导线测量平差 全站仪坐标导线测量及平差方法的比较

全站仪坐标导线测量

以连线为例，如图1所示，A、B、C、D是已知的控制点，在中间

每个点为一个导线点，全站仪导线测量方法如下:

首先将全站仪安置于已知点B 上,利用全站仪的三维坐标测量功能和微电脑记忆功能,输入已知点A ,B 的三维坐标、方位以及仪器和觇标高度后,全站仪瞄准A 点定位,测记前视导线点2坐标;然后将仪器移至2 ,继续不断测记新导线点3 ,4 , ⋯坐标。全站仪将自动地显示各导线点的三维坐标,并记录在电子手簿上,而不需内业计算,直接在现场完成三维导线测量。首先将全站仪置于已知点B上，利用全站仪的三维坐标测量功能和微机记忆功能输入已知点A和B的三维坐标、方位、仪器和目标高度，然后全站仪对准点A进行定位，记录前视导线点2的坐标；然后将仪器移至2，连续测量并记录新导线点3和4的坐标。全站仪将自动显示每个导线点的三维坐标，并记录在电子手册中，无需室内计算，直接现场完成三维导线测量。

几种调整方法简介

1)第一种方法称为坐标变换平差法，其基本思想是:

通过坐标旋转、平移和尺度统一的变换方法，将存在观测误差的坐标值转化为调整后的坐标值。具体方法是根据导线起点和终点的坐标闭合差计算坐标转换参数，然后用得到的转换参数转换其他导线点的观测坐标，得到各点的坐标改正数，从而得到各导线点的平差坐标。

2)第二种方法的评价过程是:

根据观测坐标和已知坐标，计算各导线点闭合差方程的系数ak1，ak2和bk1，bk2 ;计算导线角度修正数Vβ和测距相对误差Vs；计算每个未知导线点的闭合误差Fxk，Fyk ；最后计算未知导线点的坐标调整值。

3)第三种方法的基本思路是:

通过改进观测条件，即加入终端边缘另一端点的坐标，同时形成坐标条件和方位角条件，得到坐标闭合误差和角度闭合误差。从误差分析入手，推导出角度误差对坐标的影响，然后将坐标闭合误差分解为角度误差和边长误差，再分别进行调整。

4)第四种方法采用间接调整原则。

在平差中，将固定点的坐标平差值作为未知数，通过平差直接得到各固定点的坐标平差值。这种平差方法只有两种误差方程:角度误差方程和边缘误差方程。在列出并检查完所有角度和边缘误差方程后，可以按照一般的间接调整步骤计算出固定点的坐标调整值。

这四种方法中，第二种平差方法更适用于直线延伸导线，但锯齿形导线的平差结果误差较大；第三种平差方法只能用于完整的附合导线；第四种平差方法公式和计算复杂。第一种平差方法的数学模型简单易懂，计算只需要四个简单的运算。以下简述方法1)的公式推导过程:

算例计算示例

如图2所示，测量采用经纬仪导线测量法和全站仪坐标导线测量法。a、b、c、d为已知控制点，D1、D2、D3、D4、D5为待测导线点。导线各点坐标平差值分别根据坐标转换平差和经纬仪导线平差计算，结果见表1。

结语标签

可以看出，经纬仪导线坐标平差法和全站仪坐标平差法的计算结果基本一致，后者计算简单可行，精度也满足要求。今天，随着全站仪的普及和全站仪导线的广泛使用，这种方法仍然是实用的。