图根导线测量的步骤和方法

1. 全站仪导线测量的具体的操作步骤

全站仪导线测量的具体的操作步骤如下：

1. 实地选定控制点

   

2. 总之，仔细看看表格，按照格式将数据填写到对应的位置就行了。计算过程中如果发现2C值太大，就检查一下仪器是否精平到位。还要留心核对半测回之间、各测回之间测得的水平角、距离结果是否吻合。如果相差很大，则应该废除熂重新测量。如果相差不大就取平均值作为观测结果。为提提高计算精度，计算水平角值建设保留1位小数，距离值建设保留4位小数。

2. 闭合导线计算步骤

闭合导线是导线测量的一种，根据测量夹角和边长，推算出平面坐标的测量称为导线测量，常用的导线测量还包括附和导线和支导线。闭合导线就是已知一条边，测量若干个边长和夹角后又闭合到已知边的导线测量方法。通过计算平差后，可计算得到经过的未知点的平面坐标。

闭合导线平差计算步骤
1、绘制计算草图，在图上填写已知数据和测量数据。
2、角度闭合差的计算与调整。
3、按新的角值，计算各边坐标增量。
4、坐标增量闭合差得计算与调整。
5、根据坐标增量计算坐标。
闭合导线测量的外业工作
踏勘选点
在选点前，应先收集测区已有地形图和已有高级控制点的成果资料，将控制点展绘在原有地形图上，然后在地形图上拟定导线布设方案，最后到野外踏勘，核对、修改、落实导线点的位置，并建立标志。
选点时应注意下列事项：
（1）相邻点间应相互通视良好，地势平坦，便于测角和量距。 （2）点位应选在土质坚实，便于安置仪器和保存标志的地方。 （3）导线点应选在视野开阔的地方，便于碎部测量 （4）导线边长应大致相等，其平均边长应符合表2所示。 （5）导线点应有足够的密度，分布均匀，便于控制整个测区。
建立临时性标志
导线点位置选定后，要在每一点位上打一个木桩，在桩顶钉一小钉，作为点的标志。也可在水泥地面上用红漆划一圆，圆内点一小点，作为临时标志，并导线点统一编号。
导线边长测量
导线边长可用钢尺直接丈量，或用光电测距仪直接测定。
用钢尺丈量时，选用检定过的30m或50m的钢尺，导线边长应往返丈量各一次。
转折角测量
导线转折角的测量一般采用测回法观测。在附合导线中一般测左角；在闭合导线中，一般测内角；对于支导线，应分别观测左、右角。不同等级导线的测角技术要求详见表2。图根导线，一般用DJ6经纬仪测一测回，当盘左、盘右两半测回角值的较差不超过±35″时，取其平均值。

3. 导线测量的内业计算

内业计算的目的，就是根据已知的起算数据和外业的观测成果，推算各导线点的平面坐标x，y。

准备知识如下。

1.取位要求

1）一、二、三级导线：角度取至秒，边长、坐标取至mm；

2）图根控制：角度取至秒，边长、坐标取至cm。

2.坐标正反算

（1）坐标正算

如图6-4所示，已知A点坐标X_A，Y_A以及A至B的水平距离和坐标方位角S_AB，α_AB，求B点的坐标X_B，Y_B称为坐标正算。

坐标增量的概念：坐标增量是两点坐标的差。

ΔX_AB=X_B-X_A=S_AB×cosα_AB

ΔY_AB=Y_B-Y_A=S_AB×sinα_AB

则有：X_B=X_A+ΔX_AB

Y_B=Y_A+ΔY_AB

（2）坐标反算

图6-4 坐标正反算

如图6-4所示，已知A、B两点坐标X_A，Y_A；X_B，Y_B，求A至B的水平距离S_AB和坐标方位角α_AB称为坐标反算。即

建筑工程测量

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注意：坐标方位角α_AB要根据坐标增量的符号来确定。

【例6-1】已知X_A=1874.43m，Y_A=43579.64m，X_B=1666.52m，Y_B=43667.85m，求S_AB、α_AB。

建筑工程测量

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α_αb在Ⅱ象限，根据第四章表4-2坐标方位角与象限角的关系，得

建筑工程测量

注意：如果是在计算器中计算，计算器首先显示的是十进制的角度，一般要把它化成习惯中的六十进制。

3.坐标方位角的推算

（1）已知边与未知边起点相同

建筑工程测量

α_未知=α_已知±β（±360°）

如图6-5a，已知α_OA和转折角β，求α_OB

α_OB=α_OA+β（-360°）

若已知α_OB，求α_OA，则有

α_OA=α_OB-β（+360°）

归纳为

转折角β前符号的确定：由α_已知按顺（逆）时针方向经过β到达α_未知时取“+（-）”。

顺时针的β角在A—O—B的左侧，而逆时针的β角在A—O—B的右侧。故习惯上称为“左加右减”。

如果加上转折角后，其数值大于360°，则要减去360°；如果减去转折角后，其数值小于0°，则要加上360°。

【例6-2】已知α_OA=50°，左转折角β₁=20°，β₂=340°，求α_OB

α_OB1=α_OA+β₁=50°+20°=70°

α_OB2=α_OA+β₂=50°+340°=390°-360°=30°

【例6-3】已知α_OA=30°，右转折角β₁=20°，β₂=80°，求α_OB

α_OB1=α_OA-β₁=30°-20°=10°

α_OB2=α_OA-β₂=30°-80°=-50°+360°=310°

（2）已知边终点为未知边起点

图6-5b 已知边终点为未知边起点坐标方位角推算

已知α_P1P2，β求α_P2P3

要应用前面的推导结果，首先要把方位角下标转换成起点相同的情况。因为

α_P2P1=α_P1P2±180°（正反方位角）

则α_P2P3=α_P2P1+β=α_P1P2+β±180°

180°前的正负号的确定：

若（α_P1P2+β）＞180°，取“-”号；若（α_P1P2+β）＜180°，取“+”号。

【例6-4】已知α_P1P2=120°，左转折角β₁=140°，β₂=50°，β₃=300°，求α_P2P3

1）α_P2P3=α_P1P2+β₁±180°=120°+140°±180°=260°-180°=80°

2）α_P2P3=α_P1P2+β₂±180°=120°+50°±180°=170°+180°=350°

3）α_P2P3=α_P1P2+β₃±180°=120°+300°±180°=（420°-360°）±180°=60°+180°=240°

【例6-5】已知α_P1P2=120°，右转折角β₁=140°，β₂=50°，β₃=260°，求α_P2P3

1）α_P2P3=α_P1P2-β₁±180°=120°-140°±180°=（-20°+360°）±180°=340°-180°=160°

2）α_P2P3=α_P1P2-β₂±180°=120°-50°±180°=70°+180°=250°

3）α_P2P3=α_P1P2-β₃±180°=120-260°±180°=（-140°+360°）±180°=220°-180°=40°

如果转折角为右角，与上面一样，β前面取“-”号。

一、闭合导线坐标计算

计算前必须按技术要求对外业的观测成果进行全面的检查和核算，然后将观测角度的起始方位角、边长和起始点坐标分别填入表6-3的第2，5，6，11，12栏，并绘出导线草图，按导线计算的程序在表内进行坐标计算。下面结合实例介绍闭合导线的计算方法。

1.角度闭合差的计算与调整

由平面几何学可知，n边形内角和的理论值应为（n-2）×180°，由于观测值带有误差，使得内角和的计算值与理论值不符，其差值称为角度闭合差，以f_β表示，即

建筑工程测量

各级导线角度闭合差的容许值Δ_容，可参照表6-2中的“方位角闭合差”栏的规定。如图根导线，

。若f_β超过容许值的范围，则应重新检查外业的角度观测值，直至达到要求为止。若f_β在容许值范围内，即可进行角度闭合差的调整，将f_β以相反的符号平均分配到各观测角中去，即各角的改正数为

建筑工程测量

计算时，可先将-f_β平均分配至它原有的凑整单位1′，0.1′，10″或1″，然后把多余的量或不足的量再分配：把多余的量加在短边两邻角的改正数上使之多分配一点，把不足量从长边两邻角的改正数中扣除。

表6-3为一四边形图根导线的计算实例。例中f_β=-1′，因取位至0.1′，故每角平均分配为+0.2′，四个角共+0.8′，余+0.2′。因1～2边最短，两邻角∠1，∠2 再分配得余数各+0.1′，故它们的改正数为+0.3′，其余两个角为+0.2′。分配时改正数写在第3栏的相应位置，其总和等于反号的角度闭合差。第2栏加第3栏相应的数，得改正后的角度值，写在第4栏的相应位置。将第4栏改正后角值取总和，应为四边形内角和的理论值360°，否则表示计算有错，应立即更正。

表6-3 闭合导线坐标计算表

2.导线各边坐标方位角的计算

根据导线草图、导线点为顺时针编号，观测的内角为右角，起始坐标方位角α₁₂=40°48′.0，导线各边坐标方位角的计算如下

α₂₃=40°48′.0-89°34′.1+180°=131°13′.9

α₃₄=131°13′.9-73°00′.4+180°=238°13′.5

α₄₁=238°13′.5-107°48′.7+180°=310°24′.8

α₁₂=310°24′.8-89°36′.8-180°=40°48′.0（校核无误）

各边方位角的计算值填入表中第5栏。

3.坐标增量的计算

已知1点（起点）的坐标x₁，y₁，边长D₁₂，方位角α₁₂，求1～2边的坐标增量ΔX₁₂，ΔY₁₂

Δx₁₂=D₁₂cosα₁₂，Δy₁₂=D₁₂sinα₁₂ （6-3）

同理2～3边的坐标增量ΔX₂₃，ΔY₂₃

Δx₂₃=D₂₃cosα₂₃，Δy₂₃=D₂₃sinα₂₃

其余类推。

把计算的坐标增量填入表中第7、8栏。

4.增量闭合差的计算与调整

如图6-6，闭合导线各边的增量Δx或Δy，其总和的理论值应等于零，即

建筑工程测量

图6-6 坐标闭合差计算与调整

由于量边误差和角度改正的残余误差，往往使∑Δx_测，∑Δx_测与理论值不符，其不符值称为坐标增量闭合差，以f_x与f_y表示。

则

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这表明，实际计算出的闭合导线坐标并不闭合，存在一个f（如图6-6（b）所示），称为导线全长闭合差。f_x与f_y是它的两个分量，则

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f值与导线长短有关，因此，通常用全长相对闭合差k来衡量导线测量的精度，即

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式中：∑D——导线全长，即表中第6栏的总和。

k的分母越大，说明精度越高。不同等级的导线相对闭合差的容许值已列入表6-2。若k值超过容许值，首先应检查全部计算，再复查外业观测资料，直至去现场检测边长、检测角值，直到解决问题时为止；若是k值在容许范围内，则应将f_x与f_y分别以相反的符号，按与边长成正比例分配到各增量中去。各增量改正数应为

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按增量取位的要求，改正数应凑整至cm或mm。凑整后的改正数总和必须与反号的增量闭合差相等。改正数填写在相应边各坐标增量计算值尾数的上方，然后计算改正后的坐标增量，并把它写在表6-3中9，10栏。改正后的坐标增量的总和∑Δ_x，∑Δ_y应分别等于零，可在最后的总和栏进行校核，否则表示计算有错。

5.坐标计算

根据起始点的已知坐标和改正后的坐标增量，按下式依次计算各导线点的坐标（填入表6-3中11，12栏）。

建筑工程测量

如果导线未与高级导线点连接，则起点坐标可以自行假定，但应该使推算出的各点坐标不会出现负值为宜。

二、附合导线坐标计算

附合导线的坐标计算与闭合导线基本相同，由于附合导线两端与已知点相连，因此在角度闭合差和增量闭合差的计算上都有些不同。下面着重介绍这两项计算方法。

1.坐标反算

如图6-7所示，A，B，C，D为已知点，为了获得AB边和CD边的坐标方位角，要根据已知点的坐标进行坐标反算，求得α_AB和α_CD。

图6-7 坐标反算

2.角度闭合差的计算

以图6-8所示的附合导线为例，介绍与闭合导线计算中的不同部分。

图6-8 附合导线坐标计算

附合导线并不构成闭合多边形，但也存在有角度闭合差。其角度闭合差是根据导线两端已知边的坐标方位角及导线转折角来计算的。图6-8中，高级点A，B，C，D的坐标已知，按坐标反算公式可计算得起始边与终止边的坐标方位角α_AB和α_CD。本例所观测的导线转折角为左角。

由起始边坐标方位角及导线左角，根据坐标方位角推算公式可依次推算各边的坐标方位角如下：

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写成一般公式为

α′_终=α_始±n×180°+∑β_测 （6-10）

式中：n——附合导线转折角的个数（包括连接角）。

若观测右角，则按下式计算α′_终：

α′_终=α_始±n×180°-∑β_测 （6-11）

终止边的坐标方位角α_终是已知的，由于角度观测中不可避免地存在有误差，使得α′_终不等于α_终，其差值即为角度闭合差f_e，即

f_β=α′_终-α_终 （6-12）

角度闭合差的容许值与闭合导线相同。

当角度闭合差f_β在容许的范围内，若观测的是左角，则将角度闭合差按相反符号平均分配到各左角上；若观测的是右角，将角度闭合差按相同符号平均分配到各右角上。

3.坐标增量闭合差的计算

从理论上说，附合导线各边坐标增量的代数和，应该等于终点和始点已知坐标值之差，即

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然而，由于量边误差和角度闭合差调整后的残余误差，使得实际计算所得的∑Δx_测、∑Δy_测不能满足以上的关系，其差值就是坐标增量闭合差，即

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附合导线的导线全长闭合差、全长相对闭合差的计算以及坐标增量闭合差的调整与闭合导线相同。附合导线坐标计算的全过程，见表6-4的算例。

4.支导线坐标计算

由于支导线没有多余观测值，不会产生任何闭合差，因此导线的转折角和坐标增量不需要进行改正。支导线的计算步骤如下：

1）根据观测的转折角推算各边的坐标方位角；

2）根据各边的边长和坐标方位角计算各边的坐标增量；

3）根据各边的坐标增量推算各点的坐标。

三、查找导线测量错误的方法

在导线计算中，若发现闭合差超限，首先应检查外业记录和内业计算。若检查无误，则说明导线外业中边长或角度测量存在错误，应到现场返工重测。为减少重测工作量，事前应对可能发生错误的角或边进行分析，以下介绍查找错误的方法。

1.一个角度测错的查找方法

图6-9中，设导线点3处的角度测错了，若从1点（或B点）出发按正方向1—2—3—4—5—1（或B—1—2—3—4—C）计算各导线点坐标，则3点前的坐标是正确的，而4′，5′，1′（或4′，C′）点的坐标不正确。再从1点（或C点）出发按反方向1—5—4—3—2—1或（C—4—3—2—1—B）计算各导线点坐标，则5，4，3点（或4，3点）的坐标是正确的，而2′，1′（或2′，1′，B′）点的坐标不正确。可见，当从正反两个方向计算各导线点坐标时，若某点的两套坐标值相等或相近，则该点可能就是测错角度的导线点。

表6-4 附合导线的计算

图6-9 导线测角错误的检查

2.一条边长测错的查找方法

当角度闭合差在容许范围内而导线相对闭合差大大超限说明边长测量有错误。图6-10中，设2—3边存在错误ΔD，使3点移至3′点，由于其他各边和各角没有发生错误，则3点以后的各点也都分别移到4′，5′，1′（或4′，C′）点处。移动的量和方向与3—3′相同。由此可见，闭合差1—1′（或C—C′）的坐标方位角与测错的那条边（2—3边）的坐标方位角很接近，或相差近180°。故查找时，先按下式计算闭合差的坐标方位角：

建筑工程测量

然后与各边方位角相比较，如果某一条导线边的坐标方位角与α_f很接近，或相差近180°，则该导线边长最有可能测错。

图6-10 导线测边错误的检查

4. 简述导线外业工作中仪器安置的方法

摘要 （一）图根导线测量的外业工作– 1. 踏勘选点– （1）各组选择4个控制点，跟已有高级控制点之间构成附合导线。– （2）各小组在指定测区进行踏勘，了解测区地形条件和地物分布情况，根据测区范围及测图要求确定布网方案。选点时应在相邻两点都各站一人，相互通视后方可确定点位。

5. 测量实习 步骤。

无论测定还是测设，其本质都是定位，定出各特征点的空间位置，即三维坐标（X，Y，H）。现代某些测量技术（如GPS测量等）可以直接测出三维坐标，但在传统的测量中，高程 H 可通过测量高差求出，而平面坐标（X，Y）无法直接测得，它们只能通过测量距离和角度根据计算间接求得。因此高差、角度和距离是确定地面点位的三个基本要素；高程测量、角度测量和距离测量是测量的三项基本工作；水准仪、经纬仪和测距仪（或钢尺）是测量的常规仪器
测量实习基本步骤：先外业再内业
一、导线测量的外业工作
■导线测量的外业工作包括：踏勘选点及建立标志、量边、测角和连接测量。
1、 踏勘选点及建立标志
踏勘选点前，应先收集测区原有地形图和已有控制点资料，并在图上规划导线的布设方案，然后到实地落实各点点位并建立标志。如测区无地形图资料，则需详细踏勘现场，合理地选定导线点的位置。
导线的选点原则：既要便于导线本身的测量，又要便于测图和施工，并保证满足各项技术要求。
选点时应注意：
(1) 相邻导线点间通视良好，以便于测角和量距。(2) 点位应选在土质坚实处。(3) 视野开阔，便于施测碎部。
2 、量 边
■导线边长可用光电测距仪测量，此种导线称为光电测距导线。导线边长也可用检定过的钢尺丈量，此种导线称为钢尺量距导线。
3、 测 角
■ 导线转折角分为左角和右角，前进方向左侧的角称左角，右侧的角称为右角。附合导线统一观测同 一侧的转折
角(左角或右角)，闭合导线要求观测多边形的内角。
■导线等级不同，测角技术要求也不同。图根导线一般用DJ6级光学经纬仪测一个测回，当盘左、盘右两个半测回角值的较差不超过40″时，取其平均值。
4 、 连接测量
■ 所谓连接测量是将导线与高级控制点联系起来，以取得坐标和方位角的起算数据。连接测量需观测连接角和连接边。
■当测区附近无高级控制点时，可用罗盘仪测定导线起始边的磁方位角，并假定起始点坐标作为起算数据。此时计算所得的各导线点坐标为独立坐标系的坐标。
二、 导线测量的内业计算
■ 导线测量内业计算的目的:计算各导线点的平面坐标(x，y)。
■ 内业计算前，应全面检查导线测量的外业记录，并绘制导线略图。
■导线坐标计算取位规定如下：对于四等以下导线，角值取至秒，边长和坐标取至毫米；对于图根导线，角值取至秒，边长和坐 标取至厘米。
导线坐标计算的基本公式
■如图所示，已知导线点1的坐标为（x1，y1），1-2边的坐标方位角
为a12，边长为D12，现需计算2点的坐标（x2，y2）。
两点间的坐标增量等于两点的坐标值之差，即：
△x12=x2 － x1
△y12=y2 － y1
△x称为纵坐标增量， △Y称为横坐标增量。坐标增量也可由下式计算：
△x12= D12 × cosa12
△y12= D12 ×sina12
其中△x12 、△y12的符号由cosa12 、 sina12决定，此时2点的
坐标为：
x2 = x1 +△x12= x1 + D12 × cosa12
y2 = y1 + △y12= y1 + D12 ×sina12
2、 闭合导线坐标计算
■闭合导线坐标计算步骤如下：
（1）角度闭合差的计算与调整
（2）推算各边坐标方位角
（3）坐标增量的计算与增量闭合差的调整
（4）计算各导线点坐标
（1）角度闭合差的计算与调整
闭合导线构成了一个n边多边形，而n边多边形内角和的
理论值为：
∑β 理=( n – 2 ) ×180°
但由于观测中不可避免地存在有误差，因此实测的各内
角 之和∑β测≠ ∑β理， 其差值称为角度闭合差，用fβ表示，
即
f β = ∑β 测 － ∑β 理= ∑β 测 － ( n – 2 ) ×180°
对于图根钢尺量距导线， 《规范》有规定其角度闭合差的容许值
若︱ fβ ︱﹥ ︱ fβ容 ︱，说明所测角度不满足精度要求，应对角度进行检查或重测。
若︱ fβ ︱≦ ︱ fβ容 ︱，所测角度精度满足要求，此时可根据角度闭合差fβ对各实测内角进行调整，使得调整后的角度值之和符合其理论值。
角度闭合差的分配原则：将闭合差反符号平均分配到各观测内角。
即每个内角改正数均为 V β= － f β /n
改正后的角度 β 改= β 测 +（ － fβ /n）
理论上应有∑ V β= － f β ，∑β 改= ( n – 2 ) ×180°，这些可作为计算检核条件。
（2）推算各边坐标方位角
坐标方位角的推算公式为：
a前 = a后 +β左 +180 ° （适合测左角）
或 a前 = a后 – β右 +180 ° （适合测右角）
本例中根据起始边的坐标方位角a12 及调整后的各导线左角，利用以上公式依次可推算出每一条边的坐标方位
角，最后应进行计算检核。
（3）坐标增量的计算与增量闭合差的调整
①坐标增量的计算
任意两个导线点i、j之间的坐标增量计算公式为：
△xij= Dij × cosaij
△yij= Dij ×sinaij
②坐标增量闭合差的计算与调整
理论上，闭合导线纵、横坐标增量之和应为零，即
∑△x理=0
∑△y理=0
但由于量边误差和角度调整后的残余误差，使得实际计算所得的∑△x测和∑△y测并不为零，从而产生纵坐标增量闭合差fx和横坐标增量闭合差fy，即
fx = ∑△x测
fy = ∑△y测

6. 图根导线控制测量，应该怎么操做

分埋石图根点和不埋石图根点，每幅图要有一定的比例，比例尺不一样要求也不一样，1：500地形图50X50约需要7~8个埋石图根点，供验收部门质量检查验收用的，马虎不得
不埋石图根点仪器架好后，前视那一端镜头倒立地上做记号即可，一个侧回足以。注意仪器高和镜高，回到家把数据提取出来，到平差软件里面算一下，不能过的查一下原因。出平差报告即可。
注意一测回是不能省的，盘左盘右可以抵消大部分偶然误差，如果用半测回忽悠，回去编假数据，那百分百会出错。

7. 导线测量的内业计算步骤

内业计算步骤：角度闭合差的计算与调整；推算坐标方位角；计算坐标增量；坐标增量闭合差的计算与调整；计算各点坐标。

水准仪的操作：首先在测站上安置三脚架；调节架腿长短使架头高度适中，目估使架头大致水平，拧紧架腿伸缩螺旋；然后将水准仪用连接螺旋安装在三脚架上；安装时，应用手扶助仪器，以防一起从架头上滑落.；操作程序为：粗平 、瞄准 、精平、 读数。

经纬仪的操作：安置包括对中整平。测量方法：①测回法②方向观测法。

(7)图根导线测量的步骤和方法扩展阅读：

导线测量指将一系列测点依相邻次序连成折线形式，并测定各折线边的边长和转折角，再根据起始数据推算各测点平面坐标的技术与方法。

在测区范围内的地面上按一定要求选定的具有控制意义的点子称为控制点。将测区内相邻控制点连成直线所构成的折线称为导线，其中的控制点也称为导线点，折线边也称为导线边。导线测量指依次测定各导线边的长度和各转折角值。

再根据起始数据，推算各边的坐标方位角，求出各导线点的坐标，从而确定各点平面位置的测量方法。导线测量在建立小地区平面控制网中经常采用。

尤其在地物分布较复杂的建筑区、视线障碍较多的隐蔽区及带状地区常采用这种方法。使用经纬仪测量转折角，用钢尺测定边长的导线，称为经纬仪导线；若使用光电测距仪或全站仪测定导线边长，则称为电磁波测距导线。

导线测量平面控制网根据测区范围和精度要求分为一级、二级、三级和图根4个等级。

8. 图根导线控制测量，应该怎么操做

在高等级起算点上架设仪器，在另一起算点上立棱镜，观测前进方向听水平角和距离，搬站至第一个待求点，测水平角和距离.....在闭合点上架设仪器，观测。最后计算，平差。水平角和距离测量，全站仪上都很简单的。 如果不用全站仪，用GPS的RTK施测也可以，非常方便，在已知点求好7参后，直接到待求点上观测。图根导线控制测量，应该怎么操做？