附合閉合導(dǎo)線閉合差計(jì)算和粗差檢驗(yàn)

1、附合閉合導(dǎo)線閉合差計(jì)算和粗差檢驗(yàn)設(shè)計(jì)者:雷謹(jǐn)魁指導(dǎo)老師:葛永慧l導(dǎo)線測(cè)量l查找導(dǎo)線測(cè)量粗差的方法l設(shè)計(jì)程序演示 控制測(cè)量工作的程序是先控制后碎部；這樣，每一碎部點(diǎn)的位置都可由高精度的控制點(diǎn)直接測(cè)定，碎部點(diǎn)的測(cè)量誤差不會(huì)相互影響，有效地避免了測(cè)量誤差的積累。導(dǎo)線是小地區(qū)平面控制測(cè)量的常用方法，適宜在建筑區(qū)、林地等通視困難地區(qū)和道路、隧道等帶狀施工地區(qū)使用，尤其還使用在礦山巷道測(cè)量中。導(dǎo)線測(cè)量就是通過測(cè)角和量距，求出各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。根據(jù)已知點(diǎn)和待定點(diǎn)的分布狀況，導(dǎo)線可分為支導(dǎo)線、附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線等不同的布設(shè)形式。運(yùn)用粗差檢驗(yàn)的方法來判斷哪些角度和邊長(zhǎng)出錯(cuò)；最后，通過平差計(jì)算來提高導(dǎo)線的測(cè)量精度。

2、 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,各種軟件開始出現(xiàn)并不斷完善,簡(jiǎn)化了作業(yè)過程、減小了工作難度。為此本設(shè)計(jì)嘗試在程序設(shè)計(jì)部分用Visual Basic實(shí)現(xiàn)測(cè)量過程中方位角、導(dǎo)線坐標(biāo)、閉合差計(jì)算、粗差檢驗(yàn)、平差計(jì)算和導(dǎo)線圖形的繪制。 關(guān)鍵詞 控制測(cè)量；導(dǎo)線測(cè)量；閉合差；平差導(dǎo)線測(cè)量導(dǎo)線測(cè)量一一. .導(dǎo)線測(cè)量概述導(dǎo)線測(cè)量概述二二. .導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)三三. .導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算導(dǎo)線測(cè)量概述導(dǎo)線測(cè)量概述導(dǎo)線測(cè)量是平面控制測(cè)量中最常 用的方法。導(dǎo)線的已知點(diǎn)和新建點(diǎn)組成的若 干條直線(即導(dǎo)線邊)聯(lián)結(jié)成一系 列折線或閉合多邊形。導(dǎo)線測(cè)量時(shí)，通常只需要前后兩 點(diǎn)相互通視。閉合導(dǎo)線和附合導(dǎo)線

3、也稱為單導(dǎo)單導(dǎo) 線，線，結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線和兩個(gè)環(huán)以上的導(dǎo) 線稱為導(dǎo)線網(wǎng)導(dǎo)線網(wǎng)。附合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線單結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線一一. .單導(dǎo)線的布置形式單導(dǎo)線的布置形式1.1.附附合導(dǎo)線合導(dǎo)線2.2.閉閉合導(dǎo)線合導(dǎo)線3.3.支導(dǎo)線支導(dǎo)線1.1.附合導(dǎo)線附合導(dǎo)線AB、CD為已知邊，點(diǎn)1、2、3、4為新建導(dǎo)線點(diǎn)。已知數(shù)據(jù)：AB,XB,YB；CD,XC,YC。觀測(cè)數(shù)據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)：連接角B 、C ； 導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角1, 2, 3 ,4 ； 導(dǎo)線各邊長(zhǎng)DB1，D12，D4C。A AB1CDABCD(XB,YB)(XC,YC)BC1234附合導(dǎo)線圖附合導(dǎo)線圖DB1D12D23D34D4C2.2.閉合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線 A、B為已知點(diǎn)，1、2、3、

4、4、5為新建導(dǎo)線點(diǎn)。AB12345已知數(shù)據(jù)已知數(shù)據(jù)：AB，XB，YB(XB,YB)DB1D12D23D34D45D51閉合導(dǎo)線圖觀測(cè)數(shù)據(jù)：連接角B； 導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角0，1，,5； 導(dǎo)線各邊長(zhǎng)DB1，D12，D51。B0123453.3.支導(dǎo)線支導(dǎo)線觀測(cè)數(shù)據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)：轉(zhuǎn)折角B, 1 邊長(zhǎng)DB1，D12已知數(shù)據(jù)：AB,XB,YBAB(XB,YB)AB12A、B為已知邊，點(diǎn)1、2為新建支導(dǎo)線點(diǎn)。B1DB1D12二二. .導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)1.1.踏勘選點(diǎn)（選點(diǎn)）踏勘選點(diǎn)（選點(diǎn)）2.2.導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量（測(cè)邊）導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量（測(cè)邊）3.3.導(dǎo)線角度測(cè)量（測(cè)角）導(dǎo)線角度測(cè)量（測(cè)角）4.4.導(dǎo)線連接測(cè)量（

5、連測(cè)）導(dǎo)線連接測(cè)量（連測(cè)）導(dǎo)線測(cè)量外業(yè)的準(zhǔn)備工作導(dǎo)線測(cè)量外業(yè)的準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作：準(zhǔn)備工作： 收集資料：測(cè)區(qū)舊地形圖、已知點(diǎn)(平面和程控制 點(diǎn))資料、測(cè)量規(guī)范； 儀器工具：所用儀器(包括儀器的檢驗(yàn)和校正)、工 具、記錄手簿、材料。1.1.踏勘踏勘選點(diǎn)選點(diǎn)及建立標(biāo)志及建立標(biāo)志(2).圖上(指原有舊圖)設(shè)計(jì)布網(wǎng)方案 導(dǎo)線網(wǎng)形、等級(jí)； 導(dǎo)線邊長(zhǎng)、總長(zhǎng)、點(diǎn)位密度等符合規(guī)范要求。(1).踏勘測(cè)區(qū) 實(shí)地了解測(cè)區(qū)地形； 了解已知點(diǎn)狀況。(3).實(shí)地選點(diǎn)(考慮以下因素)：(4).建立標(biāo)志 永久性標(biāo)志永久性標(biāo)志 通視良好，便于測(cè)角；地面平坦，便于量距(用測(cè)距儀不考慮)；視野開闊，便于測(cè)圖(重要)；點(diǎn)位穩(wěn)定，便于保

6、存；邊長(zhǎng)適當(dāng)，足夠密度； 便于安置儀器。臨時(shí)性標(biāo)志臨時(shí)性標(biāo)志木樁木樁泥土地大鐵釘大鐵釘沙石路、瀝青、磚石縫鑿刻鑿刻水泥地、巖石紅油漆標(biāo)志紅油漆標(biāo)志油漆不易剝落處(5).繪制點(diǎn)位圖 在現(xiàn)場(chǎng)丈量23個(gè)攀距，便于以后尋找或確定點(diǎn)位。 用紅油漆標(biāo)出攀距出發(fā)點(diǎn)，并寫點(diǎn)號(hào)與攀距尺寸。 畫出攀距關(guān)系的平面示意圖，作為控制點(diǎn)資料。 攀距交會(huì)角度要好。電桿房屋道路控制點(diǎn) D512.36m D58.75m 點(diǎn) 號(hào) D5 樁 別 大鐵釘埋設(shè)日期 1999年5月20日 備 注導(dǎo)線點(diǎn)的點(diǎn)之記大 慶 路中 山 路12.36m8.75m食品店 中西 18-1D5北2.2.導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量 測(cè)定導(dǎo)線各邊長(zhǎng)(往返丈量)

7、。1).精度要求：符合規(guī)范規(guī)定。精度要求：符合規(guī)范規(guī)定。30001平均返往DDD例：圖根導(dǎo)線).測(cè)距方法： 鋼尺量距 電磁波測(cè)距3.3.導(dǎo)線角度測(cè)量導(dǎo)線角度測(cè)量 觀測(cè)導(dǎo)線各轉(zhuǎn)折角、連接角。DJ6一個(gè)測(cè)回(圖根導(dǎo)線)。邊長(zhǎng)較短時(shí)，采用光學(xué)對(duì)點(diǎn)。全部測(cè)左角，或全部測(cè)右角；閉合導(dǎo)線測(cè)內(nèi)角。4.4.導(dǎo)線連接測(cè)導(dǎo)線連接測(cè)量量 導(dǎo)線定向（包括連接角和連接邊測(cè)量）04 右左AB12345三三. .導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算1.1.附合導(dǎo)線的計(jì)算附合導(dǎo)線的計(jì)算2.2.閉合導(dǎo)線的計(jì)算閉合導(dǎo)線的計(jì)算3.3.支導(dǎo)線計(jì)算支導(dǎo)線計(jì)算4.4.無定向附合導(dǎo)線的特點(diǎn)無定向附合導(dǎo)線的特點(diǎn)導(dǎo)線計(jì)算目的：計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐

8、標(biāo)。要求：合理分配測(cè)量誤差，評(píng)定導(dǎo)線測(cè)量的精度。三、導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算三、導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算思路：由水平角觀測(cè)值，計(jì)算方位角；由方位角、邊長(zhǎng)D，計(jì)算坐標(biāo) 增量X 、 Y；由坐標(biāo)增量X 、 Y，計(jì)算X、Y。（計(jì)算前認(rèn)真檢查外業(yè)記錄，滿足規(guī)范 限差要求后，才能進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算）1 1、坐標(biāo)計(jì)算公式：、坐標(biāo)計(jì)算公式：（1 1） 坐標(biāo)正算（由坐標(biāo)正算（由、D，求求 X X、Y Y） 已知A（ ）， ， 求B點(diǎn)坐標(biāo) 。 ABABABABABABABABDyyyDxxxsincosABABABABxxyxxxBByx ,ABABD,AAyx ,AxBxOAyyxABxABABAByABDBy（2 2） 坐標(biāo)反

9、算（由坐標(biāo)反算（由X X、Y Y，求求、D， ）22)()(ABABAByyxxD已知A（ ）、B（ ）AAyx ,BByx ,求求 。ABABD,ABABABABABxxyyxyarctanarctan注：計(jì)算出的注：計(jì)算出的 ABAB ，應(yīng)根據(jù)，應(yīng)根據(jù)X X 、 Y Y的正負(fù)，的正負(fù)， 判斷其所在的象限。判斷其所在的象限。AxBxOAyyxABxABABAByABDBy例：例：C110836017.128302.1429 CDCCmymx3390214 DCD4235213175 6512167 B824423654.87386.1536 ABBBmymxABA8463205 807420

10、2 4504290 125.36m98.76m114.63m116.44m156.25m前進(jìn)方向前進(jìn)方向2、附合導(dǎo)線的計(jì)算 如圖，如圖，A A、B B、C C、D D是已知點(diǎn)，起始邊的是已知點(diǎn)，起始邊的方位角方位角 和終止邊的方位角和終止邊的方位角 為已知。外業(yè)觀測(cè)資料為導(dǎo)線邊距離和各轉(zhuǎn)折角。為已知。外業(yè)觀測(cè)資料為導(dǎo)線邊距離和各轉(zhuǎn)折角。)(始AB)(終CD180nf）（終始左右即：允ff （各級(jí)導(dǎo)線的限差見規(guī)范）檢核：（2）閉合差分配（計(jì)算角度改正數(shù)）：nfVi/式中：n 包括連接角在內(nèi)的導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角數(shù)ii（5）計(jì)算坐標(biāo)增量X、Y：iiiiiiDYDXsincos（6）計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差：)()

11、(始終始終yyyfxxxfyx由于 的存在，使導(dǎo)線不能和CD連接，存在導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差 ：yxff ,Df22yxDfff導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差：DDfDDfK1iyyiixxiDDfvDDfv（7）分配閉合差：yxff ,yyxxfvfv（8）計(jì)算改正后的坐標(biāo)增量：yiiixiiivyyvxx改改BCBCyyyxxx理理（9）計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)值：改改iiiiiiyyyxxx11 依次計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)，依次計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)，3.3.閉合導(dǎo)線的計(jì)算閉合導(dǎo)線的計(jì)算 閉合導(dǎo)線的計(jì)算步驟與附合導(dǎo)線基本相同，閉合導(dǎo)線的計(jì)算步驟與附合導(dǎo)線基本相同，需要強(qiáng)調(diào)以下兩點(diǎn)：需要強(qiáng)調(diào)以下兩點(diǎn)：(1)(1)角度閉合差的計(jì)

12、算角度閉合差的計(jì)算n n邊形閉合導(dǎo)線內(nèi)角和的理論值應(yīng)為：邊形閉合導(dǎo)線內(nèi)角和的理論值應(yīng)為：1802）（理n1802）（測(cè)理測(cè)nf（2 2）坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算）坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算根據(jù)閉合導(dǎo)線本身的特點(diǎn)：根據(jù)閉合導(dǎo)線本身的特點(diǎn)：00理理yx理論上理論上實(shí)際上實(shí)際上測(cè)測(cè)yfxfyx21430003125 036389 0384107 053389 020073 78.16m105.22m129.34m80.18m北北一. 水平角測(cè)粗二. 導(dǎo)線邊測(cè)粗l1. 角度粗差解析特征l導(dǎo)線測(cè)量中，最常見的個(gè)別錯(cuò)誤出在水平角上，儀器每擺一站，測(cè)一個(gè)水平角，究其錯(cuò)誤原因，或水平角測(cè)錯(cuò)、或記錄錯(cuò)、或計(jì)算錯(cuò)，有時(shí)很難

13、發(fā)現(xiàn)錯(cuò)在哪個(gè)站點(diǎn)？見下圖：AB、CD為已知邊，從B點(diǎn)開始測(cè)量經(jīng)2、3、4、5、C點(diǎn)結(jié)束，假設(shè)水平角產(chǎn)生錯(cuò)誤，則導(dǎo)線由B、2、3、4、5到C點(diǎn)，或由C、5、4、3、2到B點(diǎn)，由導(dǎo)線點(diǎn)解析坐標(biāo)偶然誤差分布特點(diǎn)知，距離最近的同名點(diǎn)（4點(diǎn)）即是出錯(cuò)點(diǎn)。1.角度閉合差:2.導(dǎo)線邊方位角:3.導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo):1()180mBBAiFTTm1180iii 111cosiiiiXXS111siniiiiYYS3.終點(diǎn)至起點(diǎn)反算各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)11180iiiAAAAB(觀測(cè)角為左角) 1cosiiiiXXXXSAA1siniiiiYYYYSAA 導(dǎo)線邊方位角: 導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo):l計(jì)算同名點(diǎn)間距: 逐步比較Li大小，確定最

14、小Lmin值，并記錄導(dǎo)線點(diǎn)名Ni 22iiiiiLXXXY YYl(1). 導(dǎo)線邊粗差解析特征導(dǎo)線邊粗差解析特征 l導(dǎo)線測(cè)量中，錯(cuò)誤也可能會(huì)出現(xiàn)在導(dǎo)線的邊長(zhǎng)上。見下圖：AB、CD為已知邊，從B點(diǎn)開始測(cè)量經(jīng)2、3、4、5、C點(diǎn)結(jié)束，正算出各點(diǎn)坐標(biāo)；假設(shè)邊長(zhǎng)產(chǎn)生錯(cuò)誤，則導(dǎo)線由C、5、4、3、2到B點(diǎn)，反算出各點(diǎn)坐標(biāo)；由導(dǎo)線點(diǎn)解析坐標(biāo)偶然誤差分布特點(diǎn)知，正、反坐標(biāo)所算的邊長(zhǎng)與外業(yè)測(cè)量的邊長(zhǎng)相相減，相減距離最大的邊長(zhǎng)（3、4點(diǎn)）即是出錯(cuò)邊。則可能有測(cè)邊錯(cuò)誤引起。l導(dǎo)線邊方位角:l導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo):1180iii 111cosiiiiXXS111siniiiiYYSl導(dǎo)線邊方位角:l導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo):11180ii

15、iAAAAB1cosiiiiXXXXSAA 1siniiiiYYYYSAAl計(jì)算同名點(diǎn)之間的距離: l計(jì)算同名點(diǎn)之間距離的粗差: l 判斷是否再限差內(nèi): 逐步比較大小Li ，確定最大值Lmin ，并記錄導(dǎo)線點(diǎn)名Ni ,2211iiiiiLXXXYYYiiiLSiiabS ab是固定誤差 是比例誤差第一章第一章 控制測(cè)量控制測(cè)量一一. .控制測(cè)量的概念控制測(cè)量的概念二二. .平面控制測(cè)量平面控制測(cè)量三三. .高程控制測(cè)量高程控制測(cè)量一一. .控制測(cè)量的概念控制測(cè)量的概念1.1.目的與作用目的與作用為測(cè)圖或工程建設(shè)的測(cè)區(qū)建立統(tǒng)一的平面和高為測(cè)圖或工程建設(shè)的測(cè)區(qū)建立統(tǒng)一的平面和高程控制網(wǎng)程控制網(wǎng)控制

16、誤差的積累控制誤差的積累作為進(jìn)行各種細(xì)部測(cè)量的基準(zhǔn)作為進(jìn)行各種細(xì)部測(cè)量的基準(zhǔn)2.2.控制測(cè)量分類控制測(cè)量分類 按內(nèi)容分：平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量按內(nèi)容分：平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量 按精度分：一等、二等、三等、四等；一級(jí)、按精度分：一等、二等、三等、四等；一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)二級(jí)、三級(jí) 按方法分：天文測(cè)量、常規(guī)測(cè)量按方法分：天文測(cè)量、常規(guī)測(cè)量(三角測(cè)量、導(dǎo)三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量線測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量)、衛(wèi)星定位測(cè)量、衛(wèi)星定位測(cè)量一一. .控制測(cè)量的概念控制測(cè)量的概念3.3.有關(guān)名詞有關(guān)名詞控制點(diǎn)：對(duì)整個(gè)測(cè)區(qū)起控制作用的測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)：對(duì)整個(gè)測(cè)區(qū)起控制作用的測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)?？刂凭W(wǎng)：由按一定規(guī)范布設(shè)

17、，由一系列相互聯(lián)系的控制網(wǎng)：由按一定規(guī)范布設(shè)，由一系列相互聯(lián)系的控制點(diǎn)所構(gòu)成的網(wǎng)狀幾何圖形?？刂泣c(diǎn)所構(gòu)成的網(wǎng)狀幾何圖形。圖根控制網(wǎng)：直接為測(cè)圖而建立的控制網(wǎng)。圖根控制網(wǎng)：直接為測(cè)圖而建立的控制網(wǎng)。圖根點(diǎn)：圖根點(diǎn)： 圖根控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)。圖根控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)。控制測(cè)量：控制測(cè)量： 為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測(cè)量工作測(cè)量工作。二二. .平面控制測(cè)量平面控制測(cè)量建立平面控制網(wǎng)，測(cè)定各平面控制點(diǎn)的坐建立平面控制網(wǎng)，測(cè)定各平面控制點(diǎn)的坐 標(biāo)標(biāo)X X、Y Y。1.1.一般概念一般概念等級(jí)關(guān)系：等級(jí)關(guān)系：分一等、二等、三等、四等，前一等分一等、二等、三等、四等，前一等級(jí)作為以后各等的控制基準(zhǔn)；

18、小地區(qū)級(jí)作為以后各等的控制基準(zhǔn)；小地區(qū) 內(nèi)布置一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和圖根控制。內(nèi)布置一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和圖根控制。布網(wǎng)原則：布網(wǎng)原則：從整體到局部，由高級(jí)到低級(jí)，分級(jí)從整體到局部，由高級(jí)到低級(jí)，分級(jí) 布網(wǎng)，布網(wǎng)，逐級(jí)控制。逐級(jí)控制。布置形式：布置形式：三角鎖、三角網(wǎng)三角鎖、三角網(wǎng)( (三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)) )、 導(dǎo)線網(wǎng)、交會(huì)定點(diǎn)、導(dǎo)線網(wǎng)、交會(huì)定點(diǎn)、GPSGPS測(cè)量等測(cè)量等。2.2.常規(guī)常規(guī)平面控制平面控制測(cè)量測(cè)量的等級(jí)關(guān)系的等級(jí)關(guān)系三角三角(三邊三邊)網(wǎng)網(wǎng)城市導(dǎo)線城市導(dǎo)線控制范圍控制范圍城市基本控制城市基本控制小地區(qū)首級(jí)控制小地區(qū)首級(jí)控制圖根控制圖根控制 二等二等三等三等三等三等 四等四等四等四等一級(jí)小三角一級(jí)小三角一級(jí)導(dǎo)線一級(jí)導(dǎo)線二級(jí)小三角二級(jí)小三角二級(jí)導(dǎo)線二級(jí)導(dǎo)線 三級(jí)導(dǎo)線三級(jí)導(dǎo)線圖根導(dǎo)線圖根導(dǎo)線圖根三角圖根三角3.各級(jí)平面控制網(wǎng)布置形式各級(jí)平面控制網(wǎng)布置形式一等三角鎖為全國(guó)平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ)一等三角鎖為全國(guó)平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ)二等連續(xù)網(wǎng)充填一等三角鎖，成為全國(guó)平面控制網(wǎng)二等連續(xù)網(wǎng)充填一等三角鎖，成為全國(guó)平面控制網(wǎng) 的骨干。的骨干。 二等連續(xù)網(wǎng)一等三角鎖三等、四等三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)三等、四等三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng),根據(jù)測(cè)區(qū)的需要，在二根據(jù)測(cè)區(qū)的需要，在二 等三角網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，基本圖形如下：等三角網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，基本圖形如下：圖1-3 三角網(wǎng)或三