3,3 导线测量,导线测量的主要技术要求3。3，1.对导线测量的主要技术要求说明如下，1 随着全站仪在我国的普及应用 工程测量部门对中小规模的控制测量大部分采用导线测量的方法，基于控制测量的技术现状和应用趋势的考虑，本规范修订时、维持.93规范、导线测量精度等级的划分和主要技术要求不变、将导线测量方法排列在三角形网测量之前 导线测量的主要技术要求,是根据多数工程测量单位历年来实践经验、理论公式估算以及,78规范.科研课题试验验证，基于以下条件确定的、1、三、四等导线的测角中误差。采用同等级三角形网测量的测角中误差值mβ。2.导线点的密度应比三角形网密一些,故三，四等导线的平均边长S.采用同等级三角形网平均边长的0,7倍左右。3 测距中误差,是按以往中等精度电磁波测距仪器标称精度估算值制定的、近年来电磁波测距仪器的精度都相应提高 该指标是容易满足的.4，设计导线时，中间最弱点点位中误差采用50mm.起始误差m起和测量误差m测对导线中点的影响按。等影响.处理.2 关于导线长度规定的说明 分别将各等级的mβ.S及mD值代入 16。式,解出.S 即得导线长度。3 关于相对闭合差限差的说明.理论和计算证明、附合导线中点和终点的误差比值。横向误差为1。4。纵向误差 起始数据的误差均为1,2 按1。3款计算，并适当取舍整理。得出导线测量的主要技术要求如规范表3。3。1 以上导线测量的主要技术要求.与,78规范、科研课题在某测区的试验报告所提指标基本相符合。4.由于本规范3，3，9条规定，当三 四等导线测量的测站只有2个方向时。须观测左右角 故、将三等导线2、级仪器的观测测回数规定为10测回。以便左右角各观测5测回，三等三角形网测量的水平角观测测回数2,级仪器为9测回 5.注2中 一，二，三级导线平均边长和总长放长的条件。是测区不再可能施测1，500比例尺的地形图.按1，1000估算，其点位中误差放大一倍。故平均边长相应放长一倍、3 3,2。关于导线长度小于规定长度1、3时、全长绝对闭合差不应大于13cm的说明、根据理论公式验证，直伸导线平差后。导线终点的总误差和导线中点的点位中误差的关系为。当附合导线长度小于规范表3。3。1所规定长度1、3时，导线全长的最大相对闭合差,不能满足规范的最低要求 此时,要求以导线终点的总误差M终来衡量，按起算误差和测量误差等影响，测角误差和测距误差等影响考虑。则K为、因m中为5cm.根据,19.式.则M终约等于13cm，3 3，3。从较常用的导线网形出发.当最弱点的中误差与单一附合导线最弱点中误差近似相等时,经过计算 各图形结点间。结点与高级点间长度约为附合导线长度的0。5、0，75倍、本规范取用0 7倍来限制结点间。结点与高级点间的导线长度,导线网的设计,选点与埋石3 3,4 导线网的布设要求、1。首级网布设成环形网的要求,主要是基于首级控制应能有效地控制整个测区并且点位分布均匀而提出的 2。直伸布网，主要指导线网中结点与已知点之间，结点与结点之间的导线段宜布设成直伸形式。直伸布网时 测边误差不会影响横向误差。测角误差不会影响纵向误差，这样可使纵横向误差保持最小,导线的长度最短 测边和测角的工作量最少.这是构网的原则.作业时应尽量直伸布网。3、导线相邻边长不宜相差过大。一般不宜超过1,3的比例、主要是为了减少因望远镜调焦所引起的视准轴误差对水平角观测的影响,4。不同环节的导线点相距较近时,相互之间的相对误差较大.3.3、5,导线点的选定,1,关于视线距离障碍物的垂距。93规范,的测距部分规定为测线 应离开地面或障碍物1.3m以上,选点部分则规定为三、四等视线不宜小于1，5m。本次修订均采用1 5m,另外、93规范,测角部分关于通视情况的描述用、视线 一词,测距部分描述则用、测线、一词.本次修订均采用视线。2，相邻两点之间的视线倾角不宜过大的规定 是因为当视线倾角较大或两端高差相对较大时。高差的测量误差将对导线的水平距离产生较大的影响 由本规范、3，3 23，式。测距边的中误差可表示为，式中。h.测距边两端的高差。S，测距边的长度,D.测距边平距的长度,mD，测距边的中误差.mS、测距中误差、mh。高差中误差 由 21,式可以看出，测距边两端高差越大.高差中误差mh对测距边的中误差mD影响也越大。因而。本规范提出测距边视线倾角不能太大的要求,水平角观测3、3 7。水平角观测仪器作业前检验 水平角观测所用的仪器是以1、级。2,级和6。级仪器为基础。根据实际的检查需要和相关仪器的精度,分别规定出不同的指标。本条增加了全站仪，电子经纬仪的相关检验要求,其中包括电子气泡和补偿器的检验等 对具有补偿器、单轴补偿.双轴补偿或三轴补偿，的全站仪、电子经纬仪的检验可不受本条前3款相关检验指标的限制.但应确保在仪器的补偿区间，通常在3 左右，补偿器对观测成果能够进行有效补偿。光学、或激光，对中器的视轴。或射线 与竖轴的重合度指标，是指仪器高度在0、8m至1，5m时的检验残差不应大于1mm 3.3,8,水平角方向观测法的技术要求.1，关于表3，3，8中部分观测指标的说明、1 2C互差的限差.仪器视准轴误差C和横轴误差i、对同一方向盘左观测值减盘右观测值的影响公式为。对于2，级仪器，一般要求i，15,但是由于测角仪器水平轴不便于外业校正,所以若i角较大时,也得用于外业.i角对2C较差的影响 见表3、表3.i角对2C较差的影响值2itan α,由表列数值可知，对2C互差即使允许放宽30、或50，有时还显得不够合理.但是若再放宽此限值，则对于i角较小的仪器又显得太宽，失去限差的意义.因此，规范表3、3。8注释规定.当观测方向的垂直角超过。3,时。该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较，2,当采用2,级仪器观测一级及以下等级控制网时,由于测角精度要求较低、边长较短、成像清晰。因此对相应的观测指标适当放宽,3、全站仪，电子经纬仪用于水平角观测时,其主要技术要求同本条表3,3、8。但不受光学测微器两次重合读数之差指标的限制。2.观测方向不多于3个时可不归零的要求,是根据历年来的实践经验确定的,由于方向数少。观测时间短 不归零对观测精度影响不大。相反.归零观测也会增加观测的工作量,因此没有必要 3。观测方向超过6个时，可进行分组观测的要求 是由于方向数多。测站的观测时间会相应加长.气象等观测条件变化较大。各项观测限差不容易满足要求、因此,宜采用分组观测的方法进行,4、当应用全站仪、电子经纬仪进行角度测量时，通常应进行度盘配置、因为电子测角可分为三种方法、即编码法、动态法和增量法,前两种属于绝对法测角 后一种属于相对法测角，不论是采用编码度盘还是光栅度盘 度盘的分划误差都是电子测角仪器测角误差的主要影响因素 只有采用动态法测角系统的仪器在测量中不需要配置度盘，因为该方法已有效地消除了度盘的分划误差，目前工程类的全站仪.电子经纬仪很少采用动态法测角系统。故规定应配置度盘。3。3。9.当三,四等导线测量的测站只有两个方向时,须观测左右角,且要求配置度盘、但对于三等导线用2,级仪器观测并按附录C公式计算度盘配置时。其结果如表4 其配置尾数全为30，容易产生系统性差错 故观测时应注意适当调整度盘的尾数值配置 表4.2，级光学经纬仪的度盘配置3.3,10,关于测站的技术要求,1.增加仪器 反光镜、或觇牌，用脚架直接在点位上整平对中时。对中误差不应大于2mm的限制,以减少人为误差的影响,2 由于本规范各等级水平角观测的限差是基于视线水平的条件下规定的.当观测方向的垂直角超过,3，时、竖轴的倾斜误差对水平角观测影响较大 故要求在测回间重新整置气泡位置.观测限差还应满足3,3，8条第1款的规定,另外。测回间对气泡位置的整置,即可通过调节竖轴的不同倾斜方位 使仪器误差在各测回间水平角的平均数中有所削弱、具有垂直轴补偿器的仪器 补偿范围一般为3，它对观测的水平角可以进行自动改正，故不受此款的限制、作业时，应注意补偿器处于开启状态。3,剧烈震动下、补偿器无法正常工作.故应停止观测，即便关闭补偿器，也无法获得好的观测结果，4.鉴于工程测量作业中有时需要进行偏心观测、对归心元素测定的各项精度指标。都是在保证水平角观测精度的前提下提出的，测定时也是容易达到的 3。3 12,对已知方向的联测精度。宜采用与所布设首级网的等级相同,不必采用过高的精度 更不必采用与联测已知点相同的精度、3,3.13。增加了对电子记录和全站仪内存记录的要求、距离测量3。3，14，由于测距仪器在生产中已得到广泛的应用,几乎取代了因瓦尺和钢尺量距,本次修订考虑到不同生产单位的装备水平，仍保留了低等级控制网边长量距的规定.但将钢尺量距的应用等级较.93规范。降低一级.本次修订取消了因瓦尺测距和2m横基尺视差法测距的内容 3 3 16,仪器厂家多采用固定误差和比例误差来直观表示测距仪器的精度,本规范修订时删去了测距仪器分级的内容、改用仪器的标称精度直接表示,3，3。17 本规范修订时删去了测距仪器检校的具体内容、它属于仪器检定的范畴 但在高海拔地区作业时。对辅助工具送当地气象台 站,的检验校正是很有必要的 3，3、18，测距的主要技术要求、是根据多数工程测量部门历年来的工程实践经验.基于以下条件制定的 1 一测回读数较差是根据各等级仪器每千米标称精度规定的，2.单程各测回较差为一测回较差乘以,3,往返较差的限差，取相应距离仪器标称精度的2倍。4。仪器的精度等级和测回数,是根据相应等级平面控制网要求达到的测距精度而作出的规定、3,3。19，测距边用垂直角进行平距改正时,垂直角的观测误差将对水平距离的精度产生影响,由高差测定误差mh引起水平距离改正数的中误差mD为。按,24。式分析、通常h之值远比S之值小得多、故其高程误差影响水平距离改正的中误差则更微小。本规范4，3 2条五等电磁波测距三角高程测量每千米高差中误差仅为15mm。故本条规定其垂直角的观测和对向观测高差较差放宽一倍。是完全能保证测距边精度的，3 3,20 增加对电子记录和电子测角仪器内存记录的要求、3。3.21 关于钢尺量距的说明 1 普通钢尺量距在施工测量中的应用还很普遍.所以保留这部分内容，并采用量距一词,以示区分.2、本规范表3。3,1中导线测量的主要技术要求、是针对电磁波测距而设计的技术规格,若导线边长采用普通钢尺量距 钢尺丈量较差的相对误差并不能代表规范表3 3.1中测距相对中误差 但根据各工程测量单位的实际作业经验、量距较差相对误差与导线全长相对闭合差的关系。其比例约为1、2,因此,表3 3、21可分别适用于二.三级导线边长的量距工作，本次修订将，93规范 钢尺量距的应用等级降低一级.即限定在二，三级,并在主要技术要求中明确了应用等级的划分。主要是由于测距类的仪器已经很普及，尤其是全站仪的应用.加之电磁波测距三角高程已广泛用于四等水准测量，所以，不提倡将钢尺量距用于一级导线的边长测量，明确应用等级的目的。主要是为了方便使用.导线测量数据处理3、3,22.偏心观测在工程测量中已较少使用 使用时.归心改正按。25、式或、26。式计算。1 当偏心距离e 0，3m时、可按近似公式计算,式中,De.归心改正值 e。测站偏心值。e,镜站偏心值,θ,测站偏心角,θ。镜站偏心角,2、当偏心距e。0.3m时.根据余弦定理.水平距离按下式计算,式中、D。归化后的水平距离，e、偏心距，S,测量水平距离，θ.偏心角 3.3。23.水平距离计算公式说明如下、1，当边长S、15km时.其弧长与弦长之间差异较小，由图1，根据余弦定理、有，式中,DH 归化到测区平均高程面上的水平距离.m、S 经气象及加.乘常数等改正后的斜距.m，D0，归化到参考椭球面上的水平距离，m。H1.H2、分别为仪器的发射中心与反光镜的反射中心的高程值、m。h,仪器的发射中心与反光镜的反射中心之间的高差，m。H0.测区平均高程面的高程.m.R、地球平均曲率半径，m，图1、观测边长归化计算.32。式可以看作是水平距离计算的通用严密公式 应用时，当H0为0时。其计算结果为参考椭球面上的水平距离 当H0取测区平均高程面的高程时,其结果为测区平均高程面上的水平距离、当H0取测区抵偿高程面的高程时,其结果为测区抵偿高程面上的水平距离,当H0取测线两端的平均高程时 其结果为测线的水平距离、2.如令 32 式的分母为，要说明的是,在上面公式的推导中,椭球高是以正常高代替，椭球高只有在高等级大地测量中才用到。由于工程测量控制网边长较短.控制面积较小 椭球高和正常高之间的差别通常忽略不计,3。3.26,本条给出了测距长度归化到不同投影面的计算公式,在作业时 应根据本规范3。1 4条对平面控制网的坐标系统选择的不同而取用不同的公式，3，3,27 关于严密平差和近似平差方法的选用，根据历年来各工程测量单位的实践经验。对一级及以上精度等级的平面控制网、只有采用严密平差法才能满足其精度要求,对二级及以下精度等级的平面控制网,由于其精度要求较低一些，允许有一定的灵活性。不作严格的要求 3.3、28，关于先验权计算，控制网平差时 需要估算角度及边长先验中误差的值，并用于计算其先验权的值.根据实践经验,采用经典的计算公式或数理统计的经验公式估算先验中误差.用于平差迭代计算.其最终平差结果是一样的,二者都是可行的办法,3。3.30。根据历年来的实践经验.本条列出了一些必要的精度评定项目、需要时。作业者还可以增加更细致的精度评定项目、3,3，31。内业计算中数字取位的要求、是为了保证提交成果的精度，