《控制測(cè)量》精密導(dǎo)線的布設(shè)和觀測(cè)

昆明冶金高等專(zhuān)科學(xué)校測(cè)繪學(xué)院第一部分精密導(dǎo)線的布設(shè)第二部分導(dǎo)線測(cè)量外業(yè)觀測(cè)

第十講精密導(dǎo)線的布設(shè)和觀測(cè)1/19117891012654321第一部分導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)要求2/19

一、概述就目前而言，進(jìn)行平面控制測(cè)量的首選方法肯定是采用衛(wèi)星定位技術(shù)，而在眾多的衛(wèi)星定位系統(tǒng)中，GNSS定位技術(shù)占據(jù)著絕對(duì)的統(tǒng)治地位。雖然如此，采用常規(guī)測(cè)繪儀器（這里指測(cè)距儀、光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀和全站儀）進(jìn)行平面控制測(cè)量的傳統(tǒng)方法仍然具有重要地位。這種傳統(tǒng)的平面控制測(cè)量方法有時(shí)可以用來(lái)獨(dú)立完成某項(xiàng)平面控制測(cè)量首級(jí)控制任務(wù)，有時(shí)可以用于首級(jí)GNSS平面控制網(wǎng)的加密。用常規(guī)測(cè)繪儀器進(jìn)行平面控制測(cè)量的方法主要有：導(dǎo)線（含單一導(dǎo)線和導(dǎo)線網(wǎng)）和三角形網(wǎng)（含三角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)）。在這幾種方法中，單一導(dǎo)線的應(yīng)用最為普遍，導(dǎo)線網(wǎng)次之，而三角形網(wǎng)目前已基本退出歷史舞臺(tái)。這是因?yàn)殡S著電磁波測(cè)距儀的發(fā)展，導(dǎo)線測(cè)量作為城市平面控制測(cè)量的一種重要形式得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在四周通視困難、地帶狹窄、城鎮(zhèn)稠密的地區(qū)，用精密導(dǎo)線建立和加密平面控制具有更大的靈活性。1178910126543213/19

二、精密導(dǎo)線測(cè)量布設(shè)等級(jí)和布設(shè)規(guī)格城市精密導(dǎo)線測(cè)量的等級(jí)劃分為三、四等。四等以下的導(dǎo)線網(wǎng)又分為一、二、三級(jí)，在實(shí)際工作中，可根據(jù)地形、建筑的密集度及導(dǎo)線的用途不同，靈活選擇使用。不同等級(jí)電磁波測(cè)距導(dǎo)線的主要技術(shù)要求和精度規(guī)格。1178910126543214/19三、精密導(dǎo)線測(cè)量布設(shè)形式（1）復(fù)測(cè)支導(dǎo)線（2）附合導(dǎo)線（3）單結(jié)點(diǎn)或多結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線網(wǎng)（4）附合導(dǎo)線網(wǎng)1178910126543215/19導(dǎo)線測(cè)量外業(yè)主要工作就是測(cè)角和測(cè)距一、水平角觀測(cè)用于水平角觀測(cè)的經(jīng)緯儀（含光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀及全站儀的測(cè)角部分），在作業(yè)前必須按規(guī)范要求進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的檢驗(yàn)，儀器經(jīng)檢驗(yàn)合格后才可用于導(dǎo)線測(cè)量的水平角觀測(cè)。水平角觀測(cè)時(shí)宜采用方向觀測(cè)法，當(dāng)方向數(shù)不多于3個(gè)時(shí)，可不歸零。各測(cè)回間度盤(pán)和測(cè)微器應(yīng)配置正確的初始位置。水平角觀測(cè)過(guò)程中，氣泡中心位置偏離整置中心不宜超過(guò)1格。四等以上的水平角觀測(cè)，當(dāng)觀測(cè)方向的垂直角超過(guò)±3?時(shí)，宜在測(cè)回間重新整置氣泡位置。

水平角精密測(cè)量的方法和基本原則已經(jīng)作過(guò)詳細(xì)的講述，在此僅針對(duì)導(dǎo)線水平角觀測(cè)的一些特殊規(guī)定和要求進(jìn)行介紹。117891012654321第二部分導(dǎo)線測(cè)量外業(yè)觀測(cè)6/19

（一）導(dǎo)線水平角觀測(cè)規(guī)定和要求通常導(dǎo)線點(diǎn)上水平角觀測(cè)多為2個(gè)方向，可采用左右角觀測(cè)法。規(guī)程要求在總測(cè)回?cái)?shù)中，以奇數(shù)測(cè)回觀測(cè)導(dǎo)線前進(jìn)方向的左轉(zhuǎn)折角，以偶數(shù)測(cè)回觀測(cè)導(dǎo)線前進(jìn)方向的右轉(zhuǎn)折角。注意在觀測(cè)右角時(shí)，仍應(yīng)在左角的起始方向配置度盤(pán)位置。在全部測(cè)回觀測(cè)值合格后，應(yīng)將左右角分別取中數(shù)，按下式計(jì)算圓周角閉合差Δ：

Δ＝[左角]中+[右角]中-360°對(duì)于國(guó)家等級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)，Δ應(yīng)不超過(guò)下表所規(guī)定的限值。若Δ合限，則按下式計(jì)算測(cè)站平差后的左右角值：117891012654321（二）水平角觀測(cè)限差超限時(shí)的處理方法

當(dāng)水平角超限時(shí)，應(yīng)在原來(lái)的度盤(pán)位置上進(jìn)行重測(cè)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：⑴2C較差超限時(shí)，應(yīng)重測(cè)超限方向，并聯(lián)測(cè)零方向；⑵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；⑶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。導(dǎo)線的水平角觀測(cè)結(jié)束后，應(yīng)按式計(jì)算導(dǎo)線（網(wǎng)）測(cè)角中誤差

式中：fβ—符合導(dǎo)線或閉合導(dǎo)線環(huán)的方位角閉合差（″）；n--計(jì)算fβ時(shí)的測(cè)站數(shù)；N–符合導(dǎo)線或閉合導(dǎo)線環(huán)的個(gè)數(shù)。（三）進(jìn)行水平角觀測(cè)時(shí)應(yīng)注意如下事項(xiàng)⑴要采取必要措施，保證儀器在觀測(cè)過(guò)程中的穩(wěn)定性。例如，安置儀器時(shí)應(yīng)踩緊腳架，防止下沉和產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。在土壤過(guò)于松軟的地區(qū)觀測(cè)，要在三腳架的三只腳尖地方打入木椿。在市區(qū)要防止柏油路面在夏天受熱軟化變形帶來(lái)的不良影響，在測(cè)站上必須撐傘，最好要把整個(gè)腳架都遮住。在觀測(cè)過(guò)程中，禁止旁人在三腳架附近走動(dòng)。⑵防止溫度對(duì)儀器結(jié)構(gòu)的影響，在觀測(cè)前半小時(shí)左右，儀器從箱中取出，讓它和外界空氣的溫度相一致。在使用儀器過(guò)程中，必須輕拿輕放，防止震動(dòng)和碰撞。⑶防止旁折光的影響，城市導(dǎo)線測(cè)量往往視線靠近熱源而引起旁折光。例如：日光照射到的建筑物的墻面、樹(shù)桿、電線桿、土堆，以及通風(fēng)筒的出口處等等，當(dāng)視線穿過(guò)河面或平行于河岸時(shí)，河面上空氣密度與岸上空氣密度不一樣，也要引起旁折光。因此，在導(dǎo)線選點(diǎn)時(shí)應(yīng)考慮遠(yuǎn)離引起旁折光的物體1米以外。為減少旁折光的影響，陰天觀測(cè)比晴天要好。⑷在市區(qū)測(cè)角時(shí)，為克服行人和車(chē)輛等通視的障礙，水平角觀測(cè)可在夜間進(jìn)行。另外用升高經(jīng)緯儀及覘牌的腳架，觀測(cè)人員站在方凳上觀測(cè)，使視線高于行人的高度，也是實(shí)踐證明行之有效的方法。二、導(dǎo)線邊的測(cè)量

對(duì)于測(cè)距而言，目前通常采用測(cè)距儀或全站儀。

導(dǎo)線邊的測(cè)量宜采用中、短程紅外測(cè)距儀。中、短程的劃分，短程為3km以下；中程為3-15km。電磁波測(cè)距儀按標(biāo)稱(chēng)精度分級(jí)，當(dāng)測(cè)距長(zhǎng)度為1km時(shí)，儀器精度分別為：

I級(jí)：|mD|≤5mm；

II級(jí)：5mm<|mD|≤10mm；

III級(jí)：10mm<|mD|≤20mm。新《工程測(cè)量規(guī)范》對(duì)電磁波測(cè)距儀測(cè)距精度的等級(jí)分為：5毫米級(jí)和10毫米級(jí)兩種。

為了保證距離測(cè)量成果的精度，對(duì)所用的測(cè)距儀器應(yīng)按有關(guān)測(cè)量規(guī)范要求進(jìn)行檢驗(yàn)，因?yàn)閮x器任何部件效用的不正確或誤差都會(huì)影響距離測(cè)量結(jié)果的精度。（一）電磁波測(cè)距儀及輔助工具的檢校⑴對(duì)用于距離測(cè)量的測(cè)距儀或全站儀的測(cè)距部分，應(yīng)按《中短程電磁波測(cè)距規(guī)程》要求進(jìn)行全面檢校；⑵測(cè)距使用的氣象儀表，應(yīng)送氣象部門(mén)按有關(guān)規(guī)定檢測(cè)；⑶當(dāng)在高海拔地區(qū)使用空盒氣壓計(jì)時(shí)，宜送當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)（站）校準(zhǔn)。（二）電磁波測(cè)距的外業(yè)實(shí)施要求進(jìn)行測(cè)距作業(yè)，首先應(yīng)選擇經(jīng)檢定合格的測(cè)距儀和氣象儀器，具體作業(yè)和測(cè)距成果的改正計(jì)算應(yīng)依照規(guī)范和有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。測(cè)距作業(yè)應(yīng)符合下列要求：⑴測(cè)距時(shí)應(yīng)在成像清晰和氣象條件穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行，雨、雪和大風(fēng)等天氣不宜作業(yè)，不宜順光、逆光觀測(cè)，嚴(yán)禁將測(cè)距儀對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)；⑵當(dāng)反光鏡背景方向有反射物時(shí)，應(yīng)在反光鏡后遮上黑布；⑶測(cè)距過(guò)程中，當(dāng)視線被遮擋出現(xiàn)粗差時(shí)，應(yīng)重新啟動(dòng)測(cè)量；⑷當(dāng)觀測(cè)數(shù)據(jù)超限時(shí)，應(yīng)重測(cè)整個(gè)測(cè)回（測(cè)回是指照準(zhǔn)目標(biāo)一次，讀數(shù)2-4次的過(guò)程）

。當(dāng)觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)分群時(shí)，應(yīng)分析原因，采取相應(yīng)措施重新觀測(cè)；⑸溫度計(jì)宜采用通風(fēng)干濕溫度計(jì)，氣壓表宜采用高原型空盒氣壓計(jì)；⑹當(dāng)測(cè)量四等及以上的邊長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)量取兩端點(diǎn)的測(cè)邊始末的氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算時(shí)應(yīng)取平均值。測(cè)量溫度時(shí)應(yīng)量取空氣溫度，通風(fēng)干濕溫度計(jì)應(yīng)懸掛在離開(kāi)地面和人體1.5m以外的地方，其讀數(shù)取值精確至0.2℃。氣壓表應(yīng)置平，指針不能滯阻，其讀數(shù)取值精確至50Pa；⑺當(dāng)測(cè)距邊用三角高程測(cè)定的高差進(jìn)行傾斜修正時(shí)，垂直角的觀測(cè)和對(duì)向觀測(cè)較差要求，可按五等三角高程測(cè)量的有關(guān)規(guī)定放寬1倍執(zhí)行；⑻測(cè)距宜選在日出后1小時(shí)或日落前1小時(shí)左右的時(shí)間內(nèi)觀測(cè)。

（三）距離測(cè)量

正確安置測(cè)距儀和反射棱鏡，對(duì)中誤差應(yīng)不大于2毫米，量取測(cè)距儀和棱鏡高各兩次，讀至毫米，取平均值。儀器操作嚴(yán)格按照程序作業(yè)，各種鍵、鈕的操作要輕柔。任何時(shí)候，測(cè)距儀和反射棱鏡均要有人看守。各等級(jí)邊長(zhǎng)測(cè)距的主要技術(shù)要求，應(yīng)符合下表的規(guī)定。三、豎直角觀測(cè)1、豎直角觀測(cè)在精密導(dǎo)線測(cè)量中，大部分導(dǎo)線點(diǎn)是采用光電測(cè)距三角高程測(cè)量的方法來(lái)傳算點(diǎn)位高程，因此需要在測(cè)站上進(jìn)行豎直角觀測(cè)。豎直角的觀測(cè)方法有“中絲法”和“三絲法”兩種。（1）中絲法中絲法也稱(chēng)單絲法，就是以望遠(yuǎn)鏡十字絲的水平中絲照準(zhǔn)目標(biāo)，進(jìn)行豎值角觀測(cè)，觀測(cè)步驟如下：首先在測(cè)站上安置儀器，對(duì)中、整平，在盤(pán)左位置，用水平中絲照準(zhǔn)目標(biāo)一次，如圖所示，使指標(biāo)水準(zhǔn)器氣泡精密符合，讀取豎直度盤(pán)讀數(shù)L（盤(pán)左讀數(shù)）。然后在盤(pán)右位置，照準(zhǔn)目標(biāo)同一部位，讀取豎盤(pán)讀數(shù)R（盤(pán)右讀數(shù)），如圖所示。以上操作構(gòu)成一個(gè)測(cè)回。（2）三絲法測(cè)豎直角時(shí)，盤(pán)左及盤(pán)右一律按上、中、下絲的次序照準(zhǔn)目標(biāo)進(jìn)行讀數(shù)，這種測(cè)法稱(chēng)三絲法。圖（a）、（b）分別為三絲法測(cè)角時(shí)盤(pán)左、盤(pán)右照準(zhǔn)目標(biāo)位置。三絲法觀測(cè)可減弱豎盤(pán)分劃誤差的影響。在一個(gè)測(cè)站上觀測(cè)時(shí)，一般將觀測(cè)方向分成若干組，每組包含2～4個(gè)方向，分別進(jìn)行觀測(cè)。記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，盤(pán)左按上、中、下三絲讀數(shù)次序自上至下記錄，盤(pán)右則按下、中、上絲次序即自下而上記錄。各按三絲所測(cè)得的L和R分別計(jì)算出相應(yīng)的豎角，最后取平均值為該豎角的角值。(3)垂直角和指標(biāo)差的計(jì)算公式

不考慮指標(biāo)差的影響時(shí)垂直角的計(jì)算公式指標(biāo)差的計(jì)算公式

考慮指標(biāo)差的影響時(shí)垂直角的計(jì)算公式(4)一測(cè)站上的限差要求

觀測(cè)過(guò)程中，指標(biāo)差絕對(duì)值不應(yīng)大于30″，否則，應(yīng)進(jìn)行校正。對(duì)已完成的完整測(cè)回，若發(fā)現(xiàn)超出這一規(guī)定時(shí)，只要垂直角互差，指標(biāo)差互差均不超限，該測(cè)回仍可采用。垂直角互差的比較方法：同一方向的各測(cè)回進(jìn)行比較。指標(biāo)差互差的比較方法：一測(cè)回中只觀測(cè)一個(gè)方向時(shí)，對(duì)該方向的各測(cè)回同一根水平絲算得的結(jié)果互相比較；一測(cè)回內(nèi)觀測(cè)多個(gè)方向時(shí)，僅在同一測(cè)回內(nèi)比較各方向同一根水平絲算得的結(jié)果。（5）豎直角觀測(cè)手簿的紀(jì)錄與計(jì)算

六、導(dǎo)線測(cè)量記錄要求記錄員在記錄時(shí)應(yīng)遵守下列規(guī)則：⑴對(duì)于測(cè)量員報(bào)出的讀數(shù)，應(yīng)先復(fù)述再記錄；⑵每一測(cè)站應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)記錄所有該記的項(xiàng)目，包括文字項(xiàng)目和數(shù)據(jù)項(xiàng)目，不可漏項(xiàng)；⑶遷站時(shí)應(yīng)仔細(xì)檢查數(shù)據(jù)的完整性，并經(jīng)檢校無(wú)超限時(shí)，方可遷站；⑷記錄字體的高度應(yīng)稍大于記錄表格的一半；⑸對(duì)于原始記錄數(shù)據(jù)，不準(zhǔn)擦、涂、挖、貼。不可轉(zhuǎn)抄，字改字；⑹不論何種原因，數(shù)據(jù)的末位不能更改，如非末位數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，可以畫(huà)改