測量學(xué)章控制測量

第7章控制測量問題：怎么確定一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)？有哪些外業(yè)操作和內(nèi)業(yè)計(jì)算？可以檢核嗎？多個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)怎么得到？第7章控制測量控制測量概述導(dǎo)線測量交會定點(diǎn)三、四等水準(zhǔn)測量三角高程測量控制測量的概念控制測量的任務(wù)：在一定范圍的地面上，通過建立（平面和高程）控制網(wǎng)，精確測定控制點(diǎn)的位置——X、Y、H

控制測量的作用：

1、各項(xiàng)測量的基礎(chǔ)

2、具有控制全局的作用

3、限制測量誤差的傳遞和積累§7.1控制測量概述一、為什么要做控制測量？測量工作應(yīng)遵循的原則從整體到局部，先控制后碎部，由高精度到低精度逐級加密，層層檢查遵循測量工作原則的目的減小誤差積累，保證測圖精度可以分幅測繪，加快測圖進(jìn)度防止錯(cuò)漏發(fā)生，保證成果正確二、控制測量

平面控制測量：測定點(diǎn)位的平面位置(x,y)

GPS衛(wèi)星定位、導(dǎo)線測量、三角測量、三邊測量、邊角測量、

高程控制測量：測定點(diǎn)位的高程H水準(zhǔn)測量、三角高程測量、GPS高程測量三、國家基本控制網(wǎng)國家平面控制網(wǎng)采用逐級控制、分級布設(shè)的原則，分一、二、三、四等。主要由三角測量法布設(shè)，在西部困難地區(qū)采用導(dǎo)線測量。國家一、二等網(wǎng)合稱為天文大地網(wǎng)。我國天文大地網(wǎng)于1951年開始布設(shè)，1961年基本完成，1975年修補(bǔ)測工作全部結(jié)束，全網(wǎng)約有5萬個(gè)大地點(diǎn)。國家高程控制網(wǎng)采用逐級控制、分級布設(shè)的原則，分為一、二、三、四等其中一、二等水準(zhǔn)測量稱為精密水準(zhǔn)測量。一等水準(zhǔn)是國家高程控制的骨干，沿地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定和坡度平緩的交通線布滿全國，構(gòu)成網(wǎng)狀。全長為93000多km，包括100個(gè)閉合環(huán)，環(huán)的周長為800~1500km。二等水準(zhǔn)是國家高程控制網(wǎng)的全面基礎(chǔ)，一般沿鐵路、公路和河流布設(shè)二等水準(zhǔn)環(huán)線布設(shè)在一等水準(zhǔn)環(huán)內(nèi)，每個(gè)環(huán)的周長為300~700km，全長為137000多km，包括822個(gè)閉合環(huán)。沿一、二等水準(zhǔn)路線還要進(jìn)行重力測量，提供重力改正數(shù)據(jù)。三、四等水準(zhǔn)直接為測制地形圖和各項(xiàng)工程建設(shè)用。三等環(huán)不超過300km四等水準(zhǔn)一般布設(shè)為附合在高等級水準(zhǔn)點(diǎn)上的附合路線，其長度不超過80km。四、城市控制網(wǎng)在城市地區(qū)建立的控制網(wǎng)成為城市控制，一般分級布設(shè)為城市大比例尺測圖、城市規(guī)劃、市政工程建設(shè)等服務(wù)分為城市平面控制網(wǎng)和城市高程控制網(wǎng)四、工程控制網(wǎng)為工程建設(shè)而布設(shè)的測量控制網(wǎng)稱為工程控制網(wǎng)按用途可分為：測圖控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、變形監(jiān)測控制網(wǎng)按類型可分為：平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)五、圖根控制網(wǎng)為大比例尺測圖而建立的控制網(wǎng)稱為圖根控制網(wǎng)按類型可分為：平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)§7.2導(dǎo)線測量一、導(dǎo)線由測量人員根據(jù)測量任務(wù)在測區(qū)內(nèi)選定若干控制點(diǎn)，組成的多邊形或折線稱導(dǎo)線，這些點(diǎn)稱導(dǎo)線點(diǎn)。導(dǎo)線測量的目的主要是確定導(dǎo)線點(diǎn)的平面坐標(biāo)——平面控制測量二、形式閉合導(dǎo)線起訖于同一已知點(diǎn)的導(dǎo)線，稱為閉合導(dǎo)線。它有3個(gè)檢核條件：一個(gè)多邊形內(nèi)角和條件和兩個(gè)坐標(biāo)增量條件。AB12345三角點(diǎn)（已知控制點(diǎn)）導(dǎo)線點(diǎn)附合導(dǎo)線布設(shè)在兩個(gè)已知點(diǎn)之間的導(dǎo)線，稱為附合導(dǎo)線。它有3個(gè)檢核條件：一個(gè)坐標(biāo)方位角條件和兩個(gè)坐標(biāo)增量條件。ABCD1234三角點(diǎn)（已知控制點(diǎn)）導(dǎo)線點(diǎn)支導(dǎo)線由一已知點(diǎn)出發(fā)，即不附合也不閉合，支導(dǎo)線只有必要的起算數(shù)據(jù)，沒有檢核條件，它只限于在圖根導(dǎo)線中使用，且支導(dǎo)線的點(diǎn)數(shù)一般不應(yīng)超過3個(gè)。支導(dǎo)線1-11-2三、導(dǎo)線測量的外業(yè)工作1.踏勘選點(diǎn)，布網(wǎng)設(shè)計(jì)（通視、點(diǎn)位易于保存、視野開闊、均勻分布在測區(qū)）2.埋石（埋樁）、編號、作點(diǎn)之記3.測量導(dǎo)線邊長4.觀測水平角（聯(lián)接角和折角）1∠AB1為聯(lián)接角∠1、∠2∠3、∠4、∠5∠5B1均為折角AB2345例：四、導(dǎo)線測量的內(nèi)業(yè)工作（以閉合導(dǎo)線為例）1.整理外業(yè)數(shù)據(jù)，繪制略圖按照實(shí)際方位、折角、距離繪出略圖AB23451NαABβ1β2β3β4β5β62.角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整閉合圖形條件：∑β理=（n-2）180°

閉合圖形條件：∑β測=β1+β2+β3+…βn

閉合差：fβ

=∑β測－∑β理容許誤差：f容=±40″如果fβ＜f容，則進(jìn)行調(diào)整，方法：將閉合差反其符號，平均分配到各水平角上改正后內(nèi)角和：∑β測′

=β1′

+β2′

+…βn′=∑β理3.用改正后的導(dǎo)線內(nèi)角推算各邊的坐標(biāo)方位角注意：一定要推算到原已知方位角上進(jìn)行驗(yàn)算！4.坐標(biāo)增量的計(jì)算坐標(biāo)增量導(dǎo)線邊長方位角5.坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算理論值：計(jì)算值：閉合差：導(dǎo)線全長閉合差：6.坐標(biāo)增量相對閉合差的計(jì)算7.坐標(biāo)增量閉合差的調(diào)整例：驗(yàn)算8.計(jì)算改正后的坐標(biāo)增量例：驗(yàn)算8.計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)注意：一定要計(jì)算到原已知坐標(biāo)點(diǎn)上進(jìn)行驗(yàn)算?。￠]合導(dǎo)線計(jì)算完畢，附合導(dǎo)線計(jì)算方法與閉合導(dǎo)線方法雷同，但有兩處不同。計(jì)算附合導(dǎo)線坐標(biāo)的兩處不同ABCD1234αABαCD已知方位角已知方位角折角（水平角）β3β4β5β6βB2.坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算不同1.角度閉合差的計(jì)算不同3.算例§7.4交會定點(diǎn)通過測量交會點(diǎn)與周邊已知坐標(biāo)點(diǎn)所構(gòu)成三角形的角度或邊長計(jì)算交會點(diǎn)的平面坐標(biāo)，它是加密小地區(qū)平面控制點(diǎn)的方法之一按交會的圖形分：前方交會(forwardintersection)側(cè)方交會(sideintersection)后方交會(resection)按觀測值類型分測角交會(angularintersection)測邊交會(linearintersection)邊角交會(linear-angularintersection)只介紹測角交會的坐標(biāo)計(jì)算方法測邊交會和邊角交會的坐標(biāo)計(jì)算方法可由測角交會方法推出§7.5三、四等水準(zhǔn)測量小地區(qū)一般以三等或四等水準(zhǔn)網(wǎng)作為首級高程控制地形測量時(shí)再用圖根水準(zhǔn)測量或三角高程測量進(jìn)行加密三、四等水準(zhǔn)點(diǎn)的高程應(yīng)從附近的一、二等水準(zhǔn)點(diǎn)引測，布設(shè)成附合或閉合水準(zhǔn)路線點(diǎn)位應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)硬、便于長期保存和使用的地方，并應(yīng)埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石也可用埋設(shè)了標(biāo)石的平面控制點(diǎn)作為水準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)繪制點(diǎn)之記

三、四等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求三、四等水準(zhǔn)測量儀器及水準(zhǔn)尺三、四等水準(zhǔn)測量的方法三、四等水準(zhǔn)測量觀測應(yīng)在通視良好、望遠(yuǎn)鏡成像清晰及穩(wěn)定的情況下進(jìn)行。1)一站觀測順序①在測站上安置水準(zhǔn)儀，后視水準(zhǔn)尺黑面用上、下視距絲讀數(shù)，記入表7-12中(1)、(2)位置旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使管水準(zhǔn)氣泡居中，用中絲讀數(shù)，記入表7-12中(3)位置②前視水準(zhǔn)尺黑面，用上、下視距絲讀數(shù)，記入表7-12中(4)、(5)位置旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使管水準(zhǔn)氣泡居中，用中絲讀數(shù)，記入表7-12中(6)位置③前視水準(zhǔn)尺紅面，旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使管水準(zhǔn)氣泡居中用中絲讀數(shù)，記入表7-12中(7)位置④后視水準(zhǔn)尺紅面，旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使管水準(zhǔn)氣泡居中用中絲讀數(shù)，記入表7-12中(8)位置。以上觀測順序簡稱為后、前、前、后。2)一站計(jì)算與檢核①視距計(jì)算與檢核后視距離(9)={(1)-(2)}÷10前視距離(10)={(4)-(5)}÷10計(jì)算前、后視距差(11)：(11)=(9)-(10)三等水準(zhǔn)，(11)不超過3m，對于四等水準(zhǔn)，(11)不超過5m。計(jì)算前、后視視距累積差(12)：(12)=上站(12)+本站(11)三等水準(zhǔn)，(12)不超過6m，四等水準(zhǔn)，(12)不超過10m。②水準(zhǔn)尺讀數(shù)檢核同一水準(zhǔn)尺黑面與紅面讀數(shù)差的檢核：(13)=(6)+K-(7)(14)=(3)+K-(8)K為雙面水準(zhǔn)尺的紅面分劃與黑面分劃的零點(diǎn)差本例，106尺的K=4787mm，107尺的K=4687mm三等水準(zhǔn)，(13)、(14)不超過2mm；四等水準(zhǔn)，(13)、(14)不超過3mm。③高差計(jì)算與檢核按前、后視水準(zhǔn)尺紅、黑面中絲讀數(shù)分別計(jì)算一站高差：黑面高差(15)={(3)-(6)}÷1000紅面高差(16)={(8)-(7)}÷1000紅黑面高差之差(17)=(15)-{(16)±0.1}=(14)-(13)對于三等水準(zhǔn)，(17)不超過3mm，對于四等水準(zhǔn)，(17)不超過5mm。紅、黑面高差之差在容許范圍以內(nèi)時(shí)，取其平均值作為該站的觀測高差：(18)={(15)+(16)}/2三、四等水準(zhǔn)測量成果處理內(nèi)容：根據(jù)已知點(diǎn)高程和水準(zhǔn)路線的觀測高差，求出待定點(diǎn)的高程值前面所講的圖根水準(zhǔn)測量成果處理方法是一種近似的成果處理方法，它不能用于三、四等水準(zhǔn)測量的成果處理《城市測量規(guī)范》規(guī)定，各等級高程控制網(wǎng)(指一、二、三、四等水準(zhǔn)網(wǎng))應(yīng)采用條件平差或間接平差進(jìn)行成果