附加陀螺边的导线测量方案设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着时代和科技的发展，陆地以下的资源逐渐得到人们的高度重视。如果说19世纪属于桥梁的黄金时代，20世纪则属于高层建筑的黄金时代，目前地表上面的空间资源日益紧张，21世纪必将成为“地下工程”的时代。地下工程的开发可归结为地下能源的开发、地下资源的开发和地下空间的开发三个基本方面。上到航空航天、国防等高尖端科技项目，中到诸如煤矿、隧道、石油等当代重大工程施工项目，下到地下停车场、商业街等民用设施，地下工程的开发迎来了属于自己的黄金时代。

大型隧道（洞）贯通测量、地铁定向测量、矿山贯通测量、建立方位基准及导航设备标校等领域的工程越来越多，且越来越向大型化发展。它们都迫切需要精准定向，才能使项目的安装、建设顺利进行，方面后期的监测工作等。由于地下空间狭小，地下测量环境与地表测量环境相差甚远，洞内导线的长度越来越长，测量难度也越来越大。常规的地表空间测量技术难以达到精度要求，如gnss坐标测量及天文测量等进行精准准确定位，而且由于方位角传递工作在短边长距离导线影响下，考虑到较大的误差传递过程，最终结果很难达标。为了有效的检核和提高地下导线的测量精度，陀螺全站仪的定向优势就得以体现。陀螺全站仪结合了陀螺仪和全站仪的特性，定向时，它主要借助高速旋转的陀螺的指北特性，因为时间或环境因素不会限制它的使用，所以，观测工作较为简单，工作效率较高，并且定向精度较高，通过增加陀螺已知边能够有效提高长距离导线测量的精度。

陀螺全站仪是一种将陀螺仪和全站仪集成于一体的且具有全天候、全天时、快速高效独立的测定真北方位的精密测量仪器。高精度陀螺全站仪在国防测绘保障和关乎国民经济命脉的能源、交通及地下基础建设方面发挥着不可替代的作用。目前，我国在高精度全站仪的研发成果方面远远滞后于工程建设需要，这是我国测量工程领域长期面临的一项技术难题。传统的测量方法已经无法适应轨道交通、隧道贯通、矿井工程等大型项目的需求，因此研究附加陀螺边的导线测量方法来提高长距离导线测量的精度很有必要。

2. 研究内容和预期目标

在大型隧道（洞）贯通测量、地铁定向测量、矿山贯通测量等测量工程中，平面网的布设主要是导线法，但随着导线距离的延伸、测站数增多，测量误差会逐渐累积，导致导线方位角的精度降低。

为了有效检核方位角的可靠性，减少隧道内导线控制网的测角误差，提高隧道内平面控制网的精度，可以通过加测陀螺定向边的方法，对导线方位角进行有效改善。