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摘 要

交会法测量是工程测量确定点位和测图加密控制点常用的方法，也是全站仪的一种便捷功能，全站仪可以方便地同时测角测边。交会测量有好几种方式，按照观测对象的不同分为角度交会和距离交会，传统的交会法主要有测角前方交会、侧方交会、后方交会、自测距仪问世以来，边角交会有了很大发展，也称全站仪自由设站定位法。交会测量方式不同，原理和计算过程也就不同，本文先介绍几种常用的交会测量方法和计算原理及适用情况，重点对三点角度前方交会测量探讨。建立间接平差模型，应用MATLAB语言编写程序，并对数据进行精度评价，以便把各种交会方法应用在不同的工程情况中，对提高测量工作效率非常有益。

关键字； 交会测量 前方交会 精度评定

Accuracy and precision analysis of total station measurements

Abstract

Intersection method is the engineering measurement points and commonly used methods for mapping encryption control point, also is the function of total station used, total station can be easily Angle measuring edge at the same time. Intersection measurement, there are several ways according to the observation object is divided into different Angle rendezvous and distance intersection, the traditional intersection method mainly include Angle forward intersection, lateral intersection, resection, self-test is apart from the instrument was developed, and increased the marginal intersection, also known as total station positioning method of free. Intersection measurement in a different way, principle and the calculation process is different also, this paper first introduces several common intersection measurement method and calculation principle and the suitable situation, focusing on three Angle forward intersection measurement. Indirect adjustment model, using MATLAB programming language, and to evaluate the accuracy of the data, so that the intersection of various methods applied in different situations in the project, to improve the measurement of the efficiency is very useful.

Key words; Intersection measurement; Forward intersection; Precision evaluation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1交会测量的发展 1

1.2研究背景及意义 1

1.3研究现状 2

1.4研究内容及手段 3

1.4.1.研究内容 3

1.4.2研究手段 3

第二章 几种交会测量方法、原理及数据精度评定 4

2.1.测角前方交会法 4

2.1.1测量方法及图形 4

2.1.2点位坐标计算原理 4

2.1.3精度评定 5

2.2.测角后方交会法 5

2.2.1测量方法及图形 5

2.2.2点位坐标计算原理 6

2.2.3数据精度评定 7

2.3侧方交会法 8

2.3.1测量方法及图形 8

2.3.2点位坐标计算原理 8

2.3.3精度评价 9

2.4边角后方交会 9

2.4.1测量方法及图形， 9

2.5边长交会法 10

2.5.1距离交会的计算方法 10

2.5.2精度评定 11

第三章 三点前方交会法工程实例及数据平差处理 12

3.1.三点前方交会测量试验 12

3.1．1实验方案 12

3.2测量程序数据处理 14

3.2.1测量模型的建立 15

3.2.2平差模型的建立 15

3.3.3数据处理结果 20

第四章 结论 25

第五章 总结与展望 26

参考文献 27

致谢 29

第一章 绪论

1.1 交会测量的发展

随着社会的发展，测绘在国家基础建设中的地位越来越突出，在国民经济和社会的发展规划中，测量信息是最重要的基础信息之一，也是国家建设的前提保证，在测距仪没有发展前，交会测量主要以测角为主，测距仪发展以后，测量距离非常方便，交会测量也得到了大的发展，交会法可以用在一些难以靠近的地物测量中，可以方便地对碎部点和控制点进行快速测量，比如在施工过程中，全站仪交会测量显得尤为重要，测量方法的不同对施工精度有很大的影响，全站仪几种交会测量是工程测量中常用的加密控制点和快速测点的方法，也是全站仪常用功能，全站仪交会测量方法在施工过程中的广泛使用，极大地提高了测量的作业效率，交会测量是根据多个已知点的平面坐标，通过测定已知点到某个待定点的方向和距离，来推出待定点的平面坐标的技术和方法，在已知控制点设站进行观测即为前方交会法，若在待定点设站进行观测即为后方交会，既在待定点设站又在已知点设站观测称为侧方交会，随着测距仪的出现，又出现边角后方交会，也称全站仪自由设站法，交会测量观测方法不同，应用条件也就不同，理解全站仪各种交会测量方法和原理，并合理的运用在不同的测量情况中，能取的无可比拟的效果。

1.2 研究背景及意义

交会法测量是工程测量中快速测量的一种方法，也是加密控制点最常用的方法，当测区内原有图根点数量不够，或者由于施工过程中原有控制点遭到破坏，两个已知控制点之间由于施工有障碍物而不能通视，给施工带来极大的困难，以往为了解决工程测量中出现的这些问题，常采用极坐标法、直角坐标法、无定向导线法等测设方法来确定加密点，或者是在测距仪普及的情况下采用支导线测量方法进行施工测量等，这些方法不但工作量大，而且加密的点一般达不到原有的控制点精度。都存在这样或那样的缺点，不能完全解决遇到的问题。随着电子技术和计算机技术的发展，全站仪的测角和测距性能得到了很大程度的提高，交会测量的方法在工程中的广泛应用及大地提高测量效率，交会测量方法能够快速地解决工程中遇到问题，极大地加快了工程施工进度。交会法测量是现代工程测量中一种很便捷高效的测量法，因此被广泛应用于数字化测图 、控制测量、工程测量等领域 。因此交会测量的精度在生产实践中的都是主要的研究问题，在不同的测量实践中，选择不同的交会测量方法就显得尤为重要。

传统的交会法主要有测角前方交会、侧方交会、后方交会, 但主要都是角度交会，自测距仪问世以来,又增加了边角交会 。随着全站仪在测量中的广泛使用, 边角后方交会也得到了更大的发展。全站仪的精确、高效、灵活 ,加上自由设站的特点可以解决测量中出现的各种问题 。 对于使用全站仪而言 ,交会测量的外业观测量与常规的导线测设法、极坐标法的相比之下显得很小，而且容易操作，后来产生了自由测站定位法，尤其是免棱镜的使用，使得交会测量定点更加方便高效，能满足各种生产需要。

1.3 研究现状

我国对于全站仪交会测量方法的可靠性和数据精度的研究已经很成熟，张超^[1]介绍了一种与全球定位系统相结合的新型激光测距定位系统，从其基本原理出发，构建了其数据处理过程中相关平差模型及随机模型。从理论研究两测站不同平面交会角对系统平面定位精度的影响，然后组合试验中各测站的数据得出，最佳平面交会角范围。郑攀攀等人^[2]通过对普通测设方法（极坐标法、直角坐标法等）的分析引出了测边后方交会的测量方法,并简要介绍了测边后方交会法的基本原理，评定了该方法的的精度，曹凌云^[3]对后方交会法在水平位移监测中的应用做出了探讨，并根据计算公式，导出交会点坐标变化量与交会角或交会边变化量之间的线性关系式，通过对边角后方交会测量数据分析来评定观测数据的精度。崔有祯等人^[4]基于全站仪后方交会测量的原理 、解算与检核方法,结合其在数字化测图中的应用,全站仪后方交会测量作业方便、精度可靠,通过实践证明了其实用性。程效军^[5]等人在自由设站方法的基础上,通过实测数据分析在不同交会图形和仪器精度下 ,设站点位精度的变化规律,以及精度随控制点数目增加而变化的情况, 得出了该方法最合适的交会角范围和控制点数目等结论。黄筱蓉^[9]利用误差椭圆分析了边角后方交会的点位误差变化的一般规律。李劲、杭芬、岑敏仪^[10]在自由设站边角后方交会法来测设铺轨基桩控制网 (CPⅢ )的基础上，提出了一种新的测设方法 :三联架边角后方交会法 ,并运用测量误差理论和仿真实验对两种测量方法进行对比分析，得出采用三联架法进行边角后方交会测量将得到更高的相对点位精度 ,具有更好的平顺性指标。周西振，尹任祥^[14] 结合苏通大桥加密点测量, 就两点测边后方交会的坐标计算和精度等进行了分析, 并对 2点的构形情况进行了探讨. 此外, 用严密平差程序对 3点及以上测边后方交会进行了多组合计算. 结果表明, 3点及以上测边后方交会平差后的点位中误差和坐标比两点测边后方交会精度高。

1.4 研究内容及手段

1.4.1. 研究内容

（1）探讨全站几种仪交会测量有关理论和交会图形与测量精度的关系；

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