控制測量1課件

第六章

控制測量控制測量確定控制點的平面坐標（X,Y）高程（H）§6-1概述測量工作的基本原則先整體，后局部；先控制，后碎部測量的步驟控制測量碎部測量（地形測量）施工測量（施工放樣）控制測量等級

平面控制測量國家平面控制測量：一、二、三、四等測圖與測設(shè)平面控制：導線，小三角

高程控制測量國家高程控制測量：一、二、三、四等測圖與測設(shè)高程控制：等外水準，三角高程二、控制網(wǎng)的建立控制網(wǎng)在測區(qū)范圍內(nèi)選定若干個測量控制點而構(gòu)成的幾何圖形。平面控制網(wǎng)高程控制網(wǎng)控制測量

采用精密儀器和嚴密的方法，對控制網(wǎng)測量，確定控制點的平面位置和高差，作為其它測量的基準。幾何水準測量：三角高程測量：

GPS測量：高程控制測量方法1、國家等級平面控制網(wǎng)

國家平面控制網(wǎng)，是在全國范圍內(nèi)用三角測量和精密導線測量或GPS測量建立的控制網(wǎng)。等級：一、二、三、四等。一等精度最高，低一級控制網(wǎng)是在高一級控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立的。三、平面控制網(wǎng)

測圖控制點密度表測圖比例尺每平方公里的控制點數(shù)每幅圖的控制點數(shù)

1∶50001∶20001∶10001∶500415401202015108

為滿足地形測繪需要而建立的控制網(wǎng)。建立基礎(chǔ)：在國家或城市控制網(wǎng)基礎(chǔ)上加密控制點建立。布設(shè)形式：圖根導線、交會定點、自由設(shè)站等。網(wǎng)點密度：根據(jù)測圖比例尺確定，比例尺大，點密度大。4、圖根控制網(wǎng)四、控制測量工作程序

控制網(wǎng)的設(shè)計編寫工作大綱踏勘選點、埋石野外觀測數(shù)據(jù)處理技術(shù)總結(jié)控制點標石一、方位角AB標準方向N方位角：從標準方向的北端開始,順時針至某一直線的水平角1.真子午線方向2.磁子午線方向3.坐標縱軸方向二、標準方向過地球南北極的子午線，用天文觀測或陀螺經(jīng)緯儀測定。過地球南北磁極的子午線，用羅盤儀測定。高斯投影帶的中央子午線，即高斯平面直角坐標系的坐標縱軸X方向，也稱坐標北方向。地球表面上各點的子午線收斂于地球兩極，在同一條直線上,真(磁)子午線方位角不為常數(shù)。ABNN而直線上任何點的坐標北方向都平行于坐標縱軸方向，因此，測量中以坐標縱軸方向(X)作為標準方向。磁偏角各點不一致四、坐標方位角的推算α23α21左角：α23=α21＋β2左＝α12±

180°＋β2左

若已知直線12的方位角α12，12和23間的水平角β2左（或β2右），推算直線23的方位角α23。123α12β2左β2右右角：α23=α21－β2右＝α12±180°－β2右左角：βi前取“+”右角：βi前取“-”0≤αi(i+1)＜360°1坐標的正算推算公式：五、坐標正、反算xyBA已知：推算：XBXAYAYB推算公式：2坐標的反算已知：推算：xyBAXBXAYAYB已知方位已知點連接角轉(zhuǎn)折角導線邊特點：布設(shè)靈活，數(shù)據(jù)處理簡單。在圖根測量和工程控制網(wǎng)中應(yīng)用普遍。§6-3導線測量一、導線的基本形式

閉合導線

附合導線45AB23（1）ABDC（1）234（5）（1）234（5）由已知點開始，經(jīng)若干控制點的連續(xù)折線又回到原來點。由一已知點開始，經(jīng)若干控制點的連續(xù)折線到達另一已知點上。

支導線實地選點注意事項：導線點應(yīng)選在視野廣闊，便于控制點使用的地方。相鄰點必須通視。點均勻分布，相鄰邊長度相差不宜過大。點應(yīng)選在不易被行人車馬觸動，土質(zhì)堅實便于安置儀器的地方。1、選點1、選點(100.0,200.0)23456712、觀測①邊長測量②水平角測量(連接角及轉(zhuǎn)折角）鋼尺量距：往返丈量相對中誤差<1/2000或1/1000光電測距：視距法：往返相對誤差<1/300

一般規(guī)定觀測左角。閉合導線中，導線點按逆時針編號，左角即是內(nèi)角。EDCBA121°28′00″90°07′30″84°10′30″108°27′00″135°48′00″96°51′36″(方位角）231.32201.58200.44241.00263.41±24″±36″±20″2DJ61︰5000~1︰10000±24″±36″±30″2DJ61︰500~1︰2000角度閉合差測回差半測回差測角中誤差測回數(shù)儀器比例尺圖根導線觀測技術(shù)要求計算前的準備工作：1、全面檢核外業(yè)原始觀測數(shù)據(jù)記錄、計算是否齊全、正確、限差是否合格。2、抄錄已知數(shù)據(jù)（已知高級點坐標，方位角等）。3、繪導線略圖（注明點、角度、邊長）。4、準備應(yīng)用的計算表格。三、導線測量的內(nèi)業(yè)計算1、內(nèi)業(yè)計算任務(wù)

利用已知數(shù)據(jù)和外業(yè)觀測成果,計算導線點的平面直角坐標（X，Y）。

評價觀測質(zhì)量是否合格2、內(nèi)業(yè)計算內(nèi)容

①角度閉合差計算和調(diào)整②導線邊方位角計算③坐標增量計算及坐標增量閉合差調(diào)整④坐標計算1、計算目的利用已知數(shù)據(jù)和外業(yè)觀測成果,計算導線點的平面直角坐標（X，Y）。閉合導線點的坐標計算AB254312、計算思路X2=X1+△X12=X1+D12×COSα12Y2=Y1+△Y12=Y1+D12×SINα12Xi+1Yi+1βiαii+1△Xii+1=Dii+1×COSαii+1△Yii+1=Dii+1×SINαii+1應(yīng)滿足內(nèi)角和條件：∑βi-(n-2)180°≠0＝ff滿足限差后βi要改正應(yīng)滿足坐標條件：∑△X≠0＝fx∑△Y≠0＝fy計算f、K，K滿足限差后△X、△Y要改正閉合導線點的坐標計算AB25431β1β2β5β3β4角度調(diào)整：Vi=-fβ/n

即：閉合差反號平均分配至每個觀測角，再計算改正后角值第一步：角度閉合差計算和調(diào)整

3、計算步驟和方法（四步）若f＞

f允，不合格，檢查后，重測。f＜

f允，合格可進行角度調(diào)整檢核：∑（i+Vi)=(n-2)×180°閉合導線點的坐標計算f

=∑測-∑理=∑測-(n-2)×180°f允=±60″第二步：導線邊方位角計算

檢核：

12=

51±180°

+

1左AB25431閉合導線點的坐標計算ii+1=

i-1i±180°

+

i左ii+1=

i-1i±180°

－

i右坐標增量計算

坐標增量閉合差計算閉合導線點的坐標計算第三步：坐標增量計算及坐標增量閉合差調(diào)整

若K

＞

K允，檢查后，重測邊長。

K

＜

K允，合格可進行調(diào)整

導線全長絕對閉合差：導線全長相對閉合差：檢核：

fx=－∑v△xi

fy=－∑v△YiK=f/∑D△xi=Di×cos△Yi=Di×sinfx=∑△Xi

fy=∑△Yi改正數(shù)計算：第四步：坐標計算：檢核：Y1=Y5+△Y51

(與起始原點坐標相等)AB25431Xi+1=Xi+△Xii+1

Yi+1=Yi+△Yii+1閉合導線點的坐標計算EDCBA121°28′00″90°07′30″84°10′30″108°27′00″135°48′00″96°51′36″(方位角）231.32201.58200.44241.00263.41閉合導線計算略圖閉合導線計算表1、計算目的利用已知數(shù)據(jù)和外業(yè)觀測成果,計算導線點的平面直角坐標（X，Y）。附合導線點的坐標計算ABDC（1）234（5）2、與閉合導線有兩點不同（1）角度閉合差計算不同f

=α’CD–

αCD=

(

αAB+

n×180°+

∑測)–

αCD調(diào)整時注意：測左角反號平均

測右角同號平均附合導線點的坐標計算ABDC（1）234（5）2、與閉合導線有兩點不同（2）坐標增量閉合差計算不同fx=∑△Xi－（XC－XB）fy=∑△Yi－（YC－YB）附合導線點的坐標計算ABDC（1）234（5）DCAB1299°01′00″167°45′36″123°11′24″189°20′56″225.860172.570139.030附合導線計算略圖附合導線計算

分類：測角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測邊網(wǎng)。

檢核：利用閉合差條件、圓周條件和極條件等來檢查外業(yè)成果。

測量實施步驟:和導線測量基本相同?！?-4三角測量

意義:

加密控制點；聯(lián)測難于到達的點。

特點：操作靈活；精度和可靠性有限。§6-5交會定點一、交會法的類型前方交會側(cè)方交會后方交會二、交會法的步驟

選點：室內(nèi)選點、野外踏勘

打樁或埋石

觀測：水平角的觀測

計算：角度

坐標加密控制點1、前方交會原理已知：觀測：待求：

三、交會法的方法

由

由

計算

P點坐標：

由

檢核：采用兩組結(jié)果取平均點位較差

前方交會的檢核2、側(cè)方交會

原理已知：觀測：待求：

計算：計算根據(jù)前方交會3、后方交會

原理

計算：已知：觀測：待求：計算根據(jù)按前方交會法計算P點坐標后方交會的計算后方交會的檢核

檢核：

點位較差:4、自由設(shè)站法1n432PS1S3S2S4Snα1αnα2α3原理已知：觀測：待求：

作業(yè)：《習題及實驗指導》（P226~P227）第六章第1、2、3題

高程控制測量確定控制點的高程（H）§6-6高程控制測量

在測區(qū)布設(shè)一批高程控制點(水準點)，構(gòu)成高程控制網(wǎng)(水準網(wǎng))，用精確方法測定它們的高程。

高程控制測量的任務(wù):一、概述BM1BM2BM0BM3BM1BM2高程控制測量的方法：

高程基準面:

大地水準面。

基準點，即水準原點:

我國規(guī)定自1989年起一律采用“1985國家高程基準”，以青島水準原點高程72.260m為基準。水準測量三角高程測量

國家高程控制網(wǎng)

又稱國家水準網(wǎng),用精密水準測量方法建立。采用從整體到局部，由高級到低級，分級布設(shè)逐級控制的。等級:一、二、三、四。

工程建設(shè)中的高程控制網(wǎng)

布設(shè)原則：由高級到低級，分級布設(shè)。等級：分為二、三、四、五等水準及圖根水準。首級網(wǎng)應(yīng)布設(shè)成閉合路線，加密時宜布設(shè)成附合路線或結(jié)點網(wǎng)。水準點應(yīng)有一定的密度，一般沿水準路線每1~3km埋設(shè)一點，埋設(shè)后應(yīng)繪制點之記。水準觀測須待埋設(shè)的水準點穩(wěn)定后方可進行。

水準點形式

永久性：臨時性：二、三（四）等水準測量主要采用“雙面水準尺”觀測法。技術(shù)要求：（L、K為路線長度，單位為km）≤5≤3≤10≤3三絲讀數(shù)≤100DS3四往、返附、閉≤3≤2≤5≤2三絲讀數(shù)≤75DS3三黑紅面所測高差之差（mm）黑紅面讀數(shù)差（mm）前后視距累積差（m）前后視距差（m）視線高度視線長度（m）高差閉合差的限差（mm）使用儀器

項目等級雙面尺構(gòu)造的特點黑面起點0.000

和

0.000

紅面起點4.687

和4.787

一站上同時測得黑面高差h黑=a黑－b黑

紅面高差h紅=a紅－b紅

h黑=h紅±0.1001、觀測方法安置儀器：

每一測站上：安置儀器、粗平、估讀前后視距離差，如超限（三等2m，四等3m）則移動前尺或水準儀，滿足要求即可開始觀測。觀測順序：后前前后

后后前前

“后前前后”的測讀步驟：

①后尺黑面下絲（1）、上絲（2）、中絲（3）

②前尺黑面下絲（4）、上絲（5）、中絲（6）

③前尺紅面中絲（7）

④后尺紅面中絲（8）后（黑），后（紅），前（黑），前（紅）1TP1

“后后前前”的測讀步驟：2、計算與校核(四等)

視距部分前后視距離差<3m

前后視距離累積差<10m

高差部分黑紅面讀數(shù)差<3mm

黑紅面高差之差<5mm3、外業(yè)施測（測、記、算、核）BM1A測站點號后尺下前尺下尺號水準尺中絲讀數(shù)K＋黑－紅高差中數(shù)上上后距前距黑面紅面視距差累積差1TP11BM1TP11.6141.1560.7740.32645.844.8+1.0+1.0K1=4.787

K2=4.687后1前21.3840.5515.2396.171+0.833+0.9320-1+1+0.83254、三（四）等水準測量成果整理

單一水準路線高差閉合差的調(diào)整和高程計算與第二章介紹的一般水準測量方法相同。

有一個結(jié)點的水準路線平差及高程計算用求帶權(quán)平均值的方法，求結(jié)點的最或是值。

有兩個或兩個以上結(jié)點的水準路線以及水準網(wǎng)的平差用嚴密平差的方法，求各待定點的高程。1、原理大地水準面

觀測值

高差值：三、三角高程測量觀測兩點的斜距（或平距）及豎角，應(yīng)用三角公式計算出兩點間的高差。2、施測方法對向觀測：單向觀測：