导线测量

1．初测导线的外业工作

初测导线是测绘道路带状地形图和定线、放线的基础，导线应全线贯通。导线的布设一般是沿着大旗的方向采用附合导线的形式，导线点位应尽可能接近道路中线位置，在桥隧等工点还应增设加点，相邻点位间距以50～400m为宜，相邻边长不宜相差过大。采用全站仪或光电测距仪观测导线边长时，导线点的间距可增加到1000m，但应在不长于500m处设置加点。当采用光电导线传递高程时，导线边长宜在200～600m之间。

铁路和公路初测导线的水平角观测，习惯上均观测导线右角，应使用不低于DJ6型经纬仪或精度相同的全站仪观测一个测回。两半测回间角值较差的限差：J₂型仪器为15″，J₆型仪器为30″，在限差以内时取平均值作为导线转折角。

导线的边长测量通常采用光电测距，相邻导线点间的距离和竖直角应往返观测各一测回，距离一测回读数4次，边长采用往测平距，返测平距仅用于检核。检核限差为，m_D为仪器标称精度。采用其他测距方法时，精度要求为1／2000。

由于初测导线延伸很长，为了检核导线的精度并取得统一坐标，必须设法与国家平面控制点或GPS点进行联测。一般要求在导线的起、终点及每延伸不远于30km处联测一次。当联测有困难时，应进行真北观测，以限制角度测量误差的累积。

当前，随着测量仪器设备的发展，在铁路和公路道路平面控制测量中，初测导线越来越多地使用GPS和全站仪配合施测。从起点开始沿道路方向直至终点，每隔5km左右布设GPS对点(每对GPS点间距300～400m)，在GPS对点之间按规范要求加密导线点。用全站仪测量相邻导线点间的边长和角度，之后使用专用测量软件进行导线精度校核及成果计算，最终获得各初测导线点的坐标。若条件允许，在对点之间的导线点，也可全部使用RTK施测。

2．初测导线的成果检核

《工程测量规范》(GB 50026－2007)中对一般公路初测导线的主要技术要求见表11－6。在《公路勘测规范》(JTG C10－2007)中，对不同等级公路测量的各项技术指标均有明确要求，具体应用时，可查阅有关规定。

表11－6 一般公路初测导线的主要技术要求

注：n为测站数。

(1)导线方位角闭合差

1)两端与国家控制点联测。对于两端与国家控制点联测的附合导线，如图11－13所示，其方位角闭合差为：

式中 α′_CD——根据导线转折角推算出的导线终止边的坐标方位角；

α_AB，α_CD——导线起始边和终止边的坐标方位角；

β——导线转折角(右角)；

n——导线观测角的个数，包括连接角。

图11－13 初测附合导线

2)两端测真北。对于两端测真北的延伸导线，如图11－14所示，其方位角闭合差为：

f_α=A_AB+n×180°－∑β－A_CD+γ

式中 A_AB，A_CD——进行真北观测得到的起始边AB和终止边CD的真方位角；

γ——子午线收敛角。

式中 Φ——两真北观测点A点和C点的平均纬度；

l——两真北观测点的横坐标差l=y_C－y_A；

R——地球的平均半径，R=6371km。

图11－14 初测延伸导线

3)一端与国家控制点联测，另一端观测真北。当导线一端与国家控制点联测，另一端只观测真北时，仍采用以上两式计算方位角闭合差。但式中A_AB=α_AB，l为真北观测点与该带中央子午线的横坐标差，Φ为其北观测点的纬度。

(2)导线长度闭合差

国家控制点或其他高级控制点一般采用高斯坐标，当初测导线与高级控制点联测进行校核时，应首先将导线测量成果化算到大地水准面上，然后再归化到高斯投影面上，才能进行校核。

设导线在地面上的实际长度为D，改化到大地水准面的长度D₀可按下式计算：

式中 H_m——导线的平均高程；

R——地球的平均半径。

再改化到高斯平面上，可按下式计算

式中 y_m——导线两端点横坐标实际值(高斯坐标减去带号及附加值500km)的平均值。

初测导线是用坐标增量计算导线长度闭合差的，因此，应该将导线坐标增量总和进行量和改正。两次改化后的坐标增量总和按下式计算：

式中 ∑△x_g，∑△y_g——量化改正后的纵、横坐标增量总和；

∑△x，∑△y——实测的导线纵、横坐标增量总和。

求出改化后的坐标增量总和之后，计算闭合差进行校核。

另外，还要注意所用的高级控制点是否位于同一高斯投影带内。若不在同一投影带，则应进行坐标换带计算，把邻带控制点的坐标换算为同一带的坐标，之后再进行校核计算。

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