全站仪导线测量与计算开题报告

 2021-08-14 06:08

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

1.课题背景

随着光电技术的发展,全站仪正日渐成熟,逐渐普及,利用全站仪三维坐标测量功能可进行导线坐标测量,直接获取各导线点的三维坐标,这使全站仪导线成为导线测量的新手段。与传统光学测量仪器相比,全站仪最大的特点就是便捷、高效。它既能自动测量斜距、高差、水平角,又能自动记录、计算并且显示出平距、高差等相关数据,还可以在此基础上,通过内置的程序功能完成一些更加复杂的测量工作。全站仪的导线测量一般是指利用全站仪通过内置的程序功能进行导线型坐标测量,即全站仪三维坐标测量的连续进行。但是针对全站仪导线,布设导线的方法及其对其坐标观测数据进行平差处理及其结果的合理性,这是学术界一直在探讨的一个问题。而本文就是研究全站仪导线测量的过程及其对其测量数据平差处理及其合理性。

2.国内外研究现状

20世纪八十年代末,人们根据电子测角系统和电子测距系统的发展不平衡,将全站仪分为 两大类,即积木式和整体式。20世纪九十年代以来,基本上都发展成为整体式。冯晓,王熔于1997年发表的联机全站仪3-D导线测量系统的研究,着重研究基于联机全站仪的三维导线内外业一体化系统的测量方法与功能设计和相应算法。并介绍了相应的实验系统以及实验情况[15]。 98年,聂让通过全站仪导线测量按坐标平差的方法,并建议在全站仪导线测量中,以坐标平差代替传统的条件平差[3]。2009年,黄艳立,高怡采用南方NTS302(RL)全站仪进行导线数字化测量的步骤和计算方法,直接测定三维坐标并自动记录,并且使用EXCEL电子表格进行内业平差[2]。2010年,郭宗河,郑进凤,贺可强就全站仪导线测量的基本概念、原理、操作步骤以及其近似平差方法等进行探讨,指出全站仪导线测量的实质为全站仪三维坐标测量的连续进行,其形式为三维支导线,缺乏检核,因此在实际工作中,全站仪导线测量一次发展支点不宜过多、路线不能过长;否则,应从一已知点出发测至另一已知点以资校核,此时其闭合差应与导线边长成正比反符号进行分配[1]。12年,全站仪在工程测量中的广泛应用使得测量工作更为方便,它既加快工程进度又能有效控制工程质量,精度高、速度快、功能全、自动化强是其显著特点。何玉兰就全站仪导线测量的基本概念、原理、操作步骤以及其近似平差方法等进行探讨[4]。13年,邱建壮,赵燕,李宗才针对全站仪观测导线能够即时直接得到待定点的近似坐标的特点。从而提出了便于实际应用的近似坐标平差和严密坐标平差方法。分析了其原理和优点,并给出了实际操作的公式[10]。焦建新,沈荣林,闫玮就采用全站仪进行导线测量时不同作业状态下可能出错的情形,分析了出现错误的原因及误差超限的特点,提出了相应的粗差判断方法,并给出了导线测量后坐标数据粗差修正处理公式[6]。李全明结合导线测量实例,对全站仪坐标导线测量与传统的测距仪导线测量进行了对比,其结论是全站仪坐标导线不仅速度快、精度高,而且不受地形条件的限制,其测量方法以及平差计算等方面也极为简单[8]。2007年,邹文河就C20全站仪直接测定控制点三维坐标进行导线测量,不需要分别测边、测角及内业计算就可自动测定三维坐标并自动平差[5]。随着全站仪在工程测量中应用的逐渐普及,采用导线作为测量的平面控制越来越广泛,导线一般多布设成单一导线。王海明针对采用全站仪观测导线的近似平差和严密平差方法进行探讨[7]

总结

无论是在国外还是国内的研究成果,都大大的促进了全站仪的发展,为全站仪的推广与全站仪到导线测量方面的应用做出了巨大的贡献。大大的提高了作业效率,减少了劳动成本,推动了测绘事业的发展。已经有了许多专家、学者在全站仪的导线测量方面做了许多的研究,本文并不是为了改良与创新全站仪的导线测量,仅仅只是熟练掌握全站仪导线测量的方法与其结果的计算。

文献综述

[1]郭宗河,郑进凤,何克强.全站仪导线测量若干问题的探讨[J].自然科学,2010
[2]黄艳立,高怡.全站仪导线测量数字化研究[J].测绘学,2009
[3]聂让.全站仪导线测量平差研究[J].公路与输工程,1998
[4]何玉兰.全站仪导线测量工程流程及若干问题的探讨[J].建筑与发展,2002 
[5]邹文河.全站仪坐标测量在导线测量中的应用[J].水电能源科学,2007
[6]焦建新,沈荣林,闫玮.全站仪测量导线中的错误分析和处理[J].测绘学,2007
[7]王海明.全站仪坐标导线测量的平差方法[J].交通世界,2009
[8]李全明.全站仪坐标导线测量和近似平差计算方法探究[J],山西建筑,2001
[9]刘俊杰,何永强,葛永利.全站仪坐标导线的测量精度及简易平差[J].矿业快报,2002
[10]邱建壮,赵燕,李宗才.全站仪观测导线测量平差方法的研究[J].山东农业大学学报,2003 
[11]潘庆林.全站仪实测坐标的单一导线测量数据处理方法的研究[J].工程勘察,2005 
[12]李明峰.用全站仪进行导线测量的方法探究[J].大科技,2014 
[13]武小飞.全站仪导线测量的基本概念及应用[J].金田,2012
[14]王汉存.全站仪导线测量平差方法浅析[J].中国煤炭地质,2009
[15]冯晓,王熔于1997年发表的联机全站仪3-D导线测量系统[J].中文科技期刊,1997

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1主要研究的问题

随着全站仪在测量工程中的广泛应用,全站仪越来越频繁地用来进行导线测量,尤其是在数字化测图过程中常常采用同步测量法(在测量图根坐标导线的同时进行碎步测量)。在外业测量的时候,由于客观条件的制约与影响,导致最后的测量坐标存在误差,而本文主要就是研究全站仪导线测量的布设方法与精度以及对观测数据进行平差处理及其结果的合理性。

2.2 拟采用的研究手段

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