[摘要]導(dǎo)線測(cè)量因布設(shè)靈活，簡(jiǎn)便快捷，受地形限制小，邊長(zhǎng)精度分布均勻，在常規(guī)測(cè)量中會(huì)經(jīng)常用到。導(dǎo)線測(cè)量需滿足不同等級(jí)導(dǎo)線精度的要求。因選點(diǎn)、觀測(cè)、記錄、錄入、平差等各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)導(dǎo)線精度均有影響。所以在導(dǎo)線測(cè)量的準(zhǔn)備階段就要把精度控制放在首位。針對(duì)工作中的實(shí)例進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量精度控制的探討。
[關(guān)鍵詞]導(dǎo)線測(cè)量 平差 精度控制
中圖分類號(hào)：TG8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0310035－02
08年5月我公司承接的江西測(cè)圖項(xiàng)目開(kāi)工了。人員設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，首先安排測(cè)區(qū)的控制測(cè)量工作。本測(cè)區(qū)控制測(cè)量包括GPS靜態(tài)E級(jí)控制測(cè)量、GPS RTK動(dòng)態(tài)圖根控制測(cè)量、一級(jí)導(dǎo)線控制測(cè)量三部分。下面主要對(duì)本測(cè)區(qū)導(dǎo)線控制測(cè)量部分的精度控制進(jìn)行分析和探討。
測(cè)區(qū)位于江西西部地區(qū)，地形以山地為主，樹(shù)木茂密，雜草叢生；城區(qū)部分房屋錯(cuò)落無(wú)序，且樓層較高；水系繁多，縱橫遍布整個(gè)測(cè)區(qū)。GPS RTK動(dòng)態(tài)圖根控制測(cè)量無(wú)法滿足圖根密度要求�？紤]到測(cè)區(qū)已知控制點(diǎn)的位置，以及地形地貌的特點(diǎn)，項(xiàng)目部計(jì)劃布設(shè)四條一級(jí)導(dǎo)線，共計(jì)56個(gè)導(dǎo)線控制點(diǎn)。平差計(jì)算時(shí)按導(dǎo)線網(wǎng)平差。從測(cè)量平差理論來(lái)看，導(dǎo)線網(wǎng)具有更好的圖形強(qiáng)度，精度均勻，可靠性較高。
導(dǎo)線布設(shè)按形式分為符合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、支導(dǎo)線、一個(gè)結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線網(wǎng)，兩個(gè)或兩個(gè)以上結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線網(wǎng)。
本測(cè)區(qū)一級(jí)導(dǎo)線布設(shè)為多個(gè)結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線網(wǎng)。
進(jìn)行導(dǎo)線控制測(cè)量，我們最擔(dān)心的是精度是否能夠滿足規(guī)范要求的問(wèn)題。
城市測(cè)量規(guī)范（CTT8-99）中對(duì)一級(jí)導(dǎo)線測(cè)量的技術(shù)要求如下：
1．測(cè)角中誤差：≤±5＂。
2．測(cè)回?cái)?shù)為：2（2＂）。
3．方位角閉合差：≤±10 ＂。
4．平均邊長(zhǎng)：300m。
5．導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差：≤1/14000。
6．指標(biāo)差：≤25＂。
7．2C:≤13＂。
導(dǎo)線點(diǎn)布設(shè)遵照以下步驟進(jìn)行：
1．收集測(cè)區(qū)所在地區(qū)的1:1萬(wàn)地形圖。
2．收集測(cè)區(qū)地質(zhì)、氣象、水位、規(guī)劃、開(kāi)發(fā)資料。
3．測(cè)區(qū)附近已有的控制測(cè)量資料，點(diǎn)之記，成果表，技術(shù)設(shè)計(jì)書。
4．先在1萬(wàn)圖上設(shè)計(jì)點(diǎn)位，再到實(shí)地選點(diǎn)埋設(shè)。相鄰點(diǎn)之間應(yīng)保證通視良好，視線超越障礙物高度，保證成像清晰，便于觀測(cè)。測(cè)距邊控制在平均邊長(zhǎng)70%～130%范圍內(nèi)。避開(kāi)煙囪、散熱塔的上空及附近，避開(kāi)受電磁場(chǎng)干擾的地方，避開(kāi)視線背景部分有反光物體的地方。點(diǎn)位應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)或堅(jiān)固穩(wěn)定的高層建筑頂面，便于保存、埋石和觀測(cè)。
5．嚴(yán)格遵守規(guī)范要求和步驟操作，既有利于保證導(dǎo)線測(cè)量的精度，也有利于萬(wàn)一精度超限或出現(xiàn)錯(cuò)誤后的查找與改正。
該項(xiàng)目最初設(shè)計(jì)四條導(dǎo)線：
37P～SD02
37P～SD05
SD02～SD05
SD05～SD06
導(dǎo)線起算點(diǎn)37P為三級(jí)GPS三角點(diǎn)，導(dǎo)線起算點(diǎn)SD01～SD07為E級(jí)靜態(tài)GPS點(diǎn)。三角高程以37P高程為起算點(diǎn)。
其中導(dǎo)線點(diǎn)i2,i25，SD05為導(dǎo)線網(wǎng)結(jié)點(diǎn)。
希望通過(guò)導(dǎo)線網(wǎng)平差，消除重復(fù)導(dǎo)線點(diǎn)誤差，控制整個(gè)導(dǎo)線網(wǎng)精度。
導(dǎo)線觀測(cè)工作開(kāi)展之前，檢查全站儀傾斜改正功能是否打開(kāi)，檢查全站儀指標(biāo)差和2C是否超限。觀測(cè)過(guò)程中，觀測(cè)員、記錄員、前后視操作員要密切配合，各負(fù)其責(zé)，相互監(jiān)督。盡量消除一切可能出現(xiàn)的人為誤差。注意導(dǎo)線網(wǎng)結(jié)點(diǎn)的觀測(cè)記錄完整一致。減少重復(fù)觀測(cè)誤差，提高工作效率。
依次觀測(cè)各條導(dǎo)線。
觀測(cè)工作結(jié)束后，歸納總結(jié)導(dǎo)線網(wǎng)中存在如下問(wèn)題：
（1）i37～i38因地形限制導(dǎo)線邊超長(zhǎng)，造成i36、i37、i38、i40之間前后視長(zhǎng)短邊觀測(cè)。三個(gè)導(dǎo)線邊之間觀測(cè)時(shí)增加測(cè)回?cái)?shù)以保證精度。
�。�2）i35～i56方向因地處商業(yè)街，交通密集，人員稠密，商鋪林立，背影部分有不明反光物體，測(cè)距觀測(cè)多次，數(shù)值差異很大。對(duì)比反向觀測(cè)數(shù)據(jù)，最終獲得正確數(shù)據(jù)。
�。�3）i23因修路施工，原導(dǎo)線點(diǎn)被破壞。該點(diǎn)重新異地選點(diǎn)埋設(shè)。
�。�4）i6、i7、i8之間觀測(cè)時(shí)正值中午，誤差偏大，為該條導(dǎo)線最弱邊，但誤差在允許范圍內(nèi)。
（5）i17、i18、i19、i20因分別在傍晚和清晨對(duì)向聯(lián)測(cè)，且該處地勢(shì)坡度較大，道路彎曲多變。誤差偏大，為該條導(dǎo)線最弱邊，但誤差在允許范圍內(nèi)。
上述觀測(cè)時(shí)遇到的問(wèn)題，驗(yàn)證了城市測(cè)量規(guī)范中關(guān)于選點(diǎn)、選時(shí)、觀測(cè)、避讓等規(guī)定的預(yù)見(jiàn)性、嚴(yán)密性和全面性。
上述工作完成后，整理觀測(cè)記錄，計(jì)算填寫記錄本中的計(jì)算項(xiàng)。如果發(fā)現(xiàn)粗差，及時(shí)改正，或進(jìn)行部分導(dǎo)線段的重測(cè)。
導(dǎo)線測(cè)量平差計(jì)算時(shí)，我們采用清華三維NasW3.0平差軟件。該軟件操作簡(jiǎn)單，方便易用，成果輸出清晰明了。
導(dǎo)線平差的步驟及原理如下：
計(jì)算方位角閉合差f，判斷誤差是否超限（一級(jí)導(dǎo)線f≤±10 ＂，n為測(cè)站數(shù)），若在允許范圍內(nèi)，則計(jì)算角度改正數(shù)，殘差分配，改正后角度進(jìn)行調(diào)整。
方位角閉合差
角度改正數(shù)
計(jì)算導(dǎo)線邊方位角α前=α后+180°±β
計(jì)算坐標(biāo)增量Δx=D×cosα，Δy=D×sinα
計(jì)算導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差k，判斷誤差是否超限（一級(jí)導(dǎo)線k≤1/14000），若k在允許范圍內(nèi)，則計(jì)算坐標(biāo)增量改正數(shù)，殘差分配和改正后坐標(biāo)增量，進(jìn)行調(diào)整。
計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差。
導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差：
導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差：
分配坐標(biāo)增量閉合差
若K在允許范圍內(nèi)，則將、以相反符號(hào)，按邊長(zhǎng)成正比分配到各坐標(biāo)增量上去。并計(jì)算改正后的坐標(biāo)增量。
根據(jù)起始點(diǎn)的已知坐標(biāo)和經(jīng)改正的新的坐標(biāo)增量，來(lái)依次計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。
三角高程測(cè)量原理
上圖中：
當(dāng)兩點(diǎn)距離較大（大于300m）時(shí)，加球氣差改正或進(jìn)行對(duì)向觀測(cè)。
球氣差改正數(shù)： R=6371km。
則AB兩點(diǎn)高差 ，i為儀器高，l為占標(biāo)高。
使用計(jì)算機(jī)平差軟件進(jìn)行導(dǎo)線平差步驟如下：
1．打開(kāi)清華三維NasW3.0平差軟件。
2．輸入觀測(cè)數(shù)據(jù)。點(diǎn)號(hào)，儀器高，方向角，斜距，天頂距，占標(biāo)高。
3．設(shè)置計(jì)算方案。選擇平面網(wǎng)、高程網(wǎng)和觀測(cè)等級(jí)。先進(jìn)行高程網(wǎng)平差，再進(jìn)行平面網(wǎng)平差。
4．閉合差計(jì)算。確定閉合差在規(guī)范允許范圍內(nèi)。若超限，則要核對(duì)輸入觀測(cè)數(shù)據(jù)是否有誤，剔除粗差，或?qū)ψ钊踹呥M(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測(cè)。
5．坐標(biāo)概算。
6．選擇概算。選擇歸心改正、左移500公里、歸算高程或大氣折光系數(shù)。
7．單次平差后，查看誤差是否超限。若不理想，需要修改平差參數(shù)，選擇迭代平差。
通過(guò)以上耐心細(xì)致的工作，最終平差精度統(tǒng)計(jì)如下，符合一級(jí)導(dǎo)線技術(shù)要求。
平差前后基本觀測(cè)量中誤差情況：
控制網(wǎng)中最大誤差情況：
最大點(diǎn)位誤差=0.00458米；
最大點(diǎn)間誤差=0.00246米；
最大邊長(zhǎng)比例誤差=1/305
00；
觀測(cè)值中誤差（m）=[0.0
00114]；
導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差最大1/30747；
導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差最小1/573407。
綜上所述，導(dǎo)線測(cè)量從選點(diǎn)開(kāi)始就要嚴(yán)格按照規(guī)范操作。觀測(cè)過(guò)程要細(xì)致、靈活，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整。輸入觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)要認(rèn)真，細(xì)致，反復(fù)核對(duì)，確保準(zhǔn)確無(wú)誤。平差成果輸出后，一般情況下即可正常使用了，但仍建議在后續(xù)工作中養(yǎng)成檢查核對(duì)反測(cè)結(jié)果的習(xí)慣，確�？刂瞥晒麩o(wú)誤后再使用。一旦發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)采取更正措施。
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