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摘要:导线测量过程中,角度与边长不可避免地会产生误差,使得方位角、纵横坐标产生闭合差。平差的目的就是要合理地分配这些闭合差,求得角度、边长、坐标的最或然值,并评定精度。本软件是本人根据导线严密平差原理利用Visual Basic语言进行开发的,具有界面直观,简单易用,计算准确等特点。同时还可绘制出导线平面图、误差椭圆图、展点到CAD上及生成平差报告等功能。
关键词:导线;严密平差;软件;应用
一、综述
1.1导线布设形式介绍
在测区范围内的地面上按一定要求选定的具有控制意义的点称为控制点。将测区内相邻控制点用直线连接,总体所构成折线形式,称为导线。其中构成导线的控制点称为导线点,折线边也称为导线边。导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角值,再根据起始数据,推算各边的坐标方位角,求出各导线点的坐标,从而确定各点平面位置的测量方法。导线测量在建立小地区平面控制网中经常采用,尤其在地物分布较复杂的建筑区、视线障碍较多的隐蔽区及带状地区常采用这种方法。按照不同的情况和要求,导线可布设为附合导线、闭合导线和支导线。
1.2附合导线
导线从某一已知点B出发,经过1、2、3等点(新布设的未知控制点)后,最终附合到另一已知点C上。将这种布设在两已知点间的导线形式称为附合导线。由于B、C两高级控制点的坐标已知,故该布设形式对观测成果有严密的检核作用。
图1-1 附合导线
1.3闭合导线
导线从一个已知控制点B出发,经过1、2、3、4等点后,最终又回到该已知点,构成一个闭合多边形。把这种起讫于同一点的导线形式称为闭合导线。该导线形成的闭合多边形在客观上对于观测成果具有严密的检核作用。闭合导线是一种特殊的附合导线。
1.4支导线
从一个已知控制点出发,既不附合于另一个已知控制点,也不闭合于原来的起始点。由于支导线缺乏检核条件,不易发现测量工作中的错误,故一般只限于在地形测量的图根导线中采用。
二、近似平差和严密平差
导线测量过程中,角度与边长不可避免地会产生误差,使得方位角、纵横坐标产生闭合差。平差的目的就是要合理地分配这些闭合差,求得角度、边长、坐标的最或然值,并评定精度。通常有以下两种方法:
(1)近似平差。首先将角度闭差以相反符号平均分配给各个转折角(附合导线观测右角时以相同符号分配),用改正后的角度和观测边长计算坐标增量及坐标增量闭合差,将坐标增量闭合差按边长成比例进行分配给各个坐标增量,最后求得各点坐标。以角度闭合差及导线全长相对闭合差来近似评定精度。
(2)严密平差。根据最小二乘原理,先列出条件方程式(或误差方程),通过法方程解算出观测值的改正数及坐标。通过测角中误差、测距中误差、点位中误差、相邻点位中误差等评定精度。
三、严密平差原理
平差研究的对象是测量误差,所谓平差计算就是通过对外业测量资料的科学处理得到一组最可靠的观测值,并评定测量精度,为测量定位提供准确的依据。
四、软件开发背景及系统要求
本软件应用 Visual Basic6.0语言,结合导线严密平差原理进行开发的。
本软件运行环境:Windows7 32位、Windows7 64位。
硬件要求:运行内存1G或更大,显卡512M或更大。
五、软件的应用
5.1本软件有严密平差功能
5.2 软件参数建立
参数分输入参数和导入参数两种建立方法。
5.2.1输入参数和导入参数两种建立方法。
输入参数是先在软件界面输入限差及已知数据。同进根据观测角个数进行表格插入。然后输入序号、测站点名、观测的左角及边长。
5.2.2导入参数的建立方法。
导入参数是按文本格式进行编辑的,数据之间用空隔分开;
第一行输入:观测等级的测角中误差 仪器固定误差 比例误差 角度闭合差限差 全长相对闭合差
第二行输入:起点序号 起点点名 起点X坐标 起点Y坐标 起点方位角
第三行输入:终点序号 终点点名 终点X坐标 终点Y坐标 终点方位角
第四行起每行依次输入: 序号 测站点名 观测左角 边长
5.3 软件的使用方法及操作步骤
例题,某高速公路长大隧道进口洞内控制点按三等控制网进行布设,观测角为左角,实测数据如下图:
图5-1 平差计算操作步骤示意图
(2)查询平差成果;点击菜单栏上数据输出—成果显示—显示平差成果(图5-2)。同时还可查看点位中误差、绘制导线图等。
图5-2 平差结果
(3)平差报告输出;点击菜单栏上数据输出—成果输出—平差报告输出,这里不再举例。
六、结语
本软件利用VB语言开发具有使用简单直观、界面简洁、参数编辑简单、计算快、出图快的特点。后续将不断完善更新,使其更适用。
参考文献
[1]李立宗,《VB程序设计教程[M]》,天津:南开大学出版社,2009.
[2]吕翠华,等,《VB语言与测量程序设计》,北京:测绘出版社,2013.
[3]孙海燕等,《误差理论与测量平差基础》,武汉;武汉大学出版社,2014.
论文作者:温晓辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/24
标签:导线论文; 误差论文; 坐标论文; 边长论文; 测量论文; 严密论文; 方位角论文; 《建筑学研究前沿》2018年第29期论文;