摘要： 導(dǎo)線測(cè)量是建立國(guó)家大地控制網(wǎng)的一種方法，
也是工程測(cè)量中建立控制點(diǎn)的常用方法，作者根據(jù)自己實(shí)際的工程經(jīng)驗(yàn)，提出導(dǎo)線測(cè)量中應(yīng)注意的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
關(guān)鍵詞： 導(dǎo)線測(cè)量；注意；關(guān)鍵問(wèn)題
中圖分類號(hào)：TD175 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）10-0255-02
1 概述
在地面上選定一系列點(diǎn)連成折線，在每一點(diǎn)上觀測(cè)相鄰兩邊之間的夾角（稱為轉(zhuǎn)折角，又稱導(dǎo)線折角或?qū)Ь�角），從一起始點(diǎn)坐標(biāo)和方位角出發(fā)，利用測(cè)量的距離和角度，便可依次推算各導(dǎo)線點(diǎn)的水平位置。電磁波測(cè)距儀出現(xiàn)后，導(dǎo)線測(cè)量受到重視，現(xiàn)在電磁波導(dǎo)線測(cè)量已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。采用導(dǎo)線測(cè)量法布設(shè)的控制網(wǎng)有如下的主要優(yōu)點(diǎn)：①網(wǎng)中各點(diǎn)上的方向數(shù)較少，除節(jié)點(diǎn)外只有兩個(gè)方向，因而布網(wǎng)時(shí)受通視要求的限制較小，易于選點(diǎn)和降低觀測(cè)目標(biāo)的高度；②導(dǎo)線網(wǎng)的圖形非常靈活，選點(diǎn)時(shí)可根據(jù)具體情況隨時(shí)改變；③網(wǎng)中的邊長(zhǎng)都是直接測(cè)定，因此邊長(zhǎng)的精度較均勻。
2 水平角觀測(cè)的方法
水平角觀測(cè)時(shí)宜采用方向觀測(cè)法，方向觀測(cè)法是對(duì)觀測(cè)站上的所有方向依次照準(zhǔn)進(jìn)行觀測(cè)，逐一得出各方向的方向觀測(cè)值，進(jìn)而得到相應(yīng)的水平角度值。如圖1所示，假設(shè)測(cè)站上有1、2、3、…、n個(gè)方向要觀測(cè)，首先選擇一邊長(zhǎng)適中、通視良好、成像清晰穩(wěn)定的方向作為觀測(cè)的起始方向，如選定方向1作為零方向。上半測(cè)回采用盤左觀測(cè)，先照準(zhǔn)零方向1，然后以順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部依次照準(zhǔn)方向2、3、…、n，為了檢查觀測(cè)過(guò)程中水平度盤是否有位移，最后要閉合到起始方向1，這步工作稱為歸零。下半測(cè)回采用盤右觀測(cè)，仍然先照準(zhǔn)零方向1，然后以逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部依次照準(zhǔn)方向n、…、3、2、1。
水平角觀測(cè)限差超限時(shí)，應(yīng)在原來(lái)的度盤位置上進(jìn)行重測(cè)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：①2C較差超限時(shí)，應(yīng)重測(cè)超限方向，并聯(lián)測(cè)零方向；②下半測(cè)回歸零差超限或零方向的2C較差超限，應(yīng)重測(cè)該測(cè)回；③若一測(cè)回中重測(cè)方向數(shù)超過(guò)總方向數(shù)的1/3時(shí)，應(yīng)重測(cè)該測(cè)回。當(dāng)重測(cè)的測(cè)回?cái)?shù)超過(guò)總測(cè)回?cái)?shù)的1/3時(shí)，應(yīng)重測(cè)該站
3 將地面觀測(cè)的長(zhǎng)度歸算至高斯平面
3.1 斜距歸算至平距 導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)是在地球表面上進(jìn)行的，而平差計(jì)算要在平面上進(jìn)行，這一平面一般是基于國(guó)家坐標(biāo)系的高斯平面。
如圖2所示，設(shè)野外測(cè)定的斜距為S，它是在測(cè)站A和棱鏡站B不等高的情況下得到的。將S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。這里討論將S化至A、B平均高程面上的平距Dp，這對(duì)于以后的換算和往、返測(cè)觀測(cè)的較差檢核，都是便利的。
在控制測(cè)量中，距離S通常不超過(guò)10km，水平距離計(jì)算，可分別按下列公式進(jìn)行：Dp=■（1）
式中，Dp——測(cè)距兩端點(diǎn)A、B的平均高程面的水平距（m）；
S——經(jīng)氣象及加、乘常數(shù)等改正后的斜距（m）；
h——儀器與反光鏡之間的高差（m）；
RA——參考橢球體在測(cè)距邊方向法截弧的曲率半徑（m）。
3.2 平距歸算至參考橢球面 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：D0=Dp1-■（2）
式中，D0——歸算到參考橢球面上的測(cè)距邊長(zhǎng)度（m）；
DH——測(cè)區(qū)平均高程面上的測(cè)距邊長(zhǎng)度（m）；
Hp——測(cè)區(qū)的平均高程（m）；
Hm——測(cè)距兩端的平均高程（m）；
hm——測(cè)區(qū)大地水準(zhǔn)面高出參考橢球面的高差（m）。
3.3 將橢球面上的距離歸算至高斯平面 將地面上的觀測(cè)斜距歸算至橢球面上，變成兩點(diǎn)間的大地線長(zhǎng)度，實(shí)際上還要繼續(xù)將其投影至高斯平面上。橢球面上的測(cè)距邊化算到高斯投影面上的長(zhǎng)度，應(yīng)按下式計(jì)算：
Dg=D01+■+■（3）
式中，Dg——測(cè)距邊在高斯投影面上的長(zhǎng)度（m）；
ym——測(cè)距邊兩端點(diǎn)橫坐標(biāo)自然值的平均值（m）；
Rm——測(cè)距邊中點(diǎn)的平均曲率半徑（m）；
��？駐y——測(cè)距邊兩端點(diǎn)近似橫坐標(biāo)的增量（m）。
4 導(dǎo)線單角、單邊錯(cuò)誤的檢驗(yàn)方法
4.1 導(dǎo)線單角錯(cuò)誤的檢驗(yàn)方法 在圖3中，設(shè)附合導(dǎo)線的第4點(diǎn)上的轉(zhuǎn)折角的錯(cuò)誤，使角度閉合差超限。如果分別從導(dǎo)線兩端推算各點(diǎn)坐標(biāo)，則到測(cè)錯(cuò)角度的第4點(diǎn)為止推算的坐標(biāo)方位角仍然是正確的，所以第4點(diǎn)坐標(biāo)是正確的，而經(jīng)過(guò)第4點(diǎn)的轉(zhuǎn)折角以后，導(dǎo)線邊的坐標(biāo)方位角開始向錯(cuò)誤方向偏轉(zhuǎn)，而且會(huì)愈來(lái)愈大。因此，一個(gè)轉(zhuǎn)折角測(cè)錯(cuò)的查找方法之一為：分別從導(dǎo)線兩端的已知點(diǎn)坐標(biāo)方位角出發(fā)，按支導(dǎo)線計(jì)算導(dǎo)線各點(diǎn)的坐標(biāo)，得到兩套坐標(biāo)。如果某一個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)的兩套坐標(biāo)值非常接近，則該點(diǎn)的轉(zhuǎn)折角最有可能測(cè)錯(cuò)。
4.2 導(dǎo)線單邊錯(cuò)誤的檢驗(yàn)方法 當(dāng)角度閉合差在允許范圍以內(nèi)而坐標(biāo)增量閉合差超限時(shí)，說(shuō)明邊長(zhǎng)測(cè)量有錯(cuò)誤，在圖4所示的導(dǎo)線中邊23發(fā)生錯(cuò)誤；當(dāng)從左向右作支導(dǎo)線進(jìn)行推算時(shí)，由于23的邊長(zhǎng)出現(xiàn)ΔS錯(cuò)誤，導(dǎo)致3往后的各導(dǎo)線點(diǎn)均沿著錯(cuò)誤邊的方位也相應(yīng)偏移了ΔS，得出一組坐標(biāo)的點(diǎn)位。當(dāng)從右向左作支導(dǎo)線進(jìn)行概算時(shí)，2往前的各導(dǎo)線點(diǎn)也均沿著錯(cuò)誤邊的方位的相反方向也相應(yīng)偏移了ΔS，得出另一組坐標(biāo)點(diǎn)位。這樣，用線把同名的點(diǎn)位連起來(lái)，形成了若干個(gè)平行四邊形，其中的面積接近于零者，最有可能就是錯(cuò)誤邊所在。
5 結(jié)束語(yǔ)
導(dǎo)線測(cè)量在工程建設(shè)中的作用非常重要，它對(duì)本項(xiàng)工程經(jīng)濟(jì)效益的好壞有著直接的影響。而導(dǎo)線是控制路、橋等施工的重要數(shù)據(jù)，因此在導(dǎo)線選擇的過(guò)程中應(yīng)注意以下問(wèn)題：①為了易于保存點(diǎn)的標(biāo)志和安置儀器，應(yīng)把導(dǎo)線點(diǎn)選在土質(zhì)堅(jiān)硬、穩(wěn)定的地方、視野開闊的地方。②導(dǎo)線各邊的長(zhǎng)度應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定要求。導(dǎo)線點(diǎn)的數(shù)量要足夠，以便控制整修測(cè)區(qū)。并且導(dǎo)線點(diǎn)位置必須滿足超越（或遠(yuǎn)離）障礙物1.3米以上。③路線平面控制點(diǎn)的位置應(yīng)沿路線布設(shè)，距路中心的位置大于50M且小于300M，同時(shí)應(yīng)便于測(cè)角、測(cè)距、及地形測(cè)量和定線放樣。④在橋梁和隧道處，應(yīng)考慮橋隧布設(shè)控制網(wǎng)的要求，在大型構(gòu)造物的兩側(cè)應(yīng)分別布設(shè)一對(duì)平面控制點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]林玉祥，控制測(cè)量技術(shù)[M].北京：測(cè)繪出版社，2013.
[2]魯純.測(cè)量學(xué)[M].沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，2013.
[3]劉福財(cái).正余弦定理在經(jīng)緯儀導(dǎo)線非已知點(diǎn)設(shè)站測(cè)量的探討與應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2007.
