南方平差易解算导线的实用技巧和优劣势分析
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作者:徐晓艳 何泓坪 冯耀明
摘 要：文章结合算例详细阐述了运用PA2005软件解算标准附合导线、非标准附合导线、外定向闭合导线、内定向闭合导线的方法、技巧和一些易错点的注意事项，对于软件初学者特别具有参考价值;文章还指出了软件的优势和不足之处，利于软件开发者进一步改进。
关键词：南方平差易;导线;实用技巧
1 南方测绘的测量数据软件
无论是南方平差易2002版（Power Adjust 2002，PA2002）还是南方平差易2005版（Power Adjust 2005，PA2005），都是南方测绘的测量数据软件，本质都是在Windows系统下用VC开发的控制测量数据处理软件[1]。PA2005界面非常友好，由于是国产软件，非常符合测量人员的常规操作习惯;还具有多种数据接口，为用户提供了多种数据输入方式，无论是以文本方式进行数据采集，还是以Excel形式输入数据都非常方便[2]。PA2005实现了从数据输入，到数据处理，再到成果（平差报告、网图、DAT数据）输出一体化;还为用户提供了坐标正反算、大地正反算、坐标变换、解析交会等非常实用的功能[3]。尽管有的人认为高等级的控制网现在基本上都是布设成GPS控制网，用专门配套的软件解算了，但笔者认为，PA2005软件是按严密平差思想开发的数据处理软件，软件小、运行速度快，如果在一些算法和功能上再改进一下，将是一款非常方便、实用和值得推广的控制测量数据处理软件，特别是对于Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和图根导线，PA2005是一款非常好用的小软件。
2 南方平差易用于解算导线
用PA2005解算导线的步骤大致为启动软件即自动新建一个文件后录入控制网数据→设置控制网属性→按该控制网的观测等级设置计算方案→计算闭合差[4]。若角度闭合差、导线全长相对闭合差均没有超限，则进入坐标推算，此时推算出来的坐标是没有进行过平差的初始坐标，若需进行概算则根据需要进行概算，若不需要进行此项则进行平差计算即可[5]。
在PA2005里，无论解算何种控制网，各个控制点的属性不要赋错[6]。控制点的属性值只有4种情况，即“11”表示该点平面坐标、高程均已知;“10”表示该点平面坐标已知、高程未知;“01”表示该点平面坐标未知、高程已知;“00”表示该点平面坐标、高程均未知。特别注意平差易解算平面控制网，在输入角度的时候一定要将水平夹角转化为方向值，边长一定是水平距离[7]。
2.1 解算标准附合导线
已知4个控制点坐标的标准附合导线，解算起来非常方便，几乎不用作任何解算前的处理，按步骤顺次输入已知信息和观测信息，正常解算即可。标准附合导线如图1所示。
在界面中认真输入测站点信息和观测数据，特别注意属性值，并记得将角度值处理为方向值，如A测站A的角度值为122°22'16″，则瞄准定向点M的方向值为0，瞄准1点的方向值为122°22'16″，但输入的时候是按度.分秒的格式，实际输入为122.2216，特别注意分、秒值必须为两位数，如122°02'06″，必须输入122.020 6。计算步骤如图2所示。输入完后，根据项目情况设置控制网属性和计算方案，比如说本项目是一条Ⅱ级导线，那就在计算方案的平面网等级里选择相应等级，然后计算闭合差;若出现图2中的叹号则说明角度闭合差超限若叹号变成“error”字样，则说明数据输入有漏项或矛盾的地方导致软件无法正常解算。此时，须认真检查各项数据是否输入有误，以便确定问题出在哪里。
修改完错误后，重新设置计算方案进行解算，直至出现图2界面叹号位置为“√”，方可进行坐标推算环节，由于边长较短，项目也不是太大，不需要进行投影归算，所以跳过选择概算环节后进入平差计算环节。如图3所示，平差计算完成后，不仅会显示网形，还会默认显示误差椭圆。解算完毕后，根据需要从主菜单成果里选择要输出的成果格式，可以是Word形式的平差报告，也可以是CASS坐标数据文件，还可以输出平差网图。
2.2 解算非标准附合导线
已知2个控制点坐标和一边的方位角的标准附合导线，在解算之前需要首先假定已知方位角的这条边的边长，然后用平差易软件中工具主菜单下的坐标正反算功能计算出定向点的坐标，最后，按第一种情况所述的步骤及方法进行解算。具体如图4所示。
2.3 解算外定向闭合导线
已知两个控制点坐标的外定向闭合导线，在解算之前需要先根据整理好的水平夹角转化为3个方向值，如图5所示。A点观测数据输入如图6所示，然后再按第一种情况所述的步骤及方法进行解算。若定向边只已知一个控制点坐标和起始方位角，则用第二种情况的处理方法，先获得定向点的坐标。
2.4 解算内定向闭合导线
已知2个控制点坐标和一边的方位角的内定向闭合导线，特别注意A点的观测信息需要将以A为顶点的角度值处理为以AE为起始方向0°0'0″的方向值，转化后具体按外定向闭合导线连接点A处的数据进行输入，如图8所示，AM边的方向值为55°41'39″，AB边的方向值为135°35'42″。具體如图7所示。
3 结语
无论是标准附合导线、非标准附合导线，还是外定向闭合导线、内定向闭合导线，数据输入的方法，解算的原理、步骤都是一样的，但是在一些细节上如果不注意或处理得不正确，将会导致解算错误或者无法解算。笔者通过多年的工作经验和大量的实例解算，总结得到用南方平差易解算导线时应注意：（1）每个控制点都必须有属性，而且属性值不能赋错。（2）在输入观测信息前，务必确定好是否需要进行算前预处理，因为软件中没有提供定向方位角这个已知属性，务必参照上面的算例理清楚角度值和方向值之间的关系，若是外业观测距离为斜距的需要先将斜距改化为平距。（3）在输入观测信息时，草图中所整理的水平角一定要转化为方向值，特别注意有3个及3个以上方向的测站，观测边长必须输入水平距离。（4）计算方案中特别注意平面控制网对应等级的选取。（5）对于高等级的平面控制网，若是需要概算，则应根据项目实际情况合理选择概算项目，特别注意该软件中的归算高程值的正确设置，这个值不是投影面的高程值，而是测区的平均高程与用户所选定的投影面（或者是抵偿面）之间的投影高度，本质上是一个高差的量，而不是“高程”。 注意到了以上的点，用PA2005解算Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和图根导线，是一款非常好用的小软件，不足之处在于该软件没有提供将斜距改化为平距的功能，这给高等级的平面控制网的解算带来了一定的局限性;软件在数据输入模式上相对单一，对起始数据的处理功能不太齐全，比如说只已知起始点的坐标和定向方位角的，需要人工先做算前判断和处理;在输入数据的查错功能和提示方面也较为薄弱。PA2005不会自动判断是哪里输错或者漏输数据，若是闭合差超限，也不会自动判断是哪几个点存在错误并进行自动提示，所有的判断都需要计算着根據专业知识来进行判断、查错和修改，若是在智能查错方面再加强一些，相信该软件会更受部分用户欢迎。
[参考文献]
[1]韩志国，林志彬.浅析南方平差易的平差模型及应用体会[J].科技创新导报，2008（21）：198-199.
[2]郭玉珍，王浩.地面控制网测量常用数据处理软件的应用比较[J].黄河水利职业技术学院学报，2013（1）：44-47.
[3]张贺，徐茂林，宫雨生.基于Visual Basic的导线平差程序设计[J].辽宁科技大学学报，2014（5）：58-62.
[4]马少君，冯立友，王三军，等.三角高程导线计算实用软件[J].铁道勘察，2009（6）：32-35.
[5]刘思达，黄强.施工平面控制网的技术设计与平差[J].水利科技与经济，2012（11）：35-36.
[6]赵志勤.试析狭长地区施工控制网的布设方案及平差方法[J].低碳世界，2015（17）：184-185.
[7]佚名.南方平差易使用说明书[EB/OL].（2017-06-27）[2020-03-25].https：//max.book118.com/html/2017/0627/118399779.shtm.
Practical skills and advantages and disadvantages analysis of
southern adjustment easy to calculate traverse
Xu Xiaoyan， He Hongping， Feng Yaoming
（Yunnan Energy Vocational and Technical College， Qujing 655001， China）
Abstract：This paper expounds in detail the methods and techniques of using PA2005 software to solve standard attached wire， non-standard attached wire， external directional closed wire， and internal directional closed wire， and some points for attention of error-prone points， which are especially of reference value for software beginners.
Key words：southern flat easy; wire; practical skills
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