[科普中国]-无定向导线

无定向导线是没有方向检核的导线，即为从一条已知边出发而闭合到一个已知点上，但有时在导线的一端只有一个已知点，没有定向点，另一端也可能是一个点。这种导线就不能用常规的计算方法来推算坐标，因为起算时没有定向点，所以称为无定向导线。

简介由于没有方向检核精度比附合导线要低。闭合到一个已知点上只有一个坐标检核条件，但比支导线精度要高。

在巷道延伸测量中 ，经常会遇到测量控制点被破坏 ，剩下的点又彼此不通视的情况 ，为了节省作业时间 ，不影响生产 ，应用井下无定向导线测量 ，可以恢复该段导线 ;该法是把两已知控制点看着是定向时两垂球线连接点 ，在两控制点间按所设计的精度进行相应等级的导线联测 ，并用两井几何定向的井下连接导线解算方法进行计算 ，使原来按一般导线测量方法不能解决的点位坐标问题得以解决。

单向无定向导线的计算对于任意一条无定向单导线，A和B为两端已知高级控制点，t为无定向导线点数，βi(i=1～t)为观测左角，Si(i=1～t+1)为观测边长。计算时，先假定起始边 的方位角为 ，按导线的观测水平角βi，推算各边的假定方位角。再按导线各边的观测边长Si及假定方位角α′，推算各边的假定坐标增量及各点的假定坐标，直至B点的假定坐标为(X′B，Y′B)由A点的坐标和B点的假定坐标，计算闭合边。AB的假定边长和假定方位角尤其是直伸型的单条无定向导线，对水平角观测的可靠性缺少有效的检核(显著可靠率低)无定向导线，在一定的条件下，现行测量规范允许作为加密平面控制网的一种方法。

无定向单导线的缺点在于相对多余观测数太少，以至于平均可靠率低。。无定向导线作为加密平面控制网有其广泛的适应性，因而通过组成合理和优化的无定向导线网，增加相对多余观测数，提高控制网的平均可靠率与显著可靠率导线和导线网的设计和平差，一般都采用编制计算机程序来执行。以上单条无定向导线的计算式，作为编制程序时计算近似坐标的开始算式，仍然是不可缺少的。1

无定向导线网的平差和精度估算为研究无定向导线的布网方案和精度分析，按坐标变量法(间接平差)原理，编制导线网(包括无定向导线及导线网)平差程序，用于导线网的设计与平差。程序的功能，除了能获得导线点坐标平差值及其函数值以外，还可以得到点的坐标及其函数的方差、协方差矩阵，可以对控制网的精度作全面的分析，同时也可以实时显示或绘制网图及点位误差椭圆。2

无定向导线与有定向导线的点位精度比较为对无定向导线和导线网的点位精度进行分析，按城市一级导线的规格和精度(平均边长300m，ms=±15mm，mr=±3．5”)，模拟相同形状的无定向导线和有定向导线，进行平差后的精度估算，计算出各导线点的点位误差椭圆参数，绘制网形和误差椭圆图，从而对两者的点位精度进行比较，具有一定弯曲度的无定向(左)和有定向(右)单导线的点位误差椭圆。两高级控制点之间，布设双环无定向导线网(左)与有定向导线网(右)的点位误差椭圆，图3为三个高级控制点之间，布设三环无定向导线州(左)与有定向导线网(右)的点位误差椭圆，为三个高级控制点之间，布设六环无定向导线网(左)与有定向导线网(右)的点位误差椭圆，用虚线相连的两点之间的椭圆为相对点位误差椭圆。3

相关补充(1)单条无定向导线由于相对多余观测数太少，尤其是缺少导线的横向控制，对角度观测缺少检核，并由此引起过大的横向误差因此，现行测量规范对于等级平面控制网，禁止布设单条无定向导线，但允许在两个高级控制点之间，布设两个或两个以上闭合环的无定向导线网对于自行设计的单条工程导线，如果采用观测导线左、右角的方法，并适当提高导线测角精度，则仍然可以采用无定向单导线。

(2)在高级控制点之间布设无定向导线网，使其构成多个闭合环，增加了相对多余观测数(增大网的平均可靠率和显著可靠率)，使导线的观测角度和边长均得到有效的检核，同时也提高了导线网的点位精度。

(3)随着高级控制点之间无定向导线网闭合环数的增加，使无定向导线网与有定向导线网的精度差别越来越小具有三个闭合环或以上的有、无定向导线网，几乎已无差别因为，此时无定向导线网主要是点位误差椭圆的短轴有些增大，对点位误差的影响并不显著。另外，如果考虑到有定向导线观测高级控制点问的方向时，需要瞄准远、近距离相差悬殊的目标，对测角精度不利，以及增加工作量等实际情况，放弃观测这些远距离方向，倒是比较合理的。1

本词条内容贡献者为:

耿彩芳 - 副教授 - 中国矿业大学