CN102297684B

CN102297684B - 用于工程测量中的假设法

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Publication number: CN102297684B
Application number: CN201110191580.3A
Authority: CN
Inventors: 董玉启; 张泽辉; 解雷; 舒明华
Original assignee: Tianjin MCC20 Construction Co Ltd
Current assignee: MCC Tiangong Group Tianjin Corp Ltd
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2031-07-08
Also published as: CN102297684A

Abstract

一种用于工程测量中的假设法，包括如下阶段：1)确定测量执行的标准为《工程测量规范》/GB50026-2007，及选择平面控制仪器；2)围绕被测量的两个端点3#端点和6#端点之间的固定物布设附合导线，所述的附合导线以6#端点为起点和终点，具有四个端点，依次为6#端点、D1端点、D2端点和3#端点，并采用平面控制仪器测量出各端点间的距离和夹角；3)假设3#点到D2点的方位角，并逐步推导计算各假设坐标点的位置；4)计算6#端点、D1端点、D2端点和3#端点的真实坐标位置；5)对已知点真实坐标位置进行检核；6)对测量值的精度进行评定。本发明采用了任意假设法，大大提高了测量工作的精度，达到了工程测量规范的要求。

Description

用于工程测量中的假设法

技术领域

本发明涉及一种测量方法。特别是涉及一种用于工程测量中的假设法。

背景技术

在工程测量工作中经常遇到甲方提供的控制点距离较远，控制点中间往往有许多高大建筑物，或者是不能移动的物体，造成两点之间不能通视，如果按照当前的测量方法采用后方交会的办法来测量，如果控制点的精度不高，这就给测量工作的精度带来不小的影响，达不到《工程测量规范》要求的精度，说明这次的测量工作就是失败的。所以通常所用测量方法往往带来较大的误差，如何解决目前所用的测量方法造成测量工作精度不高的问题，是工程测量中所面临的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以大大提高测量工作精度的用于工程测量中的假设法。

本发明所采用的技术方案是：一种用于工程测量中的假设法，包括如下阶段：

1)确定测量执行的标准为《工程测量规范》/GB50026-2007，及选择平面控制仪器；

2)围绕被测量的两个端点3#端点和6#端点之间的固定物布设附合导线，所述的附合导线以6#端点为起点和终点，具有四个端点，依次为6#端点、D1端点、D2端点和3#端点，并采用平面控制仪器测量出各端点间的距离和夹角；

3)假设3#点到D2点的方位角，并逐步推导计算各假设坐标点的位置；

4)计算6#端点、D1端点、D2端点和3#端点的真实坐标位置；

5)对已知点真实坐标位置进行检核；

6)对测量值的精度进行评定。

步骤2所述的测量各端点间的距离和夹角包括如下步骤：

1)确定被测距离的两个端点3#端点和6#端点；

2)围绕被测距离之间的不可移动的的物体布设多边形的附合导线，将被测两个端点3#端点和6#端点连接起来；

3)求出多边形中与6#端点相对角的D2端与相邻两个端之间的直线距离以及该两直线在D2端的夹角；

具体作法是：将与6#端点相对角的D2端角设定为D2站点，将3#端点设定为3#后视点，将与6#端点相邻的D1端角设定为D1前视点，用测回法测出D2站点至3#后视点所在直线与D2站点至D1前视点所在直线的夹角，D2站点至3#后视点之间的距离，以及D2站点至D1前视点之间的距离：

β_{3#-D2-D1(右角)}＝165°25′12″

S_D2-D1＝335.040m

S_D2-3#＝281.205m

4)求出多边形中与3#端点相对角的D1端与相邻两个角端之间的直线距离以及该两直线在D2端的夹角；

具体作法是：将与3#端点相对角的D1端角设定为D1站点，与3#端点相邻的D2端设定为D2后视点，将6#端点设定为6#前视点，测量出D1站点至D2后视点所在直线与D1站点至6#前视点所在直线的夹角，D1站点至D2后视点之间的距离，以及D1站点至6#前视点之间的距离：

β_{D2-D1-6#(右角)}＝77°26′15″

S_D1-D2＝335.040m

S_D1-6#＝157.459m

所述的平面控制仪采用瑞士徕卡TCR702型全站仪，在导线测量过程中角度是用瑞士徕卡TCR702型全站仪观测两测回取平均值得到；距离是采用对向观测各两测回取平均值得到。

步骤3所述的假设6#端点、D1端点、D2端点和3#端点的坐标，并计算出各假设坐标点的位置，包括如下步骤：

1)假设3#-D2’方向方位角为任意一个角度，假设为：α_3#-D2’＝357°25′07″，其中，所述的D2’是D2点的假设坐标，

2)通过步骤2所测夹角和距离分别计算D2端点、D1端点、6#端点的假设坐标D2’、D1’、6#’，计算过程如下：

(1)计算D2’点的坐标：

α_3#-D2’＝357°25′07″

S_3#-D2’＝281.205m

X_D2’＝X_3#+S_D2-3#×cosα_3#-D2’

＝818.141+281.205×cos357°25′07″

＝1099.061m

Y_D2’＝Y_3#+S_D2-3#×sinα_3#-D2’

＝1490.091+281.205×sin357°25′07″

＝1477.426m

(2)计算D1’点的坐标：

α_D2’-D1’＝α_3#-D2’-β_{3#-D2-D1(右角)}±180°

因：“α_3#-D2’-β_{3#-D2-D1(右角)}”大于180°，取“-”

故：α_D2’-D1’＝357°25′07″-165°25′12″-180°

＝11°59′55″

S_D2’-D1’＝335.040m

X_D1’＝X_D2’+S_D2-D1×cosα_D2’-D1’

＝1099.061+335.040×cos11°59′55″

＝1426.781m

Y_D1’＝Y_D2’+S_D2-D1×sinα_D2’-D1’

＝1477.426+335.040×sin11°59′55″

＝1547.077m

(3)计算6#’点的坐标：

α_D1’-6#＝α_D2’-D1’-β_{D2-D1-6#(右角)}±180°

因：“α_D2’-D1’-β_{D2-D1-6#(右角)}”大于180°取“+”

故：α_D1’-6#＝11°59′55″-77°26′15″+180°

＝114°33′40″

S_D1’-6#＝157.459m

X_6#’＝X_D2’+S_D1-6#×cosα_D1’-6#

＝1426.781+157.459×cos114°33′40″

＝1361.331m

Y_6#’＝Y_D2’+S_D1-6#×sinα_D1’-6#

＝1547.077+157.459×sin114°33′40″

＝1690.289m

步骤4所述的计算6#端点、D1端点、D2端点和3#端点的真实坐标位置，包括如下步骤：

1)确定3#-6#点的理论方位角：

2)确定3#点到利用假设所测得6#点的假设坐标6#’的方位角：

3)确定3#-6#真实边方位角与假设边3#-6#’方位角之间的夹角：

β_夹角＝α_3#-6#’-α_3#-6#±360° ①

因：测量中夹角的取值范围为0°～360°，故式①推算出的夹角若大于360°时，应减去360°，若为负值时应加上360°。

故：β_夹角＝20°13′55″-357°25′07″+360°

＝22°48′48″

4)3#-D2方位角：

α_3#-D2＝α_3#-D2’-(α_3#-6#’-α_3#-6#)±360°

因：“α_3#-6#’-α_3#-6#”为负值，根据测量中的计算要求应加360°

故：

α_3#-D2＝357°25′07″-(20°13′55″-357°25′07″+360°)

＝334°36′19″

5)计算D2点真实的坐标：

S_3#-D2＝281.205m

X_D2＝X_3#+S_D2-3#×cosα_3#-D2

＝818.141+281.205×cos334°36′19″

＝1072.175m

Y_D2＝Y_3#+S_D2-3#×sinα_3#-D2

＝1490.091+281.205×sin334°36′19″

＝1369.496m

6)计算D1点真实坐标：

S_D2-D1＝335.040m

α_D2-D1＝α_3#-D2-β_{3#-D2-D1(右角)}±180°

因：“α_3#-D2-β_{3#-D2-D1(右角)}”小于180°取“+”

故：α_D2-D1＝334°36′19″-165°25′12″+180°

＝349°11′07″

X_D1＝X_D2+S_D2-D1×cosα_D2-D1

＝1072.175+335.040×cos349°11′07″

＝1401.264m

Y_D1＝Y_D2+S_D2-D1×sinα_D2-D1

＝1369.496+335.040×sin349°11′07″

＝1306.631m

步骤5所述的对已知点真实坐标位置进行检核，包括如下步骤：

6#点真实坐标：

α_D1-6#＝α_D2-D1-β_{D2-D1-6#(右角)}±180°

因：“α_D2-D1-β_{D2-D1-6#(右角)}”大于180°取“-”

故：α_D1-6#＝349°11′07″-77°26′15″-180°

＝91°44′52″

S_D1-6#＝157.459m

X_6#＝X_D1+S_D1-6#×cosα_D1-6#

＝1401.264+157.459×cos91°44′52″

＝1396.462m

Y_6#＝Y_D1+S_D1-6#×sinα_D1-6#

＝1306.631+157.459×sin91°44′52″

＝1464.017m

步骤6所述的对测量值的精度进行评定，具体如下：

3#-6#距离理论值：

3#-6#实测值：

距离误差：

ΔS＝S_{3#-6#(实测值)}-S_{3#-6#(理论值)}

＝578.908-578.904

＝+0.004m

边长相对中误差：

1/T＝ΔS/S_{3#-6#(理论值)}

＝0.004/578.904

＝1/144726

本发明的用于工程测量中的假设法，采用了任意假设法，大大提高了测量工作的精度，达到了工程测量规范的要求。

附图说明

图1是本发明用于工程测量中的假设法的布设附合导线示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的用于工程测量中的假设法做出详细说明。

某钢铁公司提供了两个控制点坐标作为起始控制依据，要求利用这两个点做为基准，来做2150mm热轧带钢工程的控制测量。

点号	X(m)	Y(m)	H(m)
				3#	818.141	1490.091	86.468
6#	1396.458	1464.017	75.628

具体测量包括如下的几个阶段：

1、确定测量执行的标准为《工程测量规范》/GB50026-2007，及选择平面控制仪器：

在测量过程中严格按照《工程测量规范》(GB50026-2007)中的要求执行。平面控制采用瑞士徕卡TCR702型全站仪。

2、围绕被测量的两个端点3#端点和6#端点之间的固定物布设附合导线，所述的附合导线以6#端点为起点和终点，具有四个端点，依次为6#端点、D1端点、D2端点和3#端点，并采用平面控制仪器测量出各端点间的距离和夹角。具体包括如下步骤：

1)布设附合导线，由于业主提供的两个控制点相距较远且不能通视，故先布设一条附和导线(见附图)，将这两个点连接起来。

2)设站D2点，后视3#点，前视D1点，用测回法测出D2-3#点所在直线和D2-D1所在直线两直线的夹角及D2-3#点、D2-D1点之间的距离：

β_{3#-D2-D1(右角)}＝165°25′12″

S_D2-D1＝335.040m

S_D2-3#＝281.205m

3)设站D1点，后视D2点前视6#点，测量出D1-D2点所在直线和D1-6#所在直线两直线的夹角及D1-D2点、D1-6#点之间的距离：

β_{D2-D1-6#(右角)}＝77°26′15″

S_D1-D2＝335.040m

S_D1-6#＝157.459m

导线测量过程中角度是用瑞士徕卡TCR702型全站仪观测两测回取其平均值得到；距离采用对向观测各两测回取其平均值得到。

3、假设3#点到D2点的方位角，并计算出各假设坐标点的位置：

1)假设3#端点-D2’(D2’：D2端点的假设坐标)方向方位角为任意一个角度，假设为：α_3#-D2’＝357°25′07″。

2)通过所测夹角和距离分别计算D2端点、D1端点、6#端点的假设坐标D2’、D1’、6#’，计算过程如下：

(1)、计算D2’点的坐标：

α_3#-D2’＝357°25′07″

S_3#-D2’＝281.205m

X_D2’＝X_3#+S_D2-3#×cosα_3#-D2’

＝818.141+281.205×cos357°25′07″

＝1099.061m

Y_D2’＝Y_3#+S_D2-3#×sinα_3#-D2’

＝1490.091+281.205×sin357°25′07″

＝1477.426m

(2)、计算D1’点的坐标：

α_D2’-D1’＝α_3#-D2’-β_{3#-D2-D1(右角)}±180°

因：“α_3#-D2’-β_{3#-D2-D1(右角)}”大于180°，取“-”

故：α_D2’-D1’＝357°25′07″-165°25′12″-180°

＝11°59′55″

S_D2’-D1’＝335.040m

X_D1’＝X_D2’+S_D2-D1×cosα_D2’-D1’

＝1099.061+335.040×cos11°59′55″

＝1426.781m

Y_D1’＝Y_D2’+S_D2-D1×sinα_D2’-D1’

＝1477.426+335.040×sin11°59′55″

＝1547.077m

(3)、计算6#’点的坐标：

α_D1’-6#＝α_D2’-D1’-β_{D2-D1-6#(右角)}±180°

因：“α_D2’-D1’-β_{D2-D1-6#(右角)}”大于180°取“+”

故：α_D1’-6#＝11°59′55″-77°26′15″+180°

＝114°33′40″

S_D1’-6#＝157.459m

X_6#’＝X_D2’+S_D1-6#×cosα_D1’-6#

＝1426.781+157.459×cos114°33′40″

＝1361.331m

Y_6#’＝Y_D2’+S_D1-6#×sinα_D1’-6#

＝1547.077+157.459×sin114°33′40″

＝1690.289m

4、计算6#端点、D1端点、D2端点和3#端点的真实坐标位置，

1)3#-6#点的理论方位角：

2)3#点到利用假设所测得6#点的假设坐标6#’的方位角：

3)3#-6#真实边方位角与假设边3#-6#’方位角之间的夹角：

β_夹角＝α_3#-6#’-α_3#-6#±360° ①

故：β_夹角＝20°13′55″-357°25′07″+360°

＝22°48′48″

4)3#-D2方位角：

α_3#-D2＝α_3#-D2’-(α_3#-6#’-α_3#-6#)±360°

故：

α_3#-D2＝357°25′07″-(20°13′55″-357°25′07″+360°)

＝334°36′19″

5)计算D2点真实的坐标：

S_3#-D2＝281.205m

X_D2＝X_3#+S_D2-3#×cosα_3#-D2

＝818.141+281.205×cos334°36′19″

＝1072.175m

Y_D2＝Y_3#+S_D2-3#×sinα_3#-D2

＝1490.091+281.205×sin334°36′19″

＝1369.496m

6)计算D1点真实坐标：

S_D2-D1＝335.040m

α_D2-D1＝α_3#-D2-β_{3#-D2-D1(右角)}±180°

因：“α_3#-D2-β_{3#-D2-D1(右角)}”小于180°取“+”

故：α_D2-D1＝334°36′19″-165°25′12″+180°

＝349°11′07″

X_D1＝X_D2+S_D2-D1×cosα_D2-D1

＝1072.175+335.040×cos349°11′07″

＝1401.264m

Y_D1＝Y_D2+S_D2-D1×sinα_D2-D1

＝1369.496+335.040×sin349°11′07″

＝1306.631m

5、对已知点真实坐标位置进行检核，

6#点真实坐标：

α_D1-6#＝α_D2-D1-β_{D2-D1-6#(右角)}±180°

因：“α_D2-D1-β_{D2-D1-6#(右角)}”大于180°取“-”

故：α_D1-6#＝349°11′07″-77°26′15″-180°

＝91°44′52″

S_D1-6#＝157.459m

X_6#＝X_D1+S_D1-6#×cosα_D1-6#

＝1401.264+157.459×cos91°44′52″

＝1396.462m

Y_6#＝Y_D1+S_D1-6#×sinα_D1-6#

＝1306.631+157.459×sin91°44′52″

＝1464.017m

6、对测量值的精度进行评定

3#-6#距离理论值：

3#-6#实测值：

距离误差：

ΔS＝S_{3#-6#(实测值)}-S_{3#-6#(理论值)}

＝578.908-578.904

＝+0.004m

边长相对中误差：

1/T＝ΔS/S_{3#-6#(理论值)}

＝0.004/578.904

＝1/144726

结论：

通过检核计算出6#点的坐标与起始坐标一致，说明本发明附合导线的计算过程是正确的。

通过假设法计算得到D1端点、D2端点两点坐标，这就相当于把不通视的两点坐标给引了出来，D1端点、D2端点两点是通视的，通过这种方法解决了两点之间不能通视的问题，解决了后方交会方法测量精度不高的问题，达到施工现场对测量精度的要求。

Claims

1.一种用于工程测量中的假设法，其特征在于，包括如下阶段：

1）确定测量执行的标准为《工程测量规范》/GB50026-2007，及选择平面控制仪器；

2）围绕被测量的两个端点3＃端点和6＃端点之间的固定物布设附合导线，所述的附合导线以6＃端点为起点和终点，具有四个端点，依次为6＃端点、D1端点、D2端点和3＃端点，并采用平面控制仪器测量出各端点间的距离和夹角；

所述的测量各端点间的距离和夹角包括如下步骤：

（1）确定被测距离的两个端点3＃端点和6＃端点；

（2）围绕被测距离之间的不可移动的物体布设多边形的附合导线，将被测两个端点3＃端点和6＃端点连接起来；

（3）求出多边形中与6＃端点相对角的D2端与相邻两个端之间的直线距离以及该两直线在D2端的夹角；

具体作法是：将与6＃端点相对角的D2端角设定为D2站点，将3＃端点设定为3＃后视点，将与6＃端点相邻的D1端角设定为D1前视点，用测回法测出D2站点至3＃后视点所在直线与D2站点至D1前视点所在直线的夹角，D2站点至3＃后视点之间的距离，以及D2站点至D1前视点之间的距离：

β_{3#―D2―D1（右角）}=165°25′12″

S_D2―D1=335.040m

S_D2―3#=281.205m

（4）求出多边形中与3＃端点相对角的D1端与相邻两个角端之间的直线距离以及该两直线在D1端的夹角；

具体作法是：将与3＃端点相对角的D1端角设定为D1站点，与3＃端点相邻的D2端设定为D2后视点，将6＃端点设定为6#前视点，测量出D1站点至D2后视点所在直线与D1站点至6#前视点所在直线的夹角，D1站点至D2后视点之间的距离，以及D1站点至6#前视点之间的距离：

β_{D2―D1―6#（右角）}=77°26′15″

S_D1―D2=335.040m

S_D1―6#=157.459m；

3）假设3#点到D2点的方位角，并逐步推导计算各假设坐标点的位置；

步骤3所述的假设3#点到D2点的方位角，并计算出各坐标点的假设位置，包括如下步骤：

（1）假设3#－D2'方向方位角为任意一个角度，假设为：α_3#－D2'=357°25′07″，其中，所述的D2'是D2点的假设坐标，

（2）通过步骤2）所测夹角和距离分别计算D2端点、D1端点、6＃端点的假设坐标D2'、D1'、6#'，计算过程如下：

（a）计算D2'点的坐标：

α_3#－D2'=357°25′07″

S_3#－D2'=281.205m

X_D2'=X_3#＋S_D2―3#×cosα_3#－D2'

=818.141+281.205×cos357°25′07″

=1099.061m

Y_D2'=Y_3#＋S_D2―3#×sinα_3#－D2'

=1490.091+281.205×sin357°25′07″

=1477.426m

（b）计算D1'点的坐标：

α_D2'－D1'=α_3#－D2'－β_{3#―D2―D1（右角）}±180°

因：“α_3#－D2'－β_{3#―D2―D1（右角）}”大于180°，取“－”

故：α_D2'－D1'=357°25′07″－165°25′12″－180°

=11°59′55″

S_D2'－D1'=335.040m

X_D1'=X_D2'＋S_D2―D1×cosα_D2'－D1'

=1099.061+335.040×cos11°59′55″

=1426.781m

Y_D1'=Y_D2'＋S_D2―D1×sinα_D2'－D1'

=1477.426+335.040×sin11°59′55″

=1547.077m

(c)计算6#'点的坐标：

α_D1'－6#=α_D2'－D1'－β_{D2―D1―6#（右角）}±180°

因：“α_D2'－D1'－β_{D2―D1―6#（右角）}”小于180°取“＋”

故：α_D1'－6#=11°59′55″－77°26′15″＋180°

=114°33′40″

S_D1'－6#=157.459m

X_6#'=X_D1'＋S_D1―6#×cosα_D1'－6#

=1426.781+157.459×cos114°33′40″

=1361.331m

Y_6#'=Y_D1'＋S_D1―6#×sinα_D1'－6#

=1547.077+157.459×sin114°33′40″

=1690.289m；

4）计算6＃端点、D1端点、D2端点和3＃端点的真实坐标位置；

步骤4所述的计算6＃端点、D1端点、D2端点和3＃端点的真实坐标位置，包括如下步骤：

（1）确定3#－6#点的理论方位角：

（2）确定3#点到利用假设所测得6#点的假设坐标6#'的方位角：

（3）确定3#－6#真实边方位角与假设边3#－6#'方位角之间的夹角：

β_夹角=α_3#－6#'－α_3#－6#±360°①

因：测量中夹角的取值范围为0°～360°，故式①推算出的夹角若大于360°时，应减去360°，若为负值时应加上360°

故：β_夹角=20°13′55″－357°25′07″+360°

=22°48′48″

（4）3#－D2方位角：

α_3#－D2=α_3#－D2'-（α_3#－6#'－α_3#－6#±360°）

因：“α_3#－6#'－α_3#－6#”为负值，根据测量中的计算要求应加360°

故：

α_3#－D2=357°25′07″－(20°13′55″－357°25′07″+360°)

=334°36′19″

（5）计算D2点真实的坐标：

S_3#－D2=281.205m

X_D2=X_3#＋S_D2―3#×cosα_3#－D2

=818.141+281.205×cos334°36′19″

=1072.175m

Y_D2=Y_3#＋S_D2―3#×sinα_3#－D2

=1490.091+281.205×sin334°36′19″

=1369.496m

（6）计算D1点真实坐标：

S_D2－D1=335.040m

α_D2－D1=α_3#－D2-β_{3#―D2―D1（右角）}±180°

因：“α_3#－D2-β_{3#―D2―D1（右角）}”小于180°取“＋”

故：α_D2－D1=334°36′19″－165°25′12″＋180°

=349°11′07″

X_D1=X_D2＋S_D2―D1×cosα_D2－D1

=1072.175+335.040×cos349°11′07″

=1401.264m

Y_D1=Y_D2＋S_D2―D1×sinα_D2－D1

=1369.496＋335.040×sin349°11′07″

=1306.631m；

5）对已知点真实坐标位置进行检核

所述的对已知点真实坐标位置进行检核，包括如下步骤：

6#点真实坐标：

α_D1－6#=α_D2－D1－β_{D2―D1―6#（右角）}±180°

因：“α_D2－D1－β_{D2―D1―6#（右角）}”大于180°取“－”

故：α_D1－6#=349°11′07″－77°26′15″－180°

=91°44′52″

S_D1－6#=157.459m

X_6#=X_D1＋S_D1―6#×cosα_D1－6#

=1401.264+157.459×cos91°44′52″

=1396.462m

Y_6#=Y_D1＋S_D1―6#×sinα_D1－6#

=1306.631+157.459×sin91°44′52″

=1464.017m；

6）对测量值的精度进行评定；

所述的对测量值的精度进行评定，具体如下：

3#－6#距离理论值:

3#－6#实测值：

距离误差：

△S=S_{3#－6#(实测值)}－S_{3#－6#(理论值)}

=578.908－578.904

=＋0.004m

边长相对中误差:

1/T=△S/S_{3#－6#(理论值)}

=0.004/578.904

=1/144726。

2.根据权利要求1所述的用于工程测量中的假设法，其特征在于，所述的平面控制仪采用瑞士徕卡TCR702型全站仪，在导线测量过程中角度是用瑞士徕卡TCR702型全站仪观测两测回取平均值得到；距离是采用对向观测各两测回取平均值得到。