控制測量（工程測量）

項目六控

制

測

量

測量工作的原則：“從整體到局部，先控制后碎部”。在測區(qū)內(nèi)，按測量任務所要求的精度，測定一系列點的平面位置（坐標）和高程，建立起測量控制網(wǎng)，作為各種測量的依據(jù)，這種測量工作稱為控制測量?？刂茰y量的基本任務是在地面上建立控制網(wǎng)，即提供一些地面點的精確可靠的坐標和高程。任務一控制測量概述

控制網(wǎng)分為平面控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)兩類。測定控制點的平面位置工作，稱為平面控制測量；測定控制點的高程工作，稱為高程控制測量。平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)可以單獨布設(shè)，也可以布設(shè)成平面和高程同時具備的三維控制網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)的布設(shè)形式，取決于測區(qū)的情況、要求的測量精度和采用的儀器等。一、平面控制測量（一）國家基本控制網(wǎng)（二）城市控制網(wǎng)（三）圖根控制測量一、平面控制測量常規(guī)的平面控制測量常用以下兩種方法：（一）三角測量三角測量是在地面上選擇一系列具有控制作用的控制點，組成互相連接的三角形且擴展成網(wǎng)狀，稱為三角網(wǎng)。在控制點上，用精密儀器將三角形的三個內(nèi)角測定出來，并測定其中一條邊長，然后根據(jù)三角公式解算出各點的坐標。用三角測量方法確定的平面控制點，稱為三角點。一、平面控制測量（一）三角測量在全國范圍內(nèi)建立的三角網(wǎng)，稱為國家平面控制網(wǎng)。按控制次序和施測精度分為一、二、三、四等四個等級。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。布設(shè)原則是從高級到低級，逐級加密布網(wǎng)。一、平面控制測量（二）導線測量由相鄰控制點連接而構(gòu)成的折線圖形，稱為導線；組成導線的這些控制點稱為導線點；兩相鄰導線點的連線叫導線邊；兩相鄰兩邊之間的水平夾角稱為轉(zhuǎn)角。選定一系列相互通視的點(導線點)，將相鄰點連接成折線形式(導線)，依次測定各折線邊(導線邊)的長度和相鄰邊之間的夾角(轉(zhuǎn)角)，若已知第一點的坐標和第一邊的坐標方位角后，就能利用所觀測的邊、角，推算各點的坐標，這個過程稱為導線測量。二、高程控制測量高程控制測量就是建立高程控制網(wǎng)，測定各控制點的高程H。我國已在全國范圍內(nèi)建立了一個統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)，國家高程控制網(wǎng)是用精密水準測量方法建立的，所以又稱國家水準網(wǎng)。國家水準網(wǎng)的布設(shè)也是采用從整體到局部，由高級到低級，分級布設(shè)逐級控制的原則。國家水準網(wǎng)分為一、二、三、四，四個等級。低一級的控制網(wǎng)在高一級控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立。二、高程控制測量1．一、二等水準網(wǎng)的建立一、二等水準網(wǎng)是國家高程控制的基礎(chǔ)，一般沿鐵路、公路或河流布設(shè)成閉合或附合的形式，用精密水準測量的方法測定其高程。2．三、四等水準網(wǎng)的建立三、四等水準路線加密于一、二等水準網(wǎng)內(nèi)，作為地形測量和工程測量的高程控制，可布設(shè)成閉合或附合的形式。項目六控

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一、導線測量外業(yè)觀測導線測量具有布設(shè)靈活，適合于通視條件較差的隱蔽地區(qū)，控制測量主要以控制網(wǎng)點的布設(shè)，加密控制點為主。（一）導線的布設(shè)形式1．閉合導線：自某一已知點出發(fā)經(jīng)過若干點的連續(xù)折線仍回至原來一點，形成一個閉合多邊形。2．附合導線：自某一高級控制點出發(fā)經(jīng)過若干點的連續(xù)折線附合到另一個高一級的控一點上的導線。3．支導線：從已知水準點出發(fā)，經(jīng)過若干點，既不附合到另一水準點，也不閉合到原水準點。支導線支出點的個數(shù)不能超過2個。任務二導線測量——閉合導線

閉合導線附合導線支導線導線的主要技術(shù)要求等級測圖比例尺導線長度（m）平均邊長（m）往返丈量較差相對誤差測角中誤差″導線全長相對閉合差測回數(shù)角度閉合差（″）DJ2DJ6一級25002501/20000±51/1000024二級18001801/15000±81/700013三級12001201/10000±121/500012圖根1:500500751/3000±201/200011:100010001101:20002000180（二）導線測量的外業(yè)工作包括踏勘、選點、埋設(shè)標志、測角、測邊、定向。（1）踏勘：了解測區(qū)范圍,地形及控制點情況,以便確定導線的形式和布置方案（2）選點：原則：1）導線點應均勻分布在測區(qū)內(nèi)，邊長視測圖比例尺而定（可參考下表而定），相鄰邊的長度不宜相差過大，以免測角時帶來較大的誤差。2）為便于測角、相鄰導線點間必須通視良好。3）為便于測地形，導線點應選在地勢高、視野開闊的地方；4）導線點不易被破壞，土質(zhì)堅實，便于安置儀器的地方。（二）導線測量的外業(yè)工作（2）選點：原則：圖根導線邊長測圖比例尺邊長（m）平均邊長（m）1:50040-50751:100080-2501101:2000100-300180（二）導線測量的外業(yè)工作（3）埋設(shè)標志：1）木樁，如下圖（a)2）混凝土標石,如下圖（b)為了便于尋找，應量出導線點與附近明顯地物的距離，繪出草圖，注明尺寸，該圖稱為“點之記”。如下圖（c）木樁泥土地大鐵釘沙石路、瀝青、磚石縫鑿刻水泥地、巖石紅油漆標志油漆不易剝落處臨時性標志圖（二）導線測量的外業(yè)工作（4）測角可測左角，也可測右角，閉合導線測內(nèi)角。導線的等級不同，使用儀器類型不同，那么，測回數(shù)也不同。（5）測邊測定導線邊邊長可采用鋼尺量距，用經(jīng)過檢定的鋼尺直接丈量各相鄰導線點之間的水平距離，往返丈量的相對中誤差一般不得超過1/2000，在特殊困難地區(qū)也不得超過1/1000。（6）定向1）與國家控制點連測推求。2）羅盤儀測磁方位。二、導線測量的內(nèi)業(yè)計算導線內(nèi)業(yè)計算的目的：就是根據(jù)已知的起始數(shù)據(jù)和外業(yè)觀測成果，通過誤差調(diào)整，計算出各導線點的平面坐標。在導線計算之前一定要對外業(yè)觀測數(shù)據(jù)作一次全面地檢查和整理，查看有無遺漏、記錯或算錯的地方，各限差是否滿足要求，如有超限情況，應立即進行補測。計算時應繪制導線略圖，整理已知數(shù)據(jù)。閉合導線坐標計算步驟：（1）填入數(shù)據(jù)（準備工作）（2）角度閉合差的計算與調(diào)整（3）根據(jù)改正后的角值和已知方位角推算導線邊的方位角值（4）坐標增量計算及坐標增量閉合差的計算及分配（5）導線點的坐標計算（1）數(shù)據(jù)填表（2）角度閉合差的計算多邊形內(nèi)角和：∑β理=（n-2）180ofβ=∑β測-∑β理=∑β測

-（n-2）180on為閉合導線多邊形邊數(shù)fβ允應符合規(guī)范中閉合差的相關(guān)要求如fβ≤fβ允角度觀測符合要求，可進行內(nèi)業(yè)計算。fβ>fβ允不符合要求，需重測。前提：fβ≤fβ允角度觀測符合要求角度閉合差的調(diào)整分配原則：相反符號，平均分配。角度閉合差改正數(shù)：vi=-fβ/n改正后的角值應為（n-2）180o（3）根據(jù)改正后的角值和已知方位角推算導線邊的坐標方位角值β為左角取正號，

β為右角取負號。

（4）坐標增量計算坐標增量閉合差的計算及分配坐標增量閉合差:坐標增量閉合差的限差：導線全長閉合差導線全長相對閉合差圖根導線全長相對閉合差K≤k允=1/2000。坐標增量閉合差的計算及分配坐標增量的調(diào)整原則：將坐標增量閉合差以相反符號，按邊長成正比分配。改正后的坐標增量：

（5）導線點的坐標計算例：閉合導線的坐標計算，已知N為北方向，1點坐標為x1=500.00m，y1=500.00m，邊12的方位角為335o24′00″，各內(nèi)角及邊長見下面導線略圖。

263.40m201.60m231.40m200.40m241.00m1234N5

點號觀測角（左角）改正數(shù)改正角坐標方位角距離m增量計算值改正后增量坐標值點號?x/m?y/m?x/m?y/mx/my/m1234=2+3567891011121311223344551122∑輔助計算

點號觀測角（左角）改正數(shù)改正角坐標方位角距離m增量計算值改正后增量坐標值點號?x/m?y/m?x/m?y/mx/my/m1234=2+3567891011121311223344551122∑輔助計算項目六控

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一、附合導線計算與閉合導線的差異（1）角度閉合差的計算閉合導線:fβ=∑β測-∑β理

=∑β測-（n-2）180on為多邊形邊長個數(shù)附合導線:fβ=∑β測-∑β理

=∑β測-(α終

-α始)±n180on為折角個數(shù)（2）坐標增量閉合差閉合導線：fx=∑Δx測

fy=∑Δy測

附合導線：fx=∑Δx測

-∑Δx理

=∑Δx測

-（x終-x始）

fy=∑Δy測

-∑Δy理

=∑Δy測

-（y終-

y始）任務三導線測量——附和導線

二、幾點注意事項：（1）閉合差的分配

要反號配置，角度閉合差平均分配，坐標增量閉合差按邊長成正比分配。（2）注意限差要求

fβ≤fβ允，

k≤k允（3）注意檢核坐標方位角是否閉合改正后的坐標增量三、附合導線的計算D4231CA如圖：以右轉(zhuǎn)折角為例計算。一般公式：同理：以左角計算+）B（1）計算角度閉合差：（各級導線的限差見規(guī)范）檢核：（2）閉合差分配（計算角度改正數(shù)）：式中：n—包括連接角在內(nèi)的導線轉(zhuǎn)折角數(shù)（3）計算改正后的角度β改：計算檢核條件：（4）推算各邊的坐標方位角α：（用改正后的β改）計算出的，否則，需重算。（5）計算坐標增量ΔX、ΔY：（6）計算坐標增量閉合差：由于的存在，使導線不能和CD連接，存在導線全長閉合差：導線全長相對閉合差：（7）分配閉合差：檢核條件：（8）計算改正后的坐標增量：檢核條件：（9）計算各導線點的坐標值：

依次計算各導線點坐標，最后推算出的終點C的坐標，應和C點已知坐標相同。項目六控

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一、交會測量

是地形控制測量的一種輔助方法，為地形控制測量所常用。

按測量方式分為測角交會和測距交會兩種方式。測角交會又分為前方交會、側(cè)方交會和后方交會；距離交會又分為距離輻射和距離交會兩種形式。任務四交會法測量（a）前方交會（b）側(cè)方交會（c）后方交會測角交會測量（d）距離輻射法（e）距離交會法距離交會測量在選用交會法時，必須注意交會角不應小于30°或大于150°，交會角是指待定點至兩相鄰已知點方向的夾角。交會定點外業(yè)工作與導線測量外業(yè)類同。二、前方交會如圖所示，在ΔABP中，已知A、B兩點的坐標（xA，yA）和（xB，yB）。在兩已知點設(shè)站，測得A、B兩點的夾角為α和β，通過解三角形計算P點坐標（xP，yP），這個測量過程就是前方交會。前方交會二、前方交會設(shè)AP邊的邊長為DAP，方位角為αAP，通過坐標正算公式即可求得P點的坐標，即而代入上式則得前方交會二、前方交會又因前方交會代入下式得二、前方交會根據(jù)正弦定理，得前方交會則得二、前方交會整理簡化得前方交會則應用上式計算坐標時，必須注意實測圖形的編號與推導公式的編號要一致。二、前方交會為了檢核外業(yè)觀測數(shù)據(jù)是否有錯誤，可通過增加多余觀測的方法進行，這樣不但能檢核觀測數(shù)據(jù)有無錯誤，同時還可以提高P點的精度。測量規(guī)范規(guī)定，當布設(shè)前方交