全站仪测量导线计算坐标

徐娅

（广西理工职业技术学院 广西崇左 532200）

全站仪测量导线计算坐标

徐娅

（广西理工职业技术学院 广西崇左 532200）

全站仪测量导线坐标的计算是平面测量控制领域中非常重要的方面，全站仪导线能够实时的测得待测点的近似坐标，利用全站仪测量导线的工作实际，对于全站仪测量导线坐标的计算方法进行了研究，并改进了接平方差发，给出了坐标计算的具体公式和方法。该方法和传统的经纬仪坐标的计算性比，能够有效地避免方位角的复杂的计算过程，和增量复杂的计算过程，进而提高了计算的效率，而且计算的过程中不容易发生错误，在计算的过程中，本文所提出的方法只需要知道全站仪测量导线之间的接平差，外加已知的一条边和点就可以计算出坐标信息，进而可以增加导线布网的灵活程度。

全站仪 测量导线 间接平差 坐标计算

引言

在本文中所谓的导线就是所有的控制点依照顺序连接而成的曲线，全站仪测量导线坐标计算的原理就是根据导线边的长度和折转角度，并且根据起始点的数据，按照顺序依次计算出导线上每个点的坐标。国家大地控制网的建设就是利用了此技术来实现的，而且对于地形图的绘制、城市的测绘和众多工程测量经常使用到的一种技术。根据观测仪器的不同可以将导线测量仪器分为经纬仪测量导线、电磁波测距导线以及本文所用到的全站仪测量导线。全站仪测量导线装置时一种智能化的设备其中植入了嵌入式的微处理器和将经纬仪和电磁波测距仪结合在一起形成了全站仪，通过全站仪内置的微处理器自动测试程序可以自动的完成对于某个测量区域各个控制点的坐标的测量和计算，从而可以近似得到相对应的地面控制点的响应的坐标，并且在最后可以利用这些数据采样间接平差法来计算整个导线的坐标，这对于传统的经纬仪导线坐标的计算方法是很大的提升。不仅可以自动化的实现测量而且测量的精度和效率都大大提高了。

一、经纬仪导线坐标和间接平差计算

本文以附和导线为例对于经典的经纬仪导线坐标以及间接平差的计算的步骤与过程进行了说明，假设附和导线如下图所示，导线从最初的控制点A出发，出发时的方位角度为aAB，然后可以看出在运动的过程中经过了控制点2、3等，最终到达另一端的最终控制点C，达到该点时的方位角度为aCD，则经纬仪传统的导线坐标计算方法和间接平差的计算方法和步骤如下所示:

(1)通过经纬仪来对控制点的水平角度进行测量，然后用尺子或者测距仪器来对控制点之间的边长进行测量，然后对于边长进行修正，最后得到各个控制点之间的水平距离。

(2)接着对于角度调整的闭合差值进行计算，如果该值在误差允许的范围内，就可以根据角度闭合差来对该值进行分配，通过相反的符号将角度的闭合差均匀分配在各个角度的实际测量值上。

(3)通过修正之后的角度的数值，按照相应的顺序来依次求得各个导线边的方位角度

(4)计算控制点之间边长的坐标的增量。

(5)计算兵调整坐标增量的闭合插值。最后根据闭合差值就可以计算得出导线长度的闭合差值，如果导线长度的闭合差值在误差所允许的范围内，也就是符合所要的计算精度，就将坐标的增量按照边长的比例依次分配到各个控制点坐标的增量之中。

(6)最后就可以计算出测量导线上各个点的坐标。

图1 经纬仪导线测量方式

二、全站仪导线测量坐标和间接平差计算

采用全站仪来对测量导线进行坐标和间接平差的计算非常方便，可以通过全站仪内置的微处理器来直接测量得到导线上各个控制点的坐标。全站仪由于可以直接测的导线上各个控制点的坐标，所以其计算间接平差的方式和传统的经纬仪平差的计算方式不同，要先计算角度闭合值，然后对于角度的闭合值进行调整，并且根据这些闭合值推算出各个控制点的方位角度，然后再计算各个控制点坐标的水平增量然后进行坐标的调整，然后根据计算得到的间接平差来计算导线控制点的坐标，本文以全站仪导线测量为例对于全站仪测量导线坐标的方法进行了论述说明，并对对比了经纬仪和全站仪测量方法的不同，对于两种测量方式的测量精度和测量的效率进行了对比，然后提出了一种全站仪导线测量的间接平差坐标的计算方法。

1.全站仪导线测量

如下图所示，将全站仪进行安置，放置到点A上，然后将A和B两点的坐标输入到全站仪当中，然后全站仪将开始的位置定位在B上，然后接着开始测量点2的坐标，接着依次测量导线上每个点的坐标直到点C的坐标测量完毕，通过全站仪的测量的过程可以发现，全站仪对于各个点的测量是有微处理器内置的软件来自动化的完成导线上各个点坐标的测量，可以直接测的每个点的近似的坐标。

图2 全站仪导线测量方法

2.间接平差的计算

由于利用全站仪来对导线上的控制点的坐标进行计算得到的坐标是近似值和真实的值会存在一定的误差，也就是说计算得到的C点的坐标，并不是C点的真实的坐标和真实的坐标值会存在一定的误差，也就是导线的全长计算上出了一定的误差，假设误差在纵轴和横轴上的投影坐标分别为fx，fy。

三、结论

在全站仪测量导线的坐标的过程中采用间接平差法，在全站仪已经测得的导线上控制点坐标的近似值之后利用这些测量结果来对测量得到的近似的坐标值进行修正，修正的方法较为简单，而且便于掌握和编程实现，可以将这些修正算法通过软件的方式在嵌入式微处理器上来实现，全站仪坐标计算的间接平差法是对于传统的经纬仪测量坐标值的改进，和传统的经纬仪测量方式对比，不仅能够提高导线坐标的测量效率而且还能够在很大程度上提高测量的精度，能够在导线坐标的测量过程中实现自动化的测量，大大降低了导线坐标测量过程中的精度的计算。传统的经纬仪计算坐标的方式不仅需要知道两条边的信息，还需要一条边的信息和相关的控制点的信息，才能够对导线坐标进行更好的计算以便实现对于导线的布网。

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