角度前方交会法的概述

2023-03-16

大家好,给大家分享一下角度前方交会法是利用两点之间的坐标差值,很多人还不知道这一点。下面详细解释一下。现在让我们来看看!

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谁能解释一下在测绘中的后方交会和前方交会的定义和原理

已知A、B两点的坐标,为了计算未知点P的坐标,只要观测∠A和∠B即可。这种测定未知点P的平面坐标的方法称为前方交会。

后方交会是指仅在待定点上设站,向三个已知控制点观测两个水平夹角a、b,从而计算待定点的坐标,称为后方交会。

原理为利用后方交会计算外方位元素,利用前方交会解算待定地面点坐标。

扩展资料

交会点测量常用的方式有测角的前方交会,侧方交会、后方交会和两点法交会。

1、前方交会方法简便,精度可靠;当待定点的个数多于设站已知点时,能有效地节省工作量,故被广泛应用。

2、侧方交会应用亦较多。后方交会只在待定点上设站,当待定点个数不多时可节省工作量,但若待定点与已知点位于或接近于同一圆周(称为危险圆)上时,将失去求解条件或者点位误差增大至超过允许限度,所以一般只在图形条件良好时使用。

3、两点法交会通常只在条件困难的个别情况下使用。上述几种交会方法的基本特点。

4、用测边代替测角,同样可以进行前方交会、侧方交会、后方交会和两点法交会,称为边交会 。

参考资料来源:百度百科--前方交会。

参考资料来源:百度百科--后方交会。

参考资料来源:百度百科--交会点测量。

什么前方交会。。

"前方交会"是指北针的一种使用方法。

指北针除能指示方位外,并可测量方位角兼可在现地测定水平距离及斜角度;在地图上测量直距离及弯曲距离及绘图时可描绘方向线;并以「前方交会法」判定目的地在地图上的位置;以「后方交会法」判定本人在地图上的位置。用途非常广泛。

●指北针的类型:

指北针大致可分为透镜罗盘仪、表壳式指北针、透明底板型指北针。透明底板型指北针广为一般户外活动人士、远征队或探险家所爱用,东海山社无论登山、溯溪活动也皆使用透明底板型指北针,所以仅介绍此类指北针。

●透明底板型指北针的构造:

1. 放大透镜是为了便於地图之阅读。

2. 分度盘前方的底板上标示有一红色指向箭头,代表进行线方向及度数指示线。

3. 整个分度盘可自由旋转,以便调整校正。

4. 表盘底面有数条红色平行线及中央的平行箭头,会随分度盘旋转,是测定方向线。

5. 分划刻度由0° ~ 360° ,每小格代表2° 。

6. 指北针两端以红白两色分别表示北与南的指向。

利用光学经纬仪测量放线是怎么个原理?

经纬仪的应用很多

1、测量角度,包括水平角和竖直角。

2、在已知一点和一条直线的情况下,放出已知角度的另一条直线。

3、方便的时候也可以代替水准仪使用。

4、实际使用最所的是极坐标法和交汇法。

下面是几种基本方法,不过遗憾,贴不上图表,努力理解下吧。

放出一点的平面位置的方法很多,要根据控制网的形式及分布、放线的精度要求及施工现场的条件来选用。

4-1-4-1 直角坐标法

当建筑场地的施工控制网为方格网或轴线网形式时,采用直角坐标法放线最为方便。如图4-5所示,G1、G2、G3、G4为方格网点,现在要在地面上测出一点A。为此,沿G2-G3边量取G2A',使G2A'等于A与G2横坐标之差Δx,然后在A'设置经纬仪测设G2-G3边的垂线,在垂线上量取A'A,使A'A等于A与G2纵坐标之差Δy,则A点即为所求。

图4-5 直角坐标放线图

从上述可见,用直角坐标法测定一已知点的位置时,只须要按其坐标差数量取距离和测设直角,用加减法计算即可,工作方便,并便于检查,测量精度亦较高。

4-1-4-2 极坐标法

极坐标法适用于测设点靠近控制点,便于量距的地方。用极坐标法测定一点的平面位置时,系在一个控制点上进行,但该点必须与另一控制点通视。根据测定点与控制点的坐标,计算出它们之间的夹角(极角β)与距离(极距S),按β与S之值即可将给定的点位定出。如图4-6中,M、N为控制点,即已知M、N之坐标和MN边的坐标方位角αMN。现在要求根据控制点M测定尸点。首先进行内业计算,按坐标反算方法,求出M到P的坐标方位角αMP和距离S。计算公式如下:

β=αMN-αMP (4-20)

图4-6 极坐标放线图

在实地测定P点的步骤:将经纬仪安置于M点上,以MN为起始边,测设极角β,定出MP之方向,然后在MP上量取S,即得所求点P。

当不计控制点M的误差,用极坐标法测定P之点位中误差mP,可按下式进行计算:

(4-21)

式中 mβ——测设β角度的中误差;

S——控制点至测定点的距离;

ms——测定距离S的中误差。

【例4】在图4-6中,已知控制点M、N的坐标值和MN边的坐标方位角为:xM=107566.60,yM=96395.09:xN=107734.26,yN=96396.90;αMN=0°37'07"。待测点P的坐标为:xP=107620.12,yP=96242.57。计算αMP及β、S之值。

为了使计算过程条理清楚,采用表4-9、表4-10进行计算。表4-9是使用计算机和三角函数表进行计算的表格形式;表4-10是用对数计算的表格。表中(1)、(2)、(3)……表示计算次序。

从表中可以看出,两种计算方法其结果完全相同:S=161.638m,αMP=289°20'10"。而β=αMN-αMP=0°37'07"+3600-289°20'10"=71°16'57"。

应用三角函数计算 表4-9

应用对数计算 表4-10

注:(n)表示其真数为负值。

4-1-4-3 角度前方交会法。

角度前方交会法,适用于不便量距或测设点远离控制点的地方。对于一般小型建筑物或管线的定位,亦可采用此法。

如图4-7所示,用前方交会法测定点P时,先要根据P点的坐标与控制点M、N的坐标,按式(4-18)求出控制点至测定点的坐标方位角αMP、αNP,然后再按式(4-20)求出夹角β及γ。

实地测设P点的步骤:在控制点M、N设站,分别测设β及γ两角,方向线MP和NP的交点即为所求的P点。

当不计控制点本身的误差,测设点P的精度可按下式计算:

(4-22)

式中 MP——P点位置的测定中误差;

β、γ——交会角;

m——测设β、γ的测角中误差;

SMP、SNP——交会边的长度。

图4-7 角度前方交会法

[例5] 设图4-7中,控制点M、N及待测定点P之坐标值仍同前例,计算交会角β、γ和点P的中误差MP。

αMP、SMP和β之值在前例中已经求出,现按表4-9的形式计算αNP、SNP得:αNP=233°30'50",SNP=191.952m。而γ=αNP-αNM=αNP-(αMN+180°)=233°30'50"-(0°37'07"+180°)=52°53'43"。

设测定β、γ的测角中误差m=10",将m、β、γ及SMP、SNP之值代入(4-22)式,则得。

表4-9

4-1-4-4 方向线交会法

这种方法的特点是:测定点由相对应的两已知点或两定向点的方向线交会而得。方向线的设立可以用经纬仪,也可以用细线绳。

如图4-8所示,根据厂房矩形控制网上相对应的柱中心线端点,以经纬仪定向,用方向线交会法测设柱基中心或柱基定位桩。在施工过程中,各柱基中心线则可以随时将相应的定位桩拉上线绳,恢复其位置。此外,在施工放线时,定向点往往投设在龙门板上(图4-9),在龙门板上标出墙、柱的中心线,可以将龙门板上相对应的方向点拉上白线绳,用以表示墙、柱的中心线。

图4-8 方向线交会图

1-柱中心线端点;2-柱基定位桩;3-厂房控制网。

图4-9 龙门板定点法

1-龙门板;2-龙门桩;3-细线绳。

4-1-4-5 距离交会法

从控制点至测设点的距离,若不超过测距尺的长度时,可用距离交会法来测定。如图4-10所示,A、B为控制点,P为待测点。为了在实地测定P,先应按式(4-19)计算出a、b的长度。a、b之值也可以直接从图上量取。测设时分别以A、B为中心,a、b为半径,在场地上作弧线,两弧的交点即为P。

用距离交会法来测定点位,不需使用仪器,但精度较低。

图4-10 距离交会法

4-1-4-6 正倒镜投点法

1.适用条件及优点

在进行直线投点时,一般是把仪器安置在直线的一端,照准相应的另一端点,进行放线投点。若直线两端点之间不能直接通视时,则可将仪器置于两端点之间的高处位置,运用正倒镜法进行投点。此外,在远距离投点时,亦可将仪器置于直线两端点的中间,进行投点。

正倒镜投点法不受地形地物的限制,能解决通视的困难;同时由于使视线缩短,减少了照准误差和可以不考虑对中误差的影响,因而使投点精度得到提高。

2.测设方法

在图4-11中,设A、C两点不通视,在A、C两点之间任意选定一点B',使能与A、C通视。B'应尽量靠近AC线。然后在B'安置经纬仪,分别以正倒镜照准A,倒转望远镜前视C。由于仪器误差的影响,十字丝之交点不落于O点,而分别落于O'、O"。为了将仪器移置于AC线上,取合½O'O"定出O点,若O在C之左,则将仪器自B'向右移动B'B距离,反之亦然。B'B按下式计算。

(4-23)

如此重复操作,直到O'和O"点落于C点的两侧,且CO'=CO"的时候,仪器就恰好位于AC直线上了。

图4-11 正倒镜投点法

3.注意事项

(1)按式(4-23)计算B'B时,式中各距离值可用目估,经逐次移动,多次观测,使仪器逐渐趋近AC线而最后正好位于AC线上;

(2)在B'点初次安置仪器时应先试看,使A、C点均落在望远镜十字丝的左右,这样在逐次趋近移动时,只需在脚架上移动仪器即可;

(3)所使用的经纬仪必须经过检验校正,以尽量减小或消除正倒镜的误差。但仪器一般很难校正完善,因此投点时一定要用正倒镜取中定点,以消除仪器误差的影响。

前方交会的角度前方交会

角度前方交会的计算公式如下:

上式虽然漂亮,但是并不适合于编写程序代码,因为角 A、B 可能会接近 0 或 180 度。编写程序时,可使用下式:

关于sign,它的取值为+1或-1,具体要求为:

当 A、B、P 的排列顺序与方位角的增加方向一致时,它取值为1;

当 A、B、P 的排列顺序与方位角的增加方向相反时,它取值为-1。

更具体的说,就是:

测量坐标系下,A、B、P 顺时针排列时,sign=1;A、B、P 逆时针排列时,sign=-1。

数学坐标系下,A、B、P 逆时针排列时,sign=1;A、B、P 顺时针排列时,sign=-1。

交会法定点

当测区内已有的控制点密度不能满足要求,但需加密的控制点数量不多时,可采用交会法来加密控制点,称为交会定点。交会法主要有前方交会法、侧方交会法、后方交会法和边长交会法四种。

一、前方交会法

如图6-11,A,B,C为已知点,P为待定点,在三个已知点上观测水平角α1,β1,α2,β2。可用三角形Ⅰ,Ⅱ分两组解算P点的坐标。下面仅以Ⅰ组三角形(图6-12)为例,介绍P点坐标的计算方法。

图6-11 角度前方交会法

图6-12 角度前方交会坐标推算。

1.公式推导

从图6-12可见

建筑工程测量

所以

建筑工程测量

上式整理可得

建筑工程测量

同理可得

建筑工程测量

2.计算实例

按(6-15),(6-16)式计算P点坐标的实例数据列入表6-5。表中系由三角形Ⅰ,Ⅱ两组计算P点坐标,若其较差符合表6-6的规定时,则取两组结果的平均值,作为P点的最后坐标。

表6-5 角度前方交会坐标计算表。

注:在计算过程中,三角函数值应取七位小数。

表6-6 加密点两组坐标较差限差表。

为了提高交会点的精度,在选定P点时,应尽可能使交会角γ近于90°,一般应不大于150°或不小于30°。

在应用(6-15),(6-16)式时,已知点和待求点必须按A,B,P逆时针方向编号,在A点观测角编号为α,在B点观测角编号为β。

二、侧方交会法

图6-13中,设一个已知点(例如B点)上不便安置仪器,而测出了α角和γ角,同样可以解算出待定点P的坐标,这种方法称为侧方交会法。计算时先由β=180°-(α+γ)求出β角,再按前方交会的方法计算P点的坐标。

图6-13 侧方交会法

图6-14 后方交会法

三、后方交会法

图6-14中,A,B,C为已知控制点,P为待定点。如果在P点安置仪器观测水平角α和β,根据3个已知点的坐标和α,β角即可计算出P点的坐标,这种方法称为后方交会法。

后方交会法的计算公式很多,这里仅介绍其中的一种计算方法。下面不加推证直接给出该种方法的计算步骤和计算公式。

(1)计算B点至P点的方位角正切值。

建筑工程测量

(2)计算坐标增量

建筑工程测量

(3)计算P点坐标

建筑工程测量

图6-15 危险圆

按照以上步骤和公式计算时,点号的安排应与图6-14一致,即A,B,C,P点按逆时针方向排列,A,B间为α角,B,C间为β角。为了检核,实际工作中通常是观测4个已知点,每次用3个点,共组成两组后方交会,若两组坐标值的较差符合规定的要求,取其平均值作为P点的最后坐标。

采用后方交会法还应注意危险圆问题。如图6-15所示,若P点落在通过A,B,C三点的圆周上,则P点的位置无法确定,因为在这一圆周上的任意点与A,B,C组成的夹角α和β的值都相同,这个圆称为危险圆。在作后方交会时,应注意勿使P点位于危险圆附近。

四、边长交会法

图6-16中,A,B为已知控制点,P为待定点,若测量了边长a和b,根据A,B点的已知坐标及边长a,b通过计算即可求出P点坐标,这种方法称为边长交会法。随着电磁波测距仪的普及应用,边长交会法目前也成为常用的一种交会方法。

进行边长交会法计算时,其中一种方法是将边长交会化为前方交会。即根据△ABP的三边长度a,b,c(c为AB边长度,根据A,B点已知坐标计算),用余弦定律计算出三角形的两个内角α和β,再根据A,B点的已知坐标及所计算得的水平角α和β,用前方交会公式计算P点的坐标。

图6-16 边长交会法

图6-17 边长交会计算

也可根据边长测量值直接计算P点的坐标。如图6-17所示,作PH⊥AB,令PH=h,AH=f,则。

a2-f2=h2-(c-f)2。

整理得

建筑工程测量

AH,BH与AP边的坐标增量的关系为。

建筑工程测量

式中:

ΔxAH=f·cosαAB

ΔyAH=f·sinαAB

ΔxHP=h·cos(αAB-90)=h·sinαAB。

ΔyHP=h·sin(αAB-90)=h·cosαAB。

因此AP边坐标增量

建筑工程测量

P点的坐标为

建筑工程测量

为了检核,实际工作中还需要再测量该点到第3个已知点的边长。

建筑工程测量的任务是什么?

1、工程开工前的测量工作

施工场地测量控制网的建立;场地的土地平整及土方计算;建筑物、构筑物的定位。

2、施工过程中的测量工作

建筑物、构筑物的细部定位测量和标高测量;高层建筑物的轴线投测;构、配件的安装定位测量;施工期间重要建筑物、构筑物的变形测量。

3、竣工后的测量工作

竣工图的测量及编绘;后续重要建筑物、构筑物的变形测量。

扩展资料

建筑物细部点平面位置的测设:

确定一点的平面位置的方法很多,要根据控制网的形式及分布、放线精度要求及施工现场条件来选择测设方法。当建筑场地的施工控制网为方格网或轴线形式时,采用直角坐标法放线最为方便。

极坐标法适用于测设点靠近控制点,便于量距的地方。角度前方交会法,适用于不便量距或测设点远离控制点的地方。对于一般小型建筑物或管线的定位,亦可采用此法。

参考资料来源:百度百科-施工测量。

文章来源:http://www.66yinyue.com/acmvlvl6.html