导线测量平差实例
使用 PA2005 软件进行导线精密平差
使用PA2005 软件进行导线精密平差，具体步骤如下：1 录入数据：录入已知点I25 和I24 真实坐标，并设置为起始边，其余点属性设置为00：2 平差向导，设计计算方案：3 平差计算：4 闭合差计算：5 控制网平差报告：控制网平差报告计算软件：南方平差易2005网名：计算日期：2015-11-5观测人：王宁宁记录人：王冬计算者：熊猛猛检查者：测量单位：备注：平面控制网等级：城市二级，验前单位权中误差：1.41(s)已知坐标点个数：4未知坐标点个数：13未知边数：14最大点位误差[A5] = 0.0425 (m)最小点位误差[A11] = 0.0206 (m)平均点位误差= 0.0344 (m)最大点间误差= 0.0312(m)最大边长比例误差= 4626平面网验后单位权中误差= 4.21 (s)[边长统计]总边长：1900.251(m),平均边长：135.732(m),最小边长：90.917(m),最大边长：194.692(m)[闭合差统计报告]序号:<1>:附合导线路径：[ADJ2-ADJ1-A11-A10-A9-A8-A7-A6-I64-A5-A4-A3-A2-A1-I23-I24-I25]角度闭合差=-44.00(s),限差=±10.92(s)fx=0.006(m),fy=0.068(m),fd=0.068(m)总边长[s]=1900.251(m),全长相对闭合差k=1/27966,平均边长=135.732(m)[方向观测成果表][平面点位误差表]5.3.7 坐标转换参数计算已知点录入：计算结果：可由DX、DY、R 和DK 值算得四参数为：a=DK*COSR=0.999868617；b=DK*sinR=-0.016392281；c=DX=3788038.6761196m ；d=DY=512640.380192 5588m。
拓普康全站仪导线测量与平差示例
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6、在主菜单选择[测量]，点击[BS/FS测量]开始测量。
显示的对话框如下：
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7、确认后视点点号（b），在盘左状态下照准该后视点
按下面板上的[ENT]键观测并记录数据。
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其中限差设置部分，
Hz表示水平角限差：[盘左-(盘右-180)] VA表示垂直角限差：[盘左+盘右-360]
D表示距离限差：[盘左-盘右]
测量方法中“盘左-〉盘右”表示的观测顺序为： 盘左 BS -〉盘左 FS，盘右 FS-〉盘右 BS 注：以上限差应该根据所测导线的等级，按对应的规范 要求来设置。
按下[ENT]键测量，如果限差超限，会显示如下对话框：
点击[重测]，重新照准，再次按[ENT]进行测量；点击[采用]则保留 当前测量值。
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10、盘右观测后视点（b）
盘右观测完前视点后，TopSURV自动切换到后视点盘右观 测界面：
按[ENT] 观测并记录数据（如果超限也会有提示窗口出现）。
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5、点击[坐标平差]，显示坐标改正结果
点击[保存报表]，可以将此次平差的相关数据 保存到文件中。
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6、以下是一个闭合导线的示例（在TopSURV中仍称为 附合导线，并按附合导线进行平差处理）
导线平差计算-有公式的
pl
12665801 ,6284.59
1.128985619
21573364
5
pl
,
3241.495
5849.632 3241.496 D04 -317.116 -121.738
pl
88570519 ,5849.63
3.451335266
20700136
7
pl
,
3119.758
5532.516 3119.758 D07 -151.079 158.247
D*cosα D*sinα
287.4434
G004 190.4928
0.0000
190.4928 298.3402
381.247 182.309 -334.833
H11
64.4110
0.0000
64.4110
183.1512
435.664 -434.962 -24.725
D04 197.4449
0.0000
D06 118.2511
0.0000 118.2511
D06 118.2511
0.0000
118.2511
36.5735
571.483 456.649 343.606
H15
70.4659
G004
0.0000
70.4659
287.4434
∑ 1439.5958
-0.0002
2981.092 -162.968 509.339
2.066814052
51139453
2
pl
,
pl
4110.362 ,5939.32
1.235397374
6
G004
导线测量平差教程
计算方案的设置一、导线类型：1.闭、附合导线(图1)2.无定向导线(图2)3.支导线(图3)4.特殊导线及导线网、高程网（见数据输入一节)，该选项适用于所有的导线，但不计算闭合差。
而且该类型不需要填写未知点数目。
当点击表格最后一行时自动添加一行，计算时删除后面的空行。
5.坐标导线。
指使用全站仪直接观测坐标、高程的闭、附合导线。
6.单面单程水准测量记录计算。
指仅进行单面读数且仅进行往测而无返测的水准测量记录计算。
当数据中没有输入“中视”时可以用作五等、等外水准等的记录计算。
当输入了“中视”时可以用作中平测量等的记录计算。
说明：除“单面单程水准测量记录计算”仅用于低等级的水准测量记录计算外，其它类型选项都可以进行平面及高程的平差计算，输入了平面数据则进行平面的平差，输入了高程数据则进行高程的平差，同时输入则同时平差。
如果不需进行平面的平差，仅计算闭、附合高程路线，可以选择类型为“无定向导线”，或者选择类型为“闭附合导线”但表格中第一行及最后一行数据（均为定向点）不必输入，因为高程路线不需定向点。
二、概算1.对方向、边长进行投影改化及边长的高程归化，也可以只选择其中的一项改正。
2.应选择相应的坐标系统，以及Y坐标是否包含500KM。
选择了概算时，Y坐标不应包含带号。
三、等级与限差1.在选择好导线类型后，再选择平面及高程的等级，以便根据《工程测量规范》自动填写限差等设置。
如果填写的值不符合您所使用的规范，则再修改各项值的设置。
比如现行的《公路勘测规范》的三级导线比《工程测量规范》的三级导线要求要低一些。
2.导线测量平差4.2及以前版本没有设置限差，打开4.2及以前版本时请注意重新设置限差。
四、近似平差与严密平差的选择及近似平差的方位角、边长是否反算1.近似平差：程序先分配角度闭合差再分配坐标增量闭合差，即分别平差法。
2.严密平差：按最小二乘法原理平差。
3.《工程测量规范》规定：一级及以上平面控制网的计算，应采用严密平差法，二级及以下平面控制网，可根据需要采用严密或简化方法平差。
【精】无定向符合导线平差原理（学习资料）
1、平差原理和计算方法1.1 条件方程式组成图示的是一条无定向符合导线，其中P 0、P n+1为已知点，P1、P2···P n 为未知点。
设P 0、Pn+1点的已知坐标分别为x 0、y 0和x n+1、y n+1，P 0P n+1方向的已知坐标方位角为α0，P 0P n+1间已知边长为D0，导线中观测了几个转折角β1、β2···βn 和（n+1）条导线边D1、D2···D n+1·。
取全部观测量β1、β2···βn 和D1、D2···D n+1作为自变量，此外选取非观测量β1作为未知量，并设：δβββ+='00其中，'0β是0β的近似值，由导线边在P 0P 1方向上的投影长度总和P0A 与闭合边P 0P n+1的比值求得，即：1001'0c o s +-=n P P AP β 于是，可得改正数条件方程式为： []0=++⎥⎦⎤⎢⎣⎡W B V V B B x D D δβββ式中：⎥⎦⎤⎢⎣⎡------=++++++n n n n n n n n x x x x x x y y y y y y B 12111112111 ρβ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=++121121s i n s i n s i nc o s c o s c o s 1n n D B ααααααρ []121+=n TV V V V ββββ ，[]D n D D T D V V V V 21=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=++01101x x y y B n n x ρ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-+=∑∑++++11101110s i n c o s n n i in n i iy D y x D x W αα 设观测值的权阵为：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=+11100n D D nP P P P P ββ 其中：22ββμm P i =22DiDi mP μ=取βμm =，则：1=i P β，22DnDi m m P β=1.2法方程式组成及改正数计算根据改正数条件方程式和观测值的权阵可组成具有参数的条件平差的法方程式00=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡W K Nx δβ式中：⎥⎦⎤⎢⎣⎡=21K K K ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫⎝⎛+---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=++++++++++++++∑∑∑∑∑∑∑∑0)(1)(1)(1sin )(1cos sin ))((1)(1cos sin ))((1cos )(10110011112212111112101111121112212x x y y x x P x x P y y x x y y P y y x x P y y Nx n n n n n Di i i n n n Di i i n i i n n nn Di i i n i i n nn Di i i n ρρραρααρρααραρ解算法方程可得：W N B M T x 11---=δβ)(1W B N K x +-=-δβ式中：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=++-++ρρρρ)()()()(0!1010!10x x y y N x x y y M n n n n ⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=∑∑∑∑∑∑∑∑++++++++++n n Di i i n n n Di i i n i i n nn Di i i n i i n n n Di i i n P x x P y y x x P y y x x P y y N 11122121111121111121112212sin )(1cos sin ))((1cos sin ))((1cos )(1αρααρααραρ然后求得闭合边第一条导线边P0P1的夹角β0值。
全站仪坐标导线测量的平差方法
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。
应用全站仪观测导线，可以通过机内的微处理器，直接得到地面点的平面近似坐标，因此在成果处理时可以应用这些近似坐标直接按坐标平差（即间接平差）法进行平差。
本文主要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。
导线的近似坐标平差导线测量用于图根控制等低精度测量中，往往采用近似平差即可。
由于全站仪直接测定各导线点的近似坐标值，平差计算就不用像传统的导线近似平差计算那样，先进行角度闭合差计算和调整，然后推算方位角，再进行坐标增量闭合差的计算和调整，最后根据平差后的坐标增量计算导线点的坐标。
全站仪观测导线直接按坐标平差计算，将更为简便。
直接按坐标平差法计算步骤如下：假设有一条附合导线，由于存在观测误差，最后测得的一点（假设为C）坐标与该点已知坐标（xc，yc）不一致，其差值即为纵、横坐标增量闭合差，即（1）导线全长闭合差为f：（2）导线全长相对闭合差为：（3）此时若满足要求的精度，就可以直接根据坐标增量闭合差来计算各个导线点的坐标改正数，各导线点的坐标改正值计算公式为：（4）改正后各点坐标xi、yi为：（5）式中，∆x1、∆x2、∆x i、∆y1、∆y2、∆y i、分别为第一、第二和第i条边的近似坐标增量；x i’、y i’为各待定点坐标的观测值（即全站仪外业直接观测的导线点的坐标）。
采用坐标法进行导线近似平差，直接在已经测得导线点的坐标上进行改正，方法简单，易于掌握，避免了传统近似平差法的方位角的推算和改正，以及坐标增量的计算和改正，能大大提高工作效率，而且不易出错。
同时可以看出传统附和导线测量需要两条已知边，作为方位角的检核条件，而直接坐标法，只需要一条已知边和一个已知点即可，使导线的布网更加灵活。
导线的严密坐标平差采用全站仪观测导线的优势高等级平面控制测量对精度的要求较高，需要严密平差。
全站仪观测的导线采用严密坐标平差法较为适宜。
导线测量平差记录表
导线测量平差最近更新导线测量平差最近发布4.2版，主要增加或更新了以下功能：(如表格显示不正常，请刷新)一、表格输出。
表格输出到WORD，支持表格中的列向下错开半行(如方位角、边长)，所有表格输出到WORD后与软件中显示的样式一样。
如下表：导线严密平差计算表工程名称：附合及水准示例等级：城市二级计算者：杨运英校核者：日期：2003.08.28二、导线采用近似平差且方位角边长不进行反算时的表格样式。
原表格中显示的是坐标增量改正数，现增加了一个选项，可以选择显示改正后的坐标增量，以满足一些工程要求格式统一的要求。
导线平差计算表工程名称：附合及水准示例等级：城市二级计算者：杨运英校核者：日期：2003.08.28、坐标导线平差。
指使用全站仪直接观测坐标、高程的闭、附合导线，其中平面坐标完全差的分配方式可以选用“按边长”、“按坐标增量”、“坐标转换”等方式。
坐标导线平差计算表工程名级：城市二级：杨运英校核者：日期：200四、单面单程水准记录计算已知点较密时线路中间也可以穿过已知点。
当含有中视时可以用于中平测量等，表格形式如下：水准测量记录计算表测线：仪器：观测：天气：地点：记录：计算者：校核者：日期：不含有中视时可用于五等、等外水准等的记录、计算。
表格形式如下：水准测量记录计算表测线：仪器：观测：天气：地点：记录：计算：校核：日期：部测量知点设站，后视另一已知点，观测各碎部点，计算其坐标、高程，绘制图形并可输出到CAD。
方式可以选用“斜距+天顶距”、“平距+高差”或“视距+天顶距”。
距+高差”方式表格如下：碎部测量记录后视：B 测站高程：仪高：气：复核：距”(或“斜距+天顶距”)表格如下：碎部测量记录后视：B 测站高程：指标差：0" 天气：记录：日期：坐标转换于同椭球的不同坐标系间进行转换。
比如同椭球的国家坐标系与工程独立坐标系的转换。
坐标转换计算表工程名第页计算：复核：日期：支导线计算里指输入方位角与边长计算坐标的支导线，如需输入水平角、边长计算各点坐标，请使用“平差计算”模块中的支导线进行计算。
闭合导线平差计算步骤
闭合导线平差计算步骤：1、绘制计算草图。
在图上填写已知数据和观测数据。
2、角度闭合差的计算与调整（1）计算闭合差：（2）计算限差：（图根级）（3）若在限差内，则按平均分配原则，计算改正数：（4）计算改正后新的角值：3、按新的角值，推算各边坐标方位角。
4、按坐标正算公式，计算各边坐标增量。
5、坐标增量闭合差的计算与调整（1）计算坐标增量闭合差。
有：导线全长闭合差：导线全长相对闭合差:（2）分配坐标增量闭合差若 K<1/2000 （图根级），则将、以相反符号，按边长成正比分配到各坐标增量上去。
并计算改正后的坐标增量。
6、坐标计算根据起始点的已知坐标和经改正的新的坐标增量，来依次计算各导线点的坐标。
[ 例题 ] 如图所示闭合导线，试计算各导线点的坐标。
计算表格见下图：闭合水准路线内业计算的步骤：(1) 填写观测数据(2) 计算高差闭合差h f =∑h ，若h f ≤容h f时，说明符合精度要求，可以进行高差闭合差的调整；否则，将重新进行观测。
(3) 调整高差闭合差 各段高差改正数：i hi i hi L L f V n nf V ·· ∑-=∑-=或各段改正高差：ii i V h h +=改(4) 计算待定点的高程闭合差(ｆh )水准路线中各点间高差的代数和应等于两已知水准点间的高差。
若不等两者之差称为闭合差高差闭合差的计算.支水准路线闭合差的计算方法.附合水准路线闭合差的计算方法.闭合水准路线闭合差的计算方法高差闭合差容许值 （n 为测站数，适合山地）(L 为测段长度，以公里为单位，适合平地)水准测量中，消除闭合差的原则一般按距离或测站数成正比地改正各段的观测高差改正数每公里改正数各测段的改正数每一站改正数各测段的改正数计算的基本步骤高差闭合差的计算闭合差的调整高程的计算(见例题2)例题2高程误差配赋表首先：将检查无误的野外观测成果填入计算表，包括：各测段的距离和高差值h i已知数据第一步：高差闭合差的计算第二步：高差闭合差的调整各测段实测高差加改正数，得改正后的高差h i第三步：待定点高程的计算根据改正后的高差h i，由起始点Ⅲ18开始，逐点推算出各点的高程，列入表中最后算得的Ⅲ19点的高程应与已知的高程HⅢ19相等，否则说明闭合水准路线闭合水准路线的成果计算与附合水准路线基本相同，不同之处是检核条件与附合水准路线不同。
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导线测量平差实例
闭合导线：
名称表示原理
（导线长） D 实测边长总合
（角度总和）∑β 实测左角相加的总和
（角度闭合差）Fβ 实测左角相加的总和的秒位数
（坐标闭和差）Fx △x计算出的坐标增量之合
Fy △y计算出的坐标增量之合
（距离闭合差） F Fx平方加Fy平方开根号
（导线精度）K F/D(1÷F×D)
附合导线：
名称表示原理
（导线长） D 实测边长总合
（角度总和）∑β 实测左角相加的总和
（角度闭合差）Fβ 实测推算出的终点方位角减理论的终点方位角
（坐标闭和差）Fx △x总合减（终点x坐标减起始x坐标）
Fy △y总合减（终点y坐标减起始y坐标）
（距离闭合差） F Fx平方+Fy平方开根号
（导线精度）K F/D(1÷F×D)
坐标增量计算：
△x12=D12×cosa12
△y12=D12×sina12
D ：实测两点间的距离。
a ：实测两点间的方位角。
近似平差方法：①将角度闭合差除以测站数：Fβ÷N（N表示测站数）=∩（角度均值），然后将角度均值加到实测右角中。
②将Fx平方加Fy平方开根号，得出距离闭合差，用距离闭合差除以观测边长数得出距离均值，然后将距离均值加到每一条实测边长中。
③从起测点开始，再通过公式△x12=D12×cosa12 、△y12=D12×sina12求出坐标增量。
用上一测站的坐标加上坐标增量就得出平差后的坐标。