導(dǎo)線測(cè)量的概算

1、<p><b>　　導(dǎo)線測(cè)量的概算</b></p><p>　　摘要：控制測(cè)量外業(yè)工作獲得了大量的外業(yè)觀測(cè)值（如水平方向、邊長(zhǎng)和天文方位角等）和必要的測(cè)繪資料（如歸心投影用紙等），將這些地面上觀測(cè)成果化算到高斯平面上，為平差計(jì)算作好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作是概算工作主要任務(wù)。本文以導(dǎo)線為例，介紹其化算的過程和計(jì)算公式。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：地面；觀測(cè)成果；化算

2、；高斯平面 </p><p>　　Abstract: Control surveying work outside the industry, a large number of observations (such as the horizontal direction, length and azimuth angle and so on) and the necessary mapping data (su

3、ch as centering projection paper), the ground observation result to the Gauss plane, as the adjustment calculation to estimate data preparation is the main tasks. In this paper, in order to lead as an example, introduces

4、 the process and the calculating formula of calculation. </p><p>　　Key words: ground; observations; reduction; Gauss plane </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013） </p><p>&

5、lt;b>　　1.概述 </b></p><p>　　導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)是在地球表面上進(jìn)行的，所獲得的觀測(cè)值是方向觀測(cè)值和邊長(zhǎng)觀測(cè)值，而平差計(jì)算要在平面上進(jìn)行，這一平面可能是測(cè)區(qū)某一高度的平均面，可能是基于工程坐標(biāo)系或城市坐標(biāo)系的平面，也可能是基于國(guó)家坐標(biāo)系的高斯平面，總之，在平差前必須將地面上的觀測(cè)值歸算至某一特定平面，這一步工作稱為概算。 </p><p>　　然而，觀測(cè)

6、量之間的矛盾是客觀存在的，合理處理觀測(cè)量之間矛盾的工作稱之為平差，而在平差之前又必須將所有觀測(cè)量歸算到某一個(gè)基準(zhǔn)面上，這是項(xiàng)重要又必不可少的工作，稱這項(xiàng)工作為概算。概算的目的不僅僅是為平差作準(zhǔn)備，而且也在于檢查和評(píng)價(jià)外業(yè)資料(也包括起算數(shù)據(jù))的質(zhì)量。 </p><p>　　概算時(shí)，首先要對(duì)外業(yè)成果（各種觀測(cè)手簿，記簿，歸心投影用紙，儀器檢驗(yàn)資料以及計(jì)算資料等）進(jìn)行逐項(xiàng)整理檢查。主要檢查原始數(shù)據(jù)是否清晰，有無缺漏項(xiàng)

7、目，是否滿足規(guī)范對(duì)觀測(cè)手簿的要求。 </p><p>　　檢查中發(fā)現(xiàn)的問題要認(rèn)真處理，及時(shí)返工和補(bǔ)正，確認(rèn)資料完整無誤后，才能進(jìn)行后 </p><p><b>　　續(xù)的計(jì)算。 </b></p><p>　　2．近似坐標(biāo)的計(jì)算 </p><p>　　計(jì)算歸心改正數(shù)（如果存在偏心觀測(cè)）、近似坐標(biāo)及推算三角高程，都要用到近似邊

8、長(zhǎng)。如果控制網(wǎng)的邊長(zhǎng)不是直接觀測(cè)值，首先應(yīng)計(jì)算出控制網(wǎng)的近似邊長(zhǎng)。 </p><p>　　為了計(jì)算近似子午線收斂角（為求近似大地方位角用）及方向改化和距離改化，須計(jì)算各控制點(diǎn)的近似坐標(biāo)。三角形編號(hào)如圖下圖所示，1、2為已知點(diǎn)，3為待求點(diǎn)。 </p><p><b>　　圖1三角形 </b></p><p>　　近似坐標(biāo)計(jì)算公式為： </p

9、><p><b>　　(1) </b></p><p>　　式中，為近似平面邊長(zhǎng)； </p><p>　　為近似坐標(biāo)方位角。 </p><p>　　3．方向觀測(cè)值的歸算 </p><p>　　平面控制網(wǎng)的形式有三角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)和邊角網(wǎng)（導(dǎo)線網(wǎng)是邊角網(wǎng)的一種特例），將平面控制網(wǎng)的各元素歸算至橢球面后，還不

10、能在橢球面上進(jìn)行計(jì)算，最終必須要將其投影至高斯平面。 </p><p>　　由于是正形投影，故各三角形的角度投影后仍不變。因此由虛線組成的角度等于橢球面上對(duì)應(yīng)的各個(gè)角度。由于大地線在平面上的投影除中央子午線和赤道外都不是直線而是曲線，因此用它們來進(jìn)行計(jì)算是極不方便的。為此我們用相應(yīng)的的弦來代替它們。這樣就將平面上的曲線組成的三角形改成由直線組成的三角形了。于是三角形的解算和平面坐標(biāo)的計(jì)算都可按平面三角的公式進(jìn)行。

11、這樣計(jì)算工作就比較簡(jiǎn)單了。此項(xiàng)工作又稱為方向改正。 </p><p>　?。?）將橢球面上的方向觀測(cè)值對(duì)算至高斯平面需要加入“方向改正”，方向改正的計(jì)算公式見式如下： </p><p><b>　　(2) </b></p><p>　　式中，x、y均為近似值，且ym=(y1+y2)/2，Rm為1、2兩點(diǎn)中心處在參考橢球面上的平均曲率半徑（m）。

12、 </p><p>　　4．邊長(zhǎng)觀測(cè)值的改化 </p><p>　　隨著電磁波測(cè)距儀應(yīng)用的普及，平面控制網(wǎng)的觀測(cè)量除了方向值以外，邊長(zhǎng)觀測(cè)值亦 </p><p>　　占相當(dāng)?shù)谋戎?，其外業(yè)觀測(cè)結(jié)果當(dāng)然也應(yīng)該歸算到高斯平面上，因此，地面觀測(cè)邊長(zhǎng)一般應(yīng)進(jìn)行歸心改正，傾斜改正和歸算到高斯平面上的距離改正(又稱曲率改正)。 </p><p><b

13、>　?。?）加常數(shù)改正 </b></p><p>　　經(jīng)檢定得到的測(cè)距儀加常數(shù)K（這里的加常數(shù)K包括了棱鏡加常數(shù)），對(duì)距離觀測(cè)值D進(jìn)行改正，改正公式為： </p><p>　　D′= D+ K (3) </p><p><b>　　（2）乘常數(shù)改正 </b></p><p>　　測(cè)距邊長(zhǎng)值應(yīng)該是基于測(cè)距

14、儀的標(biāo)準(zhǔn)頻率而得的，但是測(cè)距儀的頻率會(huì)發(fā)生漂移，從而對(duì)距離觀測(cè)值會(huì)產(chǎn)生影響。 </p><p>　　設(shè)R為乘常數(shù)，D″為經(jīng)乘常數(shù)改正后的距離觀測(cè)值，則乘常數(shù)的改正公式為： </p><p>　　D″= D′+ D′× R(4 ) </p><p><b>　?。?）氣象改正 </b></p><p>　　電磁波

15、在大氣中傳播速度隨大氣溫度、氣壓、濕度等條件變化而改變，因而實(shí)際測(cè)距作業(yè)時(shí)時(shí)的大氣狀態(tài)變化將會(huì)對(duì)距離觀測(cè)值產(chǎn)生影響，必須予以改正，即加上一個(gè)氣象改正數(shù)。由于濕度對(duì)距離觀測(cè)值產(chǎn)生的影響較小，通常不與考慮。因?yàn)闇囟?、氣壓的變化?huì)影響大氣折射率，不同波長(zhǎng)的電磁波傳遞速度受到的大氣折射率影響也不同，也就是說，電磁波測(cè)距信號(hào)的波長(zhǎng)的不同，氣象要素對(duì)其影響的程度也不同。 </p><p>　　波長(zhǎng)=0.832&mic

16、ro;ｍ的紅外測(cè)距信號(hào)，其氣象改正公式為： </p><p><b>　　（5） </b></p><p>　　式中， — 邊長(zhǎng)的氣象改正值，mm； </p><p>　　— 測(cè)站氣壓，mmHg，1mmHg = 133.322Pa； </p><p>　　— 測(cè)站溫度，C&ordm;； </p>&

17、lt;p>　　— 觀測(cè)距離，km。 </p><p>　　通常,測(cè)距儀的說明書中或給出氣象改正公式，或給出測(cè)距信號(hào)的波長(zhǎng)，或給出一個(gè)以溫度、氣壓為引數(shù)的改正表。目前較新的測(cè)距儀（全站儀）都具有自動(dòng)計(jì)算大氣改正數(shù)的功能，即在觀測(cè)時(shí)直接鍵入溫度、氣壓值，由儀器自動(dòng)計(jì)算氣象改正，其最后顯示的距離是經(jīng)過氣象改正的距離。 </p><p>　?。?）斜距歸算至平距 </p>&l

18、t;p>　　如圖4-8所示，設(shè)野外測(cè)定的斜距為d，它是在測(cè)站A和棱鏡站B不等高的情況下得到的。將d化至平距時(shí)，首先要選取所在高程面，高程面不同，平距值亦不同。 </p><p>　　在控制測(cè)量中，距離S通常不超過10km，水平距離計(jì)算，可分別按下列公式進(jìn)行： </p><p><b>　　(6) </b></p><p>　　式中，——水

19、平距離(m)； </p><p>　　——經(jīng)氣象及加、乘常數(shù)等改正后的斜距（m）； </p><p>　　——儀器與反光鏡之間的高差（m）； </p><p>　　——參考橢球體在測(cè)距邊方向法截弧的曲率半徑（m）。 </p><p>　?。?）平距歸算至測(cè)區(qū)平均高程面 </p><p>　　有些時(shí)候，需要將測(cè)區(qū)內(nèi)所有的

20、觀測(cè)平距對(duì)算到測(cè)區(qū)平均高程面上。此時(shí)應(yīng)按下式計(jì)算： </p><p><b>　?。?） </b></p><p>　　式中， ——測(cè)區(qū)平均高程面上的測(cè)距邊長(zhǎng)度（m）； </p><p>　　——測(cè)距兩端點(diǎn)的平均高程面的水平距（m）； </p><p>　　——測(cè)區(qū)的平均高程（m）； </p><p&

21、gt;　　——測(cè)距兩端的平均高程（m）； </p><p>　　——參考橢球體在測(cè)距邊方向法截弧的曲率半徑（m）。 </p><p>　?。?）平距歸算至參考橢球面 </p><p>　　歸算到參考橢球面上的測(cè)距邊長(zhǎng)度，應(yīng)按下式計(jì)算： </p><p><b>　　（8） </b></p><p>

22、;　　式中， ——?dú)w算到參考橢球面上的測(cè)距邊長(zhǎng)度（m）； </p><p>　　——測(cè)區(qū)大地水準(zhǔn)面高出參考橢球面的高差（m）。 </p><p>　?。?）將橢球面上的長(zhǎng)度歸算至高斯平面 </p><p>　　測(cè)距邊在高斯投影面上的長(zhǎng)度，應(yīng)按下式計(jì)算： </p><p><b>　?。?） </b></p>

23、<p>　　式中， ——測(cè)距邊在高斯投影面上的長(zhǎng)度（m）； </p><p>　　——測(cè)距邊兩端點(diǎn)橫坐標(biāo)的平均值（m）； </p><p>　　——測(cè)距邊中點(diǎn)的平均曲率半徑（m）； </p><p>　　——測(cè)距邊兩端點(diǎn)近似橫坐標(biāo)的增量（m） </p><p><b>　　5.總結(jié) </b></p>