全站儀測量導線計算坐標

徐婭

（廣西理工職業(yè)技術(shù)學院 廣西崇左 532200）

全站儀測量導線計算坐標

徐婭

（廣西理工職業(yè)技術(shù)學院 廣西崇左 532200）

全站儀測量導線坐標的計算是平面測量控制領(lǐng)域中非常重要的方面，全站儀導線能夠?qū)崟r的測得待測點的近似坐標，利用全站儀測量導線的工作實際，對于全站儀測量導線坐標的計算方法進行了研究，并改進了接平方差發(fā)，給出了坐標計算的具體公式和方法。該方法和傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀坐標的計算性比，能夠有效地避免方位角的復雜的計算過程，和增量復雜的計算過程，進而提高了計算的效率，而且計算的過程中不容易發(fā)生錯誤，在計算的過程中，本文所提出的方法只需要知道全站儀測量導線之間的接平差，外加已知的一條邊和點就可以計算出坐標信息，進而可以增加導線布網(wǎng)的靈活程度。

全站儀 測量導線 間接平差 坐標計算

引言

在本文中所謂的導線就是所有的控制點依照順序連接而成的曲線，全站儀測量導線坐標計算的原理就是根據(jù)導線邊的長度和折轉(zhuǎn)角度，并且根據(jù)起始點的數(shù)據(jù)，按照順序依次計算出導線上每個點的坐標。國家大地控制網(wǎng)的建設(shè)就是利用了此技術(shù)來實現(xiàn)的，而且對于地形圖的繪制、城市的測繪和眾多工程測量經(jīng)常使用到的一種技術(shù)。根據(jù)觀測儀器的不同可以將導線測量儀器分為經(jīng)緯儀測量導線、電磁波測距導線以及本文所用到的全站儀測量導線。全站儀測量導線裝置時一種智能化的設(shè)備其中植入了嵌入式的微處理器和將經(jīng)緯儀和電磁波測距儀結(jié)合在一起形成了全站儀，通過全站儀內(nèi)置的微處理器自動測試程序可以自動的完成對于某個測量區(qū)域各個控制點的坐標的測量和計算，從而可以近似得到相對應的地面控制點的響應的坐標，并且在最后可以利用這些數(shù)據(jù)采樣間接平差法來計算整個導線的坐標，這對于傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀導線坐標的計算方法是很大的提升。不僅可以自動化的實現(xiàn)測量而且測量的精度和效率都大大提高了。

一、經(jīng)緯儀導線坐標和間接平差計算

本文以附和導線為例對于經(jīng)典的經(jīng)緯儀導線坐標以及間接平差的計算的步驟與過程進行了說明，假設(shè)附和導線如下圖所示，導線從最初的控制點A出發(fā)，出發(fā)時的方位角度為aAB，然后可以看出在運動的過程中經(jīng)過了控制點2、3等，最終到達另一端的最終控制點C，達到該點時的方位角度為aCD，則經(jīng)緯儀傳統(tǒng)的導線坐標計算方法和間接平差的計算方法和步驟如下所示:

(1)通過經(jīng)緯儀來對控制點的水平角度進行測量，然后用尺子或者測距儀器來對控制點之間的邊長進行測量，然后對于邊長進行修正，最后得到各個控制點之間的水平距離。

(2)接著對于角度調(diào)整的閉合差值進行計算，如果該值在誤差允許的范圍內(nèi)，就可以根據(jù)角度閉合差來對該值進行分配，通過相反的符號將角度的閉合差均勻分配在各個角度的實際測量值上。

(3)通過修正之后的角度的數(shù)值，按照相應的順序來依次求得各個導線邊的方位角度

(4)計算控制點之間邊長的坐標的增量。

(5)計算兵調(diào)整坐標增量的閉合插值。最后根據(jù)閉合差值就可以計算得出導線長度的閉合差值，如果導線長度的閉合差值在誤差所允許的范圍內(nèi)，也就是符合所要的計算精度，就將坐標的增量按照邊長的比例依次分配到各個控制點坐標的增量之中。

(6)最后就可以計算出測量導線上各個點的坐標。

圖1 經(jīng)緯儀導線測量方式

二、全站儀導線測量坐標和間接平差計算

采用全站儀來對測量導線進行坐標和間接平差的計算非常方便，可以通過全站儀內(nèi)置的微處理器來直接測量得到導線上各個控制點的坐標。全站儀由于可以直接測的導線上各個控制點的坐標，所以其計算間接平差的方式和傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀平差的計算方式不同，要先計算角度閉合值，然后對于角度的閉合值進行調(diào)整，并且根據(jù)這些閉合值推算出各個控制點的方位角度，然后再計算各個控制點坐標的水平增量然后進行坐標的調(diào)整，然后根據(jù)計算得到的間接平差來計算導線控制點的坐標，本文以全站儀導線測量為例對于全站儀測量導線坐標的方法進行了論述說明，并對對比了經(jīng)緯儀和全站儀測量方法的不同，對于兩種測量方式的測量精度和測量的效率進行了對比，然后提出了一種全站儀導線測量的間接平差坐標的計算方法。

1.全站儀導線測量

如下圖所示，將全站儀進行安置，放置到點A上，然后將A和B兩點的坐標輸入到全站儀當中，然后全站儀將開始的位置定位在B上，然后接著開始測量點2的坐標，接著依次測量導線上每個點的坐標直到點C的坐標測量完畢，通過全站儀的測量的過程可以發(fā)現(xiàn)，全站儀對于各個點的測量是有微處理器內(nèi)置的軟件來自動化的完成導線上各個點坐標的測量，可以直接測的每個點的近似的坐標。

圖2 全站儀導線測量方法

2.間接平差的計算

由于利用全站儀來對導線上的控制點的坐標進行計算得到的坐標是近似值和真實的值會存在一定的誤差，也就是說計算得到的C點的坐標，并不是C點的真實的坐標和真實的坐標值會存在一定的誤差，也就是導線的全長計算上出了一定的誤差，假設(shè)誤差在縱軸和橫軸上的投影坐標分別為fx，fy。

三、結(jié)論

在全站儀測量導線的坐標的過程中采用間接平差法，在全站儀已經(jīng)測得的導線上控制點坐標的近似值之后利用這些測量結(jié)果來對測量得到的近似的坐標值進行修正，修正的方法較為簡單，而且便于掌握和編程實現(xiàn)，可以將這些修正算法通過軟件的方式在嵌入式微處理器上來實現(xiàn)，全站儀坐標計算的間接平差法是對于傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀測量坐標值的改進，和傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀測量方式對比，不僅能夠提高導線坐標的測量效率而且還能夠在很大程度上提高測量的精度，能夠在導線坐標的測量過程中實現(xiàn)自動化的測量，大大降低了導線坐標測量過程中的精度的計算。傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀計算坐標的方式不僅需要知道兩條邊的信息，還需要一條邊的信息和相關(guān)的控制點的信息，才能夠?qū)Ь€坐標進行更好的計算以便實現(xiàn)對于導線的布網(wǎng)。

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