第三部分导线测量
一、仪器和工具
全站仪一台，全站仪一台，带觇标的棱镜两个，支座两个，脚架三个，记录板一块，方向法测量水平角记录纸。
二、技术要求
导线测量的技术要求表4.2.1
等级
附合导线长度（km）
平均边长（km）
测距中误差（mm）
测角中误差（″）
导线全长相对闭合差
方位角闭合差（″）
测回数
测距相对中误差
1秒级仪器
2秒级仪器
6秒级仪器
一级
4
0.5
15
5
1/30000
10
-
2
4
1/30000
注：
表中n为测站数。
水平角方向观测法的各项限差表4.2.2
等级
经纬仪型号
光学测微器两次重合读数差（″）
半测回归零差（″）
一测回2C互差（秒）
同一方向各测回间较差（″）
一级及以下
2秒级仪器
—
12
18
12
6秒级仪器
—
18
—
24
注:
（1）全站仪、电子经纬仪水平角观测时不受光学测微器两次重合读数之差指标的限制。
（2）当观测方向的垂直角超过±30的围时，该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较，其值应满足表中一测回2C互差的限值。
三、实习过程
1）仪器检验
①照准部旋转正确性的检验；
②光学测微器行差与隙动差的测定；
③水平轴不垂直于垂直轴之差的测定；
④垂直微动螺旋使用正确性的检验。
2）导线的布设
本组导线网与老校区至新校区往测水准网同网，采用附合导线，以L1点为定向点，L2点为已知点,经L3-L13共15个点，附合到L14、并以L15为后视点。
导线网略图
3）测边
测边采用全站仪来观测，并进行往返观测取平均值。
4）测角
导线转折角有左角和右角之分。
在导线前进方向左侧的水平角称为左角，右侧的水平角称为右角。
附合导线一般测右角，注意全线应统一。
各等级的导线测角要求，应满足规。
四、数据处理
1）处理流程：
①全面检查导线测量外业记录是否有误，成果是否符合精度要求，起算数据是否正确。
②绘制导线略图，把起算数据、观测数据标注在图上相应的位置。
③使用excel或PA2005进行导线平差
2）计算中需用到的公式列举如下：
①角度闭合差fβ的计算及调整
fβ＝∑β测-∑β理
∑β测——为所有水平角观测角的总和
∑β理——为所有水平角的理论值的总和
如果角度闭合差fβ不满足规要求，则说明所测角度不符合要求，应重测水平角。
若满足要求，则可将角度闭合差反符号平均分配到各观测角度中去。
②推算各边的坐标方位角
αi+1＝αi+βi±180°
③坐标增量的计算
ΔXij＝Dijcosαij
ΔYij＝Dijsinαij
④坐标增量闭合差的计算
fX＝∑ΔX计算-∑ΔX理论
fY＝∑ΔY计算-∑ΔY理论
导线全长闭合差的计算：
fD＝√f2X+f2Y
导线全长相对闭合差的计算：
K＝fD/∑D
K是用分子为一的分式表示，是衡量导线是否符合精度要求的另一重要指标。
⑤坐标增量闭合差的调整
如果导线全长相对闭合差K小于规规定的限差值，则可对坐标增量闭合差进行调整。
调整的原则是：
将fX、fY按边长的大小成比例反符号分配到各边的坐标增量中去。
⑥计算各导线点的坐标
根据起算坐标及改正后的各边坐标增量，直接相加减得到各导线点的坐标。
第四部分GPS静态测量
一、仪器和工具
中海达GNSS三台、基座、脚架三台，钢卷尺三把、compass静态处理软件一套
二、技术要求
GPS测量规
国家测绘局1992年制订的我国“GPS测量规”将GPS的精度分为A-E五级（见表）。
其中A、B两级一般是国家GPS控制网。
C、D、E三级是针对局部性GPS网规定的。
项目级别
A
B
C
D
E
固定误差a（mm）
≤5
≤8
≤10
≤10
≤10
比例误差系数b（mm）
≤0.1
≤1
≤5
≤10
≤20
相邻点最小距离（Km）
100
15
5
2
1
相邻点最大距离（Km）
2000
250
40
15
10
相邻点平均距离（Km）
300
70
15~10
10~5
5~2
在城市GPS测量中，基线边长相对中误差要求如下表：
等级
平均距离（Km）
A（mm）
B（1×106）
最弱边相对中误差
二等
9
≤10
≤2
1/120000
三等
5
≤10
≤5
1/80000
四等
2
≤10
≤10
1/45000
一级
1
≤10
≤10
1/20000
二级
＜1
≤10
≤20
1/10000
1、A为基线边长的固定误差，B为比例误差系数（1×106）；
2、相邻点最小距离为平均距离的1/2~1/3；最大距离为平均距离的2~3倍；
3、当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm。
三、实习过程
1）GPS测量的技术设计
（1）网型设计
在GPS网总体设计中，精度指标是比较重要参数，它的数值将直接影响GPS网的布设方案、观测数据的处理以及作业时间和经费。
在实际设计工作中，根据所作控制的实际需要和可能，合理地制定。
既不能制定过低而影响网的精度，也不必要盲目追求过高的精度造成不必要的支出。
网的图形设计虽然主要决定于用户的要求，但是有关经费、时间和人为地消耗以及所需接收设备的类型、数量和后勤保障条件等，也都与网的设计有关。
对此应当充分加以顾及，以期在满足用户要求的条件下尽量减少消耗。
一般以边连式构成的三角形网优先。
为了满足用户的要求，设计的一般原则是：
①GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如三角形、多边形或附和线路，以增加检核条件，提高网的可靠性。
②GPS网点应尽量与原有地面控制网点相重合。
重合点一般不应少于3个（不足时应联测）且在网中应分布均匀，以便可靠地确定GPS网与地面网之间的转换参数。
③GPS网点应考虑与水准点相重合，而非重合点一般应根据要求以水准测量方法（或相当精度的方法）进行联测，或在网中布设一定密度的水准联测点，以便为大地水准面的研究提供资料。
④为了便于观测和水准联测，GPS网点一般应设在视野开阔和容易到达的地方。
⑤为了便于用经典方法联测或扩展，可在网点附近布设一通视良好的方位点，以建立联测方向。
方位点与观测站的距离，一般应大于300米。
根据以上原则，我们小组设计的GPS网网图如下图所示：
（2）选点
由于GPS测量观测站之间不要相互通视，而且网的图形结构也比较灵活，所以选点工作远较经典控制测量的选点工作简便。
但由于点位的选择对于保证观测工作的顺利进行和可靠地保持测量结果具有重要意义，所以，在选点工作开始之前，应充分收集和了解有关测区的地理情况以及原有测量标志点的分布及保持情况，以便确定适宜的观测位置。
选点工作通常应遵守的原则是：
①为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10—15高度角以上不能有成片的障碍物。
②为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的围不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。
③为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。
④为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方。
⑤测站应选择在易于保存的地方。
2）数据采集
（1）GPS调度
实习时分三组同步观测相同的卫星，采用点连式，第一时段：
L006—L015—L014，第二时段：
L006—L014—A003，第三时段：
L006—A003—L001，第四时段：
L006—L001—L002，观测时由组长组织施测，统一调配。
观测时为了保证测量的精度，时段长度规定为60分钟，
（2）外业观测
①在布设好的GPS点上架设脚架，安置接收机，严格对中整平，记录GPS接收机型号，天线的型号，量取仪器高，记录在外业观测手簿上。
等候组长通知开机。
②开机，在观测手簿上记录开机时间。
每一个时段观测60分钟左右。
观测过程中不要碰接收机和脚架，观测者离接收机一定的距离，而且不使用干扰卫星信号的通讯设备，比如手机等。
③关机，记录关机时间，再次量取天线高，和开机前量取的天线高比较，两次误差≤3mm，记录在手簿上，若两次量取的天线高≤3mm，求其平均值，作为最后天线高，若两次天线高误差超限，查明原因，记录在手簿上。
四、数据处理
①安装Compass静态处理软件。
②将接收机与电脑通过电缆连接起来，打开HcLoader将数据导入到电脑中。
③打开Compass2003，选择“文件”下的“新建项目”命令新建工程，设置项目名称“大道”后，坐标系为WGS—84，单击“确定”，之后再选择“文件夹”下的“项目属性”，单击“修改”，在弹出的对话框中选择“投影方式”下的“横轴墨卡托投影”，在“中央子午线”一栏中输入你所测的测区的中央子午线的经度，之后单击“确定”，完成坐标系的设置；再选择“天线管理器”，设置好你所用的接收机的天线类型。
④完成工程新建后，选择“文件”下的“导入”，添加数据，将要处理的数据导入到所建的工程中。
⑤选择“静态基线”→“处理全部基线”，网图窗口可以看见GPS点按照观测时段连成网。
检查重复基线和环闭合差后，去除浮点解的记录。
⑥选择“网平差”→“进行网平差”进行WGS84坐标系下的三维无约束自由网平差，在查看Δx、Δy、Δz的精度情况后，在“网平差”下的“平差参数设置”对话框中勾选二维平差和高程拟合后确定退出，然后输入假设的控制点LZ03的x、y坐标和h，进行二维约束平差水准高程拟合。
注意事项：
①在进行基线处理时不可能所有基线一次就通过，这时可以通过“静态处理设置”对话框修改“数据采样间隔”，在保证有足够卫星的数据求解时可以设置“卫星高度截止角”亦或“禁用信号不好的卫星的观测数据”更或是三者结合来进行单独的基线重解；若还不行，查看这条基线是否必要，若不必要，则删除掉；若是必要的话，则只有重测了。
②静态观测过程中，即使发现长水准管不居中或者仪器不严格对中了，也不要重新调仪器，观测时不要重新开机，开机关机听从调配。
③观测时，接收机周围不使用干扰卫星信号的通讯设备，以减弱误差，接收机周围应当视野开阔，削弱多路径误差。
④数据处理时，一定要改天线类型、天线高，去除浮点解的记录。
第五部分实习总结
通过这次实际的控制测量实习，让我学到了很多实实在在的东西。
虽然开始时大家都感到好累,但看到我们的收获我们大家还是很高兴的。
我觉得自己学到了很多的东西。
对以前零零碎碎学的测量知识有了综合应用的机会。
控制测量和地形图测绘过程的整体概念有了一个良好的了解，我学会了更熟练的使用电子水准仪、全站仪等测量仪器与工具。
原先老师在课堂上讲解的测量知识也都在实践中得到应用,并发挥了重要的作用,从而相互对照将我的测量知识和水平提高了不少,现在想来这场痛苦的实习是必要的.
同时在这场实习中让我再次认识到实习的团队精神的重要性：
每个人的一个粗心，一个大意，都可能直接影响工程的进度，甚至是带来一生都无法弥补的损失。
一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成.这次测量实习培养了我们小组的分工协作的能力,增进了同学之间的感情。
虽然有时间我们会因为一些实习中的自己的想法和大家吵的耳红面赤，但大家都想着这样把要完成的这次实习完成的更加完美。
这次实习，虽然只有一个月左右的时间，但我们却做了二等水准测量、静态GPS测量及一级导线测量。
实习过程中，虽遇到了很多棘手的问题，但最后我们还是想方设法的克服了苦难。
比如说二等水准测量，一开始我们组领了台有问题的仪器，由于我们从管实验仪器的老师那里得知这些仪器是刚检修过的，仪器一到手而没有按照程序是先检验仪器的i角误差就开始进行观测了，刚开始没想到是仪器本身的原因，就在原地不停地重复测，就这样白白的浪费了半天的时间。
后来才想到检验仪器，判断出仪器有问题，换了台就解决了问题。
另外，在做二等水准测量的过程中，还要注意在每一测段合理分配测站数，必须是偶数站；脚架的两个架腿交错与水准路线平行进行；在一测站的观测过程中不能调焦及微调螺旋往里调不往外调；这样可以降低误差。
在一级导线测量中，遇到的最大问题就是由于两测站点的距离比较长，又是在市区的公路上搞实习，因而车辆和人流量都比较大，通视条件很不好，观察时只能趁着车和人没挡住仪器和观测目标的几秒钟到十几秒钟的时间锁定目标进行观察读数。
严重的拖慢了我们的进度。
最后，就是团队合作的意识。
通过这一次的实习，更加让我明白了测绘是一个团队合作的工种，靠个人主义是不可能做好测绘的。
在分配任务时，我是兼顾每个人的长处和实习进展两个方面的因素为总的原则，来安排每个人的任务，当然此次实习最主要的目的是让我们每个人都对控制测量的流程及各个环节的操作都了如指掌，因此，我还是尽量让每个人对各个环节的操作都做了一遍。
也许正因为如此，我的队员们都很积极，没有偷懒不做的，大家互相帮助，从而使得我们组的任务顺利完工了。
当然，在实际测量的过程中，由于困难的出现，不可避免的会影响成员的情绪，从而影响测量工作的进行，在这里，就需要团队精神发挥作用。
例如在我们遇到困难各有不同的看法时，我们不是互不认输，而是共同讨好一个我们大家都认为最优的解决方法来解决分歧。
所以说，测绘工作是一个团队合作的工种，需靠团队协作才能完成任务，遇到困难时对里的队员须作为一个整体、团结起来像一个握紧的拳头去战胜困难。
这点就是我这次实习的收获点之一。
就整个实习的过程来说，此次仿真模拟控制测量集中实习的每个步骤都以了然于胸，对于书本上的知识也已基本掌握。
将课堂上老师所讲的知识和实际应用结合到了一起，又一次感受到了理论联系实际的重要性。
总的来说，这次实习让我体会到了外业的艰辛，业的耐心，工作的细心，锻炼了我的实际动手的能力，明白了理论知识的重要性。
附录一：
水准平差报告
控制网平差报告－水准平差
[控制网概况]
1、本成果为按[平面]网处理的平差成果
计算软件：
南方平差易2002
网名：
计算日期:
日期:
2016-12-12
观测人:
记录人:
计算者:
测量单位:
备注:
2、高程控制网等级：
国家二等
每公里高差中误差=3.93（mm）
起始点高程
L1-2.7726（m）
闭合差统计报告
[高差观测成果表]
测段起点号
测段终点号
测段距离（m）
测段高差（m）
L1
L2
985.7110
8.4485
L1
A8
180.6470
-1.2090
L2
L3
475.8500
6.8958
L2
L1
1002.2210
-8.4500
L3
L4
227.4910
-1.3636
L3
L2
462.8560
-6.8948
L4
L5
588.5590
-5.4828
L4
L3
225.5420
1.3636
L5
L6
470.3990
-5.5432
L5
L4
588.8640
5.4838
L6
L7
618.6050
6.2137
L6
L5
470.3190
5.5437
L7
L8
651.2990
11.0887
L7
L6
618.4950
-6.2133
L8
L9
489.9110
0.8650
L8
L7
643.3330
-11.0909
L9
L10
497.5070
-3.6316
L9
L8
490.0390
-0.8653
L10
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