土木工程測(cè)量第七章小區(qū)域控制測(cè)量.ppt

控制測(cè)量 控制測(cè)量概述 1 定義 研究精確測(cè)定和描繪地面控制點(diǎn)空間位置及其變化的學(xué)科 其工作主要為控制網(wǎng)的布設(shè) 觀測(cè)和計(jì)算 最終確定控制點(diǎn)的坐標(biāo) 2 工作原則 從整體到局部 先控制后碎步3 目的與作用 為測(cè)圖或工程建設(shè)的測(cè)區(qū)建立統(tǒng)一的平面和高程控制網(wǎng)控制誤差的積累作為進(jìn)行各種細(xì)部測(cè)量的基準(zhǔn) 控制測(cè)量概述 4 相關(guān)名詞小地區(qū) 不必考慮地球曲率對(duì)水平角和水平距離影響的范圍 控制點(diǎn) 具有精確可靠平面坐標(biāo)參數(shù)或高程參數(shù)的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn) 控制網(wǎng) 由控制點(diǎn)分布和測(cè)量方法決定所組成的圖形或路線 控制測(cè)量 為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測(cè)量工作 控制測(cè)量概述 5 分類按作業(yè)內(nèi)容不同分 平面控制測(cè)量 測(cè)定控制點(diǎn)的平面位置平面控制網(wǎng)高程控制測(cè)量 測(cè)定控制點(diǎn)的高程高程控制網(wǎng) 控制測(cè)量概述 平面控制網(wǎng)國(guó)家平面控制網(wǎng)城市和工程控制網(wǎng)小區(qū)域控制網(wǎng) 國(guó)家平面控制網(wǎng) 在全國(guó)范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng) 稱為國(guó)家控制網(wǎng) 它是全國(guó)各種比例尺測(cè)圖的基本控制 并為確定地球的形狀和大小提供研究資料 國(guó)家控制網(wǎng)是用精密測(cè)量?jī)x器和方法依照施測(cè)精度按一 二 三 四等四個(gè)等級(jí)建立的 精度由高到低 它的低級(jí)點(diǎn)受高級(jí)點(diǎn)逐級(jí)控制 一等三角鎖是國(guó)家平面控制網(wǎng)的骨干 二等三角網(wǎng)布設(shè)于一等三角鎖環(huán)內(nèi) 是國(guó)家平面控制網(wǎng)的全面基礎(chǔ) 三 四等三角網(wǎng)為二等三角網(wǎng)的進(jìn)一步加密 四等三等控制點(diǎn)可以滿足1 10000和1 5000比例尺需求建立國(guó)家平面控制網(wǎng) 主要采用三角測(cè)量的方法 二等三角網(wǎng) 一等三角鎖 三等三角網(wǎng) 城市和工程控制網(wǎng) 在城市或廠礦等地區(qū) 為滿足1 500 1 5000比例尺需求 一般應(yīng)在上述國(guó)家控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上 根據(jù)測(cè)區(qū)的大小 城市規(guī)劃和施工測(cè)量的要求 布設(shè)不同等級(jí)的城市平面控制網(wǎng) 以供地形測(cè)圖和施工放樣使用 直接供地形測(cè)圖使用的控制點(diǎn) 稱為圖根控制點(diǎn) 簡(jiǎn)稱圖根點(diǎn) 測(cè)定圖根點(diǎn)位置的工作 稱為圖根控制測(cè)量 圖根點(diǎn)的密度 包括高級(jí)點(diǎn) 取決于測(cè)圖比例尺和地物 地貌的復(fù)雜程度 根據(jù)城市或廠礦的規(guī)模確定哪一級(jí)控制作為首級(jí)控制 中小城市一般以四等網(wǎng)作為首級(jí)控制網(wǎng) 面積在15km2以內(nèi)的小城鎮(zhèn) 可用小三角網(wǎng)或一級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)作為首級(jí)控制 面積在0 5km2以下的測(cè)區(qū) 圖根控制網(wǎng)可作為首級(jí)控制 廠區(qū)可布設(shè)建筑方格網(wǎng) 小區(qū)域控制網(wǎng) 在面積小于10km2的范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng) 稱為小區(qū)域控制網(wǎng) 不考慮地球曲率 采用平面直角坐標(biāo)系 小區(qū)域平面控制網(wǎng) 應(yīng)盡可能與國(guó)家控制網(wǎng)或工程控制網(wǎng)聯(lián)測(cè) 將國(guó)家或城市高級(jí)控制點(diǎn)作為小區(qū)域控制網(wǎng)的起算和校核數(shù)據(jù) 如果測(cè)區(qū)和測(cè)區(qū)附近無(wú)高級(jí)控制點(diǎn) 或聯(lián)測(cè)較為困難 也可以建立獨(dú)立平面控制網(wǎng) 控制測(cè)量概述 高程控制網(wǎng)國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)城市和工程高程控制網(wǎng)小區(qū)域高程控制網(wǎng) 國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng) 國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng) 在全國(guó)范圍內(nèi)采用水準(zhǔn)測(cè)量方法建立起來(lái)的高程控制網(wǎng) 作用 作為全國(guó)范圍內(nèi)施測(cè)各種比例尺地形圖的高程控制基礎(chǔ) 由高級(jí)到低級(jí) 從整體到局部 分成四個(gè)等級(jí) 逐級(jí)控制 逐級(jí)加密 一等水準(zhǔn)網(wǎng) 骨干 環(huán)線長(zhǎng)1000 1500km二等水準(zhǔn)網(wǎng) 基礎(chǔ) 環(huán)線長(zhǎng)500 750km國(guó)家一 二等水準(zhǔn)網(wǎng)采用精密水準(zhǔn)測(cè)量建立 用于研究地球大小 海洋平均海水變化等三 四等水準(zhǔn)網(wǎng) 進(jìn)一步加密 為地形測(cè)圖和工程建設(shè)提供高程控制點(diǎn) 城市和工程高程控制網(wǎng) 城市和工程高程控制網(wǎng)是以國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)為基礎(chǔ)建立的 其高程控制測(cè)量精度等級(jí)的劃分以此為二 三 四 五等 各等均可采用水準(zhǔn)測(cè)量法 四等以下可采用電磁波測(cè)距和三角高程法 五等還可采用GPS擬合高程測(cè)量法 控制測(cè)量概述 6 平面控制測(cè)量的主要方法有 三角測(cè)量導(dǎo)線測(cè)量交會(huì)測(cè)量GPS測(cè)量 控制測(cè)量概述 7 高程控制測(cè)量的主要方法有 水準(zhǔn)測(cè)量三角高程測(cè)量電磁波測(cè)距 控制測(cè)量 平面控制測(cè)量 平面控制測(cè)量 平面控制測(cè)量的主要方法有 三角測(cè)量導(dǎo)線測(cè)量交會(huì)測(cè)量GPS測(cè)量 平面控制測(cè)量 三角測(cè)量最傳統(tǒng) 它是將各控制點(diǎn)組成互相連接的一系列三角形 這些三角形構(gòu)成的控制網(wǎng)稱為三角鎖 是三角網(wǎng)的一種類型 所有三角形的頂點(diǎn)稱為三角點(diǎn) 測(cè)量三角形的一條邊和全部三角形內(nèi)角 根據(jù)起算點(diǎn)的坐標(biāo)與起算邊的方位角 推算全部邊長(zhǎng)與方位角 從而計(jì)算出各點(diǎn)的坐標(biāo) 這項(xiàng)工作稱為三角測(cè)量 導(dǎo)線測(cè)量導(dǎo)線測(cè)量 將各控制點(diǎn)組成連續(xù)的折線或多邊形這種圖形構(gòu)成的控制網(wǎng)稱為導(dǎo)線網(wǎng) 也稱導(dǎo)線 轉(zhuǎn)折點(diǎn) 控制點(diǎn) 稱為導(dǎo)線點(diǎn) 測(cè)量相鄰導(dǎo)線邊之間的水平角與導(dǎo)線邊長(zhǎng) 根據(jù)起算點(diǎn)的平面坐標(biāo)和起算邊方位角 計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo) 這項(xiàng)工作稱為導(dǎo)線測(cè)量 平面控制測(cè)量 交會(huì)測(cè)量利用交會(huì)點(diǎn)來(lái)加密平面控制點(diǎn)的一種控制測(cè)量方法 通過(guò)觀測(cè)水平角來(lái)確定交會(huì)點(diǎn)的平面位置 測(cè)角交會(huì) 通過(guò)測(cè)邊來(lái)確定交會(huì)點(diǎn)的平面位置 測(cè)邊交會(huì) 通過(guò)邊長(zhǎng)和水平角來(lái)確定交會(huì)點(diǎn)的平面位置的工作稱為邊角交會(huì) GPS測(cè)量GPS控制測(cè)量控制點(diǎn)是在一組控制點(diǎn)上安置GPS衛(wèi)星地面接收機(jī)接收GPS衛(wèi)星信號(hào) 解算求得控制點(diǎn)到相應(yīng)衛(wèi)星的距離 通過(guò)一系列數(shù)據(jù)處理取得控制點(diǎn)的坐標(biāo) 平面控制測(cè)量 導(dǎo)線測(cè)量 導(dǎo)線測(cè)量 一 導(dǎo)線測(cè)量的布設(shè)形式將測(cè)區(qū)內(nèi)相鄰控制點(diǎn)連成直線而構(gòu)成的折線 稱為導(dǎo)線 這些控制點(diǎn) 稱為導(dǎo)線點(diǎn) 導(dǎo)線測(cè)量就是依次測(cè)定各導(dǎo)線邊的長(zhǎng)度和各轉(zhuǎn)折角值 根據(jù)起算數(shù)據(jù) 推算各邊的坐標(biāo)方位角 從而求出各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo) 用經(jīng)緯儀測(cè)量轉(zhuǎn)折角 用鋼尺測(cè)定邊長(zhǎng)的導(dǎo)線 稱為經(jīng)緯儀導(dǎo)線 若用光電測(cè)距儀測(cè)定導(dǎo)線邊長(zhǎng) 則稱為電磁波測(cè)距導(dǎo)線 導(dǎo)線測(cè)量是建立小地區(qū)平面控制網(wǎng)常用的一種方法 特別是地物分布較復(fù)雜的建筑區(qū) 視線障礙較多的隱蔽區(qū)和帶狀地區(qū) 多采用導(dǎo)線測(cè)量的方法 根據(jù)測(cè)區(qū)的不同情況和要求 導(dǎo)線可布設(shè)成下列三種形式 閉合導(dǎo)線 附合導(dǎo)線 支導(dǎo)線三種 一 導(dǎo)線測(cè)量的布設(shè)形式 1 閉合導(dǎo)線 closedtraverse 導(dǎo)線是從一高級(jí)控制點(diǎn) 起始點(diǎn) 開(kāi)始 經(jīng)過(guò)各個(gè)導(dǎo)線點(diǎn) 最后又回到原來(lái)起始點(diǎn) 形成閉合多邊形 這種導(dǎo)線稱為閉合導(dǎo)線 閉合導(dǎo)線有著嚴(yán)密的幾何條件 構(gòu)成對(duì)觀測(cè)成果的校核作用 常用于面積開(kāi)闊的獨(dú)立地區(qū) 一 導(dǎo)線測(cè)量的布設(shè)形式 2 附合導(dǎo)線導(dǎo)線是從一高級(jí)控制點(diǎn) 起始點(diǎn) 開(kāi)始 經(jīng)過(guò)各個(gè)導(dǎo)線點(diǎn) 附合到另一高級(jí)控制點(diǎn) 終點(diǎn) 形成連續(xù)折線 這種導(dǎo)線稱為附合導(dǎo)線 附合導(dǎo)線由本身的已知條件構(gòu)成對(duì)觀測(cè)成果的校核作用 常用于帶狀地區(qū)的地區(qū)控制 一 導(dǎo)線測(cè)量的布設(shè)形式 3 支導(dǎo)線導(dǎo)線是從一高級(jí)控制點(diǎn) 起始點(diǎn) 開(kāi)始 既不附合到另一個(gè)控制點(diǎn) 又不閉合到原來(lái)起始點(diǎn) 這種導(dǎo)線稱為支導(dǎo)線 由于支導(dǎo)線無(wú)校核條件 不易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤 一般不宜采用 常用于導(dǎo)線點(diǎn)不能滿足局部測(cè)圖時(shí) 增設(shè)支導(dǎo)線 一 導(dǎo)線測(cè)量的布設(shè)形式 二 導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)實(shí)施步驟 1 踏勘與設(shè)計(jì)2 選點(diǎn)與埋設(shè)標(biāo)志3 導(dǎo)線邊水平距離測(cè)量4 導(dǎo)線網(wǎng)水平角測(cè)量5 連測(cè) 二 導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)實(shí)施步驟 1 踏勘與設(shè)計(jì)當(dāng)需要繪制某測(cè)區(qū)時(shí) 應(yīng)先調(diào)查搜集測(cè)區(qū)已有地形圖和高一級(jí)的控制點(diǎn)的成果資料 把控制點(diǎn)展繪在地形圖上 然后在地形圖上擬定導(dǎo)線的布設(shè)方案 最后到野外去踏勘 實(shí)地核對(duì) 修改 落實(shí)點(diǎn)位和建立標(biāo)志 如果測(cè)區(qū)沒(méi)有地形圖資料 則需詳細(xì)踏勘現(xiàn)場(chǎng) 根據(jù)已知控制點(diǎn)的分布 測(cè)區(qū)地形條件及測(cè)圖和施工需要等具體情況 合理地選定導(dǎo)線點(diǎn)的位置 二 導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)實(shí)施步驟 2 選點(diǎn)與埋設(shè)標(biāo)志實(shí)地選點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn) 1 相鄰點(diǎn)間通視良好 地勢(shì)較平坦 便于測(cè)角和量距 2 點(diǎn)位應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)處 便于保存標(biāo)志和安置儀器 3 視野開(kāi)闊 便于施測(cè)碎部 4 導(dǎo)線各邊的長(zhǎng)度應(yīng)大致相等 除特殊情形外 應(yīng)不大于350m 也不宜小于50m 5 導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)有足夠的密度 分布較均勻 便于控制整個(gè)測(cè)區(qū) 二 導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)實(shí)施步驟 2 選點(diǎn)與埋設(shè)標(biāo)志導(dǎo)線點(diǎn)選定后 若為泥土地面 要在每一點(diǎn)位上打一大木樁 其周圍澆灌一圈混凝土 樁頂釘一小釘 若為碎石或?yàn)r青路面 可以用頂上鑿有十字紋的大鐵釘代替木樁 若是在水泥路面 可以用剛鑿鑿十字紋 再涂上紅油漆 作為臨時(shí)性標(biāo)志 若導(dǎo)線點(diǎn)需要保存的時(shí)間較長(zhǎng) 就要埋沒(méi)混凝土樁或石樁 樁頂刻 十 字 作為永久性標(biāo)志 導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)統(tǒng)一編號(hào) 為了便于尋找 應(yīng)量出導(dǎo)線點(diǎn)與附近固定而明顯的地物點(diǎn)的距離 繪一草圖 注明尺寸 稱為點(diǎn)之記 二 導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)實(shí)施步驟 3 導(dǎo)線邊水平距離測(cè)量導(dǎo)線邊長(zhǎng)可用電磁波測(cè)距儀測(cè)定 測(cè)量時(shí)要同時(shí)觀測(cè)豎直角 供傾斜改正之用 若用鋼尺丈量 鋼尺必須經(jīng)過(guò)檢定 對(duì)于一 二 三級(jí)導(dǎo)線 應(yīng)按鋼尺量距的精密方法丈量 對(duì)于圖根導(dǎo)線 用一般方法往返丈量或同一方向丈量?jī)纱?尺長(zhǎng)改正 當(dāng)尺長(zhǎng)改正數(shù)大于1 10000時(shí) 應(yīng)加尺長(zhǎng)改正 溫度改正 當(dāng)量距時(shí)平均尺溫與檢定時(shí)溫度相差 10 時(shí) 應(yīng)進(jìn)行溫度改正 傾斜改正 尺面傾斜大于1 5 時(shí) 應(yīng)進(jìn)行傾斜改正 要求其精度不低于1 3000 特殊困難地區(qū)允許1 1000 二 導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)實(shí)施步驟 4 導(dǎo)線網(wǎng)水平角測(cè)量用測(cè)回法施測(cè)導(dǎo)線左角 位于導(dǎo)線前進(jìn)方向左側(cè)的角 或右角 位于導(dǎo)線前進(jìn)方向右側(cè)的角 一般在附合導(dǎo)線中 測(cè)量導(dǎo)線左角 在閉合導(dǎo)線中均測(cè)內(nèi)角 若閉合導(dǎo)線按反時(shí)針?lè)较蚓幪?hào) 則其左角就是內(nèi)角 不同等級(jí)的導(dǎo)線的測(cè)角精度要求見(jiàn)書中表 圖根導(dǎo)線 一般用DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀測(cè)一個(gè)測(cè)回 若盤左 盤右測(cè)得角值的較差不超過(guò)40 則取其平均值 在測(cè)角時(shí) 為便于瞄準(zhǔn) 可用大垂球 測(cè)釬 覘標(biāo) 二 導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)實(shí)施步驟 5 連測(cè)導(dǎo)線應(yīng)與高級(jí)控制點(diǎn)連測(cè) 才能得到起始方位角 這一工作稱為連接角測(cè)量 也稱導(dǎo)線定向 目的是使導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)納入國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)或該地區(qū)統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng) 附合導(dǎo)線與兩個(gè)已知點(diǎn)的連接 應(yīng)測(cè)兩個(gè)連接角 b c 閉合導(dǎo)線和支導(dǎo)線只需測(cè)一個(gè)連接角 b 見(jiàn)下圖 對(duì)于獨(dú)立地區(qū)周圍無(wú)高級(jí)控制點(diǎn)時(shí) 可假定某點(diǎn)坐標(biāo) 用羅盤儀測(cè)定起始邊的磁方位角作為起算數(shù)據(jù) 三 導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算 一 幾個(gè)基本公式1 坐標(biāo)方位角 gridbearing 的推算 回顧 注意 若計(jì)算出的方位角 360 則減去360 若為負(fù)值 則加上360 或 三 導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算 一 幾個(gè)基本公式2 坐標(biāo)正算公式由A B兩點(diǎn)邊長(zhǎng)DAB和坐標(biāo)方位角 AB 計(jì)算坐標(biāo)增量 見(jiàn)圖有 XAB DAB cos AB YAB DAB sin AB 其中 XAB XB XA YAB YB YA 三 導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算 二 閉合導(dǎo)線閉合差計(jì)算步驟1 繪制計(jì)算草圖 填寫已知數(shù)據(jù)和觀測(cè)數(shù)據(jù) 2 角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整 3 按新的角值 推算各邊坐標(biāo)方位角 4 按坐標(biāo)正算公式 計(jì)算各邊坐標(biāo)增量5 坐標(biāo)增量閉合差計(jì)算與調(diào)整6 導(dǎo)線點(diǎn)各點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算 三 導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算 二 閉合導(dǎo)線閉合差計(jì)算步驟1 繪制計(jì)算草圖 在圖上填寫已知數(shù)據(jù)和觀測(cè)數(shù)據(jù) 2 角度閉合差 angleclosingerror 的計(jì)算與調(diào)整 1 計(jì)算角度閉合差 2 計(jì)算限差 3 若在限差內(nèi) 則平均分配原則 計(jì)算改正數(shù) 4 計(jì)算改正后新的角值 測(cè) 理 測(cè) n 2 180 三 導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算 3 按新的角值 推算各邊坐標(biāo)方位角 4 按坐標(biāo)正算公式 計(jì)算各邊坐標(biāo)增量 XAB DAB cos AB YAB DAB sin AB 三 導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算 5 坐標(biāo)增量閉合差計(jì)算與調(diào)整 1 計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差 計(jì)算導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差 計(jì)算導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差 三 導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算 6 坐標(biāo)計(jì)算根據(jù)起始點(diǎn)的已知坐標(biāo)和經(jīng)改正的新的坐標(biāo)增量 來(lái)依次計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo) 三 導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算 閉合導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算例題講解練習(xí) 三 導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算 三 附合導(dǎo)線閉合差計(jì)算步驟說(shuō)明 與閉合導(dǎo)線基本相同 以下是兩者的不同點(diǎn) 1 角度閉合差的分配與調(diào)整2 坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算 測(cè) 理 測(cè) n 180 終 起 三 導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算 附合導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算例題講解練習(xí) 四 導(dǎo)線測(cè)量錯(cuò)誤的檢查方法 角度閉合差超限 導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差超限 來(lái)源 轉(zhuǎn)角 導(dǎo)線邊測(cè)量中有粗差 計(jì)算時(shí)粗差1 若角度閉合差