前方交会
外观
前方交会(Intersection)是一种基本的测量方法,用于确定一个未知点的位置。其基本原理是:在两个已知的控制点上,同时观测待定点的方向,得到两条方向线,这两条方向线的交点即为待定点的位置。
前方交会是三角测量的基础,常用于测绘地形图的碎部点、加密控制点等。
类型
1. 角度前方交会
这是最基本的前方交会形式。假设A、B为已知坐标的控制点,P为待定点。
- 外业工作:在A点观测角`∠PAB`,在B点观测角`∠PBA`。
- 内业计算:
1. 根据A、B的坐标计算基线AB的长度和方位角。 2. 在△ABP中,利用正弦定理计算AP和BP的长度。 3. 根据AB的方位角和观测的角度,计算AP和BP的方位角。 4. 分别从A点和B点出发,根据AP、BP的长度和方位角,计算P点的坐标。两个结果应一致或在误差允许范围内,可以取其平均值作为最终结果。
2. 距离前方交会
也称为“距离交会”或三边测量。在两个已知点A、B上,分别测量到待定点P的距离AP和BP,以A、B为圆心,AP、BP为半径画圆,两圆的交点即为P点。这种方法在全站仪普及后得到广泛应用。
3. 边角前方交会
在已知点A观测角`∠PAB`和边长AP,即可唯一确定P点坐标。这实际上是极坐标法放样。
精度分析
前方交会的精度与交会角`∠APB`的大小密切相关。
- 当交会角接近90°时,精度最高。
- 当交会角过小(<30°)或过大(>150°)时,两条方向线近于平行,交点位置误差很大,这种情况称为“病态交会”,应在测量中极力避免。
应用
- 测定无法设站的点的坐标,如水塔、烟囱、山顶等。
- 地形图测绘中的碎部点测量。
- 小范围的控制点加密。