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多年来,全站仪以其自动快速的三维坐标测量定位功能,数据采集中的数据自动流转,实现野外数据的电子化记录和从野外到生产过程的自动化,越来越受到人们的青睐。办公一体化。 受到人们的青睐。 不仅在测绘、建筑工程、交通水利工程、地籍和房地产等方面大显身手,而且在大规模工业生产、部件装配和体育赛事等领域也得到重视和应用。 全站仪是集光、机、电、磁、微机等技术于一体全站仪的仪器高度全站仪的仪器高度,集光、机、电、磁、微机等技术于一体的新一代综合测绘仪器,具有体积小、方便、精度高、多功能、自动化等特点,是最新的综合测绘仪器。现代科学技术的成果。目前,全站仪已从普通型发展到精密的计算机智能型。 除了常规的角度测量和距离测量外,它还具有多种特殊功能。 利用其三维坐标测量功能,可直接进行线型坐标测量,
得到每个导线点的三维坐标,这种导线称为全站仪导线。 对于全站仪导线,如何调整其坐标观测数据以获得合理的结果? .
1 全站仪坐标导线测量
以附线为例,如图1所示,A、B、C、D为已知控制点,中间
每个点为一个导线点,全站仪导线测量方法如下:
先将全站仪放在已知B点上,利用全站仪的三维坐标测量功能和微机的记忆功能,输入仪器的三维坐标、方位角、高程和目标高度。已知A、B点,全站仪对准A点定位,测量前视指引点2坐标; 然后将仪器移至2(关闭电源),继续测量新引导点3、4、……的坐标。全站仪会自动显示各导线点的三维坐标,并记录下来在电子手册上,无需办公计算,现场直接完成三维导线测量。
2 几种调整方法的简要说明
1)第一种方法称为坐标变换调整法,其基本思想是:
有观测误差的坐标值通过坐标旋转、平移、尺度统一等变换方法转换为平差后的坐标值。 具体方法是先根据导线起点和终点的坐标闭合差计算坐标变换参数,然后用得到的变换参数对其他导线点的观测坐标进行变换,得到坐标各点的修正数,从而得到各导线点的平差坐标[1]。
2)第二种方法的评估过程为:
根据观测坐标和已知坐标,计算各遍历点的闭包差分方程的系数ak1、ak2和bk1、bk2(k=1、2、……); 计算横移角修正数Vβ和测距相对误差Vs; 计算点闭合差 f xk, f yk ( k = 1 , 2 ,⋯,n) ; 最后计算出未知导线点的坐标平差值[2]。
3)第三种方法的基本思路是:
通过完善观测条件,即加入终端边另一端点的坐标,同时形成坐标条件和方位角条件,得到坐标闭合差和角度闭合差,从误差分析,推导出角度误差对坐标的影响,从而将坐标闭包差分解为角度误差和边长误差两部分,然后分别进行平差[3]。
4) 第四种方法采用间接调整的原理。
平差时,将待固定点的坐标平差值作为未知数,通过平差直接得到各待固定点的坐标平差值。 这种调整方法的误差方程只有两种:角度误差方程和边缘误差方程。 列出所有的角度和边缘误差方程并进行校验后,就可以按照一般的间接平差步骤[4]计算出待固定点坐标的平差值。
四种方法中,第二种平差方法更适用于直线延伸的导线,但对于曲折导线平差结果误差较大; 第三种调整方法只能用于完整的回波遍历; 差分法建立方程,计算比较繁琐。 第一种调整方法的数学模型简单易懂,计算仅需简单的四次运算。 下面简单说明方法一的公式推导过程:
例子
如图2所示,分别采用经纬仪导线法和全站仪坐标导线法进行测量。 A、B、C、D为已知控制点,D1、D2、D3、D4、D5为待测导线点。 . 根据坐标变换平差法和经纬仪平差法计算导线各点坐标平差值,结果如表 1所示。
结语
可见,经纬仪导线坐标平差法与全站仪坐标平差法计算结果基本一致,后者计算简单可行,精度也满足要求。 在全站仪不断普及和全站仪铅广泛使用的今天,这种方法仍然具有实用性。
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