高速公路測(cè)量中無定向?qū)Ь€的應(yīng)用探討

高坡

摘 要：近年來，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，無定向?qū)Ь€技術(shù)被廣泛應(yīng)用在高速公路測(cè)量中，在高速公路測(cè)量中發(fā)揮著重要的作用。無定向?qū)Ь€計(jì)算精度可以很好地滿足高速公路測(cè)量的需求。文章闡述了無定向?qū)Ь€的概念，無定向?qū)Ь€閉合差測(cè)量方法，高速公路測(cè)量中無定向?qū)Ь€的測(cè)量方程式，高速公路測(cè)量中無定向?qū)Ь€的應(yīng)用實(shí)例。

關(guān)鍵詞：高速公路測(cè)量；無定向?qū)Ь€；應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速公路已經(jīng)遍布全國(guó)，高速公路測(cè)量中無定向?qū)Ь€的應(yīng)用，可以很好地解決高速公路測(cè)量中測(cè)量已知點(diǎn)不足，計(jì)算過程復(fù)雜的問題，無定向?qū)Ь€在高速公路測(cè)量中的應(yīng)用，極大地提高了高速公路測(cè)量的工作效率。

1 無定向?qū)Ь€的概念

1.1 附合導(dǎo)線

附合導(dǎo)線如圖1所示，已知附合導(dǎo)線中兩個(gè)點(diǎn)A和B的坐標(biāo)位置，兩個(gè)起算方向？琢AC和？琢BD。如果在附合導(dǎo)線中已知A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)，C、D兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)被破壞，即A與C切斷聯(lián)系，B與D切斷聯(lián)系，這時(shí)無法再得到兩個(gè)計(jì)算方向？琢AC和？琢BD的值，這樣A與C 之間，B與D之間的導(dǎo)線就被稱為無定向?qū)Ь€，無定向?qū)Ь€也可以被稱之為不測(cè)連接角導(dǎo)線。在高速公路測(cè)量中無定向?qū)Ь€可以孤立已知測(cè)量點(diǎn)，無定向計(jì)算測(cè)量點(diǎn)。由于在附合導(dǎo)線中只有一個(gè)已知測(cè)量點(diǎn)，在進(jìn)行無定向?qū)Ь€平差計(jì)算時(shí)，可以將閉合角度忽略不計(jì)，如果需要用到閉合角度，可以將其賦予一個(gè)已知值，但是在最終的計(jì)算成果中不能體現(xiàn)出這個(gè)閉合角度。

1.2 無定向?qū)Ь€

無定向?qū)Ь€一種沒有起算方向和終止方向的導(dǎo)線，無定向?qū)Ь€從起始邊的已知點(diǎn)出發(fā)到導(dǎo)線中的另一個(gè)已知點(diǎn)位置，有時(shí)導(dǎo)線的一邊只有一個(gè)已知點(diǎn)，沒有固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)和定向點(diǎn)，導(dǎo)線的另一邊也有可能僅是一個(gè)點(diǎn)，由于這種導(dǎo)線在起始邊沒有定向點(diǎn)，所以不能根據(jù)常規(guī)的計(jì)算方法來推算導(dǎo)線中各點(diǎn)的坐標(biāo)，所以被稱為無定向?qū)Ь€。無定向?qū)Ь€由于缺少對(duì)導(dǎo)線方向的充足檢核，所以其運(yùn)算精度要比附合導(dǎo)線差一些，無定向?qū)Ь€起始邊的已知點(diǎn)到閉合導(dǎo)線的另一個(gè)控制點(diǎn)的檢核坐標(biāo)條件比較有限，導(dǎo)線精度比支導(dǎo)線要高很多。

在高速公路測(cè)量過程中，經(jīng)常遇到高速公路測(cè)量點(diǎn)被破壞的情況，整個(gè)高速公路剩下的測(cè)量監(jiān)控點(diǎn)之間又不能通視，這是為了不影響高速公路的測(cè)量工作，提高測(cè)量效率，可以采用無定向?qū)Ь€測(cè)量方法，恢復(fù)被破壞的測(cè)量點(diǎn)之間的導(dǎo)線。無定向?qū)Ь€測(cè)量工作思路是可以將高速公路測(cè)量中的兩個(gè)已知測(cè)量控制點(diǎn)看作是定向?qū)Ь€的兩個(gè)垂球連接點(diǎn)，根據(jù)兩個(gè)已知測(cè)量控制點(diǎn)之間的測(cè)量精度，進(jìn)行導(dǎo)線聯(lián)測(cè)完成相應(yīng)等級(jí)的測(cè)量，并且用幾何定向連接導(dǎo)線方法完成導(dǎo)線計(jì)算，可以有效解決按原來導(dǎo)線測(cè)量不能解決導(dǎo)線各點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)量的問題。

2 無定向?qū)Ь€閉合差測(cè)量方法

在高速公路測(cè)量中，用全站儀對(duì)高速公路兩邊進(jìn)行轉(zhuǎn)角測(cè)距觀測(cè)，由于不同型號(hào)的全站儀，其轉(zhuǎn)角技術(shù)參數(shù)也不同，導(dǎo)致無定向?qū)Ь€網(wǎng)的測(cè)回?cái)?shù)有很大差距。將全站儀的儀器放置在已知測(cè)量點(diǎn)BJ（m）158，BJ（m）159作為后視點(diǎn)，將儀器對(duì)準(zhǔn)BJ（m）159的棱鏡中心，然后將全站儀的水平角度歸為零，測(cè)量出BJ（m）158和BJ（m）159之間的距離。逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)測(cè)量?jī)x器，將測(cè)量?jī)x器的測(cè)量鏡對(duì)準(zhǔn)LI點(diǎn)的棱鏡中心，測(cè)量出L1點(diǎn)和BJ（m）159點(diǎn)兩者之間的角度，然后在測(cè)量出L1點(diǎn)和BJ（m）158點(diǎn)兩者之間的距離。再次逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，將測(cè)量?jī)x器的測(cè)量鏡對(duì)準(zhǔn)BJ（m）159點(diǎn)的棱鏡中心，讀取水平角度，測(cè)量距離。這樣就完成了回觀測(cè)量，如果測(cè)量次數(shù)超過4次時(shí)，要將全站儀測(cè)量歸為零。當(dāng)測(cè)量的不定項(xiàng)導(dǎo)線長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，要對(duì)全站儀進(jìn)行乘常數(shù)、加常數(shù)的測(cè)距校驗(yàn)，提高測(cè)量精度，并且測(cè)量當(dāng)天的氣候，及時(shí)調(diào)整全站儀的氣壓值和溫度值，縮小測(cè)量誤差。在高速公路測(cè)量中，最好選擇在空氣濕度較大時(shí)使用全站儀進(jìn)行測(cè)量，避免在炎熱天氣、大霧天、雨天進(jìn)行測(cè)量工作，保障測(cè)量精度。

3 高速公路測(cè)量中無定向?qū)Ь€的測(cè)量方程式

在高速公路測(cè)量過程中，經(jīng)常出現(xiàn)障礙物多或者已知測(cè)量點(diǎn)較少的情況，給高速公路的測(cè)量工作帶來很大難度，使用無定向?qū)Ь€方法，測(cè)量方法簡(jiǎn)單方便，無定向?qū)Ь€的布網(wǎng)較為靈活，在高速公路測(cè)量中發(fā)揮著重要的作用。

4 高速公路測(cè)量中無定向?qū)Ь€的應(yīng)用實(shí)例

假設(shè)在某高速公路路段中有兩個(gè)測(cè)量的已知點(diǎn)NPK11，NPK12，兩點(diǎn)之間不通視，由于點(diǎn)NPK11和點(diǎn)NPK12之間高速公路路段的測(cè)量點(diǎn)數(shù)量較少，不能滿足測(cè)量要求，現(xiàn)在設(shè)計(jì)一條兩點(diǎn)之間的無定向?qū)Ь€，導(dǎo)線各點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)已知這條高速公路的先驗(yàn)測(cè)量邊的誤差為5mm+5ppms，先驗(yàn)測(cè)量角度的誤差為2.5"，現(xiàn)在來計(jì)算這條無定向?qū)Ь€上各坐標(biāo)點(diǎn)的平差值。

似坐標(biāo)，利用公式得出無定向?qū)Ь€的平差值。

最終得出無定向?qū)Ь€平差值，結(jié)果顯示其計(jì)算精度完全可以滿足高速公路測(cè)量的一級(jí)導(dǎo)線精度要求，即使在整個(gè)高速公路剩下的測(cè)量監(jiān)控點(diǎn)之間不能通視的情況下，也可以保障高速公路的測(cè)量工作，高速公路未知測(cè)量控制點(diǎn)的測(cè)量效率較高，無定向?qū)Ь€測(cè)量方法，可以較好的恢復(fù)被破壞的測(cè)量點(diǎn)之間的導(dǎo)線。無定向?qū)Ь€計(jì)算方法簡(jiǎn)單便捷。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可以將無定向?qū)Ь€測(cè)量方法進(jìn)行計(jì)算編程，直接應(yīng)用到高速公路測(cè)量工作中，計(jì)算精度較高，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，為高速公路測(cè)量工作帶來便利。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)高速公路的快速發(fā)展，高速公路測(cè)量是整個(gè)高速公路建設(shè)中的重要基礎(chǔ)工作，越來越多的人們開始關(guān)注高速公路的測(cè)量工作，但是在高速公路的測(cè)量過程中，往往出現(xiàn)測(cè)量監(jiān)控點(diǎn)不足或者測(cè)量監(jiān)控點(diǎn)被破壞，多點(diǎn)之間又不能通視的情況。而無定向?qū)Ь€在高速公路測(cè)量中的應(yīng)用，有效地解決了高速公路測(cè)量控制點(diǎn)不足的情況，計(jì)算方法簡(jiǎn)單快捷，提高了高速公路各點(diǎn)的測(cè)量精度，增加了高速公路測(cè)量工作的靈活性和便捷性，滿足了高速公路測(cè)量工作的高精度需求。

參考文獻(xiàn)

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