附合导线理论角度怎么看

上篇讲完全站仪的外业导线测量,本篇继续讲解附和导线的内业平差。平差顾名思义就是把总误差进行平均分配,让每个点的误差都控制在允许的范围内。

平差rXURsQ有两种方式,一是手动平差,二是软件平差。本文讲解手动平差,这个过程能让新手测量员们掌握平差的原理和相关的基础知识

本文还是以上篇的实例来讲解,开始前先来看看上篇文章中我们外业观测的记录。

附合导线理论角度怎么看

第1步,制作平差计算表并填入已知数据

在Excel中按适当格式制作一个《附和导线平差计算表》,然后按要求输入起始边和附和边的起、终点坐标并计算方位角和边长。再参照观测记录表在”测点“栏中依次填入各个测点,在”观测左角值”栏中填入每个测站测得的平均角值,在“距离”栏中填入各导线边的平均边长。填入后的效果如下图:

附合导线理论角度怎么看

注:已知边的方位角和边长的计算方式很多,比如用5800计算器的Pol函数,道路之星的测站、CASS查询等。

第2步,计算角度闭合差

计算角度闭合差,是为了检验外业角度观测的精度是否满足相应等级导线的技术要求。如果实测的角度闭合差<容许角度闭合差,则外业角度观测合格,可以进行平差;反之外业不合格需要重新观测。

相关计算公式:

实测角度闭合差=实测附和边方位角-理论附和边方位角

实测附和边方位角=起始边方位角-N*180+实测左角值之和

容许角度闭合差各等级导线有相应规定(各等级导线的技术要求在上篇文章中)。

注:N为测量站数,方位角取值范围是0度(含)到360度(不含),大于360度的减去360度,小于0度的加上360度。

本案例经计算:角度闭合差=7.1秒,容许闭合差=22秒,观测精度合格。

第3步,计算左角改正数

经过角度闭合差的计算,确定外业成果合格后,就要计算左角改正数。

左角改正数=角度闭合差的相反数/测站个数

改正后左角值=观测左角值+左角改正数

本案例角度闭合差=7.1秒,那么左角改正数=-7.1/5=-1.42秒。

分配说明:为尽量平均分配误差,我们可将改正数保留1位小数,所以案例中每个测站分配-1.4秒,这时还有0.1www.58yuanyou.com秒未得到分配。这时我们可以将这0.1秒强制进行随机分配。这样5个测站中,4个测站的改正数为-1.4秒,1个测站的改正数为-1.5秒,闭合差刚好分配完。改正数计算完成后填入“左角改正数”栏中,然后计算改正后左角值并填入“改正后左角值”栏中,这时我们的表格如下图:

第4步,推算各导线边的方位角

以起始边的方位角数据起算,依次逐边推算出每条导线边的方位角。公式:

导线边的方位角=前一条边的方位角+180度+该测站的改正后左角值

如本案例中,G2-D1边的方位角=G1-G2边的方位角+180+G2测站的改正后左角值。这样依次类推,就能计算出每条边的方位角,计算后在“方位角”栏中对应位置埴入结果,如下图所示:

第5步,计算坐标增量闭合差

计算坐标增量闭合差之前要先计算坐标增量,并填入相应位置,然后将X坐标增量和Y坐标增量分别求和。计算公式是:

X坐标增量=距离(即边长)*COS(方位角)

Y坐标增量=距离(即边长)*SIN(方位角)

这一步骤完成后,表格内容如下图所示:

第6步,计算坐标增量闭合差

X坐标增量闭合差=X坐标增量之和-(附和边终点X坐标-起始边起点X坐标)

Y坐标增量闭合差=Y坐标增量之和-(附和边终点Y坐标-起始边起点Y坐标)

本案例中:

X坐标增量闭合差=X坐标增量之和-(G4点X坐标-G1点X坐标)

Y坐标增量闭合差=Y坐标增量之和-(G4点Y坐标-G1点Y坐标)

第7步,计算导线全长闭合差和导线全长相对闭合差

计算导线全长相对闭合差是为了验证外业距离测量的精度是否满足rXURsQ技术要求,计算公式:

导线全长闭合差=根号下(X坐标增量闭合差的平方+Y坐标增量闭合差的平方)

导线全长相对闭合差=导线全长闭合差/导线全长(即边长之和)

导线全长相对闭合差的容许值各级导线有相应规定,如果计算出的导线全长相对闭合差<容许值,则外业距离测量精度合格,可继续平差计算;反之原由网为不合格需要重新测量。

经计算,本案例中导线全长相对闭合差=1/102950,小于容许值1/15000,所以外业测距合格。导线全长相对闭合差中,分母越大说明观测精度越高。

第8步,计算各导线边的坐标增量改正数和改正后的坐标增量

坐标增量改正数跟前面的左角改正数类似。将坐标增量闭合差反号后按各导线的实测边长成正比分配。计算公式:

某导线边的X坐标增量改正数=X坐标增量闭合差的相反数*(该边的实测边长/导线总长)

某导线边的Y坐标增量改正数=Y坐标增量闭合差的相反数*(该边的实测边长/导线总长)

改正后坐标增量=坐标增量+坐标增量改正数

第9步,计算各个控制点的www.58yuanyou.com坐标

以起始边的起点坐标为基准,计算公式:

X坐标=前一点的X坐标+该测站的改正后坐标增量

Y坐标=前一点的Y坐标+该测站的改正后坐标增量

按公式依次计算并输入相应的位置,整个平差过程就结束了,各控制点平差后的坐标就出来了。如下图:

附合导线理论角度怎么看

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