林業(yè)勘界測量導線平面控制技術(shù)指標研究

齊公玉,邱衛(wèi)寧,花向紅,雷慶祥,彭詞清

(1.武漢大學 測繪學院,湖北 武漢 430079;2.廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,廣東 廣州 510510;3.武漢大學 災(zāi)害監(jiān)測與防治研究中心,湖北 武漢 430079)

林業(yè)勘界測量導線平面控制技術(shù)指標研究

齊公玉1,3,邱衛(wèi)寧1,3,花向紅1,3,雷慶祥2,彭詞清2

(1.武漢大學 測繪學院,湖北 武漢 430079;2.廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,廣東 廣州 510510;3.武漢大學 災(zāi)害監(jiān)測與防治研究中心,湖北 武漢 430079)

參照《工程測量規(guī)范》導線平面控制網(wǎng)技術(shù)指標確定方法,結(jié)合林業(yè)勘界測量要求,在界址點誤差已確定的基礎(chǔ)上,推導根據(jù)界址點誤差確定圖根控制點誤差的公式,并研究控制導線各等級技術(shù)指標確定的步驟。最后通過數(shù)據(jù)計算,得出林業(yè)勘界測量的參考指標。

林業(yè)勘界測量;面積誤差;界址點誤差;導線技術(shù)指標

林地的測量相比土地測量,其特點是面積大、精度要求相對較低。如果按照現(xiàn)有的《工程測量規(guī)范》或《地籍測繪規(guī)范》技術(shù)指標進行測量,必然導致勘測費用過高。為了降低林地測量的費用,同時要求達到林地測量精度要求,有必要推導出適用于林地的專門測量技術(shù)指標。

根據(jù)面積誤差確定導線平面控制網(wǎng)技術(shù)指標應(yīng)分為3個部分,一是根據(jù)面積誤差確定界址點誤差公式;二是根據(jù)面積誤差確定圖根控制點誤差的公式;三是根據(jù)圖根控制點誤差大小和逐級控制的思想確定導線平面控制網(wǎng)技術(shù)指標。界址點誤差的大小不僅與面積誤差的大小相關(guān),而且與圖形形狀相關(guān),為了保證界址點的精度,計算中必須選擇最差的圖形。由于篇幅的限制,界址點誤差大小的確定另文討論。本文首先經(jīng)過一系列的推導,給出了根據(jù)界址點誤差確定圖根控制點誤差的公式;然后,給出了林地測量中平面控制網(wǎng)技術(shù)指標確定的參考方法;最后,經(jīng)過計算得出林業(yè)勘界測量的參考指標。該過程對林業(yè)勘界測量技術(shù)規(guī)范的制定具有一定的參考價值。

1 根據(jù)界址點誤差確定圖根控制點誤差

界址點的誤差分兩部分,一部分是放樣誤差mF,一部分是控制點誤差 mK,即

如圖1所示,A、B為圖根控制點。利用極坐標法放樣得到界址點 P。

界址點 P的坐標為

圖1 極坐標法放樣

式中:d xA、d yA、dα0是由控制點引起的誤差。d l、dβ項則是放樣時的邊長和角度的誤差。

根據(jù)坐標與邊長、方位角及角度間的微分關(guān)系有

假設(shè)控制點點位精度相同,可以得到控制點引起界址點的點位誤差為

計算中需保證 m控最小,取放樣長度一般300 m為最大;β=180°;放樣的控制邊長度取各等級最短的平均邊長s=100 m;根據(jù)《地籍控制測量研究1》(測量標準化)中提到,常規(guī)的J6經(jīng)緯儀在儀器經(jīng)過檢校的情況下,其測角方向誤差不會超過30″,無論是使用測距儀或鋼尺,測距誤差一般不大于±15 mm,確定放樣時的測角誤差為 mβ=30″,測距誤差為 ml=15 mm;根據(jù)《工程測量規(guī)范》GB50026-2007,確定對中誤差影響為5 mm,界址點標定誤差為5 mm。

2 導線各等級技術(shù)指標的確定方法

2.1 各等級指標確定原則

1)根據(jù)面積誤差的要求選定合適的控制點誤差的大小為 mmax。

2)逐級控制,從高級到低級依次加密。

3)保證導線最弱點中誤差 m最弱≤mmax。

4)參照《工程測量規(guī)范》進行推導計算。

2.2 各等級測角、測距和平均邊長指標的選擇

考慮到林地測量的精度要求低,故放寬一些指標的要求。各等級的測角中誤差、測距中誤差取《工程測量規(guī)范》中同等級要求,平均邊長取《工程測量規(guī)范》中相應(yīng)高一級的平均邊長。用 mβ、mD、l平分別表示測角、測距中誤差和平均邊長,則有

1)三級導線 mβ =12″,mD=15 mm,l平=0.25 km。

2)二級導 線 mβ =8″,mD=15 mm,l平 =0.5 km。

3)一級導 線 mβ =5″,mD=15 mm,l平=1.5 km。

4)四等導線 mβ =2.5″,mD=18 mm,l平 =3 km。

2.3 各等級導線控制網(wǎng)的控制面積和導線的最大長度指標選擇

各等級導線控制網(wǎng)的控制面積和導線的最大長度指標選擇思想是:選擇首級控制網(wǎng)的等級,假設(shè)測區(qū)面積為A,先對該測區(qū)布設(shè)該等級導線網(wǎng),然后用低于該等級的導線網(wǎng)對其進行加密,直到最低等級的三級導線網(wǎng),最后求出所有控制點中最弱點的點位精度 m最弱,如果精度滿足 m最弱≤mmax,則認為該等級控制網(wǎng)能作為面積大小為 A的測區(qū)的首級控制網(wǎng),求滿足上述條件的 A的最大值,該值為該等級導線網(wǎng)作為首級控制網(wǎng)時能控制的測區(qū)最大面積。根據(jù)最大面積可以求出導線最大長度。

1)從三級導線開始,依次假定各級導線作為首級控制網(wǎng)。根據(jù)選定的各等級導線的平均邊長,確定加密導線的等級。

首級控制網(wǎng)為三級導線時,其下無需再進行加密。

首級控制網(wǎng)為二級導線時,進行三級導線加密。

首級控制網(wǎng)為一級導線時,先進行二級導線加密,再進行三級導線加密。

首級控制網(wǎng)為四等導線時,先進行一級導線加密,再進行二級導線加密,最后進行三級導線加密。

2)為方便求解進行以下假設(shè):

假設(shè)導線網(wǎng)采用附合導線進行布設(shè);

假設(shè)起點與測角量邊對中點引起的誤差按“等影響”原則處理。

3)計算各等級作為首級控制時的導線最弱點。

該計算主要參照《工程測量規(guī)范》GB 50026—2007條文,說明如式(9),得出各等級作為首級控制時的最弱點計算公式如下:

需要說明的是,當選取某一等級作為首級控制時,考慮到要引入外部的起算點,因此,該等級作為首級控制時計算的點數(shù) n需要加1。

4)選取各等級滿足 m最弱≤mmax的面積最大值,作為該等級能控制的最大面積A。

5)根據(jù)各等級控制的最大面積A確定各等級的導線全長

6)確定導線全長閉合差。導線終點誤差為

取2倍導線終點的總誤差作為限值。則求得導線相對閉合差公式為1/T=2M終/〔S〕。

3 導線平面控制網(wǎng)技術(shù)指標

當要求控制點的精度≤15 cm時,由此計算各等級導線的主要技術(shù)指標,其結(jié)果見表1。首級平面控制網(wǎng)等級要求見表2。

表1 各級導線的技術(shù)指標

表2 首級平面控制網(wǎng)等級要求

需要說明的是:①以上推導只推導到四等導線,這是因為當導線長度大于27 m時,已經(jīng)不再適合使用導線。②根據(jù)不同方法計算(限于篇幅未列出計算過程),按最弱控制點精度±15 cm要求推導出導線技術(shù)指標做導線控制,能保證測區(qū)面積精度優(yōu)于 3 種面積精度(1/1000、1/500、1/200)。

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Study on the techn ical indicators of wire plane control network in forest demarcation measurement specifications

Q IGong-yu1,3,Q IU Wei-ning1,3,HUA Xiang-hong1,3,LEIQing-xiang2,PENG Ci-qing2
(1.School of Geodesy and Geomatics,Wuhan University,Wuhan 430079,China;2.Forest Invento ry and Planning Institute,Guangzhou 510510,China;3.Hazard Monito ring and Prevention Research Center,Wuhan University,Wuhan 430079,China)

On the base of themethod of determining the technical indicatorsof w ire p lane control network in engineering survey specifications,considering the need in forest demarcation measurement,the formulas boundary point erro r and graph-root control point erro r are derived in this paper,w hen the boundary point erro r is know n.The methods and step s of determ ining the technical indicato rs are given also.In the end,through the data p rocessing,the reference technical indicato rs are wo rked out.

fo rest demarcation measurement;area erro r;boundary point erro r;w ire specifications

P207

A

1006-7949(2010)06-0061-04

2009-11-25

精密工程與工業(yè)測量國家測繪局重點實驗室開放基金資助項目(PF2009-2);廣東省地方標準制定資助項目(2008-DB-01)

齊公玉(1986-),女,碩士研究生.

[責任編輯劉文霞]