埋石„„„„„„„„„„„„„„„„...

毕业设计论文:城市导线测量
毕业设计 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 :城市导线测量 目 录 第一章 绪 论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.1 概 述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.2 城市工程建设地区平面控制网布设的基础概况„„„„„„„„„3 1.3 城市工程建设地区导线测量的内容与特点„„„„„„„„„„„5 第二章 导线测量前后的工作„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 2.1 导线网布设的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 2.2 选点与埋石„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 2.3 观测成果的记录与整理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 第三章 全站仪与三维坐标导线测量„„„„„„„„„„„„„„„„„11 3.1 全站仪„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 3.2 全站仪的基本操作与使用方法„„„„„„„„„„„„„„„„14 3.3 全站仪三维坐标法在附合导线的应用与平差„„„„„„„„„„15 第四章 GPS城市测量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20 4.1 GPS测量的技术设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20 4.2 GPS的观测„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„23 4.3 GPS处理软件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25 4.4 GPS软件解算导线点三维坐标„„„„„„„„„„„„„„„27 4.5 GPS网平差处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„32 第五章 城市导线测量的精度分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„33 5.1 导线网的精度分析和设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„33 5.2 三维坐标导线的测量精度及简易平差„„„„„„„„„„„„„34 5.3 导线测量观测值的精度评定„„„„„„„„„„„„„„„„„36 经验总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„38 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„39 第一章 绪 论 1.1 概 述 随着我国四个现代化建设的进展,在城市建设和各项工程建设中,将对测量工作提出更多、更高的要求,需要测绘更多、更好的地形图,进行大量的、精密的工程建筑物的施工放样等工作。 为了测绘地形图和进行工程建筑物的施工放样,必须先进行控制测量,建立测量控制网。测量控制网是各项测量工作的基础。对于测图而言,保证各幅地形图具有一定的精度,并能互相拼接成为一个整体,以满足各方面用图的需要。对于 工程施工 建筑工程施工承包1园林工程施工准备消防工程安全技术交底水电安装文明施工建筑工程施工成本控制 而言,可以控制工程的全局,使各建筑物、构筑物的轴线位置和高程位置在一定精度范围内保持正确的关系,以满足工程设计的要求。 为了限制测量误差的积累,建立控制网时采取分级布网和逐级控制的原则。 测量控制网分为高程控制网和平面控制网两大部分,其中每一部分又有基本控制与图根控制之分。基本控制为图根控制的基础,它应能满足各种比例尺测图时布设图根控制的需要,并且也可以作为一般工程施工放样的基础,因此需要有 图根控制为测绘某一种比例尺地形图时所专用,只需要具有该种比较高的精度。 例尺测图所要求的精度。 国家大面积的基本高程控制网为一、二、三、四等水准网,城市及工程建设地区一般按其面积大小,依次为二、三、四等水准网。图根高程控制网为图根水准网和三角高程网。 国家大面积的基本平面控制网主要用一、二、三、四等三角网来建立,个别地区采用相应等级的导线网。图根平面控制网则以三角网或导线网的形式加密到能保证1:10000比例尺的国家基本用图测绘的需要。城市和工程建设地区由于需要测绘1:5000一1:500的大比例尺地形图以及进行大量的工程建筑物、构筑物的施工放样,因此需要有更密的平面控制网。一般建立城市二、三、四等三角网或相应等级的导线网,以下再用一、二级导线加密,作为基本平面控制网。然后才能布设大比例尺的图根控制网,以及满足工程施工的需要。 1.2 城市和工程建设地区平面控制网布没的基本概况 我国城市及工程建设地区的平面控制网在过去的五十年代和六十年代中,大范围内总是以三角网为主,导线网只是在四等三角网以下作为加密基本控制点用。这是和当时精密量距的困难以及相对来说测角仪器有较高的精度等情况联系在一起的。特大城市包括郊县在内的测区面积达几千平方公里,首级三角网(主网)一般为城市二等全面网,以下布设城市三、四等插网或插点。然后在较空旷的郊区布设一、二级小三角网,在市区布设各级导线网,直至满足郊区1:2000比例尺测图和市区1:1000一1:500比例尺测图的布设图根控制网的需要为止。大、中城市包括郊区在内的测区面积从几十平方公里至几百平方公里,一般以三等或四等三角网作为首级网,然后在四等三角网下用各级导线网加密。对于中、小城市一般以四等三角网作为首级网。只有面积在10平方公里以下的小城镇式工业建设地区才采用小三角网或一、二级导线网作为首级控制。当时这种布网情况和1959年开始试行的《城市测量规范》相适应。 《城市测量规范》对各等城市三角网的边长和密度在建筑区的一股规定如表l一1。 1959年《城市测量规范》中关于城市三角网的边长和密度的规定 表1—1 二等 三等 四等 三角网等级 主网 加密网 主网 加密网 主网 加密网 6-13 4-9 3-8 2-6 2-5 1-3 一般边长(km) 9 - 5 - 2-3 - 平均边长(km) 三角点的概略密 4-6 度(平方公里/点) 为了满足城市及工程建设地区最大比例尺测图(1:500或1:1000)和工程建筑施放样的需要,平面控制点的布设必须达到一定的密度。四等三角网的边长虽已缩短至2-3km,还只能在4-6km中有一点。据统计,在市区一平方公里中平均要布设15—20个各级导线点才能满足布设图根导线及市政工程施工放样的需要。因此导线点的加密是大量的,城市三角网基本上是为布设城市各级导线而建立,三角点的精度与密度基本上决定于建立导线网时的需要。 《城市测量规范》(1959年)将城市导线分为一、二、三级。一级导线通常作为大城市建成区内四等三角网下的首级导线网,二级导线通常作为中等城市建成区内的首级导线网或作为一级导线的加密,三级导线通常作为小城市内建成区的首级导线或作为一、二级导线的加密。施工测量各级导线的规格要求如表1—2。 1959年《城市测量规范》中关于一 二、三级导线测量的规格要求 表1—2 导线最大长度(km) 导线级测角中最大相对平均边长最短边长 点位中误点位中误 别 误差 闭合差 (m) (m) 差(<5cm) 差(<10cm) 1/12000 3 - 250 100 一 5″ 2 - 200 80 1/8000 二 8″ - 3 250 100 1 - 80 50 1/5000 三 12″ - 2 160 80 随着光电测距仪的发展和推广,我国从六十年代末开始,城市三角网的基线网逐步以光电测距仪测定的基线边来代替。由于光电测距的基线边可以按需要来布设,首级网也比较多地采用边长较短的全面三角网,使有可能减少控制网的层次和提高精度。四等三角网的边长缩短至2公里左右,以下的城市导线有可能减少为两个等级。 七十年年代中期,随着短程光电测距仪的发展和推广应用,我国在城市导线测量中开始采用光电测距。起先是一、二级导线,以后又以四等导线(又称精密导线)来代替四等三角,并且开始显示出它的优越性。城市一、二级导线一般总是沿道路布设,白天在车辆过往频繁、行人拥挤的街道上,开展钢尺丈量或视差法测距往往会遇到困难,而不得不改为夜间作业。此时光电测距不但有速度和精度方面的优点,而且利用升高仪器与反光棱镜的脚架的办法,可以顺利地通过白天的闹市。光电测距也使导线穿过不平坦的地段、导线与三角点的边连接等成为轻而易举。城市环境的特点是建筑物林立、存在工厂区和绿化区等大量通视上的障碍物。以普通采用的城市四等三角网为例,三角网的图形结构往往与下级导线的布网要求发生矛盾。在一、二级导线需要有起始点的地方设点,可能会使三角网的图形变坏而影响精度,有时甚至因通视困难而无法设点,或需要建造高标。 如果代之以导线,则选点就会灵活方便得多,基本上可以按照布设下级网的需要来设点,可以使上下级控制网之间配合得更紧密,而导线的图形在线路不超过规定长度的条件下,基本上不影响精度。因此有条件使用光电测距仪时,在城市地区以四等导线代替四等三角,往往会显得更为经济和合理。同样,在建立三等三角网有困难的地区,以三等导线来代替也是行之有效的。 随着测量仪器与技术的改进,逐步改变传统的布网方式,使之提高精度和降低经济指标,是必然的趋势。1979年《工程测量规范》的第10条已经提到“各等级三角网(锁)均可采用相应精度的电磁波测距导线代替”。由于当时还缺少以城市或工程建设地区的二、三、四等光电测距导线代替二、三、四等三角的实践经验,因此在规范中除了对测定三角网起始边及一、二级导线边有一些具体规定之外,还没有能够总结和归纳出二、三、四等导线的主要规格和技术要求。电磁波测距仪的发展在近年来非常迅速,各种类型的短程红外测距仪的出现以及仪器的小型化和日动化,尤其适合于城市及工程建设地区的各等级导线测量,使这方面的实践迅速开展。因此总结这方面的实践经验和进行理论分忻,显得十分迫切。 1.3 城市和工程建设地区导线测量的内容和特点 城市和工程建设地区的导线测量(简称城市导线测量)的内容包括:方案设计、踏勘选点、埋石造标、角度和距离测量、连接测量(水准仪、经纬仪、全站仪测量)、成果整理和三维坐标计算等。 方案设计是城市导线测量中的一个重要环节,因为城市导线测量是城市和工程建设地区布设平面基本控制网的主要组成部分,它布置得合理与否,直接影响到以后的测图和工程放样等测量工作的进展速度和质量;只一方面,因为城市导线测量需要用到较精密的仪器,测量人员需要较高的技术水平,建立测量标志和埋设导线点要花较高的代价,总之测量成本较高。良好的设计可以节约人力物力。方案设计分为初步踏勘、图上规划、精度估算、拟定施测纲要等几个步骤。为了使方案设计能做到因地制宜、经济合理和保证质量,必须特别重视到实地进行调查研究,并收集和分析已有的测绘资料。为了使导线点的点位精度能满足预定的 要求,对设计的导线网需要作精度估算,并根据仪器设备条件拟定施测纲要。 踏勘选点是实施 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 的第一步。实地选点时应考虑点位的保存、导线的施测和今后使用的方便等。由于城市导线点大量地需要埋设在道路路面、高建筑物的顶上等处。因此选点时必须与有关单位协商解决,必要时签订点位的保管委托书等。根据选点的结果,对建立导线网所必需的物资材料、使用仪器、人员配备、交通运输等经费开支编制预算。 埋石造标是导线测量中的基本建设工作,占整个导线测量费用的很大一部分。城市导线的标志和点位大部分和城市的建筑物、构筑物结合在一起,除了考虑导线点本身的保存和使用以外,还要不影响这些建筑物、构筑物的使用和美观,因此城市导线的觇标和标石往往需要专门设计。 导线的施测工作包括角度测量和距离测量两部分,而距离测量又随着仪器设备条件的不同,分为钢尺量距、横基尺视差法测距和光电测距等。在城市和工程建设地区等比较复杂的环境中进行精确的角度和距离测量,无疑会遇到一些困难。从城市和工程建设地区的具体条件出发,分析测角和测距中的各种误差来源,拟定施测纲要和某些特殊的观测方法精细地做好仪器的检验和校正工作,进行必要的改正,使观测成果能满足预定的要求。 出于城市各等三角点和三、四等导线点大多位于自然地形的制高点上或高建筑物上,而城市一、二级导线往往沿道路敷设。因此导线点与高级控制点的连接也是专门需要研究的内容。主要有坐标传递网的建立、施测与平差计算等。 导线测量的观测成果需要经过内业整理,经过各种必要的改正,评定观测值的精度,最后把角度和距离观测仪归算至城市或工程建设地区平面控制网的统一投影面上,然后才能计算导线的闭合差和进行平差计算。如果导线是首级平面控制网,则事先还有选择好投影带和投影面的问题。 导线的平差计算随着导线等级的提高而要求采用比较严密的方法。因此需要用到简略平差法、分别平差法以及严格按最小二乘法的条件平差和间接平差。导线的精度分析为城市导线及工程导线的设计所必需,而比较严格的分析还需要通过导线实测数据或模拟数据平差后的精度评定。电子计算技术的发展和推广应用,解决了比较复杂的导线网的严密平差及精度评定问题,因此也为导线的精度分析提供了有力的工具。 第二章 导线测量前后的工作 2.1 导线网布设的方案设计 导线网布网方案设计的目的在于合理地规划导线网的分级布设,决定以某一等级导线作为首级网,并在首级网的全面控制下,分几个等级进行加密;或者在某一等级三角网的控制下,以导线进行加密。然后拟定各等级导线的线路走向、间距和结点的大概位置等,据此可以进行精度估算和拟定施测纲要。 在方案设计前,必须广泛地收集与设计直接有关的资抖,如原有控制测量的资料、地形图资、城市和工程建设地区的近期和远期规划等。此外还要收集一些与以后工作有关的资料,例如气象资料有助于今后的工作安排;冰冻线及地下水位的深度、路基路面的的结构和地下管线埋设情况等资料可以作为导线点的选点和埋石时参考。 方案设计时必须进行实地踏勘,因为关于地形、地物、植被等的实际情况,道路的交通频繁程度等只有经过实地调查,才能得到详细的了解。原有三角点和导线点的标石保存情况,点与点之间的通视问题等也只有通过实地踏助之后才能确定。 在完成资料收集与实地踏勘的基础上,可以进行导线网布设的图上设计。设计三、四等导线时,可利用1:50000一1:10000比例尺的地形图;设计一、二级导线最好能利用1:10000一1:5000比例尺的地形图。将原有三角点和导线点标绘在图纸上,然后在图上设计各个等级的导线线路。 关于城市一、二级导线的设计 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 可以参照已经试行的规范——《城市测量规范》(1959年)和《工程测量规范》(1979年)的有关章节。在光电测距的精度分析和导线测量误差传播理论的基础上,建议一、二级和三、四等光电测距导线的设计标准和主要技术要求。 为了在测区内建立一个统一的、能长期使用的平面基本控制网,设计应从控制整个测区的首级网开始。如果利用原有三角网作为首级网,则应按三角网的精度(等级)和密度,设计下一级的导线网。如果布设单条导线,则计算其长度有否 超过规范的规定,如果布设成导线网,则其长度可适当增加。如果重新建立三角网作为导线的控制,则三角点的点位除了考虑利用地形和建筑物等制高点及三角网的图形强度外,应顾及点位能充分为下级导线所利用,点位的密度应使布设下级导线没有困难。如果以导线网作为首级控制, 也应遵循同样的原则。上一级导线网的设计线路的间距应顾及下一级导线网布设的容许长度,并尽可能留有余地直至最后一级平面基本控制网(一般为二级导线网)下能布设预定的最大比例尺测图的图根导线为止。 2.2 选点与埋石 2.2.1 实地选点 常规控制网的选点必须考虑相邻方向间的通视,因此控制点必须设在制高点上,如高山顶、高层建筑物顶,控制网形受到地形、地物分布状况的影响。因此,常规控制网设计时,必须对地形、地物的分布一定了解。 特别是三角网与测边网的精度受网形的影响,网形设计时必须保证其强度。导线网和边角网受网形的影响小些。 2.2.2 GPS选点 1.选点准备应符合下列要求: 技术设计前应收集城市或工程各项有关资料,收集的资料应包括: (1)城市1:10000,1:100000比例尺地形图; 2)原有控制测量资料,包括点的平面坐标、高程、坐标系统、技术总结等( 有关资料,以及国家或其他测绘部门所布设的控制测量成果资料。 (3)测区有关的地址、气象、交通、通讯等方面的资料。 (4)城市总体规划和近期城市建设发展方面的资料。 在周密调查研究的基础上,应进行控制网的技术设计。 选点人员应了解任务、目的、要求和测区自然地理条件,并按技术设计的要求进行现场踏勘。 2.GPS选点应符合下列要求: (1)点位的选择应符合技术设计要求,并有利于其他测量手段进行扩展与联测; (2)点位的基础应坚实稳定,易于长期保存,并应有利于安全作业; (3)点位应便于安置接收设备和操作,视野应开阔,被测卫星的地平高度角应大于15?; (4)点位应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等),其距离不得小于200m,并应远离高压输电线,其距离不得小于50m; (5)附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体; (6)交通应便于作业; (7)应充分利用符合上述要求的旧有控制点及其标示和战标。 3.选点作业应符合下列规定: (1)选点人员应按技术设计进行踏勘,在实地按要求选定点位; (2)实地绘制点之记(包括所利用的旧点)。 (3)GPS点点名可取村名、山名、地名、单位名,应向当地政府部门或群众进行调查后确定。当利用旧点时,点名不宜更改。点号编排(码)应适应于计算机计算; (4)当所选点位需要进行水准联测时,选点人员应实地踏勘水准路线,提出有关建议; (5)当利用旧点时,应检查旧点的稳定性、完好性,以及站标的安全可用性,符合要求方可利用。 2.2.3 埋石 埋石:屋顶标石和地面标石。 屋顶标石:规格:40×40×10cm。标石中央埋有直径约 1cm的不锈钢标志,其标心位置由十字丝或一个直径为1mm的圆孔表示。 地面标石:地面标石有上下两块,其标心位置严格在一条铅垂线上。这样上标石破坏后,还可以用下标石。其中下标石规格:60×60×20cm,上标石规格:下表面规格50×50cm,上表面规格30×30cm,高:40cm 2.2.4 GPS埋石 各等级GPS点均应埋设永久性的标石,埋设时坑底填以砂石,捣固夯实或浇灌混凝土底层,二、三等点一埋设盘石和柱石,两层标志中心的偏离值应小于或等于2mm。 标时可用混凝土按规程规格预制,也可现场灌制,利用基岩或混凝土路面时可以凿孔现场灌注混凝土埋设标志。 GPS点埋设所占土地,应经土地使用者或管理部门同意,依法办理征地手续,并办理测量标志委托保管书。 2.3 观测成果的记录与整理 一切原始观测值和记事项目,应在现场用钢笔或铅笔记录在规定格式的外业手薄中,字迹应清楚、整齐、美观,不得涂改、擦改、转抄,外业手薄或记录纸应进行编号。成果也可采用电子计算机记录,此时可按现行行业标准《测量外业电子记录基本规定》ZBA 76003,《三角侧盘电子记录规定》ZBA 76004和 《导线测量电子记录规定》CH/T2002执行。 手薄各记事项目,每一测站或每一观测时间段的首末页都应记录清楚,填写齐全。水平角观测手薄中照准点一栏,全组合测角法观侧时,每侧回只记录方向号数、照准标的;方向观测时,每站第一测回应记录所观侧的方向号数、点名和照准标的,其余测回仅记录方向号即可。 对原始观测数据的更改应符合下列规定: 1.水平角观测,秒值读记错误应重新观侧,度、分读记错误可在现场更正,但同一方向盘左、盘右不得同时更改相关数字。垂直角观测中分的读数,在各侧回中不得连环更改。 2.距离测量和轴杆头水准测量中,厘米及以下数值不得更改,米和分米的读记错误,在同一距离、同一高差的往、返侧或两次测量的相关数字不得连环更改。 3.更正错误,均应将错误数字、文字整齐划去,在上方另记正确数宇和文字。划改的数字和超限划去的成果,均应注明原因和重侧结果的所在页数。 城市地面沉降观测的平差计算、资料整理等,应进行下列计算和绘制下列资料: 1. 计算每个水准点或沉降点的本次沉降量、累计沉降量和年均沉降量。 2. 计算每个沉降区和整个城市的本次平均沉降量、累计平均沉降量和年均 沉降量。 3. 绘制有异常沉降现象的水准点或沉降点逐年(或逐月)的沉降曲线。 4. 根据水准点或沉降点的本次沉降量或年均沉降量绘制等沉线图。等沉距按沉降量的大小或需要而定。 观侧工作结束后,应及时整理和检查外业观测手薄。检查手薄中所有计算是否正确,观测成果是否滴足各项限差要求。确认观测成果全部符合本规范规定后,方可进行计算。 城市控制测量计算结束并验收后,应提交下列资料: 1. 技术设计书。 2. 控制点标志委托保管书。 3. 全部外业观侧手薄和经纬仪、测距仪、水准仪与水准标尺检验资料。 4. 全部内业计算资料及成果表。 5. 技术总结 (或技术报告)。 6. 质量检查验收报告。 第三章 全站仪与三维坐标导线测量 3.1 全站仪 全站仪,即全站型电子速测仪(Electronic Total Station)。是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。 全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角仪器,与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电 全站仪 扫描度盘,将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数,使测角操作简单化,且可避免读数误差的产生。电子经纬仪的自动记录、储存、计算功能,以及数据通讯功能,进一步提高了测量作业的自动化程度。 全站仪与光学经纬仪区别在于度盘读数及显示系统,电子经纬仪的水平度盘和竖直度盘及其读数装置是分别采用两个相同的光栅度盘(或编码盘)和读数传感器进行角度测量的。 根据测角精度可分为0.5″,1″,2″,3″,5″,10″等几个等级。 全站仪几乎可以用在所有的测量领域。电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。同电子经纬仪、光学经纬仪相比,全站仪增加了许多特殊部件,因此而使得全站仪具有比其它测角、测距仪器更多的功能,使用也更方便。这些特殊部件构成了全站仪在结构方面独树一帜的特点。 全站仪拥有存储器,全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来,再根据需要传送到其它设备如计算机等中,供进一步的处理或利用,全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。 全站仪是集光、机、电、磁、微电脑等技术于一体 ,汇集现代科技最新成果于一身,具有小型、便捷、高精度、多功能和自动化等特点的新一代综合性测绘仪器。目前,全站仪已从普通型发展到精密的电脑智能型,除能进行常规的测角、测距外,还具有多种专用功能,利用其三维坐标测量功能可进行导线型坐标测量,直接获取各导线点的三维坐标 ,称此种导线为全站仪导线。 3.2 全站仪的基本操作与使用方法 全站仪具有角度测量、距离(斜距、平距、高差)测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途。内置专用软件后,功能还可进一步拓展。不同型号的全站仪,其具体操作方法会有较大的差异。下面简要介绍全站仪的基本操作与使用方法: 1.水平角测量 (1)按角度测量键,使全站仪处于角度测量模式,照准第一个目标A。 (2)设置A方向的水平度盘读数为0?00′00″。 (3)照准第二个目标B,此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。 2.距离测量 (1)设置棱镜常数 测距前须将棱镜常数输入仪器中,仪器会自动对所测距离进行改正。 (2)设置大气改正值或气温、气压值 光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化,15?和760mmHg是仪器设置的一个标准值,此时的大气改正为0ppm。实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值),并对测距结果进行改正。 (3)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。 (4)照准目标棱镜中心,按测距键,距离测量开始,测距完成时显示斜距、平距、高差。全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式,测量时间约2.5S,最小显示单位1mm;跟踪模式,常用于跟踪移动目标或放样时连续测距,最小显示一般为1cm,每次测距时间约0.3S;粗测模式,测量时间约0.7S,最小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时,可按测距模式(MODE)键选择不同的测距模式。应注意,有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高,显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。 3.坐标测量 (1)设定测站点度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时,全站仪会自动计算后视方向的方位角,并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。 (3)设置棱镜常数。 (4)设置大气改正值或气温、气压值。 (5)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。 (6)照准目标棱镜,按坐标测量键,全站仪开始测距并计算显示测量的三维坐标。 3.3 全站仪三维坐标法在附合导线的应用与平差 3.3.1 全站仪坐标导线测量 以附合导线为例,如图1 所示,A,B,C,D为已知控制点,中间各点为导线点,全站仪导线测量方法如下: 首先将全站仪安置于已知点B上,利用全站仪的三维坐标测量功能和微电脑记忆功能,输入已知点A ,B的三维坐标、方位以及仪器和觇标高度后,全站仪瞄准A点定位,测记前视导线点2坐标;然后将仪器移至 2(关电源),继续不断测记新导线点3,4坐标。全站仪将自动地显示各导线点的三维坐标,并记录在电子手簿上,而不需内业计算,直接在现场完成三维导线测量。 3.3.2 平差方法简述 (1)第一种方法称为坐标转换平差法 ,其基本思想就是: 通过坐标的旋转、平移和尺度统一等转换方法将带有观测误差的坐标值归算到平差后的坐标值。具体做法是,先根据导线起点和终点的坐标闭合差计算出坐标转换参数,再以求得的转换参数对其他导线点的观测坐标进行转换,求得各 点的坐标改正数,从而求得各导线点的平差坐标。 (2)第二种方法的求值过程是: 根据观测坐标和已知坐标,计算各导线点闭合差方程系数ak1,ak2及bk1,bk2(k=1,2,?);计算导线角度改正数Vβ和测距相对误差Vs;计算各未知导线点的闭合差 fxk,fyk(k = 1,2,?,n);最后计算未知导线点的坐标平差值。 (3)第三种方法的基本思路是: 通过完善观测条件,即增测终边另一端点坐标,同时构成坐标条件与方位角条件 ,获得坐标闭合差与角度闭合差,并从误差分析入手,推导出角度误差对坐标的影响,从而将坐标闭合差分解为角度误差与边长误差两部分,再分别进行平差。 (4)第四种方法采用间接平差原理: 平差时取待定点的坐标平差值作为未知数,通过平差就直接得到了各待定点的坐标平差值。这种平差方法的误差方程式只有角误差方程式与边误差方程式两种类型。在全部列出角、边误差方程式并检核无误后,即可按一般的间接平差步骤计算待定点坐标平差值。 这四种方法,第二种平差方法较适用于直伸形导线 ,而对于曲折形导线其平差结果的误差较大;第三种平差方法对于完整的附合导线才能采用;第四种平差方法列立方程以及计算比较繁琐。而第一种平差方法的数学模型简单易懂,计算只需简单的四则运算。 目前一般的全站仪,均可直接测算点位的三维坐标(平面位置和高程),只是操作方法略有不同,在此不再赘述,仅简要介绍测量过程与近似平差的方法。以图1为例,先在控制点B(1)位置设站,后视控制点A,直接测出2点的三维坐标2′,然后在2′点设站,后视B(1),测出3点的坐标3′,并按此步骤继续向前测量,直至测出控制点 C的坐标 C′ ,由于存在测量误差,最后测出的C′坐标不等于C点的已知坐标,平面位置产生一斜长C′C,即导线全长闭合差f。f在纵横坐标轴上的投影为纵、横坐标闭合差fX、fY。于是有: 式中D为导线边长,在测各点坐标时可同时测出。 各点坐标改正值: 附合导线计算 结果比较:从两表可以知道两种方法的结果基本相同(由于设计方提供的水准点以GPS点与另外的水准点为主,第一次水准复测时与三维坐标法测量时点位不尽相同,故原水准复测结果在本文没有列出),且得出的精度远高于I 级导线要求 的精度。如果进一步分析平差计算的过程,不难看出两种方法的原理其实是一样的,只不过坐标法的许多计算工作已由全站仪内的软件承担,而传统的方法则需要我们另外进行仔细的计算。 第四章 GPS城市测量 4.1 GPS测量的技术设计 4.1.1 概述 由于GPS 定位技术具有高精度、高速度和全天侯等优点,在大范围的首级控制测量工作中已基本取代传统测量方法。使用GPS进行控制测量时,可采用静态和动态两种观测方法。其中静态观测方法精度较高普遍应用于控制测量工作。 4.1.2 GPS的技术设计 技术设计的内容和步骤: 1.收集、整理已有的测绘成果资料 包括平面与高程控制点成果,各种比例尺的地图等 2.确定所采用的坐标系和起算数据 包括投影面高程、投影的中央子午线经度、起算点的坐标和起算方位角。 3.控制网网形设计 确定控制网的点位、联测这些点观测量,即控制网的形状。现在主要采用 GPS观测。 4.部分GPS点的水准联测方案 目的:通过拟合求出所有 GPS 点水准高程。 方法:均匀选择联测水准点,根据水准联测点的GPS 大地高和正常高计算其高程异常。通过高程异常拟合求出任何 GPS 点的高程异常后,可根据其 GPS 大地高计算其正常高。 4.1.3 GPS网的分级 城市工程GPS网按相邻点的平均距离和精度划分为二、三、四等和一、二级,在布网时可以逐级布设、越级布设、或布设同级全面网。 各等级GPS网相邻点间弦长精度应按公式计算 22σ=?[a+(bd)] 式中 σ—标准差(基线向量的弦长中误差); a—固定误差(mm) -6b—比例误差系数(1×10); d—相邻点间的距离(km) 各等级GPS网的主要技术要求应符合表4-1的规定。相邻点最小距离应为平均距离的1/2,1/3;最大距离应为平均距离的2,3倍。 GPS网的主要技术要求 表4-1 平均距离 最弱边相对中误-6等级 a(mm) b(1×10) (km) 差 二等 9 ?10 ?2 1/120000 三等 5 ?10 ?5 1/80000 四等 2 ?10 ?10 1/45000 一级 1 ?10 ?10 1/20000 二级 ?1 ?15 ?20 1/10000 注:当边长小于200m时,边长中误差应小于20mm。 4.1.4 布网原则与设计 GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。GPS网的点与点间不要求通视,但应考虑常规测量方法加密时的应用,每点应有一个以上通视方向。 在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用,宜采用原有城市坐标系统。对凡符合GPS网布点要求的旧有控制点,应充分利用其标石。 GPS网应由一个或若干个独立观测环构成,也可采用附合线路形式构成。各等级GPS网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合表4-2的规定。 非同步观测的GPS基线向量边,应按所设计的网图选定,也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。 闭合环或附合线路中的边数的规定 表4-2 等 级 二等 三等 四等 一级 二级 闭合环或附合线?6 ?8 ?10 ?10 ?10 路中的边数 为求定GPS点在地面坐标系的坐标,应在地面坐标系中选定起算数据和联测原有 地方控制点若干个,也可以根据实际需要取定。 大、中城市的GPS网应与国家控制网相互联接和转换,并应与附近的国家控制点联测,联测点数不应少于3个点,小城市或工程控制网可联测2,3个点。 为了求得GPS网点的正常高,应进行水准测量的高程联测,并应按下列要求实施: 1.高程联测应采用不低于四等水准测量或与其精度相当的方法进行。 2.平原地区,高程联测点不宜少于5个点,并应均匀分布于网中。 3.丘陵或山地,高程联测点应按测区地性特征,适当增加高程联测点,其点数不宜少于10个点。 GPS点高程(正常高)经计算分析后符合精度要求的可供测图或一般工程测量4. 使用。 4.2 GPS的观测 4.2.1 基本技术要求 GPS测量个等级作业的基本技术要求应符合表4-3的规定。 GPS测量个等级作业的基本技术要求 表4-3 等级 项 目 二等 三等 四等 一级 二级 观测方法 卫星高度角静 态 ?15 ?15 ?15 ?15 ?15 (?) 快速静态 有效观测 静 态 ?4 ?4 ?4 ?4 ?4 卫星数 快速静态 — ?5 ?5 ?5 ?5 平均重复 静 态 ?2 ?2 ?1.6 ?1.6 ?1.6 设站数 快速静态 — ?2 ?1.6 ?1.6 ?1.6 时段长度静 态 ?90 ?60 ?45 ?45 ?45 (min) 快速静态 — ?20 ?15 ?15 ?15 数据采样间静 态 10,60 10,60 10,60 10,60 10,60 隔(s) 快速静态 注:当采用双频机进行快速静态观测时,时间长度可缩短为10min. GPS测量个等级的点位几何强度因子PDOP值应小于6。 城市GPS测量可不观测气象要素,但应记录雨、晴、阴、云等天气状况。 4.2.2 GPS观测纲要 GPS测量的技术规定: B级网 二等网 三等网 四等网 卫星截止高度 15 15 15 15 角 同时有效观测 4 4 4 4 卫星数 有效观测卫星 9 - - - 数 观测时段数 4 90(min) 60(min) 30-60(min) 时段长度 240(min) 采样间隔(s) 10-30 10-30 10-30 10-30 4.2.3 观测作业要求 观测组应严格按调度表规定的时间进行作业。保证同步观测同一卫星组。当情况有变化需修改调度计划时,应经作业队负责人同意,观测组不得擅自更改计划。 接收机电源电缆和天线电缆应联接无误,接收机预制状态应正确,然后方可启动接收机进行观测。 每时段开机前,作业员应量取天线高,并及时输入测站名,年月日,时段号,天线高等信息。关机后再量取一次天线高作校核,两次量天线高互差不得大于3mm,去平均值作为最后结果,记录在手簿。若互差超限,应查明原因,提出处理意见记入测量手簿备注栏中。 接收机开始记录数据后,作业员可使用专用功能键选择菜单,查看测站信息、接收卫星数、卫星号、各通道信噪比、实时定位结果基存贮介质记录情况等。仪器工作正常后,作业员应及时逐项填写测量手簿中的各项内容。当时段观测时间超过60min以上,应每隔30min记录一次,记录手簿应符合本规程附录H的规定。 一个时段观测过程中不得进行以下操作:关闭接收机又重新启动;进行自测试(发现故障除外);改变卫星高度角;改变数据采样间隔;改变天线位置;按动关闭文件和删除文件等功能键。 观测员在作业期间不得擅自离开测站,并应防止仪器受震动和被移动,防止人和其他物体靠近天线,遮挡卫星信号。 接收机在观测过程中簿应在接收机近旁使用对讲机;雷雨过境时应关机停测,并卸下天线以防雷击。观测中应保证接收机工作正常,记录数据正确,每日观测结束后,应及时将数据转存至计算机硬、软盘上,确保观测数据不丢失。 4.2.4 外业观测记录 记录项目应包括下列内容: (1)测站名、测站号; (2)观测月、日/年积日、天气状况、时段号; (3)观测时间应包括开始与结束记录时间,已采用协调世界时UTC,填写至时、分; (4)接收设备应包括接收机类型及号码,天线号码; (5)近似位置应包括测站的近似纬度、近似经度、近似高程,纬度和精度应取至1′,高程应取至0.1m。 (6)天线高应包括测前、测后量得的高度及其平均值,军区至0.001m; (7)观测状况应包括电池电压、接收卫星、信噪比(SNR)、故障情况等。记录应符合下列要求: (1)原始观测值和记录项目,应按规格现场记录,字迹要清楚、整齐、美观,不得涂改、转抄。 (2)外业观测记录各时段观测结束后,应及时将每天外业观测记录结果录入计算机硬盘或软盘。 (3)接收机内存数据文件在卸到外存介质上时,不得进行任何删除或删改,不得调用任何数据实施重新加工组合的操作指令。 4.3 GPS处理软件 4.3.1 GPS简介 GPS进行控制测量时,可采用静态和动态两种观测方法。其中静态观测方 法精度较高普遍应用于控制测量工作。GPS接收机观测数据是使用与之配套的平差软件来解算的。国内外GPS接收机和与之配套的处理软件产品很多,较为知名的国外生产厂商有美国Trimble(天宝)导航公司,Ashtech(阿什泰克)测量系统,瑞士Leica Geosystems(徕卡测量系统),日本TOPCON(拓普康)公司,美国Magellan(麦哲伦)公司,国内生产厂商有中海达、中纬、南方等测绘公司。本节举例介绍GPS处理软件功能及操作步骤。 4.3.2 GPS处理软件主要功能 虽然GPS接收机产品种类繁多,但与之配套的处理软件功能大体相同,主要有以下几个功能模块:文件管理模块、项目属性模块、数据转换及导入、基线解算模块、平差解算模块、成果报告模块 4.3.3 TGO处理软件 Trimble Geomatics Office是Trimble公司GPS后处理软件,可以进行静态GPS 数据后处理以及RTK 测量数据处理。它可以处理所有Trimble GPS 的原始测量数据和其他品牌的GPS 数据(RINEX),还有传统光学测量仪器采集的数 据以及激光测距仪的数据。 整个软件包由多个模块构成。包括:数据通讯模块、星历预报模块、静态后处理、动态计算模块、坐标转换模块、基线处理、网平差模块、RTK 测量数据处理模块、DTMlink模块、ROADlink模块。 4.3.4静态数据处理流程 野外观测数据下载至计算机 TGO软件建立坐标系统 TGO新建项目选择相应坐标系统 导入静态观测数据*.dat或RINEX格式 根据野外记录表编辑点名称、天线高、天线类型 编辑Timeline(编辑周跳) 查看卫星残差报告,把残 差大的卫星删掉或补测 处理基线 不通过 通过 不通过 在WGS-84坐标系下网的无约束平差 通过 加权平差 选择当地坐标系统,加入已知点坐标 通过 网的约束平差 成果输出 4.4 GPS软件解算导线点三维坐标 4.4.1数据处理 1.野外数据处理与检核工作。应包括下列内容: (1)采用单基线处理模式,解求当天时段所有同步基线。对于采用同一种数学模型的基线解,其同步时段中任一三边同步环的坐标分盘相对闭合差和全长相对闭合差,应符合现行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73的规定; (2)无论采用单基线模式或多基线模式解算基线,都应在整个GPS网中取一组完全的独立基线构成独立环,各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合现行行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73的规定; (3)复测基线的长度较差ds应符合现行行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73的规定。 2.GPS网平差处理应包括下列内容: (1)在各项质量检验符合要求后,以所有独立基线组成GPS空间向量网,并在WGS-84地球椭球上进行三维无约束平差。无约束平差中,基线向量的改正数绝对值应符合现行行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73的规定; (2)在无约束平差确定的有效观侧量基础上,在国家坐标系或城市独立坐标系下进行三维约束平差或二维约束平差。约束平差中,基线向量的改正数与无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差应符合现行行业标准《全球定位系统城 技术规程》CJJ73的规定。 市测量 4.4.2 基线解算 基线解算可采用双差相位观测值,对于边长超过30km的基线,解算时也可采用三差相位观测值。 卫星广播星历坐标值,可作基线解的起算数据。对于特大城市的首级控制网,也可采用其他精密星历作为基线解算的起算值。 基线解算中所需的起算点坐标,应按以下优先顺序采用: (1)国家GPS A、B级网控制点或其他高等级GPS网控制点的已有WGS—84系坐标; (2)国家或城市高等级控制点转换到WGS—84系后的坐标值; (3)不少于观测30min的单点定位结果的平差值提供的WGS—84系坐标。 在采用多台接收机同步观测的一个同步时段中,可采用单基线模式解算,也可以只选择独立基线按多基线处理模式统一解算。 同一级别的GPS网根据基线长度不同,可采用不同的数学处理模型。但8km内的基线必须采用双差固定解。30km以内的基线可在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果。30km及其以上的基线,可采用三差解作为基线解算的最终结果。 对于所有同步观测时间短于35min的快速定位基线,应采用符合要求的双差固定解作为基线解算的最终结果。 4.4.3 基线解算三维坐标 在导出基线数据后,按以下步骤进行: 1. 进行定义工程名称,选择工程文件保存路径,定义控制网等级,选择坐标系统,编辑中央子午线经度,测区平均纬度,选择投影类型等设置; 2. 输入已知三维坐标数据; 必须至少输入一个点的三维坐标,可以是三维空间直角坐标(X,Y,Z),也可以是大地坐标(纬度B,经度L,大地高H), B、L的格式为:DDD.MMSS,X、Y、Z、H的单位是米。不能将(X,Y,Z)与(B,L,H)混合输入,并注意不要将三维 空间直角坐标(X,Y,Z)中的(X,Y)与平面坐标(x,y)弄混。应特别注意点名必须与基线向量中的点名(起点、终点)完全一致。 起作用是为二维联合平差输入地面公共点坐标,一般至少需要两个公共点,若仅有一个公共点,则应采用“固定一点一方位”的平差模式。应特别注意点名必须与基线向量中的点名(起点、终点)完全一致。 3. 读取基线数据,将TGO软件导出的(*.asc)基线数据文件,添加至已选基线文件中; 4. 三维向量网平差(无约束平差或约束平差); 作用是在WGS84空间直角坐标系中进行三维向量网平差,首先需要至少输入一个点的三维坐标,并生成基线向量文件(*.GPS3dVector)。对于独立的GPS网,可取一个点的单点定位解(从基线解文件查取)作为固定坐标,进行无约束平差;若网中联测了多个国家GPS点(比如A级点、B级点),可全部作为固定点输入,进行约束平差。可以用(X,Y,Z)或(B,L,H)的格式输入。 5. 二维网联合/约束平差。 作用是进行二维联合平差,首先需要完成三维向量网平差并至少输入一个公共点的二维平面坐标,若只有一个公共点,则还需要输入至少一条地面边长(归算到高斯平面上)和一个地面方位角,当然也可以输入任意多个地面边长和方位角。 若需高程拟合可进行高程拟合平差,这里就不做详细介绍,平差后可在查看菜单中,查看平差结果、观测值、环闭合差等内容,最后应用文件菜单中打印进行输出。 4.5 GPS网平差处理 当各项质量检验符合要求时,应以所有独立基线组成的闭合图形,以三维基线向量及其相应方差协方差阵作为观测信息,以一个点的WGS—84系三维坐标作为起算依据,进行GPS网的无约束平差。无约束平差应提供各控制点在WGS—84系下的三维坐标,各基线向量三个坐标差观测值的总改正数,基线边长以及点位和边长的精度信息。 在无约束平差确定的有效观测量基础上,在国家坐标系或城市独立坐标系下应进行三维约束平差或二维约束平差。约束点的已知点坐标、已知距离或已知方位,可作为强制约束的固定值,也可作为加权观测值。平差结果应输出在国家或城市独立坐标系中的二维或三维坐标,基线向量改正数、基线边长、方位以及坐标、基线边长、方位的精度信息;转换参数及其精度信息。 无约束平差中,基线向量的改正数(V、V、V)绝对值应满足下式ΔxΔyΔz 要求: V?3σ Δx V?3σ Δy V?3σ Δz 当超限时,可认为该基线或其附近存在粗差基线,应采用软件提供的方法或人工方法剔除粗差基线,直至符合上述要求。 约束平差中,基线向量的改正数与剔除粗差后的无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差(dV、dV、dV)应符合下式要求: ΔxΔyΔz dV?2σ Δx dV?2σ Δy dV?2σ Δz 当超限时,可认为作为约束的已知坐标、距离、已知方位与GPS网不兼容,应采用软件提供的或人为的方法剔除某些误差较大的约束值,直至符合上述要求。 第五章 城市导线网的精度分析 5.1 导线网的精度分析和设计 在布设城市或工程建设地区的导线网时必须保证导线点位的密度和精度能满足最大比例尺的测图和工程放样的需要。例如对于1:500比例尺的白纸测图及一般工程的放样,作为基本控制的等级导线点的点位误差规定不超过5厘米,而等级导线点的密度要能够满足敷设全民儿500米的图根导线以及工程建筑物放样的实际需要。 为了使导线测量的结果能够满足预定的要求,必须做到下列几点: (1)合理地规划各个等级导线网的布网方案。根据测区的范围、高级控制点的分布情况以及现场的具体条件,拟定首级导线网及以下几个等级的导线网的布网方案,设计各个等级导线网的线路总长、平均边长和图形。 (2)拟定施测纲要。根据现有的仪器设备,规定测角和测距的方法、测回数、读数次数和各种技术限差。 (3)拟定成果处理方法。其中包括拟定评定野外观测成果核度的方法、导线的各种容许闭合逻、观测成果的归算方法以及导线网的平差计算方法。 以上这些可以称为导线网的设计工作。导线网的设计理论以单导线的精度分桥为基础、然后按照各种不同形式的典型导线网求得其与单导线的关系,最后用导线网的典型图形进行模拟计算,提结果作为设计相同类型的导线网的依据。设计导线网一般应进行精度估算平差后要作出精度评定。 导线点地点位误差主要由导线测量中的测角与量距误差所引起。由于控制网的分级布设和层层控制,因此在首级网下的各个等级的导线还受到起始数据误差的影响。研究这些误差对导线点位的影响时,以导线测量的实践经验为依据,然后应用概率论和误差传播理论进行分析研究,总结其规律,作为设计导线网的理论根据。 5.2 三维坐标导线的测量精度及简易平差 5.2.1 平面位置的精度 全站仪按极坐标法直接测定待定点坐标的实质是在已知点同时采集角度和距离经机载电脑实时处理。施测时,测记 P、T输入仪器,自动改正仪器气象参数。数据处理的数学模型为: Xp=Xa+Scos(Ao+β),Yp=Ya+S sin(Ao+β) 式中,Xp、Yp为待定点坐标;Xa、Ya为已知点坐标;A。为导线起算方向坐标方位角;S为所测平距;β为所测方向与起始方向间的左角值。 对上式微分并转化为中误差形式,则: 5.2.2 导线最弱点的中误差 一般认为,附合导线最弱点C位于导线中央,且经坐标配赋后,尚可提高2的1,2次方倍精度,故附合导线最弱点的点位中误差估算公式为: 式中,n为导线点序号;L为导线总长度,km;为单位长度系统中误差;b为测距时单位长度偶然中误差。 5.2.3 平面坐标平差方法 对全仪坐标导线,如果不测算方位角闭合差Fa,就只有两个条件误差方程式,即: , 该误差方程式的系数均为1,假定坐标增量为观测值,取各观测值的权为: 则法方程式的系数为: 将纵横坐标增量闭合差分别按纵横坐标增量的绝对值成正比例反号进行分配,当工程精度要求比较高时,多余观测量会超过两个,此时就要采用严密平差方法进行平差计算了,在此不做讨论。 5.2.4 导线点高程位置的采集精度 虽然全站仪可以直接读取两点间的高差,但由于全站仪采集目标点高程位置,实际上就是EDM三角高程测量的精度,导线点的三角高程采用对向观测。 设往返观测高差分别为: 则对向观测高差为往返测高差的中数,即h=( h1-h2),2,微分上式得: 式中,ms、mδ、mi、mv、mk分别为测距中误差、垂直角观测中误差、仪器高量取中误差、目标高量取中误差、大气折光系数测定中误差。 5.2.5 高差闭合差的分配及高程精度指标评定 在不考虑起始点误差的情况下,其高程闭合差仅受各对向高差测量误差的影响,即: 式中,mi为高程闭合中误差;μ″h为每公里高差中误差;S为水平边长,k m。 利用全站仪取代普通仪器在加密控制时,可以直接进行三维坐标测量,简便易行,特别是在条件复杂的山区,其优势更加显著。本文所提到的导线测量方法及精度评定方法也值得推广和应用。 5.3 导线测量观测值的精度评定 导线测量成果经过外业成果整理、高程归化和投影改化以后,已化为高斯投影平面上的长度和角度。然后根据高级控制点或起始点的坐标和方向角在平面上进行平差计算。 导线测量由角度和距离两种不同性质的观测值所组成,平差计算时要把这两种观测值放在一起来处理,按其误差的大小来分配导线的闭合差和改正观测值。因此很重要的问题是评定观测值的精度,据此确定观测值的权。 各等级的导线测量一般都按照相应的施测纲要,用规定等级的仪器及测回数来进行观测的,因此就有一个预期的精度。例如在观测四等导线的角度时,用J2级经纬仪观测6个测回,或J1级经纬仪4个测回,预期的测角中误差为土2.5″;又例如导线边长用标称精度为(5mm,5ppm)的测距仪进行观测,则对于1000m的边长,预期的测距精度约为?7mm,等等。这种预期精度是以过去的实践经验为依据的,代表着一般情况下的平均精度。由于实际进行观测时的环境均气象条件的不同,同一等级仪器的新旧程度和性能好坏也有差别,测量人员的控术水平也有高低等原因,使实测精度和预期精度有一定的差别,有时甚至差别很大。因此只有根据实践的结果来评定观测值的精度才是更符台客观实际的。但是所谓精度或巾误差是一个统计量,取少数的实测数据来进行精度的检验计算,其可以置信的程度是不高池因此必须注意长期积累实测资料,用概率统计的理论进行分析研究使确定观测值的精度指标时有可靠的依据。 经验总结 1. 城市中建筑物繁多,为了利于通视观测,在实际生产过程中,常将城市控制网布设成导线或导线网,继而应用测量学中导线测量的方法对城市进行观测与探究。 2.城市导线的建立主要以附合导线为主,利用全站仪对导线点的三维坐标进行记录与解算,当使用到GPS测量仪器时,可更为方便地利用软件进行解算。 3.对于观测求得的导线点三维坐标,必须进行精度评定与平差。 参考文献 [1] 《全球定位系统城市测量技术规程》(CJJ73-97)。 [2] 《城市测量规范》(GJJ8-99),北京市测绘设计研究院,1999年。 [3] 《GPS测量与数据处理》李征航等,武汉大学出版社,2005年 [4] 武汉测绘学院:《测量学》下册,测绘出版让,1980年。 [5] 建筑工程部综合勘察院城市设计院合编:《城市测量规范(草案)》,建筑工程出版社,1959年。 [6] 赵文亮主编:《地形测量》,黄河水利出版社,2005年。 [7] 周立主编:《GPS测量技术》,黄河水利出版社,2006年。
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