全站仪平差方法.doc

全站仪坐标导线测量及平差方法的比较引言多年来, 全站仪以其自动化快速三维坐标测量与定位功能, 和数据采集方面的自动数据流实现外业数据的电子记录以及从外业到内业一体化的自动流程这两大特点而倍受人们的青睐。不仅在测绘、建筑工程、交通与水利工程、地籍与房地产中大显身手, 而且在大型工业生产, 构件装调以及体育竞技等领域中也得到重视和应用。全站仪是集光、机、电、磁、微电脑等技术于一体, 汇集现代科技最新成果于一身, 具有小型、便捷、高精度、多功能和自动化等特点的新一代综合性测绘仪器。目前, 全站仪已从普通型发展到精密的电脑智能型,除能进行常规的测角、测距外, 还具有多种专用功能, 利用其三维坐标测量功能可进行导线型坐标测量, 直接获取各导线点的三维坐标, 称此种导线为全站仪导线。针对全站仪导线, 如何对其坐标观测数据进行平差处理以求得合理的结果呢? 这是学术界一直在探讨的一个问题, 并且近年来各种全站仪坐标导线平差方法不断提出。 1 全站仪坐标导线测量以附合导线为例, 如图 1 所示,A ,B ,C ,D 为已知控制点, 中间各点为导线点, 全站仪导线测量方法如下: 首先将全站仪安置于已知点 B上, 利用全站仪的三维坐标测量功能和微电脑记忆功能, 输入已知点 A ,B 的三维坐标、方位以及仪器和觇标高度后, 全站仪瞄准 A 点定位, 测记前视导线点 2 坐标; 然后将仪器移至 2( 关电源), 继续不断测记新导线点 3 ,4,?坐标。全站仪将自动地显示各导线点的三维坐标, 并记录在电子手簿上, 而不需内业计算, 直接在现场完成三维导线测量。 2 几种平差方法简述 1) 第一种方法称为坐标转换平差法, 其基本思想就是: 通过坐标的旋转、平移和尺度统一等转换方法将带有观测误差的坐标值归算到平差后的坐标值。具体做法是, 先根据导线起点和终点的坐标闭合差计算出坐标转换参数, 再以求得的转换参数对其他导线点的观测坐标进行转换, 求得各点的坐标改正数, 从而求得各导线点的平差坐标[1]。 2) 第二种方法的求值过程是: 根据观测坐标和已知坐标, 计算各导线点闭合差方程系数 ak1 , ak2 及 bk1 , bk2 (k=1 ,2,?); 计算导线角度改正数 Vβ和测距相对误差 Vs ; 计算各未知导线点的闭合差 f xk, f yk( k=1,2,?,n) ; 最后计算未知导线点的坐标平差值[2]。 3) 第三种方法的基本思路是: 通过完善观测条件, 即增测终边另一端点坐标, 同时构成坐标条件与方位角条件, 获得坐标闭合差与角度闭合差, 并从误差分析入手,推导出角度误差对坐标的影响, 从而将坐标闭合差分解为角度误差与边长误差两部分, 再分别进行平差[3]。 4) 第四种方法采