摘要: 导线测量是建立国家大地控制网的一种方法,

       也是工程测量中建立控制点的常用方法,作者根据自己实际的工程经验,提出导线测量中应注意的几个关键问题。 

  关键词: 导线测量;注意;关键问题 

  中图分类号:TD175 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)10-0255-02 

  1 概述 

  在地面上选定一系列点连成折线,在每一点上观测相邻两边之间的夹角(称为转折角,又称导线折角或导线角),从一起始点坐标和方位角出发,利用测量的距离和角度,便可依次推算各导线点的水平位置。电磁波测距仪出现后,导线测量受到重视,现在电磁波导线测量已经得到了广泛应用。采用导线测量法布设的控制网有如下的主要优点:①网中各点上的方向数较少,除节点外只有两个方向,因而布网时受通视要求的限制较小,易于选点和降低观测目标的高度;②导线网的图形非常灵活,选点时可根据具体情况随时改变;③网中的边长都是直接测定,因此边长的精度较均匀。 

  2 水平角观测的方法 

  水平角观测时宜采用方向观测法,方向观测法是对观测站上的所有方向依次照准进行观测,逐一得出各方向的方向观测值,进而得到相应的水平角度值。如图1所示,假设测站上有1、2、3、…、n个方向要观测,首先选择一边长适中、通视良好、成像清晰稳定的方向作为观测的起始方向,如选定方向1作为零方向。上半测回采用盘左观测,先照准零方向1,然后以顺时针方向转动照准部依次照准方向2、3、…、n,为了检查观测过程中水平度盘是否有位移,最后要闭合到起始方向1,这步工作称为归零。下半测回采用盘右观测,仍然先照准零方向1,然后以逆时针方向转动照准部依次照准方向n、…、3、2、1。 

  水平角观测限差超限时,应在原来的度盘位置上进行重测,并应符合下列规定:①2C较差超限时,应重测超限方向,并联测零方向;②下半测回归零差超限或零方向的2C较差超限,应重测该测回;③若一测回中重测方向数超过总方向数的1/3时,应重测该测回。当重测的测回数超过总测回数的1/3时,应重测该站 

  3 将地面观测的长度归算至高斯平面 

  3.1 斜距归算至平距 导线测量的外业是在地球表面上进行的,而平差计算要在平面上进行,这一平面一般是基于国家坐标系的高斯平面。 

  如图2所示,设野外测定的斜距为S,它是在测站A和棱镜站B不等高的情况下得到的。将S化至平距时,首先要选取所在高程面,高程面不同,平距值亦不同。这里讨论将S化至A、B平均高程面上的平距Dp,这对于以后的换算和往、返测观测的较差检核,都是便利的。 

  在控制测量中,距离S通常不超过10km,水平距离计算,可分别按下列公式进行:Dp=■(1) 

  式中,Dp——测距两端点A、B的平均高程面的水平距(m); 

  S——经气象及加、乘常数等改正后的斜距(m); 

  h——仪器与反光镜之间的高差(m); 

  RA——参考椭球体在测距边方向法截弧的曲率半径(m)。 

  3.2 平距归算至参考椭球面 归算到参考椭球面上的测距边长度,应按下式计算:D0=Dp1-■(2) 

  式中,D0——归算到参考椭球面上的测距边长度(m); 

  DH——测区平均高程面上的测距边长度(m); 

  Hp——测区的平均高程(m); 

  Hm——测距两端的平均高程(m); 

  hm——测区大地水准面高出参考椭球面的高差(m)。 

  3.3 将椭球面上的距离归算至高斯平面 将地面上的观测斜距归算至椭球面上,变成两点间的大地线长度,实际上还要继续将其投影至高斯平面上。椭球面上的测距边化算到高斯投影面上的长度,应按下式计算: 

  Dg=D01+■+■(3) 

  式中,Dg——测距边在高斯投影面上的长度(m); 

  ym——测距边两端点横坐标自然值的平均值(m); 

  Rm——测距边中点的平均曲率半径(m); 

  ?驻y——测距边两端点近似横坐标的增量(m)。 

  4 导线单角、单边错误的检验方法 

  4.1 导线单角错误的检验方法 在图3中,设附合导线的第4点上的转折角的错误,使角度闭合差超限。如果分别从导线两端推算各点坐标,则到测错角度的第4点为止推算的坐标方位角仍然是正确的,所以第4点坐标是正确的,而经过第4点的转折角以后,导线边的坐标方位角开始向错误方向偏转,而且会愈来愈大。因此,一个转折角测错的查找方法之一为:分别从导线两端的已知点坐标方位角出发,按支导线计算导线各点的坐标,得到两套坐标。如果某一个导线点的两套坐标值非常接近,则该点的转折角最有可能测错。 

  4.2 导线单边错误的检验方法 当角度闭合差在允许范围以内而坐标增量闭合差超限时,说明边长测量有错误,在图4所示的导线中边23发生错误;当从左向右作支导线进行推算时,由于23的边长出现ΔS错误,导致3往后的各导线点均沿着错误边的方位也相应偏移了ΔS,得出一组坐标的点位。当从右向左作支导线进行概算时,2往前的各导线点也均沿着错误边的方位的相反方向也相应偏移了ΔS,得出另一组坐标点位。这样,用线把同名的点位连起来,形成了若干个平行四边形,其中的面积接近于零者,最有可能就是错误边所在。 

  5 结束语 

  导线测量在工程建设中的作用非常重要,它对本项工程经济效益的好坏有着直接的影响。而导线是控制路、桥等施工的重要数据,因此在导线选择的过程中应注意以下问题:①为了易于保存点的标志和安置仪器,应把导线点选在土质坚硬、稳定的地方、视野开阔的地方。②导线各边的长度应符合相关的规定要求。导线点的数量要足够,以便控制整修测区。并且导线点位置必须满足超越(或远离)障碍物1.3米以上。③路线平面控制点的位置应沿路线布设,距路中心的位置大于50M且小于300M,同时应便于测角、测距、及地形测量和定线放样。④在桥梁和隧道处,应考虑桥隧布设控制网的要求,在大型构造物的两侧应分别布设一对平面控制点。 

  参考文献: 

  [1]林玉祥,控制测量技术[M].北京:测绘出版社,2013. 

  [2]鲁纯.测量学[M].沈阳:东北大学出版社,2013. 

  [3]刘福财.正余弦定理在经纬仪导线非已知点设站测量的探讨与应用[J].煤炭技术,2007.