Ⅴ 导线测量数据处理
3.3.20 水平距离计算应符合下列规定:
1 测量斜距应经气象改正和仪器的加、乘常数改正后再进行水平距离计算。
2 当采用电磁波测距三角高程测量方法测定两点间的高差时,应进行大气折光改正和地球曲率改正;
3 水平距离可按下式计算:
式中:DP——测线的水平距离(m);
S——经气象改正及加、乘常数等改正后的斜距(m);
h——仪器的发射中心与反光镜的反射中心之间的高差(m)。
水平距离计算公式,说明如下:
1 当边长S≤15km时,其弧长与弦长之间差异较小,即可用弧长代替弦长,由图1,根据余弦定理,有
令两点间的高差
h=H1-H2
则归算到参考椭球面上的水平距离严密计算公式为:
归算到测区平均高程面H0上的水平距离严密计算公式为:
式中:DH——归算到测区平均高程面上的水平距离(m);
S——经气象改正及加、乘常数等改正后的斜距(m);
D0——归算到参考椭球面上的水平距离(m);
H1、H2——分别为仪器的发射中心与反光镜的反射中心的高程值(m);
h——仪器的发射中心与反光镜的反射中心之间的高差(m);
H0——测区平均高程面的高程(m);
R——地球平均曲率半径(m)。
图1 观测边长归化计算
式(26)可以看作是水平距离计算的通用严密公式。应用时,当H0为0时,其计算结果为参考椭球面上的水平距离;当H0取测区平均高程面的高程时,其结果为测区平均高程面上的水平距离;当H0取测区抵偿高程面的高程时,其结果为测区抵偿高程面上的水平距离;当H0取测线两端的平均高程时,其结果为测线的水平距离。
2 若令式(26)的分母为:
则有:
通过计算,当H0为测线两端的平均高程时,K≈1,其误差小于10-8。
则测线的水平距离计算公式可表示为:
要说明的是,在上面公式的推导中,椭球高是以正常高代替,椭球高只有在高等级大地测量中才用到。由于工程测量控制网边长较短、控制面积小,椭球高和正常高之间的差别通常忽略不计。
3.3.21 导线网水平角观测的测角中误差应按下式计算:
式中:mβ——测角中误差(″);
fβ——导线环的角度闭合差或附合导线的方位角闭合差(″);
n——计算fβ时的相应测站数;
N——闭合环及附合导线的总数。
3.3.22 测距边的精度评定应按下列公式计算:
1 单位权中误差:
式中:μ——单位权中误差;
d——各边往、返距离的较差(mm);
n——测距边数;
P———各边距离的先验权,其值为 ,σD 为测距的先验中误差,可按测距仪器的标称精度计算。
2 任一边的实际测距中误差:
式中:mDi——第i边的实际测距中误差(mm);
Pi——第i边距离测量的先验权。
3 当网中的边长相差不大时,可按下式计算网的平均测距中误差:
式中:mD——平均测距中误差(mm)。
3.3.23 测距边长度的归化投影计算应符合下列规定:
1 归算到测区平均高程面上的测距边长度,应按下式计算:
式中:DH——归算到测区平均高程面上的测距边长度(m);
DP——测线的水平距离(m);
HP——测区的平均高程(m);
Hm——测距边两端点的平均高程(m);
RA——参考椭球体在测距边方向法截弧的曲率半径(m)。
2 归算到参考椭球面上的测距边长度,应按下式计算:
式中:D0——归算到参考椭球面上的测距边长度(m);
hm——测区大地水准面高出参考椭球面的高差(m)。
3 测距边在高斯投影面上的长度,应按下式计算:
式中:Dg——测距边在高斯投影面上的长度(m);
ym——测距边两端点横坐标的平均值(m);
Rm——测距边中点处在参考椭球面上的平均曲率半径(m);
Δy——测距边两端点横坐标的增量(m)。
4 常用的几种大地坐标系地球椭球基本参数和曲率半径的计算方法,应符合本规范附录G的规定。
本条给出了测距长度归化到不同投影面的计算公式。在作业时,应根据本规范第3.1.5条对平面控制网的坐标系统选择的不同而取用不同的公式。
我国建立1954年北京坐标系应用的是克拉索夫斯基椭球,建立1980年国家大地坐标系应用的是1975年国际椭球,全球定位系统(GPS)应用的是WGS-84系椭球参数。根据《中华人民共和国测绘法》,经国务院批准,我国自2008年7月1日起,启用2000国家大地坐标系,这几种大地坐标系地球椭球基本参数和曲率半径的计算方法详见本规范附录G。
3.3.24 一级及以上等级的导线网计算应采用严密平差法。
本条规定了严密平差和近似平差方法的选用。根据历年来各工程测量单位的实践经验,对一级及以上精度等级的平面控制网,只有采用严密平差法才能满足其质量要求。对二级及以下精度等级的平面控制网,由于其质量要求较低一些,允许有一定的灵活性,不作严格要求。
3.3.25 导线网平差时,应先验中误差mβ及mD,应按本规范第3.3.21条和第3.3.22条中的方法计算,也可用数理统计等方法求得的经验公式估算先验中误差的值,并用以计算角度及边长的权。
关于先验权的计算。控制网平差时,必须估算角度及边长先验中误差的值,并用于计算其先验权的值。根据实践经验,采用经典的计算公式和数理统计的经验公式,经过计算,反复迭代完成,但最终结果一样,都是可行的办法。
3.3.26 平差计算时,对计算略图和计算机输入数据应进行校对,对计算结果应进行检查。应打印输出的平差成果,应列有起算数据、观测数据以及必要的中间数据。
3.3.27 平差后的精度评定,应包含有单位权中误差、点位误差椭圆参数或相对点位误差椭圆参数、边长相对中误差或点位中误差等。
本条规定了平差后的精度评定。根据历年来的实践,只有将本规范中提出的各个评定项目完成后,才能充分说明控制网的实际精度情况。
3.3.28 内业计算中数字取值精度的要求,应符合表3.3.28的规定。
表3.3.28 内业计算中数字取值精度的要求
本条规定了内业计算中数字取值的精度要求。根据各等级网的边长不同,取位规定的标准也不同,等级越高,取位精度要求越严格。不严格执行取位要求,不能达到最终边长与坐标的实际有效位数为毫米位的精度要求。