2023年平差综合实习任务指导书.pdf
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1、华北科技学院课程综合实习任务指导书2023 2023学年 第 二 学期系 别 土木工程系专 业 测绘工程课 程 误差理论与测量平差基础指导教师 赵亚红 班 级 测绘B09-1 /2/3实训时间 10.05.2 6-1 0.0 6.10 学生人数 1 0 2人实训地点 土木工程系机房 编制时间 2 0 2 3.01第一部分:平差易软件的操作与使用用平差易做控制网平差的过程第一步:控制网数据录入第二步:坐标推算第三步:坐标概算第四步:选择计算方案第五步:闭合差计算与检核第六步:平差计算第七步:平差报告的生成和输出作业流程图:控制网数口 I 平差报告的是1坐标概算控制网数据的录入控制网的数据录入分数
2、据文献读入和直接键入两种。凡符合PA 2 02 3文献格式(格式内容详见附录A)的数据均可直接读入。读入后PA2023自动推算坐标和绘制网图。PA2023为手工数据键入提供了一个电子表格,以“测站”为基本单元进行操作,键入过程中P A 2023将自动推算其近似坐标和绘制网图。如下图“电子表格输入1”所示:一 观 测 信,测 站 信 2观测数据”所示:A-2观测数据测站点:A格式:1水准 二j序号照准名观测边长高差00121474.444000-50.440000测 段2号点至3号点的观测数据输入如下图“23观测数据”所示:测站点:2 格式:|水准 T序号I骐 椎 名I就a边长 高差001 3
3、1424.717000 3.2520002-3观测数据测 段3号点至4号点的观测数据输入如下图“34观测数据”所示:测站点:3 格式:1水泳zl序 号 照准名观测边长 1高差0014 1749.322000-0.9080003 4观测数据测 段4号点至B点的观测数据输入如下图“4B观测数据”所示:测站点:4 格式:|水推 TJ序号 照准名 观测边长 I高差 I001 B 1950.412000 40.2180004一 B观测数据近似坐标推算根据已知条件(测站点信息和观测信息)推算出待测点的近似坐标,作为构成动态网图和导线平差作基础。用鼠标点击菜单“平差 推算坐标”即可进行坐标的推算。如下图“坐
4、标推算”所示:-11 x|三角石程技竣txt PA2002坐标推算推算坐标的结果如下:序号点名屋性X(m)Y(m)H(m)001B118345.87095216.60211106.062000002A117396.25205530.00901201.143000003C114817.60509341.48201365.623600004D114467.52438404.76241390.5685000052007966.64466889.65501271.4253360063006847.27527771.03491272.4294290074006760.01029518.17901266.
5、160086注意:每次打开一个已有数据文献时,PA20 2 3会自动推算各个待测点的近似坐标,并把近似坐标显示在测站信息区内。当数据输入或修改原始数据时则需要用此功能重新进行坐标推算。选择概算重要对观测数据进行一系列的改化,根据实际的需要来选择其概算的内容并进行坐标的概算。如下图“选择概算”所示:选择概算选择概算的项目有:归心改正、气象改正、方向改化、边长投影改正、边长高斯改化、边长加乘常数改正和Y含 5 0 0公里。需 要 参 入 概 算 时 就 在 项 目 前 打 即 可。计算方案的选择选择控制网的等级、参数和平差方法。注意:对于同时包含了平面数据和高程数据的控制网,如三角网和三角高程网并
6、存的控制网,一般解决过程应为:先进行平面网解决,然后在高程网解决时P A2 0 2 3 会使用已经较为准确的平面数据,如距离等,来解决高程数据。对精度规定很高的平面高程混合网,您也可以在平面和高程解决间多次切换,迭代出精确的结果。用鼠标点击菜单“平差 平差方案”即可进行参数的设立。如下图“参数设立”所示:参数设立一方面选择平面控制网的等级:PA 2 0 2 3 提供的平面控制网等级有:国家二等、三等、四等,城市一级、二级,图根及自定义。此等级与它的验前单位权中误差是一一相应的。如平面控制网等级为城市二级时它的验前单位权中误差为8”,当选择自定义时验前单位权中误差可任意输入。边长定权方式:涉及测
7、距仪、等精度观测和自定义。根据实际情况选择定权方式。测距仪定权:通过测距仪的固定误差和比例误差计算出边长的权。“测距仪固定误差”和“测距仪比例误差”是测距仪的检测常数,它根据测距仪的实际检测数值(单位为毫米)来输入的(此值不能为零或空)。等精度观测:各条边的观测精度相同,权也相同。自定义:自定义边长中误差。此中误差为整个网的边长中误差,它可以通过每条边的中误差来计算。平差方法有单次平差和迭代平差两种。单次平差:进行一次普通平差,不进行粗差分析。迭代平差:不修改权而仅由新坐标修正误差方程。高程平差:涉及一般水准测量平差和三角高程测量平差。当选择水准测量时其定权方式有两种按距离定权和按测站数定权。
8、按距离定权:按照测段的距离来定权。按测站定权:按照测段内的测站数(即设站数)来定权,在观测信息区的“观测边长”框中输入测站数。注意:软件中观测边长和测站数不能同时存在。单向观测:每一条边只测一次。一般只有直觇没有反觇。对向观测:每一条边都要往返测。既有直觇又有反觇。(单向观测和对象观测只在高程平差时有效)闭合差计算限差倍数:闭合导线的闭合差允许超过限差(M,?)的最大倍数。水准高差闭合差限差:规范允许的最大水准高差闭合差。其计算公式:n X JZ,其 中n为可变的系数,L为闭合路线总长,以公里为单位。假 如 在“水准高差闭合差限差”前打 可 输 入 一 个 高 程 固 定 值 作 为 水 准
9、高 差 闭 合 差。三角高程闭合差限差:规范允许的最大三角高程闭合差。其计算公式:nX而再,其中n为可变的系数,N为测段长,以公里为单位,(N2)为测段距离平方和。闭合差计算与检核根据观测值和“计算方案”中的设定参数来计算控制网的闭合差和限差,从而来检查控制网的角度闭合差或高差闭合差是否超限,同时检查分析观测粗差或误差。点 击“平差 闭合差计算”,如 下 图“闭合差计算”所示:闭合差计算左边的闭合差计算结果与右边的控制网图是动态相连的(右图中用红色表达闭合导线或中点多边形),它将数和图有机的结合在一起,使计算更加直观、检测更加方便。“闭合差”:表达该导线或导线网的观测角度闭合差。“权 倒 数
10、:即是导线测角的个数。“限差”:其值为权倒数开方义限差倍数X单位权中误差(平面网为测角中误差)。对导线网,闭合差信息区涉及f x,、fy、f d、K、最大边长,平均边长以及角度闭合差等信息。若为无定向导线则无fx,、fy、fd,、K等项。闭合导线中若边长或角度输入不全也没有fx、fy、fd,、K等项。在闭合差计算过程中“序号”前 面“!”表达该导线或网的闭合差超限,表达该导线或网的闭合差合格。“X”则表达该导线没有闭合差。此实例数据的角度闭合差和高差闭合差都合格。在平差易的闭合差计算中提供了粗差检测报告。具体操作:第一步:打开数据文献并计算该导线或导线网的闭合差。第二步:点击某条闭合差的计算记
11、录,显示出该闭合差的具体信息。(该粗差检测只针对导线或导线网而言,并且必须有该闭合差的具体信息。)第三步:在闭合差信息区内点击鼠标的右键,即可显示“平面查错”和“闭合差信息”两个选项。第四步:点击“平面查错”项即可显示“平面角度、边长查错信息”。角检系数:指闭合导线或附合导线在往返推算时点位的偏移量。偏移量越小该点的粗差越大,偏移量越大该点的粗差越小。边检系数:指闭合导线或附合导线的全长闭合差的坐标方位角与各条导线方位角的差值。差值越小该点的粗差越大,差值越大该点的粗差越小。注意:A、在角度闭合差没有超限时才进行边长检查。B、当只存在一个角度或一条边长粗差时才干进行平面查错,当存在两个或两个以
12、上的粗差时它的检测结果就不十分准确。C、如各检测系数相同或相差不大时闭合导线或附合导线就没有粗差。平差计算用鼠标点击菜单“平差 平差计算”即可进行控制网的平差计算。如下图“平差计算”所示:平差计算平面网可按“方向”或“角度”进行平差,它根据验前单位权中误差(单位:度.分秒)和测距的固定误差(单位:米)及 比 例 误 差(单位:百万分之一 PPM)来计算。平差报告的生成与输出1、精度登记表点 击 菜 单“成果 精度记录”即可进行该数据的精度分析,如下图“精度记录菜单”所示:成果(B)窗口(如 工 具(I)精度统计网形分析输出闭合差统计表输出CA55坐标文件输出到WORD精度记录菜单精度记录结果如
13、下图“精度记录”所示:精度记录精度记录重要记录在某一误差分派的范围内点的个数。在此直方图登记表中可以看出在误 差2-3CM区分派的点最多为11个点,在O-1CM区分派的点有3个。线形图登记表中有误差点的线性变化。如 下 图”精度记录图”所示:精度记录图2、网形分析点 击 菜 单“成 果 网 形 分 析”即可进行网形分析。如 下 图“网图信息分析”所示:网图信息分析对网图的信息进行分析:最弱信息:最弱点(离已知点最远的点),最 弱 边(离起算数据最远的边)。边长信息:总边长,平均边长,最短边长,最大边长。角度信息:最小角度,最大角度。(测量的最小或最大夹角)3、平差报告平差报告涉及控制网属性、控
14、制网概况、闭合差登记表、方向观测成果表、距离观测成果表、高差观测成果表、平面点位误差表、点间误差表、控制点成果表等。也可根据自己的需要选择显示或打印其中某一项,成果表打印时其页面也可自由设立。它不仅能在PA2 0 2 3 中浏览和打印还可输入到Word中进行保存和管理。输出平差报告之前可进行报告属性的设立:用鼠标点击菜单”窗口、报告属性”,如下图“报告属性菜单”所示:窗 口 侬 工 具(D平差报告3 网图显示报告属性(0网图性(D工具栏(Dv状态栏(分分隔报告属性菜单设立内容有:成果输出:记录页、观测值、精度表、坐标表、闭合差等,需要打印某种成果表时就在相 应 的 成 果 表 前 打 即 可。
15、如下图“平差报告属性”所示:平差报告属性输出精度:可根据需要设立平差报告中坐标、距离、高程和角度的小数位数。打印页面设立:打印的长和宽的设立。第二部分:清华山维平差软件的操作与使用1算例数据说明该网由1 个已知点,1 个已知方向,及 1 6 个待定点组成,有 5 0 个方向值,2 5条边(如 图 l l-l)o是一个很具有代表性的平面混合网算例已知数据:1 点坐标X:5 3 1 8 0 3.3 4 2Y:5 2 4 9 0 2.1 6 31 点到2点方向方位角:8 9.3 1 1 3 28 9 度 3 1 分 1 3.2 秒观测数据:观测照准点水平方向平距仪器高觇标高站(度.分 秒)(米)(米
16、)(米)128 9.311 3 2(已知)1585.371.5 12.5 260.0 0 0 0 01093.1 750755.004 8 11 4 3 0.339 031 7 5.0 9 345136 0.56 408222.27 5 30419.3 1 4 04226.432 0 41 43 0.354052 82.071851171.22 0 0210.000 0 01.5276 3.2050690 6.6 2 8033 17.31 3 532 0 23.1360310.0 000025 1.531354292.4 85 861 2 15.5 1 30143 25.22257431.29
17、90410.0 0 0001 29.0 1400325.6 0 6 0361.151 6 1530 8.26334123 0.9120560.0 0 0001424.4 6 7 0148.3 70831 794.384204 05.52 6 041 2 1.3946 4610.00000553.301017283.065 7 9120 3.2510710.000 0 0648.0 6 1 1 52277.51 2 23810.0000091 7 7.080602 8 0.5 9 9 09150.0 0 000160.628 0854.00 4 501 02 4 4.065202 7 4.5 4
18、 601 01 10.000 0 0182.675091 3 1.45 2 0 01 321 5.2 44802 7 2.69901 11 20.000001 4 3.81901 03 1 1.462801 240.0 0 0 001 19 0.25251 3100.0000014159.3 1 3 8034 0.54 3 01430.0 0 0 0 01 31 52.2 1 100151 60.0000 01 21.0 0009230.46 1 0 0161 70.000003 8 8.10 7015170.1030 01750.00000161 56.293702数据输入1、“控制点坐标高
19、程显示编辑区”输入启动TOPADJ,在“控制点坐标高程显示编辑区”输入已知点的点名、点的属性和点坐标(如图 11-2),I 贫 HASEf-EX42.OBS文件9 编辑小 查 询/计 算 网图 帮助Q0口|百国 区 旦I阿 望 厘 匣督X丫H|h 1531803.342524902.163(0.00020533226.604524203.7760.00030532493.833526074.49200.00040531289.233526236.93100.00050530664.652525176.28400.00060531330.011523916.77500.00070532504.5
20、45523655.4900.00080531682.095525303.56500.00090531614.485525575.89700.000100531502.623525826.62000.000110531328.606525882.19400.000图 11-2然后在“控制点坐标高程显示编辑区”顺次输入其它测站点名(图 1 1-3)。II照准点观测值误差I2EH1333.514700.00000|2d 01585.377000.000606c 00.008000.000007C 055.004810.000002C 089.311320.000003C 0175.093450.00
21、0008C 4222.275300.000004C 0226.432040.00000 I5282.071850.000008d 0419.314000.000003d 01360.564000.000004d01430.354000.000005d01171.220000.000007d 0-1430.339000.00000图 11-3说明:若其它测站点名没有被输入,在输入照准点时输入了该点名则该点名同样会自动写入“控制点坐标高程显示编辑区”。也就是说照准点用到的点名若数据库中没有,则会自动被写入,只是写入的点名是按写入的先后排列记录。输入操作与编辑方法可参考第三章3.2节“主编辑区操作”
22、部分。观测窗口管理若当前观测值输入格式为 标准 方式,则各字段含义如下:。照准点名:。格 式 及 新 点 解 决 同 测 站 名.观 测 值 的 测 站 名 即 为 当 前“测 站 名,输入当前测站 观 测 元 素(如:仪器高,归心元素等)时,。A一属性,表达输入值为:0 0类观测值 1-固定值。4 4类观测值(用于不等精度平差)a 辅助观测值(用于控制网设计)。C-分类,可表达约20种观测量:照准点名就是测站名2-假定值 3规定反算的值m-指定观测值中误差7-无效值 c归零方向值a方位角值d一平距s 斜距0 Z-天顶距b-竖直角3 h-直接高差i 仪器高v照准高n 水准路线站数I 水准路线长
23、度(米)。一 角值#一评估指定点间精度$一间接高差(N A SE可根据三角高程测量自动求出)1-测站偏心距*2-测站偏心角*3 3 一目的偏心距*4目的偏心角夫。注:*用于方向和距离的归心改正观测值:角度:度.分 秒(d d d.m m s s s),在整个N A S E系统中均为此格式例:1 5 6 3 4,2 2.6 输入形式为 1 5 6.3 4 2 2 6长度(边长,高差,水准路线长度等):均 以“米“为单位2、“测站观测值显示编辑区”输入在“测 区(测站观测值显示编辑区)”第一个记录依次输入,在格式下拉选照准点水平方向平 距(米)天顶距照准高289.31 1 3215 85.372.
24、5 2如 图1 1 -5照准点I水平方向 平距 天顶距 照准高2 89.31132 1585.3700-999.00000 2.520图H-53、测区数据属性设立在照准点是2点的输入数据中,由于水平方向89.3113 2是控制网中的已知方位角,应设立其属性为“固定值”,其属性设立的具体操作是:在 图1 1-4的站区对话框中将其格式设为标准,这时测区的数据显示变为图116显示表,将8 9.3 1 1 3 2的A列属性设为1,观测值的属性说明具体可参考第四章第一节有关部分说明。图 11-6观测值误差IIBDI89,311320.00000 II2|d|0|1585.370000.00000|4、将
25、 图1 1-4中 的“格式”栏重设回HDZ格式,使测站观测值显示编辑区重新回到图1 1-5表格格式状态继续输入照准点是6、7、3、8、4、5的观测数据(如 图11-7)。图 11-7测 站1i=1-510 格式 HD2 二|2.5201 照准点1水 斗F方向天顶距289.311321585.3770-999.0000060.000001093.1750-999.00000999.000|755.004811430.3390-999.00000999.0003175.093451360.5640-999.00000999.0008222.27530419.3140-999.00000999.00
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