導線測量范文

時間:2023-03-31 19:48:49

導語:如何才能寫好一篇導線測量,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1

關鍵詞:地面;觀測成果;化算;高斯平面

Abstract: Control surveying work outside the industry, a large number of observations (such as the horizontal direction, length and azimuth angle and so on) and the necessary mapping data (such as centering projection paper), the ground observation result to the Gauss plane, as the adjustment calculation to estimate data preparation is the main tasks. In this paper, in order to lead as an example, introduces the process and the calculating formula of calculation.

Key words: ground; observations; reduction; Gauss plane

中圖分類號:TU18文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)

1.概述

導線測量的外業是在地球表面上進行的,所獲得的觀測值是方向觀測值和邊長觀測值,而平差計算要在平面上進行,這一平面可能是測區某一高度的平均面,可能是基于工程坐標系或城市坐標系的平面,也可能是基于國家坐標系的高斯平面,總之,在平差前必須將地面上的觀測值歸算至某一特定平面,這一步工作稱為概算。

然而,觀測量之間的矛盾是客觀存在的,合理處理觀測量之間矛盾的工作稱之為平差,而在平差之前又必須將所有觀測量歸算到某一個基準面上,這是項重要又必不可少的工作,稱這項工作為概算。概算的目的不僅僅是為平差作準備,而且也在于檢查和評價外業資料(也包括起算數據)的質量。

概算時,首先要對外業成果(各種觀測手簿,記簿,歸心投影用紙,儀器檢驗資料以及計算資料等)進行逐項整理檢查。主要檢查原始數據是否清晰,有無缺漏項目,是否滿足規范對觀測手簿的要求。

檢查中發現的問題要認真處理,及時返工和補正,確認資料完整無誤后,才能進行后

續的計算。

2.近似坐標的計算

計算歸心改正數(如果存在偏心觀測)、近似坐標及推算三角高程,都要用到近似邊長。如果控制網的邊長不是直接觀測值,首先應計算出控制網的近似邊長。

為了計算近似子午線收斂角(為求近似大地方位角用)及方向改化和距離改化,須計算各控制點的近似坐標。三角形編號如圖下圖所示,1、2為已知點,3為待求點。

圖1三角形

近似坐標計算公式為:

(1)

式中,為近似平面邊長;

為近似坐標方位角。

3.方向觀測值的歸算

平面控制網的形式有三角網、測邊網和邊角網(導線網是邊角網的一種特例),將平面控制網的各元素歸算至橢球面后,還不能在橢球面上進行計算,最終必須要將其投影至高斯平面。

由于是正形投影,故各三角形的角度投影后仍不變。因此由虛線組成的角度等于橢球面上對應的各個角度。由于大地線在平面上的投影除中央子午線和赤道外都不是直線而是曲線,因此用它們來進行計算是極不方便的。為此我們用相應的的弦來代替它們。這樣就將平面上的曲線組成的三角形改成由直線組成的三角形了。于是三角形的解算和平面坐標的計算都可按平面三角的公式進行。這樣計算工作就比較簡單了。此項工作又稱為方向改正。

(1)將橢球面上的方向觀測值對算至高斯平面需要加入“方向改正”,方向改正的計算公式見式如下:

(2)

式中,x、y均為近似值,且ym=(y1+y2)/2,Rm為1、2兩點中心處在參考橢球面上的平均曲率半徑(m)。

4.邊長觀測值的改化

隨著電磁波測距儀應用的普及,平面控制網的觀測量除了方向值以外,邊長觀測值亦

占相當的比重,其外業觀測結果當然也應該歸算到高斯平面上,因此,地面觀測邊長一般應進行歸心改正,傾斜改正和歸算到高斯平面上的距離改正(又稱曲率改正)。

(1)加常數改正

經檢定得到的測距儀加常數K(這里的加常數K包括了棱鏡加常數),對距離觀測值D進行改正,改正公式為:

D′= D+ K (3)

(2)乘常數改正

測距邊長值應該是基于測距儀的標準頻率而得的,但是測距儀的頻率會發生漂移,從而對距離觀測值會產生影響。

設R為乘常數,D″為經乘常數改正后的距離觀測值,則乘常數的改正公式為:

D″= D′+ D′× R(4 )

(3)氣象改正

電磁波在大氣中傳播速度隨大氣溫度、氣壓、濕度等條件變化而改變,因而實際測距作業時時的大氣狀態變化將會對距離觀測值產生影響,必須予以改正,即加上一個氣象改正數。由于濕度對距離觀測值產生的影響較小,通常不與考慮。因為溫度、氣壓的變化會影響大氣折射率,不同波長的電磁波傳遞速度受到的大氣折射率影響也不同,也就是說,電磁波測距信號的波長的不同,氣象要素對其影響的程度也不同。

波長=0.832µm的紅外測距信號,其氣象改正公式為:

(5)

式中, — 邊長的氣象改正值,mm;

— 測站氣壓,mmHg,1mmHg = 133.322Pa;

— 測站溫度,Cº;

— 觀測距離,km。

通常,測距儀的說明書中或給出氣象改正公式,或給出測距信號的波長,或給出一個以溫度、氣壓為引數的改正表。目前較新的測距儀(全站儀)都具有自動計算大氣改正數的功能,即在觀測時直接鍵入溫度、氣壓值,由儀器自動計算氣象改正,其最后顯示的距離是經過氣象改正的距離。

(4)斜距歸算至平距

如圖4-8所示,設野外測定的斜距為d,它是在測站A和棱鏡站B不等高的情況下得到的。將d化至平距時,首先要選取所在高程面,高程面不同,平距值亦不同。

在控制測量中,距離S通常不超過10km,水平距離計算,可分別按下列公式進行:

(6)

式中,——水平距離(m);

——經氣象及加、乘常數等改正后的斜距(m);

——儀器與反光鏡之間的高差(m);

——參考橢球體在測距邊方向法截弧的曲率半徑(m)。

(5)平距歸算至測區平均高程面

有些時候,需要將測區內所有的觀測平距對算到測區平均高程面上。此時應按下式計算:

(7)

式中, ——測區平均高程面上的測距邊長度(m);

——測距兩端點的平均高程面的水平距(m);

——測區的平均高程(m);

——測距兩端的平均高程(m);

——參考橢球體在測距邊方向法截弧的曲率半徑(m)。

(6)平距歸算至參考橢球面

歸算到參考橢球面上的測距邊長度,應按下式計算:

(8)

式中, ——歸算到參考橢球面上的測距邊長度(m);

——測區大地水準面高出參考橢球面的高差(m)。

(7)將橢球面上的長度歸算至高斯平面

測距邊在高斯投影面上的長度,應按下式計算:

(9)

式中, ——測距邊在高斯投影面上的長度(m);

——測距邊兩端點橫坐標的平均值(m);

——測距邊中點的平均曲率半徑(m);

——測距邊兩端點近似橫坐標的增量(m)

篇2

【關鍵詞】井下測量;安全隱患;工程精度;Excel;位數取舍;函數;保存;備份

1 引言

目前,在礦井的井下測量中,有大量的數據需要根據已實測的導線資料進行解算,如巷道的開門、拐彎、及巷道的貫通等。在以往我們都是采用計算器手工來解算有關的幾何圖形,從而求出未知數來作為工程標定的依據。在實踐中我們發現這種方法不僅慢,而且稍不慎便易于出錯,工作效率低,有時甚至還能影響到工程精度。不僅給測量工作帶來一定困難,而且影響巷道掘進施工進度,給礦井生產帶來不必要的麻煩。同時影響巷道貫通的精度,產生安全隱患。井下測量工作是礦井建設及安全生產的基礎中的基礎,“失之毫厘,謬以千里”這句名言充分的體現了測量工作的準確性和嚴謹性。本著對自己負責,對他人負責的工作思想理念,不允許測量施工者在工作中出現任何差錯。

2 應用Excel電子表格來計算處理井下導線貫通測量數據,并將原始數據和計算結果用電子文檔形式打印輸出和保存下來。

以導線測量數據處理為例,一般采用的方法是:先用專門的經緯儀導線測量成果計算薄從測量所得的原始數據中摘錄所觀測的前視邊長(L)和水平角(A),再利用已知的坐標和方位角進行導線計算。計算時首先計算導線各邊的方位角(B);然后針對每個測站,計算前視水平距離(S=L×cosA)和垂距(Z=L×sinA),再計算前視點坐標增量(ΔX=S×cosB,ΔY=S×sinB)和高差(ΔH),最后計算出前視點坐標X、Y,標高H,底板高H‘。延導線方向依次處理所有測站所得數據,得到各站點坐標和標高。這樣的計算過程即繁冗又容易出錯,極大程度地影響了工作的質量和效率。

Excel本身自帶一些函數和公式計算功能,而且還支持VB鏈接進行可視編程。針對每一測站的每一步計算編制相應的計算程序,在輸入原始數據后進行實時的計算并在相應的單元格顯示出來。在要顯示的單元格處輸入相應的公式語句,如“=IF(logical_test,[value_if_true],[value_if_false])”,此語句為條件語句。小括號第一項“logical_test”為條件表達式,條件可以是單一的也可以是多個的;第二項“[value_if_true]”是當條件成立時的結果,此處可以嵌套,如“=IF(logical_test,IF(logical_test,[value_if_true],[value_if_false]),[value_if_false])”,但要注意不能少了小括號;第三項“[value_if_false]”表示條件表達式不成立的時候相應的值,這里也可以嵌套使用IF語句。用到比較多的語句還有取整數位函數“=TRUNC(number,[num_digits])”, “number”是要處理的數,在表格里可以引用為“C8”等,“[num_digits]”為你想保留的小數位數,它將數字的其他小數部分截去,返回剩于的數。例如“=TRUNC(1.2345,3)” ,返回數值為“1.234”;“=TRUNC(-1.2345,2)”,返回數值為“-1.23”。而另外一個取整數位函數“=INT(number)”,是向下取整數值,即只要有小數,就向整數進位。如“=INT(1.2345)”的返回值為“1”;“=INT(-1.2345)”的返回值為“-2”。 “ABS(number)”是取絕對值函數。

編制程序的難點不在公式的計算,而在對于小數位數的取舍,因為測量數據處理要求對保留小數的下一位進行基進偶舍原則,即當取舍位的數字是5時,要看前一位數字,當其是奇數時就進位,而為偶數時就舍去。相應的公式函數如下:

=IF(AND(TRUNC((TRUNC(D1*10000)-TRUNC(D2*1000)*10)/5)

=(TRUNC(D1*10000)-TRUNC(D1*1000)*10)/5,

EVEN((TRUNC(D1*1000)-TRUNC(D1*100)*10))

=(TRUNC(D1*1000)-TRUNC(D1*100)*10)),

ABS(D1)/D1*INT(ABS(D1)*1000+0.4)/1000,

ABS(D1)/D1*INT(ABS(D1)*1000+0.5)/1000) ①

(其中D1為要處理的數據,可任意改變)

在表中第一測站,輸入邊長和傾角后,在往返測平距和往返測垂距相應的單元格會顯示出計算結果,往返測平距所用公式為把程序①中的“D1”換成“C8*cos(RADIANS(ABS(C9)/C9*SUM(ABS(C9),D9/60,E9/3600)))”的值,在往返測垂距中只要把程序①中的“D1” 換成“C8*sin(RADIANS(ABS(C9)/C9*SUM(ABS(C9),D9/60,E9/3600)))”的值即可,往后公式程序均可類推。

3 結束語

利用Excel電子表格強大的數據處理能力及一些公式函數功能,編制特定的導線測量成果計算表格,用程序對數據進行計算處理,既方便又準確,而且還能美觀、方便地將原始數據和計算成果打印、保存及備份。這種含公式編程的Excel表格在符合單位對測量數據處理要求的同時,極大限度地縮短了人工計算的時間,很大程度地減少了人為錯誤的發生,提高了數據計算的工作效率和質量,并在數據的保存上更具穩定和時代氣息,使用以來受到同事們的一致好評,取得了可觀的社會和經濟效益。同時井下測量各種數據資料最終的表現形式是以圖紙方式體現的,而繪制圖紙時的人員并不一定是測量施工本人,手算資料的傳遞很容易出現錯誤,通過Excel處理,各種數據結果非常直接、直觀的顯現出來,數據傳遞既可以打印——紙張傳遞,也可以直接用電子版本傳遞,繪圖時操作簡潔便利。

參考文獻:

[1]泥立麗;王永;基于Excel的繪制誤差曲線的方法[J];礦山測量;2010年03期

[2]付兆祥;基于EXCEL的無定向導線計算方法[J];科技風;2010年21期

[3]馮秀麗;楊維祥 ; 井下導線測量數據的Excel處理法[J];山東煤炭科技; 2006年04期;

篇3

Abstract: With the development of modern science and technology, engineering surveying has got a qualitative leap in measuring method, measuring instrument and data processing. As is known to all, measuring data processing is a complex and delicate work and a single mistake will make the former measuring work lose value. So it is essential to use the existing computer technology and various development tools to work out the processing result fast and accurately. Since the turn of the century, computer development, whether in software or hardware, has been able to meet the needs of various system development. Consequently, a variety of development tools emerge, and Microsoft Visual Studio 2008 is one of them. Visual Studio 2008 supports the development of multi-lingual, and is able to automatically build, and give the results of the build. Smart devices based on Visual Basic. NET language integrated development efficiency has been greatly improved, so that application developers can be more concise and intelligent. Using Visual Basic language and through the Visual Studio 2008 development environment, the traverse survey calculation program is researched and developed based on intelligent devices. This package has data processing, transmission, storage, query and other functions.

關鍵詞: ;VS2008;工程測量;智能設備;導線測量

Key words: ;VS2008;engineering survey;intelligent devices;traverse survey

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)25-0181-04

0 引言

在測繪與工程測量中,所涉及的數據計算、繪圖、數據庫管理、數據分析等,往往都可以使用計算機來完成。隨著現代測繪技術的發展,使得對于工程測量數據處理的軟件有更高的要求。

這使得傳統的基于DOS平臺、面向過程的結構程序設計語言已不能滿足開發測量應用軟件的需要。隨著編譯技術的不斷發展,各種各樣的開發工具應運而生,微軟公司推出的Visual Studio 2008便是其中之一。

Visual Studio 2008支持.NET framework 3.5,并且同時支持以前.NET framework版本。設計Visual Studio 2008的目標主要有三個:使開發效率大大提高;使團隊在開放過程中更好的合作;可以對于一些微軟的最新技術進行開發和應用。同時,在VB中加入了對LINQ的支持,LINQ使數據庫語言和開發語言能很好的結合起來,使用戶運用VB語言編寫出類似于SQL語句的指令。這樣VB不僅能夠獲取數據,而且還能夠對數據進行復雜的運算。使得VB集成開發環境的開發效率有了很大幅度的提高,讓編程過程變得更加智能,更加簡潔。

在實際的測量工作中,在野外測量的數據往往需要進行各種計算后才能應用。運用程序設計進行計算的特點是:計算速度快、精度高、數據處理自動化,從而把工作人員從繁重的計算工作中解放出來。

在工程測量中,提供了先進的技術工具和開發手段,為工程測量向現代化、自動化、數字化方向發展創造了有利的條件。這些先進的設備以及軟件,將野外采集的數據與微機結合起來,形成一個數據采集、數據處理、輸入、輸出的自動化系統。

1 設計內容及方法

1.1 研究的內容及目標

①導線測量的計算;②支導線的計算;③僅有一個連接角的附合導線的計算。

1.2 設計程序的目標

①程序邏輯結構簡單,清晰易讀;②運算速度快,占用內存小;③數學模型及計算方法正確,計算結果精度高;④適應性強,便于移植,盡量滿足不同要求與需要;⑤用戶界面簡潔美觀,方便操作;盡量減少手工處理工作量,人機交互性強。⑥數據輸入方式簡單統一,輸出簡潔明了,數據的查詢快捷簡便,有詳盡的幫助功能,方便用戶。

1.3 技術路線

2 導線測量說明

2.1 導線測量:導線測量是指在地面上按一定要求選定一系列點,依相鄰次序連成折線,并測量各線段的邊長和轉折角,再根據起始數據確定各點平面位置的測量方法[6]。

2.2 導線的布設形式

①支導線:支導線是從一個控制點開始,既不閉合于起始的控制點,也不附合于其他控制點,如圖2所示。

②附合導線:導線是從一個已知控制點開始,閉合于另一個的已知控制點,如圖3所示。

③閉合導線:導線是從一個已知控制點開始,閉合于同一個控制點,形成一個閉合多邊形,如圖4所示。

2.3 導線測量的計算及軟件開發

2.3.1 支導線的計算

如圖5所示,已知直線AB的坐標方位角αAB[7],由式(1)計算出各邊的坐標方位角αi;其中當βk為左角時,取“+”;當βk為右角時,取“-”。

αi=αAB±βk±180°(1)

再由各邊的坐標方位角αi和以及各邊的邊長Si,由式(2)計算出各導線點的坐標增量Δxi、Δyi;

Δxi=Si·cosαiΔyi=Si·sinαi(2)

再由式(3)計算出各導線點的坐標.Pi(xi,yi)。

x■=x■+Δx■y■=y■+Δy■(3)

支導線的計算

α(Me.TextBox0.Text)=Me.TextBox1.Text+Me.TextBox2.Text/60+Me.TextBox3.Text/3600

αhd(Me.TextBox0.Text)=α(Me.TextBox0.Text) * PI/180

β(Me.TextBox0.Text+1)=Me.TextBox4.Text+ Me.TextBox5.Text/60+Me.TextBox6.Text/3600

βhd(Me.TextBox0.Text+1)=β(Me.TextBox0.

Text+1)*PI/180

If ComboBox1.Text="左角"Then

α(Me.TextBox0.Text+1)=α(Me.TextBox0.Text)+β(Me.TextBox0.Text+1)-180

ElseIf ComboBox1.Text="右角"Then

α(Me.TextBox0.Text+1)=α(Me.TextBox0.

Text)-β(Me.TextBox0.Text+1)+180

End If

αhd(Me.TextBox0.Text+1)=α(Me.TextBox0.Tex

t+1)*PI/180

S(Me.TextBox0.Text+1)=Me.TextBox7.Text

X(Me.TextBox0.Text+1)=Me.TextBox8.Text

Y(Me.TextBox0.Text+1)=Me.TextBox9.Text

X(Me.TextBox0.Text+2)=X(Me.TextBox0.Text+1)+S(Me.TextBox0.Text+1)*Cos(αhd(Me.TextBox0.Text+1))

Y(Me.TextBox0.Text+2)=Y(Me.TextBox0.Text+1)+S(Me.TextBox0.Text+1)*Sin(αhd(Me.TextBox0.Text+1))

Me.TextBox1.Text=Fix(α(Me.TextBox0.Text+1))

Me.TextBox2.Text=Format(Fix((α(Me.TextBox0.Text+1)-Fix(α(Me.TextBox0.Text+1)))*60),"00")

Me.TextBox3.Text=Format((α(Me.TextBox0.Text +1)*60-(Fix(α(Me.TextBox0.Text+1))*60)-Fix((α(Me.TextBox0.Text+1)-Fix(α(Me.TextBox0.Text+1)))*60))*60,"00")

Me.TextBox4.Text=""

Me.TextBox5.Text=""

Me.TextBox6.Text=""

Me.TextBox7.Text=""

Me.TextBox8.Text=Format(X(Me.TextBox0.Text+2), "0.00")

Me.TextBox9.Text=Format(Y(Me.TextBox0.Text+2),"0.00")

Me.TextBox0.Text=Me.TextBox0.Text+1

2.3.2 僅有一個連接角的附合導線的計算

如圖6所示,A、B為已知點,βi為轉折角,Si為導線邊長,求出各個未知點的坐標xi,yi[8]。

此過程與支導線計算相同,不同的是由于B點是觀測點,觀測值xB,yB與計算值xB′,yB′的結果必然不同,將產生坐標閉合差fx、fy,見公式(4)。

f■=x■■′-x■f■=y■′-y■(4)

再按照各導線的邊長成比例的改正其坐標增量,其改正數為:

v■=■·S■v■=■·S■(5)

改正后的坐標增量為:

Δx■=Δx■■+v■Δy■=Δy■■+v■(6)

再計算出各導線點的坐標.Pi(xi,yi),此時B點的坐標為已知值。[9]

僅有一個連接角的附合導線的計算

evaluate1()

Ssum(0) = 0

Ssum(Me.TextBox0.Text+1)=hh(Me.TextBox0.Text)+ Ssum(Me.TextBox0.Text)

α(Me.TextBox0.Text)=Me.TextBox1.Text+Me.TextBox2.Text/60+Me.TextBox3.Text/3600

αhd(Me.TextBox0.Text)=α(Me.TextBox0.Text)*PI/180

β(Me.TextBox0.Text+1)=Me.TextBox4.Text+Me.

TextBox5.Text/60+Me.TextBox6.Text/3600

βhd(Me.TextBox0.Text+1)=β(Me.TextBox0.Text+1)*PI/ 180

If ComboBox1.Text = "左角" Then

α(Me.TextBox0.Text+1)=α(Me.TextBox0.Text)+

β(Me.TextBox0.Text + 1) - 180

ElseIf ComboBox1.Text = "右角" Then

α(Me.TextBox0.Text+1)=α(Me.TextBox0.Text)-

β(Me.TextBox0.Text + 1) + 180

End If

αhd(Me.TextBox0.Text+1)=α(Me.TextBox0.Text+1)*PI/ 180

S(Me.TextBox0.Text+1) =Me.TextBox7.Text

X(Me.TextBox0.Text+1) =Me.TextBox8.Text

Y(Me.TextBox0.Text+1) =Me.TextBox9.Text

X(Me.TextBox0.Text+2) =X(Me.TextBox0.Text+1)+S(Me.TextBox0.Text+1)*Cos(αhd(Me.TextBox0.Text+1))

Y(Me.TextBox0.Text+2)=Y(Me.TextBox0.Text+1)+S(Me.TextBox0.Text+1) * Sin(αhd(Me.TextBox0.Text+1))

Me.TextBox1.Text=Fix(α(Me.TextBox0.Text+1))

Me.TextBox2.Text=Format(Fix((α(Me.TextBox0.Text+1) -Fix(α(Me.TextBox0.Text + 1)))*60), "00")

Me.TextBox3.Text = Format((α(Me.TextBox0.Text+1) * 60-(Fix(α(Me.TextBox0.Text+1))*60)-Fix((α(Me.TextBox0.Text +1)- Fix(α(Me.TextBox0.Text+1)))* 60)) * 60,"00")

Me.TextBox4.Text=""

Me.TextBox5.Text=""

Me.TextBox6.Text=""

Me.TextBox7.Text=""

Me.TextBox8.Text=Format(X(Me.TextBox0.Text+2),

"0.00")

Me.TextBox9.Text=Format(Y(Me.TextBox0.Text+2),

"0.00")

Me.TextBox0.Text = Me.TextBox0.Text+1

3 導線測量計算大軟件界面設計

“導線測量”的子菜單如圖7所示。

3.1 支導線的計算

單擊如圖7子菜單上“支導線的計算”按鈕,打開如

圖8。

單擊“下一點”按鈕,自動計算出支導線上下一點的坐標,如圖9。

輸入觀測值,單擊“下一點”按鈕,自動計算出下一點的坐標;

點擊“上一點”按鈕,打開圖8可查看上一點的已知值和坐標。

3.2 僅有一個連接角的附合導線的計算

單擊如圖7子菜單上“僅有一個連接角的附合導線的計算”按鈕,打開如圖10。

單擊“下一點”按鈕,自動計算出下一點的坐標,直到全部點都計算完,單擊“改正”按鈕,彈出圖11。

單擊“下一點”按鈕,進行改正,彈出圖12。

單擊“下一點”按鈕,改正下一點的坐標,直到全部點都計算完。

4 結束語

此程序簡單易學,方便實用??梢宰寽y量工作者對測量的平差過程及原理有更深入的了解,促進了對測量平差知識的認識和理解,極大的方便了測量施工。

參考文獻:

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[12]Heribert,Kahmen.Vermessungskunde. Walter de Gruyter [M].Berlin New York 1997.

篇4

關鍵詞:道路工程測量;精度控制;導線測量;觀測精度

在道路工程和建筑工程建設區域范圍內,需按照施工要求放樣測量出建設施工范圍內點的平面位置,精確測出各點的準確平面位置,形成測量控制網,然后根據控制網中各點的位置來測量推算測區范圍內其他點的平面位置。所謂測量控制網,即根據測量基本原則,在工程測量區域范圍內選擇若干個精度較高的點,精準測出這些控制點的平面位置,由這些點形成一定的幾何圖形,對整個測量區域起控制作用。所謂平面控制測量,即采用嚴密的測量方法,使用較精密的水準儀、經緯儀、全站儀、水準尺和棱鏡,精確測定測區內各控制點的平面位置。由測區控制點所組成的幾何平面圖形稱為平面控制網,如果測區范圍總面積不超過15km2,則屬于小地區控制網。通常,在道路、建筑測區范圍內建立的精度最高的統一的控制網為首級控制網。外業選點后將按先后次序測定平面各種形式導線的邊長和各左右轉折角,根據導線邊長和轉折角,利用起始控制點的坐標數據進而推算求出其他各導線點的坐標,即為導線測量。

1道路工程、建筑工程平面導線形式

目前,導線測量是建筑工程小地區確定小區域控制網最常用的方法。在導線測量中,因測量方法的不同,導線分為經緯儀導線和電磁波測距導線。經緯儀導線是指用經緯儀觀測導線水平角(分左右轉折角)、用鋼尺丈量邊長的導線;而電磁波測距導線則是指用光電測距儀測定導線邊長,用經緯儀觀測導線水平角。在施工現場,具有國家級別的平面控制點數量相對較少,分布的密度低,因測量工作中不能滿足施工測圖和放樣抄平的需要,所以應建立直接用于測圖繪圖的控制網,便于測量繪制各種地形圖。該平面測圖控制點可用作測量工作中的測站點及后續各細部點的平面測量,所測定的各細部點平面位置精度較高時也可作為增設臨時測站點的依據。在各細部點測量中,按具體測量工作要求在建筑施工場地上選出各施工點位并將其相近相臨點位用直線連接形成了折線形的測量導線。建筑工程測量施工導線按照點位分布特點可分為圖根閉合測量導線、圖根附合測量導線、圖根支測量導線[1]。所謂圖根閉合測量導線是指從已知坐標的一個圖根測量控制點、已知坐標方位角的一條直線出發,按照各測量點位的布置特點和方位,途徑中間各待測圖根測量點,最后又重新回到了起始圖根測量控制點,也就是起始待測點和最后一個待測點均距圖根控制點較近,形成了閉合圖形導線。因該測量圖根閉合導線閉合,閉合導線本身幾何條件嚴密,測量計算時具有檢核條件,可檢核角度和距離丈量精度。所謂圖根附合測量導線是指從已知坐標的一個圖根測量控制點、已知坐標方位角的一條直線出發,按照各測量點位的布置特點和方位,途徑中間各待測圖根測量點,最后又附合回到了另外一個圖根測量控制點和另一個已知坐標方位角的已知直線上,也就是起始待測點距起始圖根控制點較近,而最后一個待測點位距另外一個已知圖根控制點較近,形成了附合導線。附合導線因從一個已知圖根控制點和已知方向出發而附合到另外一個已知圖根控制點和已知方向,故其本身也存在嚴密的幾何條件,可檢核角度觀測精度和距離丈量精度。

2觀測儀器的選擇

在測量前,必須先熟悉測量外業準備工作才能熟練進行后續外業測量。測量外業準備工作包括熟悉地形、踏勘路線遴選測量點位、在測量點位上分別建立標志;熟練進行外業測量即熟練應用全站儀測量各導線邊長和各導線轉折角,轉折角采用測回法測量時須分清左右角。要保證導線測量精度,外業測量工作是關鍵,分兩種情況。一是熟練操作全站儀測量導線水平轉折角和導線邊長,通過已知圖根控制點準確推算其他各待測點坐標。二是熟練應用全站儀放樣各待測點點位,然后測量各導線水平角和邊長,閉合圖形導線測內角,附合圖形導線測左右角,應用其本身幾何條件計算角度閉合差和坐標增量閉合差來檢核角度觀測精度和距離丈量精度。全站儀種類繁多,目前出現的多功能全站儀防爆、防水、帶內存、可儲存,應該說全站儀進入了一個新的發展時期。世界上第一臺全站儀是德國芬奈蔡司廠于1968年研制生產而成,可快速進行電子測角,同時應用光電迅速測距,并將一系列數據進行微處理,此全能儀器將建筑、道路的測量工作由原來的手動測量計算設計發展形成了自動化、電子化、數字化于一體,即外業、內業一體化連續進行,將設想終于變成了現實,省時省力省費用。國外全站儀的品種有徠卡、尼康、索佳、拓普康等,造價高,英文界面,使用受限。我國從20世紀80年代開始自主研發全站儀,精度高,使用簡便,距離測量基本達到2mm+2PPM,角度測量基本達到1、“±2”,品種多,規格型號全,實現了自動化和智能化同步發展,所以,我國全站儀不管是質量、技術還是售后服務都同步于國外儀器,比如具有代表性的有北京光學儀器、蘇州光學儀器、南方測繪儀器等[2]。

3觀測方法與要點

測量圖根導線前,測圖的基礎是正確布設和觀測其控制網,故選點很重要。選點時的注意事項羅列起來有下面幾點:第一,各相鄰待測點位之間距離適中,相互通視良好、導線測量地面地勢平坦,有利于觀測水平角和丈量水平距離;第二,各待測點點位應選在視野開闊的地方,便于各導線點位之間進行碎部測量,所選觀測地面土質堅實,便于安置儀器和保存標志;各待測點點位數量不能太少,密度足夠,點位分布均勻,有利于控制整個測區;第三,各一系列待測導線點之間的線段長度應基本相等或相差較小,其導線邊長的平均值應符合測量數據要求技術指標和規定,所測邊長的相對誤差不能超限。目前國內外導線測量多采用全站儀進行觀測放樣,采用全站儀進行對中、整平、觀測水平角、觀測導線邊長,速度非???、精度高、方便快捷。具體測量要點有:第一,先看圖,看看實際地形特點,分析相關數據,大概確定出點所在位置區域,構思測量測繪步驟、方法、思路,想好測與算的關聯與次序[3]。第二,做好測前各項準備工作,架立全站儀并嚴格對中整平,認真仔細將相應測量數據輸入全站儀,快速放樣出各點位。第三,對中誤差不能超限,調整架腿長度整平,最后用腳螺旋嚴格整平,操作中不能出錯,計算中每一步須非常仔細,要求精度高,如果測量中出錯或計算精度較低就會給將來的工程設計和后續施工造成重大損失,所以應以嚴肅認真的態度和科學嚴謹的精神去完成測量中的每一步,并嚴格按照測量規范的要求去觀測和記錄。

4精度控制

道路工程、建筑工程導線測量精度控制的具體措施方法包括兩個方面,即外業觀測控制精度和內業計算精準。外業觀測控制精度即首先要熟練操作各種全站儀,在操作中摸索操作規律。先對中后整平,對中誤差為1mm,整平時須抽動調節架腿長度,水準管氣泡居中時需調節腳螺旋,緩慢而均勻。整個對中整平的過程不超過一分鐘,速度快精度高。在建筑、道路施工過程中,需放樣定出各施工點位的平面位置,其方法較多,具體可根據建筑施工方案和施工要求來確定,根據地形、點位布置特點、儀器可選擇適用有效的測設方法,其中最操作方便和常用的方法是極坐標法,如用經緯儀放樣,需快速計算放樣角度和距離,如用全站儀,則需輸入測站點坐標進行建站,然后輸入后視點坐標并照準后視點,接著輸入放樣點坐標按儀器顯示指導精準放樣點位。應用極坐標法放樣應熟記相應角度、距離計算公式,測量中將角度、距離數據按計算步驟代到對應公式里面可快速檢核各點位相對誤差和精度,也可推算出施工場地內各放樣點的坐標數據,計算得到點位精確坐標值,數據計算準確,應用廣泛,方便快捷。分析公式也可以看出容易引起誤差的原因所在和誤差數據大小,進而在測量的同時便會更加注意并盡量減小和避免。只有這樣設計出的導線點放樣方案才能有效用于工程點位放樣,根據需放樣的距離、角度、方位等精確匹配出點位坐標及測角測距關系值,點位放樣精度和數據計算精度更準確有效,以更好地服務于工程實際。內業計算中,為避免出錯,要求熟練快速進行內業計算,熟記每一步計算步驟,熟記每一個公式,即熟練計算角度閉合差并將角度閉合差進行調整,應用調整后的各轉折角或內角推算坐標方位角,為后續計算坐標增量奠定基礎[4]。依據邊長和坐標方位角應用公式計算坐標增量,接著計算坐標增量閉合差,計算邊長相對誤差,不超限時調整坐標增量閉合差,根據調整后的坐標增量來推算各點的坐標,進行最后校核。假設選點出現問題,后續將無法進行外業觀測和內業計算,所以精準確定施工平面點位是建筑工程各類導線測量精度控制的基礎,進行外業數據精度分析是后續坐標推算的基礎。

5結語

圖根導線測量中,道路工程、建筑工程的測量要求根據在建工程的重要性和用途不同而不同,一般民用建筑對建筑工程的測量精度要求都不是很高,而相對道路工程來說精度要求會略有增加,但不論哪類工程,選點和外業觀測等前期工作是關鍵,然后處理外業數據并檢核成果,內業計算需要熟練仔細的操作,最后匯總數據填進表格,表格中應一目了然反映出外業數據精度,即角度閉合差和坐標增量閉合差,只有角度閉合差和坐標增量閉合差不超限才能進行后續內業計算并準確推算各點坐標。

參考文獻:

[1]費業泰,蔣敏蘭,劉芳芳.動態測量精度理論研究進展與未來[J].中國機械工程,2007(18):3.

[2]石東,陳向陽.建筑工程測量[M].北京:北京大學出版社,2017.

[3]張懂,靳喜剛.建筑工程各類導線測量精度控制的方法探索[J].中阿科技論壇(中英文),2020(8):86-88.

篇5

【關鍵詞】沈陽市地鐵;精密導線

1.概述

地鐵是城市或城際軌道交通主要的形式之一 。根據沈陽市政府規劃,到2020年沈陽市地鐵建設總規劃規模約210km,由“二橫、三縱、兩L”7條線構成。目前,沈陽地鐵一號線全長約28公里,車站22座,已建成通車。二號線一期工程線路全長18.8公里,計劃設車站16座,是連接渾河南北兩岸的骨干線路,形成城市南北向主要客運交通走廊,連接沈陽北站鐵路客運交通樞紐,現在正在建設之中。

地鐵建設大致需要幾個階段:洞通、軌通、電通和車通。測量工作貫穿于整個施工建設。為了確保地鐵貫通施工,必須在地面布設控制網,精密導線網是地面平面控制測量的重要組成部分。

2.精密導線的布設

2.1選點原則

精密導線點的位置選在地鐵站口附近的樓頂,且便于施工使用的地方;導線點相鄰邊長不宜相差過大,最短邊長不宜短于100m;相鄰點間的視線距離障礙物的距離應避免旁折光的影響;保證每個精密導線點至少有2個通視方向(可以與首級GPS控制點通視)。

2.2埋設控制點

點位選好后,按照規范中的標石埋設要求,在建筑物樓頂,用工具將樓頂刨至樓板(預制板),用射釘槍在樓板上訂5個以上射釘,埋設對中鋼標,現場進行混凝土澆制,做好防水。點位埋設后詳細填寫點之記。

2.3精密導線布設情況

2.3.1一號線精密導線布設情況

在地鐵一號線首級GPS平面控制網的基礎上,按一號線地鐵站點沿線布設精密導線點21個,所有點位都選在樓頂上,導線全長17587.97米,最大邊長1017.58米,最小邊長253.76米,平均邊長636.71米,由2段閉合導線4段附合導線共6段導線組成。

2.3.2二號線精密導線布設情況

在地鐵二號線首級GPS平面控制網的基礎上,按地鐵站點沿線布設精密導線點,由于地鐵二號線首級GPS平面控制網的選點與其精密導線選點同時進行,所以地鐵二號線首級GPS平面控制點與精密導線點的選擇互相兼顧,提高其點位利用率,共布設精密導線點14個,導線全長13795.92米,最大邊長1200.73米,最小邊長377.06米,平均邊長739.17米,由1段附合導線網,3段附合導線共4段導線(網)組成。

3.精密導線的外業觀測、內業計算與精度分析

3.1外業觀測

精密導線外業觀測采用徠卡TCA1800型全站儀,按左、右角方法進行觀測,角度觀測4個測回,距離觀測2個測回,3個方向的,按方向觀測法進行觀測,角度觀測4個測回,距離觀測2個測回。觀測水平角時,半測回歸零差小于6″,一測回內2C較差小于9″,同一方向值各測回較差小于6″,特別是按左、右角法觀測時,左、右角平均值之和與360°的較差應小于4″;測距時,一測回三次讀數的較差應小于3mm,測回間平均值的較差應小于3mm,往返平均值的較差應小于5mm 。儀器及反光鏡必須嚴格對中、整平,對點中誤差小于1mm。氣壓記、干濕溫度記,放置儀器附近一段時間后,在進行距離測量時,輸入氣壓、溫度、濕度。取儀器直接觀測往反高差,取平均值后,與GPS擬合高程平差后共同獲得測站高程,以進行距離改化。

3.2內業計算

根據《城市測量規范》CJJ8-99計算出各段導線角度閉合差、全長相對閉合差、測距邊水平距離的高程歸化和投影改化結果后計算得到實測邊長和實測角度,然后采用清華山維NAESW95軟件的平面邊角網平差功能進行平差。

3.3精度統計分析

3.3.1精度統計

沈陽市地鐵一、二號線精密導線由2段閉合導線、7段附合導線、1段附合導線網共10段導線組成,各段精密導線中最大平均邊長837.94米,最小平均邊長490.20米,測角中誤差最大值±1.16″,其限差為±2.5″;方位角閉合差最大值-10.90″,其限差為±12.25″;導線全長相對閉合差最大值1/5.2萬,其限差為1/3.5萬;相鄰點相對點位中誤差最大值15.6mm,其限差為17.3 mm。

3.3.2精度分析

由以上精度統可以看出,沈陽市地鐵一、二號線精密導線的精度達到設計要求,能夠滿足地鐵施工建設的需要,地鐵一號線已經建成通車,就是最好的證明。但全長相對閉合差最大值和相鄰點相對點位中誤差最大值都出現在了平均邊長最大的那個一號線018-024測段中,由此我們可以分析得到,冬季觀測,平均邊長太大,可能是精度降低的重要原因之一。

4.遇到的問題及解決方法

4.1選點中問題、經驗

4.1.1一號線精密導線點選點是在一號線首級GPS控制網建立完成2年以后才開始的,GPS控制點難免由被破壞的情況發生,而且根據地鐵施工方、監理方的要求,點位必須選在地鐵沿線地鐵站附近,這樣就要求所選點位即要兼顧首級GPS控制點的通視問題,還要兼顧其點位所在的樓體本身在地鐵施工過程中不會出現偏移、下沉或拆遷的情況發生。所以在選點開始之前對一號線的GPS首級控制點進行了普查,果然在034-036段有一個GPS點由于拆遷原因被破壞,需要新布設一個GPS首級控制點,更好的進行符合精密導線閉合差的檢驗。

4.1.2由于地鐵二號線首級GPS控制網和精密導線同時進行選點,這樣GPS控制點和精密導線點的選擇可以互相兼顧,大大提高了點位的利用率,和一號線比較起來,相同距離的線路控制點的數量減少了1/3,提高了工作進度和工作效率。

4.1.3地鐵一、二號線是“+”分布的,在“青年大街”站交匯,這樣,在二號線精密導線青年大街段選點時,同時選取了一號線精密導線的2個點“D70、D71”作為共用點,這樣既能保證青年大街站作為一、二號線的中轉站的施工精度,也是二號線精密導線精度檢驗的又一精度指標。

4.1.4二號線橫跨渾河,所以在這段的選點中,特別注意跨河段的點位分布,在渾河南、北兩岸分別布設首級GPS控制點,中間加密少量精密導線點,保證跨河精度。

4.2測量中的問題

4.2.1一號線精密導線測量是在2005年冬天進行的,所以觀測有很多困難,冬季天氣的原因決定了只有晴天上午10點至下午2點這段時間才能進行觀測,由于冬季陰、陽面墻體的溫差很大,陽面墻體氣溫上升,引起的上升暖氣流對觀測影響非常大,所以在選點時要注意點位不能離樓頂女兒墻太近。還要注意的是溫度計的溫度一定要以儀器等高空氣溫度為準,進行溫度改正。

4.2.2二號線精密導線測量是在2006年夏天進行的,觀測與一號線不同,多在上午10.30以前,下午2.30以后觀測,晴天觀測時必須配備遮陽傘,而且溫度計的溫度以儀器等高背陰空氣溫度為準,進行溫度改正。

4.3計算中的問題

4.3.1由于沈陽地鐵的分布走向位于城市中心地區,所選點位都位于樓頂自上,而且由于地鐵站點與城市樓群建筑分布原因,使所選的精密導線點間平均距離都比較長,這樣在計算精度指標時就要考慮,例如《地下鐵道、軌道交通工程測量規范》GB50308-1999規定導線平均邊長為350m,相鄰點相對點位中誤差限差為8mm;而實際平均邊長都遠遠超過350m,所以相鄰點相對點位中誤差限差是根據要有所調整。

即Mij= ± ; mt=±S?(1/T);mu=±S?mβ/ρ″。式中1/T―測距相對中誤差;mβ―測角中誤差(″);S―導線平均邊長(m);Mij―導線相鄰點的相對點位中誤差(mm)。若以018-024段為例,取1/T=1/60000,mβ=±2.5″,S=837.94m,ρ″=206265,代入上面公式,mt=±14.0mm;mu=±10.2mm; Mij=± 。而不是平均距離350m的8mm限差。

4.3.2由于所有點都處于樓頂,而二等水準點位布設在地鐵車站附近的樓體上,所以沒有必要進行導線點與水準點的聯測,而是儀器直接觀測往返高差,取平均值后,與GPS擬合高程平差后共同獲得測站高程,以進行距離改化,不會影響距離改化精度。

5.幾點體會

(1).如果條件允許的情況下,首級GPS控制點和精密導線點的選點布設要同時進行,在滿足規范和設計的同時,這樣能減少控制點的個數,提高點位的利用率和工作效率。

(2).如果精密導線點位在城市中心,要選在近期沒有動遷規劃的樓頂,點間的距離可以適當增長,但相鄰邊不能相差太大,長短比例不能超過1:3。點位在保證通視和能正常傳到地面的情況下,盡量遠離女兒墻,以避免熱氣浪對觀測的影響。

(3).最好在觀測時采用3腳架固定法,暨觀測時三個腳架和對中器固定不動,儀器和覘標向前傳遞,這樣能把對點誤差的影響降到最小。

(4).線路觀測前對儀器進行校正。每天觀測前對對中器要進行校正,確保避免儀器運輸、傳遞、碰撞給對中器帶來的誤差。

(5).精密導線的類型理想的是雙定向符合導線,但根據實際情況可以多樣化,可以建立閉合導線、符合導線網、附合單定向導線等。

(6).精密導線的最佳觀測季節在北方城市來說,應該是秋天,但由于實際工程進度需求,哪怕是在最不適合的冬季也要進行觀測,在高緯度城市冬季進行精密導線測量時,要注意溫度對儀器的影響,還有城市供暖系統對觀測視線的影響。

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[關鍵字]電磁波測距高程導線測量 四等水準測量 對比分析 結論

[中圖分類號] P225 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-4-191-2

在當前的高程測量領域,水準測量仍屬于常用方法。水準測量的優勢是精度高且操作簡單;水準測量的劣勢是外業工作量大,容易受地形、環境影響,施測速度相對較慢。電磁波測距高程導線測量不僅精度高,而且不受地形制約,在復雜地形以及山區的應用中表現出了極大的優勢,另外,還具有施測快而靈活、節省投入等優點,在髙陡山區施工測量作業等方面的高精度測量中獲得了認可與廣泛的應用。

1 測量方案的確定

選取某項目的一處路段(詳見圖1)為測量對象,分別施以高程導線測量以及四等水準測量,(二者所用的測量工具分別是全站儀、水準儀),獲取外業數據,然后經過內業分析處理,得出各自測量精度,最后對比分析二者的精度,并得出結論。測量路段的具體情況,詳見圖1[1]。

2 高程導線測量

觀測邊長通常為200~500m,最長不得超過1000m。豎角通常在10度以下。

2.1 高程導線測量的精度要求

①觀測邊長

2.2 高程導線測量方法

(1)采用電磁波測距時,測距的準備工作,觀測方法和作業要求、氣象元素的測定、成果記錄及重測取舍,氣象、加常數、乘常數修正值的計算及邊長歸算等均按GB/T16818相應規定執行。斜距測量每測回為照準一次讀數四次。

(2)將全站儀架設在2點,將單棱鏡架設在1點及3點,然后對3處儀器進行整平對中處理,并記錄各自的儀器高。將3點默認為后視,同時將1點默認為前視,將全站儀設置在2點位置,先左盤對準3點位置的棱鏡,測4次豎直角,測4次斜距,然后沿著順時針的方向調整并對準1點位置,同樣測4次豎直角,測4次斜距(盤左位置先,盤右位置后),接下來盤右并對準1點位置讀數,再沿著逆時針的方向對準3點讀數,此為一測回。然后調整度盤,數據讀取動作同前共進行三個測回。這樣本站整個測量過程便可結束了[3]。其他各點測量任務參照上述方法操作。全站儀操作過程如圖2所示。

2.3 高程導線測量保證精度的措施

2.3.1 高程導線測量計算高差的公式

2.3.2 水平距離D精度分析

本實驗中在觀測D時采用了多測回對向觀測的方法,往測時盤左、右觀測并讀取距離各4次,遷站返測時重復上述操作。在整理內業數據時,應注意同一測段重復多次測距均值的求取,從而大幅度提高水平距離的精度。

3 四等水準測量

3.1 四等水準測量的精度要求

3.2 四等水準測量方法

四等水準測量在讀數時,一般采用三絲讀數法,并按照如下順序讀?。?)后、前視標尺黑面;2)前、后視標尺紅面 [6]。本次試驗中,將K004作為起始點,并逆時針方向進行,該測站操作步驟如下:1)在K004點設置水準尺(考慮到已知高程點,所以不必放置尺墊),在K004和3點之間設置水準并整平(考慮到視距與高差的因素,一測段的距離最好不要放的過遠);2)對準后視K004點,然后讀取標尺黑面上、中、下三絲所對應的讀數;3)對準前視標尺黑面,執行前一步驟中的讀數方法;4)將前視標尺移至紅面,采用同樣的方法讀取中絲;5)對準后視標尺紅面,采用同樣的方法讀取中絲。至此,當記錄完畢后該站的整個測量便結束了。接下來,按照既定的順序將儀器移至下一測站,對下一測段進行測量,最終將會回到K004點,形成閉合,并完成測量。四等水準測量 示意圖見圖3 [7]。

4 電磁波測距高程導線測量與四等水準測量數據對比

由表1可知,2種方法測量結果其差值都小于10mm,比用2臺水準儀測量出來的精度限差(20mm)還要小,所以,可認為電磁波測距高程導線測量的精度是符合要求的。

5 結語

通過本實驗的研究發現,對短距離路段進行高程測量時,高程導線測量在精度方面是可以滿足四等水準測量要求的,前者可以替代后者。該研究具有十分重要的現實意義,在進行幾何水準測量確有困難的山岳地帶,四等水準路線或支線,可用電磁波測距高程導線進行測量,能夠大幅降低水準測量的工作負擔,提升工作效率。

但本試驗還有諸多不足之處,尤其是在測量精度及方法方面還有待進一步提高和完善,如在量取儀器高度或者讀取角度的過程中,還存在不小的誤差,為解決這一問題,則應該在獲取方法、操作流程的精細化方面多下功夫。整體上分析,本次實驗實現了當初的預想和目標,完成了對相關理論的驗證。通過這次實驗,測量人員對全站儀以及水準儀各自使用方法的認識又更進了一步,不僅鍛煉了儀器操作技能,還鍛煉了處理測量過程中各種問題的能力,為其他的測繪工作積累了寶貴的經驗。

參考文獻

[1]李方彥.精密高程導線測量代替四等水準測量的研究[J].科技傳播.2011(06).

[2]唐龍生.用精密高程導線測量代替三等跨河水準測量的技術探討[J].中國高新技術企業. 2011(18).

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【關鍵詞】公路;GPS;測量;導線;數據處理

中圖分類號:X731文獻標識碼: A

一、前言

科技的進步使得傳統的測量已經不能滿足當前的需求,公路測量技術正在快速發生著轉變。以GPS為代表的先進技術快速應用到公路測量中,并發揮著積極的作用。

二、GPS系統構成

1、DPS空間衛星包括了21顆工作衛星和在軌備用3顆衛星。在6個軌道平面內平均分布著24顆衛星,軌道平面產生了55°的傾角,平均衛星高度是20200Km。衛星通過兩個L波段的無線電載波為廣大用戶接連不斷的輸送定位導航信號,其中包含的衛星位置信息,促使衛星成為一個動態化的已知點。在地球范圍內的任意地點和時刻,當高度角超過15°,能夠平均觀測6顆衛星。

2、GPS地面監控站包含了全球分布的一個主控站、三個注入站以及五個檢測站。主控站綜合各個監測站觀測GPS衛星獲得的數據,對各個衛星的軌道和種差參數進行計算,并且編制這些數據成為導航電文同時輸入對應的衛星存儲器中。

3、GPS用戶設備包含了GPS接收機、處理數據軟件以及終端設備。GPS接收機能夠獲得根據一定衛星高度截止角進而選擇的衛星接待信號,對衛星運行有效跟蹤,并且交換、放大及處理信號,在利用計算機和對應的軟件,解算基線、網平差,求解GPS接收機的三維中心坐標。

三、導線控制測量數據處理算法

1、導線測量起算數據輸入編程算法

導線測量起算控制點數依據導線形式的不同而不同。因此,所建立的導線測量起算數據結構采用按起算控制點數作為循環變量的循環數據結構。由導線測量數據處理界面設置可知,4個TextBox文本框控件作為起算數據的輸入框。建立與這4個文本框以及起算數據結構和編碼對應的導線測量起算數據數組,數組組數為4,數組維數為j,以接受來自TextBox文本框的賦值。在數組變量中,控制點號數組為字符數組變量,為確保計算精度,其余數組變量均為雙精度數字變量。起算數據輸入方式為按照起算數據結構循環輸入。界面上采用導線測量示意圖、顯示應輸入的起算控制點序號、TAB順序鍵3者結合方式給予實時提示,以免混淆出錯。

2、導線測量觀測值數據輸入編程算法

導線測量觀測值和數據處理成果的數據結構均采用按觀測值組數作為循環變量的循環數據結構。詳見表1。

表1導線測量起算數據結構及其編碼表

建立與導線測量觀測值及其處理成果數據結構和編碼相對應的導線測量數據處理動態數組,動態數組組數為12,動態數組維數為導線測量觀測值組數n。其中,1~6數組為導線測量觀測值測站、后視、前視3導線點號、觀測水平角、導線邊長、測站至前視點高差中數,接受來自6個TextBox文本框的賦值。7~12數組為導線測量數據處理中間及最終計算成果賦值數組。數組中3個導線點號數組為字符數組變量類型,為確保計算精度,其余數組變量均為雙精度數字數組變量。

導線測量觀測值數據輸入算法流程,如圖1所示。

圖1導線測量觀測值數據輸入算法流程圖

四、在公路工程測量中GPS的應用

1、公路工程測量中GPS靜態測量技術的應用

第一,初步勘察路線和選擇GPS地址。外業測量任務產生之后,安排人員初步勘察路線的走向,觀察沿線可以作為GPS點的具置。查看附近路線GPS高等級點便于實施聯網。

第二,設計GPS點控制網。應當聯系公路具體等級、沿線具有的地物地形、操作中的衛星情況、精準度要求等綜合設計GPS控制網。由于GPS控制網屬于首級公路控制網,需要利用其它測量方法實施加密。因此在沿著兩側路線間隔5-10米距離布置互相一對通視的GPS點。理論上分析利用GPS點進行觀測時僅需要將儀器設置在3個GPS點上同時進行觀測就能明確這些點的具體坐標。聯系公路自身的特點可以使用4臺儀器同時對4個GPS點進行觀測,這樣能夠有效測量全線的速度。

第三,選擇GPS點和埋石。應當根據技術相關設計要求選點這樣有利于使用其他測量方法進一步擴展與聯測。

第四,設置儀器進行觀測。在DPS4個觀測點同步有效的觀測衛星數量是否達到了規定要求。在外業觀測過程中要求觀測時間必須超過半個小時,觀測有效衛星數量超過4個。

第五,處理觀測數據。結束外業觀測之后在計算機中輸入GPS中的數據,應用對應的處理數據軟件,及時處理和分析數據質量。這一過程具體包括檢核與計算基線、計算GPS控制網平差。

第六,加密CPS控制網。通過全站儀附合導線測量的方法實施加密首級GPS控制網操作。根據GPS的分布把路線分成若干段,對每一段獨立實行導線附合測量,確保每一段附合導線都將GPS點作為起始和終止點。

第七,計算導線點坐標和平差。在計算機中傳入每一段測量附合導線的數據并且實施角度、距離平差最終獲得結果。

2、公路工程測量動態GPS技術的應用

在公路工程測量中應用動態GPS技術具體表現為實時動態定位技術的應用。這一技術具體是將載波相位觀測數值作為前提的實時差分技術,它是發展GPS測量技術的重要創新研究,在公路工程中具有極其廣泛的應用前景。實時動態定位包含了基準和流動站,對實時動態測量進行保證的重要措施便是構建無限通訊數據,基本原理設計基準點為較高精度取位點的首級控制點,在參考站設置一臺接收機,連續觀測衛星,位于流動站上的接收機對衛星信號進行接收的同時,利用電傳無線電設備對基準站上的觀測數據進行接收,按照相對定位的基本原理隨機計算機實時顯示計算流動站的測量精度與三維坐標。這樣使用者便能夠對待測點的數據觀測質量與解算基線結果的收斂狀況實時監測,綜合待測點的精度要求,明確觀測時間,進一步對多余的觀測有效減少,最終提升工作效率,在勘測公路階段動態定位方式能夠實現測繪地形、測量中樁、橫斷面、縱斷面地面線等工作。測量整體過程不要求將通視作為前提,經過1-3秒的測量,可以達到10-30mm的精度,體現出了普通測量儀器無法比擬的優勢。實時動態技術具備極大的優點:實時動態顯示的結果是通過可靠性檢驗獲得的厘米精度,有效克服了由于粗差產生的工程返工,進一步提升GPS的操作效率,具有極高的操作效率,每一個放置點僅需要1-2S的滯留時間,1-3人就能夠實施5-10km的中線測量。假如利用其測量地形,每一天每個小組可以實行1.5km的地形測繪,一般測量方法是無法比擬其精度與效率的;在中線放樣的過程中做好抄平中樁的操作。

針對公路工程來說,結合GPS靜態定位和動態技術能夠高效、高精度的控制測量公路平面。在生產過程中利用一般方法結合GPS技術的生產過程能夠有效提升生產效率。伴隨著不斷發展的GPS技術特點,其初始化時間逐漸縮短,跟蹤能力也迅速強化,同時也產生了更高的精度,充分體現出了最好的性價比。

3、建立GPS控制網

根據GPS勘測規定要求,每間隔0.5-1km設置一個控制點,具體等級根據公路等級確定。以高速公路500m特大橋以及中長隧道為例闡述建立GPS網的方法。

按照要求,高速公路根據規定將一級小三角或者是一級導線作為控制等級。因此,控制等級時必須使用首級控制點交子這一等級,而控制首級必須超過四等。因此,在收集資料過程中需要找全測區范圍內國家三四等級控制點的全部材料。同時,在首級控制網進行布置過程中應當間隔5-10km設置一首級控制點,便于有效對控制加密進行發展。

當布網等級與方案確定之后,可以根據下列步驟構建公路控制網。

(1)選擇點:將控制人員和選線作為中心,選擇對今后工作極為便利的點位;

(2)埋石:根據勘測具體要求,進行標石埋選,并且在現場做好標記;

(3)實測:按照應用的儀器標稱精度與相關的規范要求進行實測;

(4)評定精度和平差:按照實際測試結果計算平差,并且實行評級精度。精度達到對應的等級要求時可以結束工作。如此,就能夠構建高速公路的GPS控制網.

五、結束語

綜上所述,在測量過程中,新技術的應用能夠大大提高測量的準確性。對于測量數據的處理也要應用先進的技術進行科學分析,并應用于實際作業當中。

參考文獻

篇8

【關鍵詞】導線;選點;量邊;測用;測回;精度;中數

在野外工程測量和礦山測量等外業工作中,經緯儀和水準儀是必不可少的測量儀器。而在工作過程中我們首先要進行選點和設點,量邊和測角。

1、外業測量

1.1、選點和設點?,F場踏勘選點時,應注意下列各點:(1)相鄰導線點間通視良好,點間距盡量均勻;(2)點位應選在土質堅實并便于保存之處。井下選點應避開電纜和淋水并不影響運輸,便于保存和觀測。(3)在點位上,視野應開闊,便于測繪周圍的地物和地貌。(4)導線點在測區內要布點均勻,便于控制整個測區。凡在道岔、拐彎、停工掘進面都設點。(5)導線點應分等級統一編號,以便于測量資料的管理。對于每一個導線點的位置,還應畫一草圖,該圖稱為控制點的“點之記”。

1.2、導線邊長測量。導線邊長可用鋼尺直接丈量,或用光電測距儀直接測定。用鋼尺丈量時,選用檢定過的30m或50m的鋼尺,導線邊長應往返丈量各一次,往返丈量相對誤差應滿足要求。加尺長改正、溫度改正、高差改正。用光電測距儀測量時,要同時觀測垂直角,供傾斜改正之用。

1.3、角的測量。導線轉折角的測量一般采用測回法觀測。在附合導線中一般測左角;在閉合導線中,一般測內角;對于支導線,應分別觀測左、右角。不同等級導線的測角技術要求不同。一般用DJ6經緯儀測一測回,當盤左、盤右兩半測回角值的較差不超過±40″時,取其平均值。

1.4、連接測量。導線與高級控制點進行連接,以取得坐標和坐標方位角的起算數據,稱為連接測量。如果附近無高級控制點,則應用羅盤儀測定導線起始邊的磁方位角,并假定起始點的坐標作為起算數據。

2、測量記錄的快速計算方法

外業工作結束,在測量過程中要通過一定的數字計算來核檢觀測成果的精度和求出觀測成果。對于簡單的數字的計算,我認為心算比筆算和計算器要快。而且在野外和井下帶計算器也不方便。所以對測量人員進行心算訓練是有必要的。

2.1、兩數的平均值:在經緯儀導線測量或三角測量中用經緯儀進行觀測時,要對同一目標用盤左和盤右分別進行觀測若其差值小于限差時,取其中數作為最終觀測值。

即中數={盤左+(盤右+180)}/2

根據常規計算法,先將兩數相加再除以2得其結果。如盤左讀數為80,16,24.2,盤右讀數為260,16,49.3,算得80,16,36.8,用計算器用時大概10秒鐘而心算約5秒鐘左右。其方法是:化整為零。對于十進制數按照書寫習慣從左至右按一位數方法計算。即同一位的兩個數,若都為奇數或都為偶數的,則直接取中數;若同一位的兩個數一數為奇數,一數為偶數,則要看后一位兩個數之和,若后一位兩數的和大于10,則進一位使當前位的奇數變為偶數取中數,若后一位兩數之和小于10,則將當前位奇數退1變為偶數再取中數而在下一位增加10;對于六十進制數是度數位對度數位,分數位對分數位,秒數位對秒數位,同時度、分、秒又分別百位對百位,十位對十位,個位對個位,將它們看做是一位數的計算,這樣既符合書寫習慣便于書寫更便于計算。

例1:8367與4734取中數,因為8和4均為偶數直接取中數為6,3和7均為奇數直接取其中數為5,6和3一為偶數,一為奇數,故考慮下一位的兩數和是否大于10,7和4之和大于10,幫將3變為4,則6和4的中數為5,7和4之和為11,10進到上一位,故余1,而1的中數為0.5,所以一次寫出其中數為6550.5。

例2:求盤左讀數80,16,24.2,與盤右讀數260,16,49.3,的中數。中數=[盤左+(盤右+-180)]/2,在度數位中260-180=80。80和80的中數為80在分數位中16和16的中數為16,秒數位中2和4的中數為3,4和9的中數為6余1,將本位的1留到下位則為10,與下位的2相加為12,12和3的中數為7.5,因7是奇數所以進為8(奇數進位偶數不進位)。因此其中數為80,16,36.8。

2.2、加減同算。在水準測量中,采用水準標尺的黑,紅面觀測來檢測同一標尺讀數是否正確,即同一標尺黑,紅面讀數之差(K+黑-紅)不超限(其中K為紅面水準尺的起始讀數,值為4687或4787)。常規算法先算K+黑的值,再與紅面的值相減。而采用加減同算時,則采用書寫習慣從高位到低位,先算同位的K+黑,再與同位的紅面值相比較,若相同則為0.依次向下進行。

例3:黑面讀數為1136,紅面讀數為5824而K值為4687。常規算法是K+黑=4687+1136=5823,再與紅面值相減,即5823-5824=-1mm.而采用心算時則從高位到低位開始,依次向下進行。即千位K值6和百位黑面讀數1之和為7.其中十位之和大于10,故為8與紅面同位數相同其差為0,依次類推,最后個位K值7和黑面讀數之和為13,10進到上一位余3,與紅面個位數4相比較其差值為-1,這樣同樣得出其結果為-1mm,但其速度更快。

篇9

關鍵詞:豫南稻區;秈稻;蛋白質含量

中圖分類號:S511.2+1 文獻標識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006—6500.2012.05.031

Determination of Protein Content of Indica Rice in the South Rice Area of Henan

GUO Gui—ying, WANG Qing—lin, FU Ding, MA Han—yun, YU Xin—chun, HUO Er—wei, SHEN Guang—hui

( Xinyang Institute of Agricultural Sciences, Xinyang ,Henan 464000,China)

Abstract: To determination the protein content of 13 indica rice varieties in South Henan,the K—06 type full automatic azotometer was used. The results showed that the rice protein content level was lower than 9%,and the eating quality of 13 rice varieties in south rice area of Henan was better.

Key words: southern rice area of Henan province;indica rice; protein content

河南省常年水稻種植面積667 000 hm2左右,其中秈稻種植面積506 920 hm2左右。豫南秈稻區是全省最大的稻區,種植面積占全省水稻總面積75%,品種利用以秈型雜交水稻為主,占95%,包括河南省南部的信陽市以及南陽、駐馬店兩市的部分縣(區),其中以信陽市面積最大,年種植面積已達466 900 hm2,素有“豫南老稻區”之稱,是河南省水稻的主產區。水稻是我國的主要糧食作物,隨著市場經濟的發展和人民生活水平的提高,稻米品質改良越來越受到各方面的關注,優質育種已成為一個十分重要的方向。2006年9月,由天津市政府、日本東京大學和中國作物學會在天津市共同舉辦了“中日水稻品質·食味研討會”,中日合作水稻課題組的主要目標是研究開發“優質食味米”,因此,水稻課題組將在不降低產量的前提下,把提高水稻品質和食味作為主攻目標。

水稻品質性狀是個綜合性狀,目前國內外有關稻米品質性狀的評價體系基本相同。稻米的品質性狀包括外觀品質、加工品質、蒸煮食味品質、營養品質和食味品質等諸多方面。稻米主要以米飯形式被消費,因而蒸煮食味品質是稻米品質中最為重要的性狀,同時影響米飯的食味、柔軟度和色澤。稻米的蒸煮食味品質指稻米在一定的條件下煮成米飯后,對米飯的氣味、色澤、形態、透明度及滋味等感受器官的綜合評價,也就是從稻米的外觀、氣味、味道、黏性、硬度等的綜合指標來評定的。據研究,這些食味指標顯著受稻米中直鏈淀粉含量(Amylose Content,AC)、膠稠度(Gcl Consistency,GC)、蛋白質含量(Protein Content,PC)、香味物質等因素影響,食味與AC、PC達極顯著負相關,GC和香味物質對食味有極顯著正線性效應。因此,測定稻米蛋白質含量對稻米蒸煮食味品質評價有很重要的意義。

1 材料和方法

1.1 供試材料

以2011年豫南稻區大面積推廣的包括R916、揚兩優6號、Ⅱ優688、Ⅱ優糯721、信糯恢721、岡優5330、Y兩優302、青兩優916、D優糯721、廣兩優916、Ⅱ優838、珍珠糯—7、珍珠糯—1在內的共計13個秈稻品種為分析材料,所有參試品種均在信陽市農業科學研究所試驗田正季種植,播期為4月25日,田間施肥、管理及收獲、干燥、貯藏基本一致。

1.2 方法步驟

(1) 首先用杭州錢江儀器設備有限公司生產的JFS—13A型旋風式粉碎磨將碾好的精米粉碎每個試樣,并將粉碎好的式樣分裝好,還要注意防止樣品混雜。

(2) 試驗試劑配制:按照300 g·L—1濃度配制的氫氧化鈉試劑倒入堿容器中;將按1%~2%濃度配制的硼酸試劑倒入吸收容器中,再把標準規定的指示劑 (0.1%溴甲酚綠14 mL、0.1%甲基紅10 mg·L—1)加入硼酸溶液中,混合均勻。

(3)用上海晟聲自動化分析儀器有限公司生產的K—06型全自動定氮儀嚴格按照說明書步驟測定每個品種樣品的稻米蛋白質含量,每個品種重復3次。

(4)認真記錄試驗數據。

2 結果與分析

蛋白質作為稻米胚乳的第二大主要成分,占胚乳質量的6%~10%,是影響稻米蒸煮食味品質性狀的因素中最主要的內在因素之一,其含量高低直接影響稻米蒸煮食味品質。研究指出,蛋白質盡管在稻米胚乳中含量不高,但對稻米蒸煮食味品質的影響還是不小,而一般認為蛋白質含量超過9.0%的稻米食味品質下降。由表1可以看出,試驗中所用品種的蛋白質含量均在4.0%~6.0%之間,均低于9.0%的大米蛋白質含量水平,因此,可以得出豫南稻區當前大面積推廣的13個水稻品種食味品質均比較好。

篇10

主要是起到倒車輔助的作用,為了讓倒車變得更為輕松,從而保障倒車時的安全性,那么高級點的倒車影像甚至還支持轉向軌跡(隨轉彎角度大小而變化軌跡)。

總的來說,軌跡線的存在是非常必要的,特別是對于新手小白而言。所以我們在購買的時候,最好就是選擇有軌跡線的倒車影像。倒車影像兩側線怎么用:綠色軌跡,表示正常安全線,意思就是障礙物與車尾的距離比較大,可以放心往后倒車。黃色軌跡,表示減速線,與車尾距離60cm,可以繼續往后倒車。

但與其同時,我們需要減慢一下倒車的速度,并且時刻觀察與障礙物的距離。紅色軌跡,表示警戒線,與車尾距離為30cm,這時候應該停止繼續倒車,否則很可能會撞到后側的障礙物。

(來源:文章屋網 )