利用全站仪进行三维坐标导线测量和近似平差计

[12-11 16:59:52]   来源:http://www.tmgc8.com  工程技术   阅读:3327

 [摘 要] 全站仪进行三维坐标导线测量和近似平差计算是施工测量中经接触的工作,本文对测量平差中常见的一些问题进行了讨论分析。
  [关键词] 全站仪 测量 平差
  
  一、前言
  众所周知,控制测量分为平面控制测量和高程论文代写控制测量。建立平面控制的传统方法有三角测量和导线测量;建立高程控制则主要是水准测量,其次是三角高程测量。三角高程测量主要用于地面起伏大,水准测量难以实施的山区。虽然以上方法仍然是建立平面和高程控制测量的主要方法 ,但是由于全站仪在生产上的广泛应用,使得测距工作极为简便、精确、迅速,而且不受地形条件的限制,所以在测量方法、平差计算等方面也发生了深刻的变化。主要表现在:全站仪可以通过机内的微处理机,直接得到地面点的空间坐标,因此在成果处理时可直接采用坐标平差法,这与过去通过边、角平差后求取坐标的方法要简便易行得多。
  二、例举
  下面以附合导线为例(如图1)传统的测量方法是先测量水平角(这里为右角)β1、β2…βn,在测量边长D12、D23…D(n-1),n。在根据已知A、B、C、D高级控制点的坐标,用传统近似平差的方法求得各待求点2、3、4…的坐标;
  K值不应大于规范规定的容许值,如果不符合精度要求将 反量,按与边长成比例的原则分配到各边的坐标增量中。即
  3、仪器使用介绍及平差计算
  目前一些先进的全站仪,如索佳SET2000系列和尼康DTM300系列等等,均可直接测算导线的三维坐标(平面位置和高程),为了与传统的导线测量相区别,所以将此称为坐标导线测量。由于不同型号的全站仪,尽管都有这种直接测量坐标的功能,但在操作上也不尽相同,下面以尼康DTM352全站仪为例说明坐标导线测量的方法,分析它与传统导线测量的不同点,进而给出坐标导线测量的近似平差方法。
  从以上观测过程可以看出,导线中的许多计算工作已由仪器机内软件承担。由于全站仪直接测定各点的坐标值,因此平差计算就不象传统的导线测量那样,先进行角度闭合差和坐标增量闭合差的调整,在计算坐标。其实在这种情况下,直接按坐标平差计算,更为简便。此外高程的计算也可同时进行。还有就是后视点→测站→测点(后视点)→测站的顺序观测,可以避免因输入错误引起观测错误;同时也是采用三角高程对向观测的方法;减少了三维坐标中Z值的误差。
  如图2所示,由于存在测量误差,最后测得的C点坐标(包括高程,即Z坐标)不等于C点的已知坐标。平面位置产生一缺口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。显然
  式中D为导线边长;DTM352在测量各点坐标存储后,可以查看到边长、角度等数据。
  各点坐标改正值为:
  4、注意事项
  通过以上实例可以看出坐标导线测量的精度可以达到三、四等导线测量标准;同样可以达到甚至超过传统导线测量的精度。但采用坐标导线测量要注意以下几点:
  1、测量中竖直角的测量误差是Z值的主要误差,所以在观测中应取适当的措施提高竖直角的观测精度;比如适当增加测回数等。
  2、量取仪器高和目标高所产生的误差直接影响高差值,因此应认真、细致地量取至毫米。
  3、因边长愈长,测量高差的精度愈低。高差中误差大致与边长成正比关系,故知以短边传递高程较为有利。所以坐标导线测量的边长不宜过长。
  5、结束语
  在现今的桥梁与公路建设中,全站仪以其高精度、高效率的特点,在工程测量中得到广泛的应用,它将传统的二维测量提升到了三维测量的高度;以上只是简单说明了普通全站仪的应用,现在宾得R-300系列等全站仪已经拥有导线测量现场采集数据和计算结果的功能,其机内强大的计算软件使测量工作更为简便,快捷。


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