导线测量范文

导线测量篇1

【关键词】导线测量；误差；精度

导线测量是矿山井下控制测量的主要手段，因种种因素，在导线测量过程中不可避免地存在种种误差，轻则需对巷道进行部分重新修复或修改部分巷道设计，重则造成掘进巷道报废，造成经济浪费，更有甚者会造成安全隐患，引发安全事故。因此，如何提高测量精度，减少测量误差，以满足采矿生产要求，值得我们测量工作者不断探讨及研究，现结合实践经验，就各种误差进行分析探讨，以供参考。

1.井下导线测量误差来源分析

1.1 井下测量水平角的误差

1.1.1仪器误差

该误差主要为仪器制造方面的原因所致，主要是因仪器各部件加工的公差及装校不完善，仪器结构的几何关系不正确和仪器的稳定性不良而引起。

1.1.2 观测者误差

由于人的感觉器官辨别能力具有局限性，因此在仪器的安置、瞄准等方面，无可避免地出现这样那样的误差，如，安置仪器时因没有踩固脚架，造成仪器的移动，进而造成仪器偏心误差，瞄准目标时，处于各种因素的影响，诸如人眼视力的临界角、望远镜的放大倍数、十字丝的结构、觇标的形状颜色及其照明度、视线长度以及空气的透明度等，使望远镜不能精确地瞄准觇标，因而造成瞄准误差。

1.1.3 觇标及仪器的对中误差

所谓觇标对中误差，是指觇标中心与测点中心不在同一铅垂线上所引起的测角误差，其影响规律主要如下：觇标对中误差与两个对中线量误差成正比，与所测角度的两边长成反比，而与角度本身大小无关。所谓仪器对中误差，是指仪器中心与测站点标志中心不重合所引起的测角误差，其影响规律为仪器对中误差与其线量对中误差成正比，与所测角的两边长度成反比，且与所测角的大小有关，在所测角为0°～180°时，仪器对中误差随角度的增大而增大。两者的误差分析可概括如下：1）觇标对中误差对于测角误差的影响与测角的度数大小无关，而与构成角度的各边的长度成反比；2）仪器对中误差对于测角误差的影响与测角的度数的大小有关。180°影响最大，且与所构成角的各边的长度成反比；3）觇标对中误差和仪器对中误差与所测角的边长的长度成正比。

1.1.4外界环境误差

所谓外界误差，主要是指自然环境的影响而产生的误差。经过多年的测量实践和研究，笔者认为，外界误差主要包含如下几方面：温度、湿度、风力、矿尘、巷道中空气的透明度和雾气等气象条件以及地形条件的变化等。如，风大会使造成仪器的晃动，目标摆动，从而对导线测量的精度造成直接影响。又如，视线跨越水面、巷道中的支护、照明不好等，会使观察者的视线产生旁折光，从而影响导线观测的精度。

1.2 井下测量水平角的误差

同测量水平角的误差一般，测量垂直角（倾角）的误差也包含三部分：仪器误差、观测者误差及对中误差，其中观测者误差是最大误差来源，其余两方面影响较小。

1.3 井下钢材量边的误差

进行井下量边时，主要是运用钢尺悬空丈量导线边长，一般来说，量边误差来源主要包括如下因素：钢尺的尺长误差、测定钢尺温度的误差、确定钢尺拉力的误差、测定钢尺松垂距的误差、定线误差、测量边长倾角的误差、测点投到钢尺上的误差、读取钢尺读数的误差、风流的影响，等等。

2.测角、量边误差对支导线精度的影响

支导线是井下测量工作中最普遍的一种导线形式，支导线点的位置误差与以下几大因素有关，即测角及量边的精确度以及导线的形状和测站数目。由于测角和量边误差的累积，使支导线点的位置离起始点越远就越大，因此有必要对支导线的测角、量边误差进行分析：1）测角误差的影响与测角误差的大小及导线测站的数目成正比。当两条导线的测角精度相同而其测站数日和总长度相近时，则其影响取决于导线的形状，直伸导线的影响最大曲折导线其次，闭合导线最小。2）量边偶然误差的影响与偶然误差的系数a成正比，与导线的总长度成反比，与导线的形状无关。因在较长的导线中，其影响所占的比重较小。3）量边系统误差的影响与系统误差的系数b成正比，与导线的形状有关。直伸形导线的影响最大，曲折其次，闭合导线最小。导线精度与测角量边的精度、导线的形状和测站的数目及其位置有关，但测角误差的影响对导线的精度起着决定性的作用。因此在实际工作中，除了适当提高测角精度外，还应尽量加大边长，以减少测站数，并尽可能布设成闭合导线。量边系统误差对直伸形导线的精度影响最大，在量边时应注意提高量边的精度。

3.减少误差提高测量精度的措施

3.1水平角误差方面

如前所述，井下测量水平角误差主要有因所采用的仪器不完善而产生的仪器误差、因观测者的失误而产生的测角误差、因觇标及仪器的中心与测点中心没有在同一铅垂线上所产生的觇标对中误差和仪器对中误差，以及外界环境影响引起的误差等。要减少误差，提高测量精度，具体措施如下：1）仪器误差方面。由于当前我们所使用的仪器公差和稳定性对井下测角而言影响较小，因此可不予考虑。而因仪器校正不完善而造成的井下测角误差则必须加以纠正，该方面主要包括视准轴误差、横轴误差及竖轴误差等。其中，视准轴误差及横轴误差的消除办法可采用盘左、盘右观测同一目标取两次读数的平均值实现，而竖轴误差除认真操作、仔细整平外，可在横轴上安装跨水准管使横轴水平或者测出横轴的倾斜值，加入观测方向的改正数来消除。2）观测者误差方面。要解决因观测者观察方法不当而引起的误差，一是要选择坚实的地面安置仪器，踩固脚架，使仪器处于稳定状态，二是要以人眼的临界视角为依据来确定用放大率，同时尽量选择适宜的觇标、有利的观测条件，以减弱瞄准误差的影响。3）对中误差方面。根据上文分析可知，觇标对中误差对于所测的角度大小无关，对所测角度的边长有关，因此，要使觇标误差降低到最小限度，应加大前、后视目标照明的清晰度。仪器对中误差对于测角的读数大小有关，与所测角的边长成反比，因此，要消除及减小仪器对中误差，关键是要加强测量工作者的业务培训，提高其业务水平，在整平对中的过程中严格按照操作规程进行，提高仪器对中的精度。4）外界环境误差方面。要减少外界误差，可从四大方面入手，一是在由地面到达井下观测地点后切忌立即打开仪器箱，而是要稍等片刻，待仪器的温度与周围巷道内的温度接近时再打开，取出仪器；二是巷道湿度过大时，仪器本身及望远镜、目镜、度盘孔镜都会出现雾气或水珠，此时应当用专用的擦镜纸将雾气及水珠轻轻擦去，而不能用手或毛巾直接擦拭；三是若测量时风力过大，可采用风筒、大孔径的塑料管等挡风措施；四是照明时，可将矿灯置于垂球线的后侧方或在矿灯上蒙一层白纸或毛面的薄膜，使垂球线清晰地呈现在柔和的光亮的背景上。

3.2 垂直角误差方面

仪器误差和对中误差对垂直角的影响很小，可不予考虑。校正后剩余的竖盘始读数可用正、倒镜两个镜位观测来消除。对测量垂直角误差影响较大的为观测者误差，减小其测量误差的方法同水平角误差方法类似，此处不再累赘。

3.3 钢尺量边误差方面

要减小钢尺量边误差的影响，则计算最终边长时可相应的加入比长改正、温度改正、拉力改正、垂曲改正、将导线边长归化到投影水准面的改正和将导线边长投影到高斯—克吕格投影面的改正等。

总之，矿山测量是一项繁重而细致的工作，在实际工作中，井下导线测量的误差是不可避免，为保证测量工作的质量能满足采矿工程的技术要求，必须保证测角量边的误差积累不超过其最大允许误差，而要做到这一点，除了认真、细心地做好测量工作外，还应对井下导线测量误差来源进行剖析，深入了解井下导线误差与各因素之间的内在联系，以便选择合理的测量仪器及方法，最大限度地消除误差影响, 提高导线测量精度，更好地为矿山生产建设服务。

【参考文献】

［1］张国良,朱家钰,顾和和.矿山测量学[M].徐州:中国矿业大学出版社，2008.

［2］寇晓航,连民杰.影响井下等级导线测量精度主要因素分析及测量方法探讨[J].中国矿业,2009（3）:95-98,102.

导线测量篇2

关键词：全站仪导线测量；基本概念；应用

1.引言

自从出现了全站仪，就为测量工作提供了非常多的便利。与传统测量光学的仪器相比较，全站仪凭高效和便捷的特点在测量领域得到了广泛应用，其不仅能够自动测量水平角、竖直角和斜距等有关数据，还可以在此基础上运行内置的特殊程序功能来完成更复杂的光学测量工作，像“导线测量”、“悬高测量”、“对边测量”和“三维的坐标测量”等。接下里，简要介绍全站仪导线测量的基本概念及其应用。

2.全站仪导线测量的基本概念

一般情况下，全站仪导线测量是指全站仪利用预先内置的特殊程序功能进行“导线型”的坐标测量。

2.1全站仪的概念

全站仪，全称“全站型的电子速测仪”，它是随着现代计算机技术和电子速测技术的发展而产生的既能够测距又能够测角的新一代仪器。全站仪同时结合了近代光学经纬仪与电子科技，是建立在电子光学经纬仪的基础之上，添加了电子测量距离的功能，并且该功能比较强大不仅能够测量的距离长而且还呈现出精度高、时间短的特点。作为由电子测距、电子测角、数据存储单元和电子计算所组成的一个以三维坐标显示的多功能测量系统，全站型的电子测速仪能够自动显示其测量结果，还能够与设备进行信息交换的，完美地实现了处理过程与测量过程的一体化和电子化，减少了传统测量过程的繁琐记录与计算，有效地提高了测量工作的效率。

2.2全站仪导线测量作业的方法

一般情况下，利用全站仪进行导线测量作业时可以分为以下三个步骤工作：

（1）布设导线网

根据目的测区的范围把控制的网布设计成形状不同的闭合导线。如果目的测区的形状呈现出块状时要将到导线设计成常见多边形的闭合导线；如果目的测区的形状呈现出长条时需要将导线设计成往返交错的导线。在往返交错的导线中，若返测时，每条导线的设计业保证距离往测各条导线旁边10至15米位置处，并且还有使用油漆示意以降低山区地形造点和通视的难度。所有导线的变成应该基本相等，相邻导线的变成不应该相差过大，若导线边长比较短的时候应该控制导线的边数，以利于分配测量误差。

（2）测量坐标

每个全站仪都有其各自的测距和测角精度，比如常见的全站仪――蔡司C20，它的测距精度控制在5毫米每千米之内，测角精度在1秒之内.在测量三四等控制时，在设置好每个测站上的方位角之后需要对后视点的一次返测进行测站和误差的限检核，然后选取返测坐标的平均增量进行测站点坐标的计算.这样就可以使得全站仪的坐标测量精度提高2倍，接着根据后视点坐标和测站点的往返测的坐标均值对方位角进行重新设置以测量前视点的坐标.

（3）调整导线点的闭合差

导线点的评查是在导线测量功能之下的导线通过对子菜单功能进行自动调整完成的，可以根据需要选择导线坐标进行平差也可以根据导线的长度进行简易的平差，并且还可以选择关闭或者打开角度调整闭合差.

2.3全站仪导线测量的平差方法

在日常作业中，全站仪导线测量常见的平差方法主要有一下四种：

（1）第一种方法是把具有观测误差坐标值经过坐标的平移、旋转和统一尺度等方法进行转化归算为平差之后的坐标值。首先依据导线的起点及终点坐标的闭合差得到坐标的转换参数，然后利用这些转换参数转换其他的导线点观测坐标，计算出各个点坐标的改正值，进而计算得到属于各个导线点平差之后的坐标。

（2）第二种方法是将平差过程中待定点坐标的平差值看作未知数，进行平差之后就能够得到待定点坐标的平差值。此种平差法得到的误差方程式有边误差与角误差两种类型的方程式。对全部的边及角误差方程进行审核确定无误之后，就可以根据一般的平差步骤间接计算出待定点坐标的平差值。

（3）第三种方法是通过对观测条件进行完善，也就是增加测量终边的另一个端点的坐标，并且构建方位角与坐标的条件，得到角度与坐标的闭合差，继续分析误差推导出坐标受角度误差的影响，然后将坐标的闭合差分解为边长与角度误差，在分别对这两个误差进行平差。

（4）第四种方法是依据已知坐标与观测坐标计算出各个导线点的闭合差方程的系数αm1，αm2以及βm1，βm2（m=1，2，…），接着计算导线的角度改正值和测距的相对误差，然后在计算每个未知的导线点闭合差fxm，fym（m=1，2，…，n）最后再计算每个未知导线点坐标的平差值。

以上四种常用的方法，第一种方法的数学模型比较简单，只需要简单四则运算就能够进行计算；第二种方法的方程以及计算比较繁琐；第三种方法对于曲线形状的导线计算误差比较大，比较适用于直线形状的导线；第四种方法适用于完整附和型的导线。

3.全站仪导线测量的具体应用

近年来，全站仪导线测量随着其测量精度的大幅度提高和作业方式的改变在测绘方面得到了广泛的应用.在具体生产过程中，采用全站仪导线测量的方法增加若干测站点，可以保证图根控制与碎部测量同时进行.下面采用型号为蔡司C20的全站仪例子探讨其在福建省永安市下尧溪水电工程中的应用。

该工程是由独立网控制，有一个已知的点以及一条边已知的方位角作为起始数据，不需要同其他的控制网联合平差，所以就不需要将起算方位角误差考虑在内。进行导线测量时候原始的观测值包含边长和角度两大类，高差的精度主要受到测距精度和天顶距的影响。平面位置对天顶距的要求不是很高，主要受到水平角精度以及平距的影响。所以在进行测距的时候需要进行往返测和用往返测距离之间的差值来评定侧边的精度。蔡司C20应用在福建省永安市下尧溪水电工程中的具体结果，如表1所示。

由上表1可以看出：

（1）每个测区都是采用的三维坐标进行测量的，导线点位的全长相对的闭合差fd/∑D都是比较小的，均达到了三等导线的测量精度。

（2）当边长较短、控制点个数较少的时候，导线点位的闭合差fd=2mm小于3mm。当b10.4B（b表示由控制点的误差引起的误差；B表示放样之后点位的总误差）时，控制点误差对放样点为不会发生显著的影响，所以坐标测量的方法能够保证放样点位的误差之和小于5mm.

（3）高程控制下的测量高差闭合差为fb=±12mm，这个值小于三等导线测量限差的要求，这也说明了使用蔡司C20进行三维坐标的导线测量精度已经达到了三等水平的测量精度。

4.小结

随着人们对于测量精度的要求不断提高，全站仪导线测量已经在测量领域得到了广泛的应用。传统的测量控制方法将逐步被全站仪导线测量方法所取代，在采用全站仪进行导线测量时，要牢牢记住全站仪的测量计算方法和误差分析方法，充分发挥其内置导线测量的程序，这样不仅可以提高测量效率更重要的是能够比较有效减少作业工作量及其错误。因此，采用全站仪可以对导线一次测量成功的概率是非常大的。（作者单位：中铁三局桥隧公司）

参考文献

[1]赵继宏，余荣宣.用全站仪进行导线测量的方法探讨[J].西部探矿工程，2012（8）.

[2]张高兴，陈敦云，杨增金.矿山井下全站仪导线测量方法的种类及其应用[J].矿业工程，2012（3）.

[3]何玉兰.全站仪导线测量工程流程及若干问题的探讨[J].商品与质量（建筑与发展），2012（2）.

[4]郭宗河，郑进凤，贺可强.全站仪导线测量若干问题的探讨[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2010（2）.

导线测量篇3

对于目前的导线测量而言，采用较为完善的技术是目前在技术管理过程中首要解决的问题，一方面能够有效的缩短测量过程中的周期，另外一方面可以有效的降低测量过程中的成本，对于提高测量的质量也有一定的促进作用。针对国际大型桥梁的设计而言，在发展的过程中需要重视以下问题，首先针对大型桥梁的施工而言，目前不管是在施工还是在测量的过程中逐渐朝着信息化的管理方向发展，随着我国精准测量制造的提高，对于提高大型桥梁的精准度控制有着非常大的帮助。其次针对大型桥梁的施工而言，逐渐从传统的施工管理走向数字化的管理，传统的导线测量到现代的余量测量已经实现了有效的转换，检测技术也在一定程度上得到了长远的发展，随着全球导线测量企业发展和采用大信数据处理软件对于测量的数据处理，因此导线测量的方法也在一定程度上变得越来越严格。最后导线测量的进度和开发工具也成为了目前在研究中的热点，相关的企业也针对设备逐渐的实现更新和发展。

2全导线测量与路桥施工平面控制网

（1）针对大型桥梁的建设而言，在建设的过程中采用导线测量的机械较为简单，在测量过程中也提供了较大的便利性，导线测量中对整个路桥控制网进行布设是首要完成的任务，特别是对导线测量而言，是目前在工程进行施工的主流。

（2）对于大型桥梁控制网的布置，在进行控制网的选择过程中需要注意以下几个方面，首先在桥梁范围较为狭长，位点目的较大的位置，需要在日常的施工过程中对放样的进度进行严格控制。其次在控制点的选择上，控制点标记的位置可以重复的进行施工，从施工的准备阶段到施工的竣工阶段都可以反复的使用控制点，而且使用也较为方便，由于施工的稳定性较高，在实际的布设过程中常常分为两级，分别是满足统一需求和日常放养的需求。

（3）对大型桥梁的布设而言，较为典型的布设方法是从周围向中心进行布设，从而形成四角形的布设网。两点连线作为控制网的一条边。为了保证桥轴线和控制网之间的紧密，一般在布设的过程中都会对点进行控制，两个点是最常见的，第一个点是沿着河流的两岸进行轴线布点，另外一个为桥头，采用两点进行连线控制网的布设。

（4）导线点的布设。在实际的施工过程中，业主可能针对施工控制点的标准进行严格的限制，那么在进行施工的过程中需要对测量进行严格的加密。在对布置网的选点之前，需要对施工的组织图和施工的周围环境进行严格的审查，尽量的避开施工区和材料的堆放地区。对在控制点位置选择过程中，也是有一定的要求，特别是桥梁工程由于周围有水体，因此控制点在选择时需要选择土壤的质量不松软，地势较高的位置，这样能够保证水体不会淹没导线点，导线点的长期保存性不是唯一需要考虑的要素，在进行导线点的布设过程中需要考虑到施工的便捷性。

（5）标石埋设：a.对于公路的控制点的测量一般是在工程的某一个时刻进行完成，不需要永久性的完成，因此相对而言要求较低，而此时导线点一般可以作为高程点进行使用，桩中央的高度需要略高于桩的顶面。b.临时性标石可用长25～40cm，断面4～5cm见方的木桩，将其打入到地下，这样能够保证与地面爆出平行，采用顶钥小钉作为标志点，对于城市混凝土的施工而言，可直接向路面打入钢钉。c.对于高速公路的路桥而言，一般采用的工艺是现浇混凝土桩，因此在进行坑打击的挖掘过程中，采用导线测中部插入直径10ram以上的螺纹钢，长度需要保持始终，顶部按照十字以确定精准的位置，上部磨圆并露出约5-10mm，从而保持一定的精度。

3战略高度抓导线测量精度管理和质量控制要点

随着我国目前在大型桥梁建设中，企业建模工具进一步的深入，导线测量已经逐渐实现管理精细化，以及信息集成化，在导线测量中，测量企业目前紧跟着国外发展的动态，将导线测量的精度管理是作为企业提升自身企业竞争力中最为核心的竞争手段。随着我国更多的企业对于导线测量的总量和规模进一步的扩大，越来越多的企业将对施工导线测量精度管理作为现代导线管理测量的核心模式，实现导线测量中管理的突破口，同时钢材的利用效率以及劳动生产效率也是其中非常重要的一个方面。（1）在桥梁施工的过程中，在进行勘测设计时，已经在工程场地道路沿线布置有平面控制点和水准点，进行过程中的控制测量。当施工单位进行现场的过程中，设计单位和监理单位需要向施工单位提供这些控制点的数据，从而提供相关的书面数据的提交。（2）对于勘测过程中设计的控制点，需要从施工阶段，如果控制点使用较多，有可能遭受到破坏，以及位置有可能发生改变，如果出现了这样的现象，就需要进行重复的测量。对于重复测量的结果需要进行及时的审核，然后决定这些点是否采用。在大型路桥的施工过程中，可以将施工分为几个阶段，相邻施工段需要相互的复测。在施工中应使用相同的控制点和测量数据，这样才能保证施工标段之间的衔接能够测量精确。

4结束语

综上所述，文章重点对导线测量在特大路桥施工中的特点和优势进行了详细的分析，在此基础上提出了相应的质量控制措施，目的是提高相关测量单位在特大桥梁施工过程中的测量质量，从而保证测量的精准性。

导线测量篇4

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.

关键词： ；VS2008；工程测量；智能设备；导线测量

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

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）25-0181-04

0 引言

在测绘与工程测量中，所涉及的数据计算、绘图、数据库管理、数据分析等，往往都可以使用计算机来完成。随着现代测绘技术的发展，使得对于工程测量数据处理的软件有更高的要求。

这使得传统的基于DOS平台、面向过程的结构程序设计语言已不能满足开发测量应用软件的需要。随着编译技术的不断发展，各种各样的开发工具应运而生，微软公司推出的Visual Studio 2008便是其中之一。

Visual Studio 2008支持.NET framework 3.5，并且同时支持以前.NET framework版本。设计Visual Studio 2008的目标主要有三个：使开发效率大大提高；使团队在开放过程中更好的合作；可以对于一些微软的最新技术进行开发和应用。同时，在VB中加入了对LINQ的支持，LINQ使数据库语言和开发语言能很好的结合起来，使用户运用VB语言编写出类似于SQL语句的指令。这样VB不仅能够获取数据，而且还能够对数据进行复杂的运算。使得VB集成开发环境的开发效率有了很大幅度的提高，让编程过程变得更加智能，更加简洁。

在实际的测量工作中，在野外测量的数据往往需要进行各种计算后才能应用。运用程序设计进行计算的特点是：计算速度快、精度高、数据处理自动化，从而把工作人员从繁重的计算工作中解放出来。

在工程测量中，提供了先进的技术工具和开发手段，为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件。这些先进的设备以及软件，将野外采集的数据与微机结合起来，形成一个数据采集、数据处理、输入、输出的自动化系统。

1 设计内容及方法

1.1 研究的内容及目标

①导线测量的计算；②支导线的计算；③仅有一个连接角的附合导线的计算。

1.2 设计程序的目标

①程序逻辑结构简单，清晰易读；②运算速度快，占用内存小；③数学模型及计算方法正确，计算结果精度高；④适应性强，便于移植，尽量满足不同要求与需要；⑤用户界面简洁美观，方便操作；尽量减少手工处理工作量，人机交互性强。⑥数据输入方式简单统一，输出简洁明了，数据的查询快捷简便，有详尽的帮助功能，方便用户。

1.3 技术路线

2 导线测量说明

2.1 导线测量：导线测量是指在地面上按一定要求选定一系列点，依相邻次序连成折线，并测量各线段的边长和转折角，再根据起始数据确定各点平面位置的测量方法[6]。

2.2 导线的布设形式

①支导线：支导线是从一个控制点开始，既不闭合于起始的控制点，也不附合于其他控制点，如图2所示。

②附合导线：导线是从一个已知控制点开始，闭合于另一个的已知控制点，如图3所示。

③闭合导线：导线是从一个已知控制点开始，闭合于同一个控制点，形成一个闭合多边形，如图4所示。

2.3 导线测量的计算及软件开发

2.3.1 支导线的计算

如图5所示，已知直线AB的坐标方位角αAB[7]，由式（1）计算出各边的坐标方位角αi；其中当βk为左角时，取“+”；当βk为右角时，取“-”。

αi=αAB±βk±180°（1）

再由各边的坐标方位角αi和以及各边的边长Si，由式（2）计算出各导线点的坐标增量Δxi、Δyi；

Δxi=Si·cosαiΔyi=Si·sinαi（2）

再由式（3）计算出各导线点的坐标.Pi（xi，yi）。

x■=x■+Δx■y■=y■+Δy■（3）

支导线的计算

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 仅有一个连接角的附合导线的计算

如图6所示，A、B为已知点，βi为转折角，Si为导线边长，求出各个未知点的坐标xi，yi[8]。

此过程与支导线计算相同，不同的是由于B点是观测点，观测值xB，yB与计算值xB′，yB′的结果必然不同，将产生坐标闭合差fx、fy，见公式（4）。

f■=x■■′-x■f■=y■′-y■（4）

再按照各导线的边长成比例的改正其坐标增量，其改正数为：

v■=■·S■v■=■·S■（5）

改正后的坐标增量为：

Δx■=Δx■■+v■Δy■=Δy■■+v■（6）

再计算出各导线点的坐标.Pi（xi，yi），此时B点的坐标为已知值。[9]

仅有一个连接角的附合导线的计算

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 导线测量计算大软件界面设计

“导线测量”的子菜单如图7所示。

3.1 支导线的计算

单击如图7子菜单上“支导线的计算”按钮，打开如

图8。

单击“下一点”按钮，自动计算出支导线上下一点的坐标，如图9。

输入观测值，单击“下一点”按钮，自动计算出下一点的坐标；

点击“上一点”按钮，打开图8可查看上一点的已知值和坐标。

3.2 仅有一个连接角的附合导线的计算

单击如图7子菜单上“仅有一个连接角的附合导线的计算”按钮，打开如图10。

单击“下一点”按钮，自动计算出下一点的坐标，直到全部点都计算完，单击“改正”按钮，弹出图11。

单击“下一点”按钮，进行改正，弹出图12。

单击“下一点”按钮，改正下一点的坐标，直到全部点都计算完。

4 结束语

此程序简单易学，方便实用。可以让测量工作者对测量的平差过程及原理有更深入的了解，促进了对测量平差知识的认识和理解，极大的方便了测量施工。

参考文献：

[1]潘正风等.数字测土原理与方法[M].武汉：武汉大学出版社（第二版），2004.

[2]沈伟，郭伟伟.Visual Basic编程从基础到实践（第二版）[M].北京：电子工业出版社，2008，10.

[3]刘彬彬，安剑，于平.Visual Basic项目开发实例自学手册[M].北京：人民邮电出版社，2008，9.

[4]曹衍龙.Visual Basic 系统开发实力精粹[M].北京：人民邮电出版社，2008.

[5]王立丰.Visual 项目开发使用案例[M].北京：科学出版社，2006.

[6]李强等.Visual 精彩编程百例[M].北京：中国水利水电出版社，2004，4.

[7]郭瑞军，王松.Visual 数据库开发实例精粹[M]. 北京：电子工业出版社，2006，5.

[8]刘化果.Visual 开发实例完全剖析[M].北京：中国电力出版社，2005，10.

[9]沈大林.Visual 实例教程[M].北京：电子工业出版社，2006，5.

[10]张正禄，邓勇，罗长林等.论精密工程测量及其应用[J].测绘通报，2006（5）：17-20.

[11]张正禄.工程测量学的研究发展方向[J].现代测绘，2003（6）：3-6.

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

[13]Guenter Seeber.Satelite Geodesy. Walter de Gruyter[M].Berlin New York 2003.

导线测量篇5

关键词:全站仪；三架法；应用

Abstract: This paper by a summary of the Suli Mining Company II 3 mining area through measurement of the practical work, and put forward a feasible measurement method to improve the measurement accuracy in the measurement of the mine production: three total station method wire measurement.

Key words: Total Station; three law; application

中图分类号：TD175 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）03-0020-02

1、 全站仪三架法导线测量

全站仪三架法导线测量是指在全站仪导线测量中，利用三副角架，一台全站仪，两台棱镜进行导线测量的一种测量方法，此测量方法在地面控制测量中已得到了广泛应用。这里不作阐述，主要介绍三架法导线测量在生产矿井测量中的应用。

具体测量方法如下：（附示意图）

测站点A架设在全站仪，精确对中、整平，后视点B架设棱镜，精确对中、整平，前视点C架设棱镜，精确对中、整平，安置完成后，进行观测，测角、测距，具体测量方法同常规测量方法。本测站观测结束后，转入下测站测量时，测站点A松开全站仪的照准部锁紧扳钮，取下照准部，至C点，C点同样松开棱镜锁紧扳钮，取下棱镜将全站仪照准部插入，锁紧扳钮，由于基座未产生任何位移，所以此时全站仪应处在严格的对中，整平状态下,作为本站的测站点。同法后视点B点的棱镜转到原测站点A，锁紧扳钮,作为本站的后视棱镜,此时棱镜也应处于严格的对中、整平状态，而后视点的角架同前视棱镜C一同到下一测点D点处，进行安置，对中、整平，作为本站的前视棱镜,然后进行本站的观测，如此进行其他测站的观测。

2 、全站仪三架法测量的优点

2.1全站仪三架法测量在起始点观测时，需三点对中、整平仪器，在以后各点的观测中，只在前视点进行对中、整平，在变换测站时，测站点、前视点保持基座部不动，这样就确保了每个测点由前视点变测站点再到后视点时的仪器中心都处在同一钻垂线上，消除了由于测站点、后视、前视对中误差带来的影响，提高了施测精度。同时由于仅在前视点安置仪器，又可大大缩短每测站的观测时间，加快测量速度，提高工作效率。

2.2由于此测量法在每点上仅进行一次对中、整平仪器，故此测量方法可在不设中间点的情况下，任意安置仪器下进行测量,最终测定其他待测点坐标及其待测边的方位。

3、 利用全站仪三架法进行导线测量时应注意的事项

3.1 施测所用的仪器、棱镜、基座必须配套统一，确保每次变换位置后各仪器中心处在同一钻垂线上。

3.2每次仪器变换后，由于保持角架基座整体不动，所以重新插入仪器后，仪器应仍处于对中整平状态下，如果水准管偏离较大，则必须进行重新对中整平。

3.3 为了消除棱镜参数间误差，每次变换棱镜时，前后视棱镜不得互换。

3.4三架法导线测量中，施测精度仅代表各测站仪器中心点的精度，而所测各点的精度还要取决于各站的仪器对中精度，所以在测定控制点时要提高测点的对中精度。

3.5 此法测量应尽可能的形成闭合，或附合，支导线要进行两次以上复测，以便检核。

4、 全站仪三架法导线测量在生产矿井测量中的应用

淮北朔里矿业公司是淮北矿业集团大型煤矿之一，1971年7月正式投产，2009年核定生产能力为180万吨/年。井筒位于安徽省淮北市杜集区朔里镇境内，南距淮北市16公里，北距江苏省徐州市40公里，西邻312国道，北部和东部与连霍高速公路、合徐高速公路毗邻，矿区内有铁路专用线可经符夹线与陇海线相通，交通十分便利。

此次贯通为采区下山相向贯通，全线贯通距离6000米，经过测量人员的多方的考察和论证，选出了一条最短的闭合测量路线和合理的施测方案，具体井下路线是：7″级控制导线从副井下口首级控制点基1―基2开始经井底车场北一大巷北一轨道上山Ⅱ3总回风巷Ⅱ3轨道下山Ⅱ3回风下山，整个贯通导线独立两次施测到预计贯通位置。贯通点位置位于Ⅱ3回风下山。井下巷道施工距离为3.6KM。工程要求水平重要方向（x，）上的容许偏差为0.3m，竖直方向上的容许偏差为0.2m。

我们采用了全站仪三架法导线测量，进行贯通闭合导线测量，大大提高了测量的精度和速度，减小误差影响，取得良好的效果，贯通后经实际偏差测定Δх＝-0.072m，Δy＝+0.084m，ΔZ=-0.037m，确保了此项重大贯通的精度和工程质量，圆满完成此项测量任务，为矿井生产正常接续奠定了坚实的基础。

随着全站仪的推广和普及，全站仪导线测量以其方便快捷、精度高，越来越得到广泛应用，并在生产矿井测量中得以推广，全站仪三架法导线测量，由于可大大降低对中误差的影响，提高测量精度，同时又可缩短测量时间，提高工作效率，故此法也可用在矿井定向测量和生产矿井控制测量等测量工作中，值得我们测量工作者学习和借鉴。

导线测量篇6

[关键词]全站仪 井下导线测量 应用 精度

[中图分类号] P631.2+23 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-280-2

1全站仪概述

全站仪与传统经纬仪工作原理相近，其由微处理器进行测角与测距的自动控制，能够有效的对所测部位的坐标、高程差以及水平距离进行检测，同时能够对测试数据进行自动记录等，较常规测量仪器具有独特的功能特征，具体表现为[1]：首先，进行水平角、斜距以及竖直角等测量时仅需应用反射棱角照准一次即可，可实现测点高程、平面坐标等计算，同时将数据记录下来;其次，全站仪较其他测量仪器设备，可通过其电子手薄、主机等通讯接口完成与其他设备间的数据通讯，促进测量工作的自动化测量技术;第三，结合计算机应用软件，全站仪处理计算数据功能可完成施工放样、碎部测量以及导线测量等工作;第四，由于全站仪具有双轴补偿系统，其既可以有效的对仪器水平轴与竖立轴倾斜误差进行自动测量，又可以自动修正角度观测值。

2井下全站仪导线测量概述

受井下导线测量环境影响，其与地面测量存在着诸多独特特征，具体表现有[2]：首先，井下环境具有阴暗潮湿、采光条件差以及受其他工作影响等，通常将检测点设置于坑道顶部，且长短不一，以提高检测精度;其次，受坑道通光条件、工作面窄等影响，测量点位误差随着坑道掘进深度而逐渐增大;第三，井下采取导线测量形式是受井下施工面积小、前后通视情况差以及控制测量形式单一等因素决定的;第四，由于采矿对井下巷道测量精度要求较高，通常采用精度较高的导线测量形式，并且通过控制巷道贯通、新老巷道及采空区间关系进行修正，以促进矿山生产安全;第五，井下导线测量顺序须按照一定顺序开展，通常情况下在布设高级导线校核前，先布设低级导线对坑道掘进进行指示。

3全站仪在井下导线测量中的实践应用

井下导线布设按照“高级控制低级”原则开展[3]，根据《煤矿测量规程》规定，井下平面控制包括采区控制和基本控制两种，其测支导线通常按照闭合导线或复测导线两种形式分布。

全站仪在井下导线测量观测方法可分为以下三种：其一，井下导线点的选点和埋点的确定，按照相邻导线间距宜较大、设点位置尽量远离运输轨道一侧、设点位置尽量避开存在安全隐患位置、永久点应充分采用混凝土巩固等原则实施;其二，关于全站仪操作人员配置问题，通常选用4人，主测1人，记录1人，照明前后1人和立棱镜1人，井下测量前应分工明确，严格按照相关操作规程进行工作，确保工作质量安全;其三，采用“三联架”方式进行导线测量，全站仪中基本仪器设备包括觇标、棱镜以及“三联架”，通常将三脚架与基座整平对齐后，通过移动棱镜和仪器头完成测量。井下导线测量方法根据井下检测实际情况划分，可分为三架法、四架法和省点法三种。其中，三架法具有较高的工作效率，四架法适用于突击性导线测量工作，省点法则在三架法基础上通过改进具有更高的工作效率。

4全站仪井下测量误差精度分析

全站仪在井下导线测量中应用较为广泛，但其仍存在着诸多精确偏差或误差，具体分析包括以下几种[4]：

（1）关于井下测量水平角精度分析方面，其误差产生原因主要由测量方法误差、设备仪器检测误差、对中误差等组成。其中，井下测量水平角的总中误差包括对中误差和测角方法误差，即如式1所示：

由式1可以看出，对中误差已成为井下测量水平角误差的主要因素，且二者呈反比。经实践证明，若导线边长较短时，应将检测仪器与觇标对齐，以防止检测角度产生误差。

（2）关于井下测量垂直角精度分析方面，其误差产生原因同样主要由测量方法误差、设备仪器检测误差、对中误差等组成，但主要受测量方法误差决定。井下导线边垂直角测量主要为了将斜导线边长转化为水平投影边长和在斜巷中采用三角高程方法求相邻导线点间高差。在进行水平边长化算时，测量倾角的误差应小于10’’/sinó;在进行三角高程计算时，测量倾角的误差应小于15’’/cosó。可见，进行水平边长化算时，测量倾角误差随着倾角增大而减小;而进行三角高程计算时，测量精度随着倾角降低而增大。

（3）关于全站仪测距精度分析方面，由于其利用光电测距，其误差主要包含调制频率误差、气象参数误差、测相误差、仪器和棱镜对中误差、照准误差、光速误差、周期误差以及仪器加常数测定误差等。其中，调制频率误差产生主要由于电子元件老化所致，通常利用检定仪器、程常数测定、修正距离等实现调制频率误差的减小或消除;气象参数误差在当标准状态与实际气压气温差距较大时，同时井下光电测距较小时，进行误差修正方有意义;测相误差以在大气传输中信噪比误差和自动树脂测相系统误差为主，其中前者受监测距离外界自然环境影响明显，后者则由检测仪器与精度决定;仪器和棱镜对中误差对测距误差影响显著，其受检测间距影响明显，特别是对中误差对短边影响，应在检测过程中提高对中检测精度;照准误差的消除主要通过保障发射轴与视准轴的平行性，通过采用电瞄准形式提升照准精度;光速误差属于全站仪测距误差影响因素之一，但其影响可忽略不计;周期误差主要由测距仪内部串绕信号与测距信号混合后造成信号相位不正确而造成的误差，其受测距信号周期变化影响，具有不可消除性，通常通过对测定仪器周期误差定期测定来修正测距误差;仪器加常数测定误差主要受加常数测定不精确影响，通常采用定期对加常数进行测定的方法进行修正。

5提高全站仪在井下导线测量精度的方法

针对当前全站仪在井下导线测量应用中存在的误差，笔者结合自身工作经验，为提高其测量精度，提出了以下几点建议方法，具体有[5]：

首先，采用盘左盘右方式在一测回中进行观测，这是因为采用盘左盘右观测同一目标时，通过进行平均值取值时，可有效的减弱或消除盘左盘右两项误差影响。同时，通过保持水准器气泡居中，可对竖轴误差进行消除，从而促进全站仪导线精度的提升。

其次，采用三架法进行井下导线测量，其可以有效降低井下对中误差，并促进井下全站仪导线测量精度的提升，同时有效提高检测工作质量和效率。

第三，通过增加垂球重量以促进其与垂球根部相吻合，这是由于重量增大，其晃动降低，有利于全站仪导线测量精度提高。

此外，进行边长测量时，通过定期修正检查常数方式，促进其与反光镜相匹配;采用陀螺全站仪加册短边陀螺方位角，促进其测量精度提高;按照先布设低级导线指示再布设高级导线指示原则对坑道掘进进行校正，促进其测量精度提高。

6小结

总而言之，矿山资源的开发和利用离不开井下测量工作质量的开展和保障，作为井下测量工作的重中之重工作，井下全站仪导线测量精度的提高对整个矿山井下工作的开展具有极其关键的影响。因此，应加大相关研究，促进全站仪在井下导线测量中实践应用，并且提升其测量精度。

参考文献

[1] 魏祥平，程志强等，全站仪在井下测量中的应用[J].江西煤炭科技，2008年第2期：18-19.

[2] 王喜奎，蒋铁军等，矿山井下全站仪导线测量提高精度的方法探讨[J].甘肃科技，2013年3月，第29卷第5期：39-41.

[3] 陈拴住，全站仪在井下导线测量中的应用及其精度分析[J].问题探讨，2011年8月，第20卷第8期：102-104.

[4] 王会然，全站仪在井下测量中的应用 [J].矿业工程，2010年8月：122-124.

导线测量篇7

关键词：框式水平仪；导轨直线度；首尾连线法；最小包容区法

中图分类号：TG831 文献标识码：A文章编号：1009-2374（2011）15-0026-022

一、框式水平仪简介

水平仪是一种测量小角度的精密量仪，主要用来测量平面对水平面或竖直面的位置偏差，是机械设备安装、调试和精度检验的常用量仪之一。生产中常用的水平仪有框式水平仪和合像水平仪两种。

框式水平仪由正方形基座、主水准器和副水准器组成，其结构见图1。基座的测量面上有V形槽，以便在圆柱面或三角形导轨上进行测量。

1-隔热护板；2-主体（基座）；3-横向水准器（副水准器）；4-纵向水准器（主水准器）；5-盖板；6-“0”位调整窗口。

水准器是一个封闭的玻璃管，管内装有酒精或乙醚，并留有一定长度的气泡。玻璃管内表面制成一定曲率半径的圆弧面，外表面刻有与曲率半径相对应的刻线。因为水准器内的液面始终保持在水平位置，气泡总是停留在玻璃管内最高处，所以当水平仪倾斜一个角度时，气泡将相对于刻线移动一段距离。

框式水平仪的精度是以气泡偏移一格时，被测平面在1m长度内的高度差来表示的。如水平仪偏移一格，平面在1m长度内的高度差为0.02mm，则水平仪的精度就是0.02/1000。水平仪的精度等级见表1：

表1水平仪的精度等级

精 度 等 级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

气泡移动一格时的倾斜角度（″） 4～10 12～20 25～41 52～62

气泡移动一格1m内的倾斜高度差（mm） 0.02～0.05 0.06～0.10 0.12～0.20 0.25～0.30

水平仪的刻线原理如图2所示。假定平板处于水平位置，在平板上放置一根长1m的平行平尺，平尺上水平仪的读数为零（即处于水平状态）。如果将平尺一端垫高0.02mm，相对于平尺与平板成4″的夹角。若气泡移动的距离为一格，则水平仪的精度就是0.02/1000，读作千分之零点零二。

图 2水平仪的刻线原理

根据水平仪的刻线原理可以计算出被测平面两端的高度差，其计算公式为：

h=nli

式中：h――被测平面两端高度差，mm；

N――水准器气泡偏移格数；

l――被测平面的长度，mm；

i――水平仪的精度。

二、用框式水平仪测量导轨直线度的步骤

要用尺寸为200mm×200mm，精度为0.02/1000的框式水平仪测量一长度为1600mm平导轨的直线度，采用的水平仪桥板长度为200mm，测量步骤如下：

1．置水平仪于被测导轨的中间及两端位置，初步找正导轨的水平位置，使得检查时水平仪的气泡位置都能在刻度范围内。

2．用干净棉丝擦净被测导轨面、桥板及水平仪的各部位。

3．以水平仪的边框尺寸（200mm）长等分机床导轨成8段，进行分段检查。

4．将水平仪连同桥板放置在导轨的左端，作为检测工作的起点，记下此时水平仪气泡的位置，然后按导轨分段，首尾相接依次放置水平仪，记下水平仪每一段时气泡的位置。见图3：

图3框式水平仪测量导轨直线度方法

5．在移动水平仪时要注意两点，一是每次移动水平仪时，要把桥板连同水平仪一起提起来，不允许把水平仪在被测表面上拖着走，避免水平仪的工作面磨损。二是要沿直线前进，而且每次放水平仪要“首尾相接”，不得间断或跳跃前进。为了走得准确，可用铅笔等画直线，或拉一根线，测量时，使水平仪沿着直线走。

6．读数依照水平仪的移动方向与气泡偏移方向相同时为正（+）；相反方向时读数为负（-）。

7．记录各测量段的水平仪读数（格数），计算水平仪累计格数，填入下表：

表2直线度误差测量数据

测点序号 0 1 2 3 4 5 6 7 8

水平仪示值（格数） 0 +3 0 -1 0 -1 +3 +1 -1

水平仪示值累计值（格数） 0 +3 +3 +2 +2 +1 +4 +5三、数据处理

测量得到一列数据后，一般来说，不能直接判定被测导轨面的直线度值，而须经过数据处理后，才能得出测量结果。数据处理有两种方法，即图解法和计算法。这两种方法又有首尾连线法和最小条件法。

下面介绍用图解法处理数据求直线度误差。

首先建立直角坐标系表格。横坐标为被测导轨的长度；纵坐标为水平仪气泡偏移量的逐段叠加值。根据表2数据在直角坐标系表格中描点，依次连接各点，得到误差曲线，如图4所示：

图 4 导轨直线度误差曲线分析

1．首尾连线法。将误差曲线的首尾两点连接成一条直线，该直线即为这种评定方法的理想直线。如图中0-0′线，由图可见，实际导轨曲线位于连接线的两侧，我们以连线两侧最大值的绝对值相加近似作为该导轨的直线度误差，图中为200mm处的+2.5格为最大正值，1000mm处的-1.5格为最大负值，则 |+2.5|+|-1.5|=4（格）

计算导轨直线度误差：h= nli=4×1600×0.02/1000

=0.128（mm）

2．最小包容区法。即用两条平行直线包容误差曲线，其中一条直线必须与误差曲线两个最高（最低）点相切，在两切点之间，应有一个最低（最高）点与另一条平行直线相切。在这两条平行直线之间的区域就是最小包容区域，该两直线之间的距离就是直线度误差。

从误差曲线上找出两个低极点（0，0）和（1000，1）及一个高极点（200，3）。作通过两个低极点的直线aa′，再作过高极点且平行于aa′的直线bb′，得到最小包容区域。量得该组平行线之间的距离为2.8格。

从误差曲线上找出两个高极点（200，3）和（1400，5）及一个低极点（1000，1）。作通过两个高极点的直线cc′，再作过低极点且平行于cc′的直线dd′，得到最小包容区域。量得该组平行线之间的距离为3.3格。

在以上两组平行线中，aa′与bb′之间的距离最小，则这组平行线之间的距离就是导轨的直线度最大误差值，即2.8格。

计算导轨直线度误差：h=nli=2.8×1600×

0.02/1000=0.0896（mm）

四、结语

用水平仪测量导轨在垂直面内的直线度是生产中常用的方法。直线度误差就是实际直线对其理想直线的变动量，这理想直线就是“基准”。测量时作为依据的理想直线称“测量基准”，而评定误差数值时作为依据的理想直线称“评定基准”。测量基准的位置一般是可以任意选择的。评定基准主要有两种：以首尾两点连线作为评定基准、以“最小包容条件”的理想直线作为评定基准。以首尾连线法作为评定基准的主要优点是直观和数据处理比较简单，在生产中使用比较适宜。以最小包容条件作为评定基准的主要优点是，排除了因所选基准而带来的附加误差，所以评定的误差数值是最小的和唯一的，而且是检测标准中规定采用的评定方法。

参考文献

[1] 机械工业职业技能鉴定指导中心，机修钳工技术［M］．机械工业出版社，2006．

[2] 刘苍林．金属切削机床[M].天津大学出版社，2009.

作者简介：张正（1982-），男，青岛市技师学院助理讲师，加工中心技师，研究方向：数控机床；郝灵波（1970-），男，青岛市技师学院二级实习指导教师，车工高级技师，研究方向：普通车床。

导线测量篇8

关键词：GPS；森调；测量；手工制图

一、引言

GPS即全球定位系统，是美国国防部从73年开始实施，耗资巨大的一个战略性军事导航计划，后来也供民用。本文结合多年来在林业调查设计中的实用经验，介绍一种简单实用，林业基层单位使用的GPS闭合导线测量手工制图法。GPS技术的发展为林业用地测量提供了一种新的高精度的测量手段，因为GPS测量不需要两点间通视、不受天气影响、能直接获得三维坐标等优点，GPS技术已成为林业面积测量的主要手段。

美国的以GPS技术为代表的卫星导航定位在我国应用最为普遍。近年来GPS技术不断发展，在积累了十几年的应用经验之后，无论在理论上还是实践中，我国的技术都取得较快的发展。引进的GPS接收机主要应用于测绘、资源勘探等静态定位，节约了工作成本，大大提高了工作效率，同时对人迹罕至的高原、沙漠、海洋等定位困难的地形做出了精确的定位，为国家制图、城乡建设开发、资源勘察等方面提供了技术保障。

二、闭合导线测量（外业）

GPS测量的基本原理就是利用测距交会的原理确定点位的坐标。测量人员到达作业区起点位置后，打开GPS，翻页至卫星画面，待机器达到符合要求的精准度时（一般三米以下），保存第一个航点，然后按照确定的航线（边界）行走，遇到转弯处时，保存第二个航点，继续向前走，再遇转弯处时，保存第三个航点……以此类推，每遇到一个转弯处时就保存一个航点，一直走回到起始点为止，这样就完成一个闭合，外业结束。

三、手工制图（内业）

GPS测量的手工制图法不依赖软件、电脑，在野外调查过程中随时就可以绘制出来。把所测量地块通过GPS确定的点、线、面，按照一定的比例尺准确无误的落实在图纸上，形象而直观，这种制图的理念也是GPS矢量数据软件开发的基础，无误差积累，其精确度完全可以达国家森林二类调查标准。

1、把机器内存储的各航点分别调出，并按先后顺序过到野账上。

2、在所有的航点中，分别找出最小的横坐标和最小的纵坐标，并把它们百位整数作为原点，在网格图纸上建立模拟坐标系。

3、确定比例尺，在模拟坐标系中，从原点出发，向右（横坐标）、向上（纵坐标），每100米、200米、300米……整百米标注刻度，所标刻度个数够制图用即可，比例尺大小根据需要选取（森林调查一般为1：5000）。

4、在坐标系内，用直板尺根据比例尺确定每个航点的位置，即每个航点横、纵坐标的交点。

5、确定完每个航点在坐标系中的位置后，用直板尺将“航点1”连接到“航点2”，再将“航点2”连接到“航点3”……以此类推，直至连接回到“航点1”，这样就构成了一个闭合的导线，这就是我们所需要的平面图。

6、求算面积，把求积仪调整与该图相同的比例尺，求算面积。

四、注释

1、用最小横，纵坐标的百位整数作为原点，原因在于这样可以把平面图控制在第一象限内，易于量取坐标，这样制图更加简单、方便。

2、按照这样进行GPS闭合导线测量，制图，不仅适用于林业用地面积调查，同样也适用于农田土地面积调查。

3、这种GPS测量手工制图，对于北京54坐标格式还是西安80坐标格式均可。

五、举例说明

XX林业实验局，XX林场343林班2小班面积调查数据

参考文献

[1] 徐绍铨. GPS测量原理及应用[M].武汉大学出版社， 2001.