1、1工程测量教学中导线测量的设计【摘要】导线测量是平面控制测量中最常用的方法之一。常用以建立小区域平面控制网，在教学中应以实际案例作为引导，讲明导线测量在实际工程案例中的应用，阐明导线测量工作步骤，对导线测量的外业工作以身示范，以实际操作提高学生对知识的理解，教师不能一味在讲台上讲的津津有味，学生在爬在课桌上昏昏欲睡，应该引导学生边讲边练，以取得更好的教学效果。 【关键词】工程测量 导线测量 设计 一、 导线测量的目的 导线测量常以建立小区域平面控制网，依次测定各导线边的边长和转折角，根据起算数据，推算各边的坐标方位角，从而求得各导线点的坐标。导线测量只需要相邻两导线点互相通视即可。特别是在地物
2、分布较为复杂的建筑区，视线障碍较多的隐蔽地区和带状地区，尤为适用。若用经纬仪测量导线转折角，用钢尺测量导线边长，这就是我们经常用到的经纬仪导线测量。若用测距仪或全站仪测量导线边长，这就是电磁波测距导线，在光电测距和电子计算技术被广泛应用的今天，以导线测量方法来建立的平面控制网得以迅速推广。 二、阐明导线测量工作步骤 大的步骤是三个：是资料收集。首先收集测区内原有资料：原有地形图、导线点、水准点的数据。二是外业工作。外业工作包括选点、2测角、测边、联测。要重点讲对导线点选择的要求，不是哪个地方都可以作导线点的。导线点选择好后应埋设标志木桩、水泥桩、或用红色油漆作标记，画草图作“点之记” 。之后是
3、测转折角水平角及导线边长，与已知点联测或独立测区测起始边磁方位角。三是内业工作。就是将外业所测得的数据带回室内进行平差计算，最后求出各导线点的坐标。 三、强调外业工作的方法，以实际操作提高学生对知识的理解 外业工作是在室外进行测量工作。导线测量外业工作的内容主要是选点、测角、测边。选点的重要性前面已经提到。测角应该使用测回法测量，应注意到如果使用 J2 经纬仪的话只需要测一个测回就行了。特别注意对中、整平及日标偏心误差的控制。测边尽量使用 激光测距仪或全站仪测，且要求相对误差应小于 1/3000。此部分内容在课堂教学上讲完后应安排一次室外课，把在教室所讲的内容练习一遍，要存实际操作中切实掌握方
4、法。 四、内业计算步骤讲透彻，边讲边练达到理解并灵活运用知识的目的 相对其它几个步骤来说，内业计算更为繁琐、难度更大。内业计算要用到方位角推算公式、 坐标计算公式，要计算角度闭合差及位移改正数，还要计算坐标增量闭合差及导线全长闭合差、导线全长相对误差，坐标增量的改正数，最后才算出坐标。在教学中，内业计算的目的要首先给学生讲明：就是根据前面外业工作的测量数据 水平角、边长及起算数据，通过平差计算得出各导线点的坐标。要强调最终是要得出导3线点坐标。然后讲明分四个步骤： 1、角度闭合差及改正数，改正后水平角值的计算。可以以闭合导线为例进行讲解，并要求学生跟随老师一起做。角度闭合差等于观测水平角值之和
5、减去理论值，容许误差为 （n 为转折角的个数） ，改正数是角度闭合差反号后平均分配到每个角。这里可以给学生提个问题：是每个角平均分配呢还是按角度的大小比例分配。然后给学生讲明为什么是平均分配到每个角。即测角误差的大小与角度的大小没有关系。必须提到因为“四舍六入五凑偶”规则，出现角度闭合差的改正数之和在大小上不等于角度闭合差（往往差几秒）的情况，该如何处理。可根据角度大小调整1 秒。 2、坐标方位角的推算。坐标方位推算公式要注意提醒学生左角、右角的区分，要找到起算数据。此处要进行校核计算，即起始边方位角应为起算数据，是已知的，经检查，推算出来的起始边方位角与已知的起始边方位角相等，则说明计算无误
6、。 3、坐标增量计算、坐标增量闭合差计算、导线全长闭合差、导线全长相对误差，坐标增量的改正数、改正后坐标增量的计算。坐标增量计算直接套用公式，注意保留的小数位数一致。一般是两位小数，也有三位的。坐标增量闭合差的改正数是以坐标增量闭合差反号后按边长成比例分配的，这里一样可以向学生提出问题，各边平均分还是按边长比例分？坐标增量闭合差的改正数计算完也应有个校核，即改正数之和在数值上应等于坐标增量闭合差。还是因 为“四舍六入五凑偶”规则，它们不相等，要差几厘米（或毫米） 。4处理方法就是根据边长确定，改边长大的。 4、计算各导线点坐标。起始点导线点的坐标作为起算数据是已知的，根据起始点坐标及其与第二导
7、线点间的改正后坐标增量，计算第二导线点的坐标，以此类推，最后又推算出起始点坐标，推算出的起始点坐标应和已知坐标完全一致。附合导线与闭合导线的计算步骤都是一致的，但角度闭合差和坐标增量闭合差的计算不一样。由于两者布置形式不同，从而使角度闭合差和坐标增量闭合差的计算方法也有所不同。 五、结合相应的软件可以进行验算及绘制 CAD 图 1、观测记录。有导线观测记录、水平角观测记录及水准观测记录。实现内外业的一体化。 2、概算。自动完成北京 54、国家 80、WGS-84 坐标系下的方向改化及边长的高程归化与投影改化。 3、平差计算。适用于以下导线形式的平差计算： （1）闭、附合导线的平面及高程平差。平
8、面计算可以选用近似或严密平差。 （2）无定向导线的平面及高程平差。平面计算可以选用近似或严密平差。 （3）支导线的的平面及高程计算。 （4）特殊导线或网的平面及高程平差。包括无定向闭合环、单边附合、中间含有已知点、加测坚强方向等各种形式的导线，以及按角度平差的导线网、所有的高程网。 （5）坐标导线平差。指使用全站仪直接观测坐标、高程的闭、附合5导线。 （6）单面单程水准测量记录计算。适用于五等、等外及中平测量等记录计算。 4、计算成果。软件提供完整详细的成果，默认提供的表格有：平面平差计算表、高程平差计算表、控制点成果表、平差成果表、精度评定表（包括各点位误差、相邻点间误差、误差椭圆参数、所有
9、方位角误差、边长误差、边长相对误差等） 、平面查错表等。除了提供默认的成果表格形式外，还支持用户自定义表格样式，适应不同的需要。 本软件提供的图形有：平面查错图形、导线图、展点图。 5.成果的打印与输出。软件本身直接支持显示、打印，表格还可输出到 WORD 和文本文件，图形可输出到 AutoCad 及其它成图系统。 输出到 WORD 的表格支持向下错开半行的格式。 6.常用工具。高斯投影正反算、坐标换带、方向与边长改化、平面坐标正反算、极坐标放样、 坐标转换、夹角与转角、三角高程测量、面积计算，交会包括：前方交会、侧方交会、方位交会、边长交会、后方交会、边角后方交会等。支持保存、打印、输出到
10、WORD。 7.碎部测量。计算碎部点坐标、高程，并绘制图形，图形可以输出到 CAD。 六、结语 工程测量课程作为建筑工程类各专业的专业基础课程，其作用非常重要。导线测量作为其中的重点同时又是难点，在教学中应充分调动学生积极性，通过讲练结合、边讲边练的教学方法，并注意到其中的6细节，是能够收到较好的教学效果的。在教学中，我们要深入地研究、认真地实践，根据课程教学目标、课程特点，着眼学生职业能力的培养，设计该课程的最优化教学方案和方法，以取得更好的教学效果。 参考文献： 1邱锡寅.建筑工程测量.西南交通大学出版社.2010 年 8 月第 1 版 2金荣耀.建筑施工测量.清华大学出版社.2008 年 8 月第 1 版 3杨晓平.建筑工程测量实训手册.武汉：华中科技大学出版社.2006.
