[科普中国]-导线测量

简述

在测区范围内的地面上按一定要求选定的具有控制意义的点子称为控制点。将测区内相邻控制点连成直线所构成的折线称为导线，其中的控制点也称为导线点，折线边也称为导线边。导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角值，再根据起始数据，推算各边的坐标方位角，求出各导线点的坐标，从而确定各点平面位置的测量方法。导线测量在建立小地区平面控制网中经常采用，尤其在地物分布较复杂的建筑区、视线障碍较多的隐蔽区及带状地区常采用这种方法。

使用经纬仪测量转折角，用钢尺测定边长的导线，称为经纬仪导线；若使用光电测距仪或全站仪测定导线边长，则称为电磁波测距导线。

导线测量平面控制网根据测区范围和精度要求分为一级、二级、三级和图根4个等级。1

导线布设形式将相邻控制点连成直线所构成的折线称为导线，相应的控制点称为导线点。导线测量就是依次测定导线边的水平距离与两相邻导线边的水平夹角，根据起算数据，推算各边的方位角，求出导线点的平面坐标。

按照不同的情况和要求，单一导线可布设为附合导线、闭合导线和支导线（如图1）。它是建立小地区平面控制网的常用方法，常用于地物分布复杂的建筑区，视线障碍多的隐蔽区和带状区。

(1)附合导线，导线起始于一个已知控制点B而终止于另一个已知控制点C，已知控制点E可以有一条或几条定边与之相连接，也可以没有定向边与之相连接。该导线形式具有3个检核条件，包括1个坐标方位角条件和2个坐标增量条件。

(2)闭合导线，由一个已知控制点A出发，最终又回到这一点，形成一个闭合多边形在闭合导线的已知控制点上至少应有一条定向边与之相连接。该导线形式具有3个检核条件，包括1个多边形内角和条件和2个坐标增量条件。

(3)支导线，从一个已知控制点c出发，既不附合于另一个已知控制点，也不闭合于原来的起始控制点。由于支导线缺乏检核条件，故一般只限于在地形测量的图根导线中采用。2

外业1．导线施测前的准备工作

(1)业务准备：

1)学习技术设计书，了解工程的性质、来源、目的、技术要求、质量要求、工期要求等。

2)学习所涉及的各工程类别的相关规范，了解基本技术要求。

3)学习各工种操作、配合基本要求。

4)依据设计书要求，在已有的地形图上大概设计出导线点位。

5)检查已知点平面成果的投影带号是否正确，各批已知点成果坐标系统是否统一，水准点等已知点高程系统与设计要求是否一致。

(2)仪器设备检查及生产资料准备：

1)了解经纬仪、全站仪等型号，测距、测角精度，检查仪器加常数、乘常数等参数设置是否正确。

2)在平坦的地面上钢尺量距4～5m，用全站仪测量平距，检查棱镜常数是否设置正确，若有问题应及时向生产负责人汇报，以获得正确棱镜常数，重新设置。

3)实测前检验仪器在经过长途搬运后各项指标是否正常。

4)检查棱镜、觇板、基座、脚架是否正常，数量是否满足生产要求。

5)检查记录手簿是否带够，若为电子手簿，应熟悉记录手簿软件，检查软件运行情况，与台式机数据传输情况等。

6)检查辅助测量的物品是否齐备，如记录板、铅笔、钢卷尺、做标记的红布、木桩、油漆、毛笔等。

7)全站仪及对讲机等需充电设备应及时充电。

2．导线测量的外业工作

导线测量的外业工作主要有踏勘选点并建立标志、测量导线边长、测量转折角和连接测量。

(1)踏勘选点并建立标志：首先调查搜集测区已有地形图和高一级的控制点的成果资料，然后将控制点展绘在地形图上，并在地形图上拟定出导线的布设方案，最后到野外去踏勘，实地核对、修改、落实点位并建立标志。若测区没有地形图资料，则需到现场详细踏勘。根据已知控制点的分布、测区地形条件及测图和施工需要等具体情况，合理选定导线点的位置。实地选点时应注意以下几点：

1)使相邻点间通视良好，地势平坦，方便测角和量距。

2)将点位选在土质坚实处，便于安置仪器和保存标志。

3)点所在处应视野开阔，便于进行碎部测量。

4)导线点的密度应够，分布较均匀，便于控制整个测区。

5)视线中间应无隆起，视线距地面最低不少于2m。

6)导线各边长应大致相等，相邻边长的长度尽量不要相差太大，导线边长应符合有关技术要求。

选定导线点后，应马上建立标志。若是临时性标志，通常在各个点位处打上大木桩，在桩周围浇灌混凝土，并在桩顶钉一小钉；若导线点需长时间保存，就应埋设混凝土桩或石桩，桩顶刻“十”字，作为永久性标志。为了便于寻找，导线点还应统一编号，并做好点之记。即绘一草图，注明导线点与附近固定而明显的地物点的尺寸及相互位置关系。

(2)测量导线边长：可用光电测距仪（或全站仪）测定导线边长，测量时要同时观测竖直角，供倾斜改正用。若用钢尺量距，钢尺使用前须进行检定，并按钢尺量距的精密方法进行量距。

(3)测量导线转折角：导线转折角分左角和右角，在导线前进方向右侧的转折角为右角，在导线前进方向左侧的转折角为左角。可用测回法测量导线转折角。一般在闭合导线中均测内角，若导线前进方向为顺时针则为右角，若导线前进方向为逆时针则为左角；在附合导线中常测左角，也可测右角，但要统一；在支导线中既要测左角也要测右角，以便进行检核。各等级导线测角时应符合其相应的技术要求。

(4)连接测量：当导线与高级控制点连接时，须进行连接测量，即进行连接边和连接角测量，作为传递坐标方位角和坐标的依据。若附近没有高级控制点，则应用罗盘仪施测导线起始边的磁方位角，并假定起始点的坐标作为起算数据。1

内业计算内业计算的目的就是通过计算来消除各观测值之间的矛盾，最终求得各点的坐标。借助计算器进行手工计算的步骤和方法如下。

1．计算前的准备工作

①检查外业观测手簿（包括水平角观测、边长观测、磁方位角观测等），确认观测、记录及计算成功正确无误。

②绘制导线略图。略图是一种示意图，绘图比例尺、线划粗细没有严格要求，但应注意美观、大方，大小适宜，与实际图形保持相似，且与实地方位大体一致。所有的已知数据（已知方位角、已知点坐标）和观测数据（水平角值、边长）应正确抄录于图中，注意字迹工整，位置正确。

③绘制计算表格。在对应的列表中抄录已知数据和观测数据，应注意抄录无误。在点名或点号一列应按推算坐标的顺序填写点名或点号。3

2．闭合导线计算

(1)准备工作：将校核过的外业观测数据及起算数据填入闭合导线坐标计算表中。

(2)角度闭合差的计算与调整。

(3)用改正后的转折角推算各边的坐标方位角。

(4)坐标增量闭合差的计算与调整。

3．附合导线计算

附合导线的计算步骤与闭合导线基本相同，只是角度闭合差及坐标增量闭合差的计算公式有区别。

(1)角度闭合差的计算。

(2)坐标增量闭合差的计算。

4．支导线计算

由于支导线既不回到原起始点上，又不附合到另一个已知点上，因此支导线没有检核限制条件，也就不需要计算角度闭合差与坐标增量闭合差，只要根据已知边的坐标方位角和已知点的坐标，由外业测定的转折角和导线边长，直接计算各边的方位角及各边坐标增量，最后推算出待定导线点的坐标即可。1