平面测量：导线测量

图片来自网络

01  ：导线测量的目的和意义

        导线测量是平面控制测量的一种方法，目的在于为施工建造物提供平面控制点，主要用于带状地区、城建区、地下工程、公路、铁路等。

        所谓导线，就是将相邻控制点连成连续折线，折线的转折点即为导线控制点，折线边即为导线边。

导线测量即测量各线段的边长和转折角，再根据已知数据计算各控制点平面坐标的测量方法。主要用于复核控制点或加密控制点。

02  ：导线布置的几种形式

1、附合导线

        指从一边（点）附合到另一边（点）的导线。如下图所示：

      一   般采用边到边的附合方式，同时具有方位角和坐标闭合条件。                                           

        其他点到点，点到边或边到点的附合方式均不具备方位角闭合条件，仅有坐标闭合条件。这种方式使得导线在闭合点处存在异常转角的问题，应当谨慎使用。

2、闭合导线

        指从一边出发，转一圈又附合到这一边的导线，是附合导线的特殊形式。

        对于带状线路工程来说，显然附合导线要比闭合导线合理，闭合导线缺乏连续性。           

3、支导线

支导线有两种。

a)单一的支导线

      这种既不附合也不闭合的导线，缺乏检核条件，一般不使用，出错的概率较大。                  

b)双导线

         这种导线有了闭合环的检核条件，能够检核自身的测量精度，在隧道洞内的控制测量中被广泛使用。

03  ：外业要求

        对于导线角和边的测量，相关规范针对不同等级的导线做了详细的要求，可参阅《学规范：最全的导线测量规范》。

        严格意义上讲，导线测量应当分别测量三个基本数据：水平角、竖直角、斜距。在一些低等级的控制网测量中，允许使用仪器正倒镜提供的平距（取平均值）。

        多测回的目的从统计学意义上说，是为了加大样品取样量，提高观测数据精度。不同的等级控制网依据统计经验测回数不同。

        只有外业观测与内业计算同时合格，控制网的测量才算合格。任何的不合格都有一票否决的作用。

04  ：内业计算

1、简易平差

        有方位角平差条件的，方位角闭合差和坐标闭合差满足要求后，先平均分配方位角闭合差，再按边长比例分配坐标闭合差；无方位角闭合差条件的，坐标闭合差满足条件后，仅分配坐标闭合差。

       点附合到点的简易平差：先假定一个方位角，推算各点假定坐标，依据起始点到附合点的理论方位家和假定方位角之差修正假定方位角，再次推算各点近似坐标，附合点的近似坐标与实际坐标之差即坐标闭合差，符合相关要求后，按边长比例进行坐标闭合差分配。

        导线全长相对闭合差：即坐标闭合差与导线全长的比值，换算成分子为1即可。

即f=sqrt（fx^2+fy^2）/导线全长。

2、严密平差

       按照最小二乘法理论对导线进行平差的计算方法。

        导线的严密平差计算较为复杂，在列误差方程式的时候，需按照方向（或角度）、边长分别列误差方程式，其中涉及三角函数计算部分依据泰勒级数有简化计算的过程。当符合简化要求时，计算结果的合理性强于简易平差，当不符合简化要求时，其合理性不如简易平差。

        什么时候符合简化计算要求？即近似坐标与平差后坐标较为接近，使得简化计算不影响计算精度（泰勒级数项的截取趋于合理）。这需要计算软件对于近似坐标与平差后坐标相差较大的情况先行简易平差，再进行严密平差计算。遗憾的是常用的导线平差计算软件并没有这样去做，导致在一些情况下与简易平差相差较大，这种情况一般出现在低等级导线控制网闭合差较大的情况。

        在利用一些常见的测量平差软件平差过程中，这个坑无法弥补，因为用户本身并无法参与近似坐标的计算，只能要么严密平差，要么简易平差。

ps：水准和GPS的严密平差没有这个问题。

05  ：Anew对导线测量的支持

       Anew支持导线测量内业全过程自动化，既支持导线简易平差计算，也支持导线的严密平差计算，并与cosa（科傻）数据平差文件格式无缝衔接。