一种闭合导线的改进计算方法技术

一种闭合导线的改进计算方法，解决了现有的闭合导线测量时无法采用编程计算器完成进行X、Y方向坐标增量推算、坐标改正数计算、总坐标增量、Fx、Fy、Fs等内业数据的计算，本发明专利技术的计算方法包括：(1)外业测量数据获取：利用全站仪，分别在闭合导线的各个导线点处架设全站仪，依次测量闭合导线边之间的左角β左，以及测量除已知边外的各个边的边长；(2)采用编程计算器进行内业导线计算；(3)将计算得到的结果直接填写到内业表中。本发明专利技术不仅能够计算角度闭合差秒值、进行角度闭合差分配、K值计算，还能进行X、Y方向坐标增量推算、坐标改正数计算、总坐标增量、Fx、Fy、Fs的计算，并且操作简单、便携，为测绘的生产、企业等部门的测量工作提供便捷服务。

An improved calculation method for closed traverse

An improved method for calculating closed traverse solves the problem that the existing closed traverse measurement can not be completed by using a programmable calculator to calculate the increment of X and Y direction coordinates, the calculation of coordinate correction number, the increment of total coordinates, Fx, Fy, Fs and other internal data. The total station is used to measure the left angle beta left between the edges of the closed traverse and the side lengths of each side except the known edge by erecting the total station at each point of the closed traverse. The invention can not only calculate the second value of angle closure difference, angle closure difference distribution, K value calculation, but also calculate the increment of X and Y direction coordinates, coordinate correction number, total coordinate increment, Fx, Fy and Fs, and is easy to operate and portable, providing convenient measurement work for the production of Surveying and mapping, enterprises and other departments. Service.

【技术实现步骤摘要】
一种闭合导线的改进计算方法
本专利技术涉及一种测量计算方法，特别涉及一种闭合导线计算方法。
技术介绍
闭合导线是导线测量的一种，根据测量夹角和边长，推算出平面坐标的测量称为导线测量，常用的导线测量还包括附和导线和支导线。闭合导线就是已知一条边，测量若干个边长和夹角后又闭合到已知边的导线测量方法。通过计算平差后，可计算得到经过的未知点的平面坐标。闭合导线测量是建立平面控制网的一种布设形式，适用于面积较宽阔的独立地区。应用于建筑测量、园林测量、工程施工等许多领域。闭合导线测量分为外业测量和内业平差计算两个主要步骤，外业测量多采用全站仪边角法进行测量，内业平差计算可以通过手工计算或利用计算机进行计算。但是内业平差计算的这两种方法都有其局限性，手工计算速度慢，容易出错，采用计算机在外业测量中不方便携带，工作效率低。目前，有研究者利用计算器尝试解决闭合导线误差分配问题，但是现有采用计算器的计算方法对闭合导线的计算仅限于对闭合导线的坐标推算。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种简单、准确率高的闭合导线计算方法。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种闭合导线的改进计算方法，其特征是，包括以下步骤：(1)外业测量数据获取：利用全站仪，分别在闭合导线的各个导线点处架设全站仪，依次测量闭合导线边之间的左角，以及测量除已知边外的各个边的边长；(2)采用编程计算器进行内业导线计算：内业计算相关公式如下：上述公式中：i表示第i条导线边；αi——第i条边当前的坐标方位角；α后——当前边后面的坐标方位角(以导线测量的方向为前进方向)(每个αi对应一个α后)；β左——导线前进方向左侧的相邻导线边所夹的水平角；fβ——角度闭合差；fα——方位角闭合差；α测——测量得到的坐标方位角；α理——理论的坐标方位角；ΔXi——第i条边X方向坐标增量；ΔYi——第i条边Y方向坐标增量；Di——第i条边的导线水平边长；∑Di——边长总长；K——导线全长相对闭合差；Fx——X方向坐标增量闭合差；Fy——Y方向坐标增量闭合差；Fs——总闭合差；Vxi——第i条边X方向坐标增量改正数；Vyi——第i条边Y方向坐标增量改正数；XA——已知点A的X坐标；YA——已知点A的Y坐标；XB——已知点B的X坐标；YB——已知点B的Y坐标。①定义变量A、B、C、D，依次输入2个已知点A、B中(XA，YA)、(XB，YB)坐标数据，依次存储在变量A、B、C、D中；②定义变量R，并根据坐标方位角计算公式：Pol(C-A，D-B)，计算已知边坐标的方位角即理论的坐标方位角α理，存储在变量R中；③定义变量I用于控制循环次数，定义变量L用于存储各个循环计算出的当前的坐标方位角即αi，根据左角推算方位角计算公式αi＝α后+β左-180°，进行每个导线点的当前坐标方位角计算；其中最后一次循环得到的αi＝α测；定义统计串列ListX，依次输入所述步骤(1)测量的各个左角的观测数据，将各个左角的观测数据存储在ListX中，并推算L是否大于360°，如果大于360°就减去360°；定义统计串列ListFreq，将每次循环计算出来的L(当前坐标方位角αi)存储在统计串列ListFreq中；④定义变量U，根据角度闭合差计算公式fβ＝fα＝α测-α理，计算角度闭合差秒值，存储在变量U中；定义变量W，根据导线测量国家规范要求，确定角度闭合差限差，存储在变量W中；然后进行角度闭合差分配，如果角度闭合差超限，则程序提示角度闭合差超限，并退出程序，不超限则进入下一步骤；定义变量V，根据角度闭合差反符号平均分配原则，计算角度改正数，并存储在变量V中；定义额外变量数组DimZ，用于存储坐标增量；⑤定义变量M、统计串列ListY，依次输入除已知边AB外的各个边长观测数据，将边长观测数据存储在ListY中，进行边长累加，将导线总长存储在变量M中；⑥根据坐标增量计算公式ΔXi＝Di·cosαi，ΔYi＝Di·sinαi定义变量X、Y分别存储X方向导线边坐标增量ΔXi、Y方向导线边坐标增量ΔYi，定义变量K存储计算导线全长相对闭合差，根据导线全长相对闭合差计算公式计算导线全长相对闭合差，存储在变量K中，如果K值超限，提示导线全长相对闭合差超限，建议退出程序；⑦定义数组Z[]用于存储坐标增量累加和，定义变量S用于存储X方向总坐标增量，定义变量G用于存储Y方向总坐标增量；⑧定义变量Q，R分别用于存储X方向坐标增量改正数、Y方向坐标增量改正数，根据X、Y坐标增量改正数公式Vxi＝-Di·Fx/ΣDi,Vyi＝-Di·Fy/ΣDi；计算X方向坐标增量改正数Vxi，存储在变量Q中，计算Y方向坐标增量改正数Vyi，存储在变量R中；定义变量X用于存储改正后的X方向导线边坐标增量，根据计算公式ΔXvi＝ΔXi+Vxi，计算改正后的X方向导线边坐标增量，存储在变量X中；定义变量Y用于存储改正后的Y方向导线边坐标增量，并根据公式ΔYvi＝ΔYi+Vyi计算改正后的Y方向导线边坐标增量，存储在变量Y中；⑨根据坐标增量闭合差计算公式Fx＝ΣΔXi-(XA-XB)，Fy＝ΣΔYi-(YA-YB)分别计算X方向坐标增量闭合差Fx，存储在变量U中；Y方向坐标增量闭合差Fy，存储在变量V中；⑩根据总闭合差Fs公式计算总的坐标增量闭合差Fs，显示Fs值。上述各程序变量说明：(3)将计算得到的结果直接填写到内业表中。进一步地，所述步骤(2)采用的编程计算器为卡西欧5800计算器。本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：本专利技术不仅能够计算角度闭合差秒值、进行角度闭合差分配、K值计算，还能进行X、Y方向坐标增量推算、坐标改正数计算、总坐标增量、Fx、Fy、Fs的自动计算，并且操作简单、便携，为测绘的生产、企业等部门的测量工作提供便捷服务。附图说明图1是本专利技术实施例1中的闭合导线的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1参照图1，本实施例的闭合导线为4条导线的闭合导线，导线等级为一级。逆时针方向测量，导线点分别为B、P1、P2、A，即测站顺序依次为B-P1-P2-A。其中A、B两点为已知点，P1、P2两点为未知点。一种闭合导线的改进计算方法，包括以下步骤：(1)外业测量数据获取：利用全站仪，分别在闭合导线的导线点(B、P1、P2、A)处架设全站仪，依次测量闭合导线边之间的左角，“左角”即导线测量时位于导线前进方向左侧的相邻导线边所夹的水平角(参照图1左角(β左)依次为：β1，β2，β3，β4)。以及测量除已知边(A-B)外的各个边的边长：B-P1、P1-P2、P2-A(其中，左角单位为度分秒；边长单位均为米)；(2)采用卡西欧5800计算器进行内业导线计算；①定义变量A、B、C、D，用卡西欧5800计算器依次输入2个已知点A、B中(XA，YA)、(XB，YB)坐标数据，并依次存储在变量A、B、C、D中；②定义变量R，并根据坐标方位角计算公式：Pol(C-A，D-B)，计算已知边坐标的方位角即理论的坐标方位角α理，存储在变量R中；③定义变量I用于控制循环次数；定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闭合导线的改进计算方法，其特征是，包括以下步骤：(1)外业测量数据获取：利用全站仪，分别在闭合导线的各个导线点处架设全站仪，依次测量闭合导线边之间的左角β左，以及测量除已知边外的各个边的边长；(2)采用编程计算器进行内业导线计算：①定义变量A、B、C、D，依次输入2个已知点A、B中(XA，YA)、(XB，YB)坐标数据，依次存储在变量A、B、C、D中；②定义变量R，并根据坐标方位角计算公式：Pol(C‑A，D‑B)，计算已知边坐标的方位角即理论的坐标方位角α理，存储在变量R中；③定义变量I用于控制循环次数，定义变量L用于存储各个循环计算出的当前的坐标方位角即αi，根据左角推算方位角计算公式αi＝α后+β左‑180°，进行每个导线点的当前坐标方位角计算；其中最后一次循环得到的αi＝α测；定义统计串列List X，依次输入所述步骤(1)测量的各个左角的观测数据，将各个左角的观测数据存储在List X中，并推算L是否大于360°，如果大于360°就减去360°；定义统计串列List Freq，将每次循环计算出来的L(当前坐标方位角αi)存储在统计串列List Freq中；④定义变量U，根据角度闭合差计算公式fβ＝fα＝α测‑α理，计算角度闭合差秒值，存储在变量U中；定义变量W，根据导线测量国家规范要求，确定角度闭合差限差，存储在变量W中；然后进行角度闭合差分配，如果角度闭合差超限，则程序提示角度闭合差超限，并退出程序，不超限则进入下一步骤；定义变量V，根据角度闭合差反符号平均分配原则，计算角度改正数，并存储在变量V中；定义额外变量数组Dim Z，用于存储坐标增量；⑤定义变量M、统计串列List Y，依次输入除已知边AB外的各个边长观测数据，将边长观测数据存储在List Y中，进行边长累加，将导线总长存储在变量M中；⑥根据坐标增量计算公式ΔXi＝Di·cosαi，ΔYi＝Di·sinαi定义变量X、Y分别存储X方向导线边坐标增量ΔXi、Y方向导线边坐标增量ΔYi，定义变量K存储计算导线全长相对闭合差，根据导线全长相对闭合差计算公式...

【技术特征摘要】
1.一种闭合导线的改进计算方法，其特征是，包括以下步骤：(1)外业测量数据获取：利用全站仪，分别在闭合导线的各个导线点处架设全站仪，依次测量闭合导线边之间的左角β左，以及测量除已知边外的各个边的边长；(2)采用编程计算器进行内业导线计算：①定义变量A、B、C、D，依次输入2个已知点A、B中(XA，YA)、(XB，YB)坐标数据，依次存储在变量A、B、C、D中；②定义变量R，并根据坐标方位角计算公式：Pol(C-A，D-B)，计算已知边坐标的方位角即理论的坐标方位角α理，存储在变量R中；③定义变量I用于控制循环次数，定义变量L用于存储各个循环计算出的当前的坐标方位角即αi，根据左角推算方位角计算公式αi＝α后+β左-180°，进行每个导线点的当前坐标方位角计算；其中最后一次循环得到的αi＝α测；定义统计串列ListX，依次输入所述步骤(1)测量的各个左角的观测数据，将各个左角的观测数据存储在ListX中，并推算L是否大于360°，如果大于360°就减去360°；定义统计串列ListFreq，将每次循环计算出来的L(当前坐标方位角αi)存储在统计串列ListFreq中；④定义变量U，根据角度闭合差计算公式fβ＝fα＝α测-α理，计算角度闭合差秒值，存储在变量U中；定义变量W，根据导线测量国家规范要求，确定角度闭合差限差，存储在变量W中；然后进行角度闭合差分配，如果角度闭合差超限，则程序提示角度闭合差超限，并退出程序，不超限则进入下一步骤；定义变量V，根据角度闭合差反符号平均分配原则，计算角度改正数，并存储在变量V中；定义额外变量数组DimZ，用于存储坐标增量；⑤定义变量M、统计串列ListY，依次输入除已知边AB外的各...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静，
申请(专利权)人：辽宁林业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21