一级闭合导线测量
(一)、导线的布设形式:闭合导线
如图1所示,导线从已知控制点B和已知方向BA出发,经过1、2、3、4最后仍回到起点B,形成一个闭合多边形,这样的导线称为闭合导线。
闭合导线本身存在着严密的几何条件,具有检核作用。
图1 闭合导线
(二)、导线测量的外业工作
1.踏勘选点
在选点前,应先收集测区已有地形图和已有高级控制点的成果资料,将控制点展绘在原有地形图上,然后在地形图上拟定导线布设方案,最后到野外踏勘,核对、修改、落实导线点的位置,并建立标志。
选点时应注意下列事项:
(1)相邻点间应相互通视良好,地势平坦,便于测角和量距。
(2)点位应选在土质坚实,便于安置仪器和保存标志的地方。
(3)导线点应选在视野开阔的地方,便于碎部测量
(4)导线边长应大致相等,其平均边长应符合表2所示。
(5)导线点应有足够的密度,分布均匀,便于控制整个测区。
2.建立临时性标志
导线点位置选定后,要在每一点位上打一个木桩,在桩顶钉一小钉,作为点的标志。
也可在水泥地面上用红漆划一圆,圆点一小点,作为临时标志,并导线点统一编号。
3.导线边长测量
导线边长可用钢尺直接丈量,或用光电测距仪直接测定。
用钢尺丈量时,选用检定过的30m 或50m 的钢尺,导线边长应往返丈量各一次,往返丈量相对误差应满足表2的要求。
4.转折角测量
导线转折角的测量一般采用测回法观测。
在附合导线中一般测左角;在闭合导线中,一般测角;对于支导线,应分别观测左、右角。
不同等级导线的测角技术要求详见表2。
图根导线,一般用DJ6经纬仪测一测回,当盘左、盘右两半测回角值的较差不超过±35″时,取其平均值。
5.连接测量
导线与高级控制点进行连接,以取得坐标和坐标方位角的起算数据,称为连接测量。
如图2所示,A 、B 为已知点,1~5为新布设的导线点,连接测量就是观测连接角βB 、β1和连接边DB1。
如果附近无高级控制点,则应用罗盘仪测定导线起始边的磁方位角,并假定起始点的坐标作为起算数据。
水平角测量和距离测量技术要求见表1。
表1 一级导线测量基本技术要求
3 4
图2 导线连测
表2 光电测距导线的主要技术要求
等
级
测图 比例尺 导线 长度 /m
平均边长 /m
测距中误差 /mm
测角中误差 /″
导线全长相对
闭合差
测回数 方位角闭合差 /″
DJ 2 DJ 6
一
级 3 600 300 ≤±15 ≤±5 ≤1/14 000 2 4 ≤n 10
±
二
级 2 400 200 ≤±15 ≤±8 ≤1/10 000 1 3 ≤n 16
±
三
级 1 500 120 ≤±15 ≤±12 ≤1/6 000 1 2 ≤n 24±
图
根
1;500 900 80 ≤1/4 000
1 ≤n
40
±
1:1 000 1 800 150
1:2
000
3 000 250 (三)闭合导线业计算
闭合导线如图3所示,计算示例见表3。
其业计算步骤如下。
1、角度平差
①、角度闭合差: βW =[内β]-01802⋅-)(n 式中:n ──折角β的个数。
②、角度闭合差限差: 允βW =n 40± (″) 式中:n ──折角β的个数。
③、角度改正数: βV i =-
n
W β
说明:βV i 与βW 的单位应相同,一般以秒为单位。
④、检核计算: [βV ]=-βW
根据上述检核计算公式实际计算时,会 图3 闭合导线
发现有时上式不相等,这是由于角度改正数计算时取有效位而产生的凑整误差造成的。
为了使检核计算式两端相等,应将凑整误差分配到观测角改正数βV i 中──这称为凑整误差调整。
该凑整误差调整的原则是:在短边两端的观测角对应的改正数βV i 上调整,一个观测角对应的改正数βV i 上只能调整1秒。
⑤、平差角计算: i β'=i β+βV i
检核:[β']=01802⋅-)(n
2、推算导线各边坐标方位角 ①、计算导线各边坐标方位角:
0180+'+=i 左
后前βαα 即:01180+'+=+i i i 左βαα 或者: 0180+'-=i 右
后前βαα 即:01180+'-=+i i i 右βαα ②、检核计算: 从已知边AB 开始,再推回到已知边BA 结束,则已知边坐标方位角的计算值BA α应与其已知值AB α0180±相等。
这里需要强调的是:已知边与未知边的连接角θ若测错或整理数据过程中转抄错,在计算中将无法发现。
因此,观测前,应加强对已知点位和已知方向的确认,保证无误;观测中,应保证观测角值θ观测准确无误(一般应比β角多测一个测回);计算中,应保证θ角的转抄准确无误。
3、坐标增量计算 ①、坐标增量: i i i Cos D X α⋅=∆ i i i Sin D Y α⋅=∆
②、坐标增量闭合差:
X W =[测X ∆]-理X ∆=[测X ∆]
Y W =[测Y ∆]-理Y ∆=[测Y ∆]
S W =22
Y X W W +±
(S W 为导线全长闭合差,也叫导线点位闭合差) 说明:当导线长度短于规规定的3
1
时,导线点位闭合差不应大于图上mm 3.0,即:
允S W =±0.3·M(mm) (M为测图比例尺分母)
N
1=
]
[D W S ≤
20001 (N
1
为导线全长相对闭合差)
③、坐标增量改正数:
xi V =-
i X
D D W ⋅][ yi V =-i Y D D W
⋅]
[
检核计算:
[x V ]=-X W
[y V ]=-Y W
根据上述检核计算公式实际计算时,会发现有时上式不相等,这是由于坐标增量改正数xi V 、yi V 计算时取有效位而产生的凑整误差造成的。
为了使检核计算式两端相等,应将凑整误差分配到坐标增量改正数xi V 、yi V 中──这称为凑整误差调整。
该凑整误差调整的原则:在长边所对应的坐标增量改正数xi V 、yi V 上调整,一个xi V 或yi V 上只能调整一个毫米。
④、改正后坐标增量: i X '∆=i X ∆+xi V i Y '∆=i Y ∆+yi V
检核计算:
[X '∆]=理X ∆=0
[Y '∆]=理Y ∆=0 图4 独立测区的闭合导线 4、坐标计算:
)1(1+-+'∆+=i i i i X X X
)1(1+-+'∆+=i i i i Y Y Y
检核计算:最末点坐标的B X 、B Y 的计算值应与其已知值完全相等,否则,说明计算过程有误。
独立测区所布设的闭合导线如图4所示,常常是假定一个地面点为已知点,如图中的A 点;假定一条边的坐标方位角已知,如图中的4A α。
这种图形没有连接角θ。
其业平差计算的思路与方法与图3所示的闭合导线基本相同。
闭合导线近似平差计算表3
导线测量外业记录表
日期:_____年___月___日天气:_____ 仪器型号:____________组号:________ 观测者:_______________记录者:_______________ 参加者:_____________________。