第七章：控制測(cè)量

第七章控制測(cè)量一.控制測(cè)量的概念1.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)

2.控制測(cè)量分類(lèi)按內(nèi)容分：平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量按精度分：一等、二等、三等、四等；一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)按方法分：天文測(cè)量、常規(guī)測(cè)量(三角測(cè)量、導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量)、衛(wèi)星定位測(cè)量控制點(diǎn)：對(duì)整個(gè)測(cè)區(qū)起控制作用的測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)?？刂凭W(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(xiàn)?？刂茰y(cè)量：為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測(cè)量工作。3.有關(guān)名詞大地原點(diǎn)34°32′27.00″N108°55′25.00″E測(cè)量標(biāo)志二.平面控制測(cè)量——建立平面控制網(wǎng)，測(cè)定各平面控制點(diǎn)的坐標(biāo)X、Y。等級(jí)關(guān)系：分一等、二等、三等、四等，前一等級(jí)作為以后各等的控制基準(zhǔn)，逐級(jí)控制(由整體到局部，由高級(jí)到低級(jí))。

小地區(qū)內(nèi)布置一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和圖根控制。布置形式：三角鎖、三角網(wǎng)(三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng))、導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)、交會(huì)定點(diǎn)等。二.平面控制測(cè)量——建立平面控制網(wǎng)，測(cè)定各平面控制點(diǎn)的坐標(biāo)X、Y。布置形式：三角鎖、三角網(wǎng)(三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng))、導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)、交會(huì)定點(diǎn)等。常規(guī)平面控制測(cè)量的等級(jí)關(guān)系控制范圍三角(三邊)網(wǎng)城市導(dǎo)線(xiàn)城市基本控制三等四等三等四等小地區(qū)首級(jí)控制一級(jí)小三角二級(jí)小三角一級(jí)導(dǎo)線(xiàn)二級(jí)導(dǎo)線(xiàn)三級(jí)導(dǎo)線(xiàn)圖根控制圖根三角圖根導(dǎo)線(xiàn)1.一等三角鎖為全國(guó)平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ)各級(jí)平面控制網(wǎng)布置形式二等連續(xù)網(wǎng)充填一等三角鎖，成為全國(guó)平面控制網(wǎng)的骨干。圖7-1一等三角鎖圖7-2二等連續(xù)網(wǎng)3.三等、四等三角網(wǎng)和導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng),根據(jù)測(cè)區(qū)的需要，在二等三角網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，基本圖形如下：圖7-3三角網(wǎng)或三邊網(wǎng)圖7-4導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)

4.常規(guī)平面控制測(cè)量的主要技術(shù)要求城市三角測(cè)量的主要技術(shù)要求表7-2圖根導(dǎo)線(xiàn)的技術(shù)要求表7-4測(cè)圖比例尺附合導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度(m)

平均邊長(zhǎng)(m)測(cè)距相對(duì)中誤差(mm)

測(cè)角中誤差(″)

測(cè)回?cái)?shù)DJ6導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差方位角閉合差(″)1:50050075一般地區(qū)1/3000±

2011/20001:100010001101:20002000180三.高程控制測(cè)量——建立高程控制網(wǎng)，測(cè)定各控制點(diǎn)的高程H。1.主要方法：水準(zhǔn)測(cè)量另外方法：三角高程測(cè)量、全站儀高程測(cè)量。.等級(jí)關(guān)系：分一等、二等、三等、四等，前一等作為以后各等的控制基準(zhǔn)，逐級(jí)控制(由整體到局部，由高級(jí)到低級(jí))。地形測(cè)量時(shí)，布設(shè)圖根水準(zhǔn)(也稱(chēng)等外水準(zhǔn))。導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量是平面控制測(cè)量中最常用的方法。一、導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量概述導(dǎo)線(xiàn)的已知點(diǎn)和新建點(diǎn)組成的若干條直線(xiàn)(即導(dǎo)線(xiàn)邊)聯(lián)結(jié)成一系列折線(xiàn)或閉合多邊形?！?-2導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量附合導(dǎo)線(xiàn)閉合導(dǎo)線(xiàn)單結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線(xiàn)AB12支導(dǎo)線(xiàn)1.閉合導(dǎo)線(xiàn)已知數(shù)據(jù)：AB，XB，YB觀測(cè)數(shù)據(jù)：連接角B；導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)折角0，1，……,5；導(dǎo)線(xiàn)各邊長(zhǎng)DB1，D12，……，D51。DB1D12D23D34D45D51B012345(XB,YB)AB12345閉合導(dǎo)線(xiàn)圖A、B為已知點(diǎn)，1、2、3、4、5為新建導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)。2.附合導(dǎo)線(xiàn)AB1234CD已知數(shù)據(jù)：AB,XB,YB；CD,XC,YC。AB、CD為已知邊，點(diǎn)1、2、3、4為新建導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)。觀測(cè)數(shù)據(jù)：連接角B、C；導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)折角1,2,3,4；導(dǎo)線(xiàn)各邊長(zhǎng)DB1,D12,……,D4C。ABCD(XB,YB)(XC,YC)BC1234附合導(dǎo)線(xiàn)圖DB1D12D23D34D4C3.支導(dǎo)線(xiàn)AB12A、B為已知邊，點(diǎn)1、2為新建支導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)。觀測(cè)數(shù)據(jù)：轉(zhuǎn)折角B,1邊長(zhǎng)DB1，D12已知數(shù)據(jù)：AB,XB,YBAB(XB,YB)B1DB1D12二.導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的外業(yè)1.踏勘選點(diǎn)2.導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)測(cè)量3.導(dǎo)線(xiàn)角度測(cè)量4.導(dǎo)線(xiàn)連接測(cè)量1.踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志(1)踏勘測(cè)區(qū)。

(2)圖上(指原有舊圖)設(shè)計(jì)布網(wǎng)方案。(3)實(shí)地選點(diǎn)(4)建立標(biāo)志永久性標(biāo)志臨時(shí)性標(biāo)志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(biāo)志油漆不易剝落處(5)繪制點(diǎn)位圖

電桿房屋道路控制點(diǎn)

D512.36m

D58.75m導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的點(diǎn)之記大慶路中山路12.36m8.75m食品店中西18-1D5北

點(diǎn)號(hào)D5樁別大鐵釘埋設(shè)日期1999年5月20日備注2.導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)測(cè)量——測(cè)定導(dǎo)線(xiàn)各邊長(zhǎng)(往返丈量)。精度要求：符合規(guī)范規(guī)定(表7-3、7-4)。例：圖根導(dǎo)線(xiàn)測(cè)距方法：鋼尺量距電磁波測(cè)距三角測(cè)量等。3.導(dǎo)線(xiàn)角度測(cè)量——觀測(cè)導(dǎo)線(xiàn)各轉(zhuǎn)折角。測(cè)回法。全部測(cè)左角，或全部測(cè)右角；閉合導(dǎo)線(xiàn)測(cè)內(nèi)角。導(dǎo)線(xiàn)與高級(jí)控制點(diǎn)連接，必須觀測(cè)連接角、連接邊，作為傳遞坐標(biāo)方位角和坐標(biāo)之用。4.導(dǎo)線(xiàn)連接測(cè)量——導(dǎo)線(xiàn)定向。AB12345如果附近無(wú)高級(jí)控制點(diǎn)，則應(yīng)用羅盤(pán)儀施測(cè)導(dǎo)線(xiàn)起始邊的磁方位角，并假定起始點(diǎn)的坐標(biāo)作為起算數(shù)據(jù)，建立自由坐標(biāo)系。三.導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算1.閉合導(dǎo)線(xiàn)的計(jì)算2.附合導(dǎo)線(xiàn)的計(jì)算3.支導(dǎo)線(xiàn)的計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算目的：計(jì)算各導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的坐標(biāo)。要求：評(píng)定導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的精度，合理分配測(cè)量誤差。1.閉合導(dǎo)線(xiàn)的計(jì)算(1)準(zhǔn)備工作繪制導(dǎo)線(xiàn)略圖,觀測(cè)數(shù)據(jù)及已知數(shù)據(jù)填入坐標(biāo)計(jì)算表格。105.22m80.18m78.16m129.34m4321(2)角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整角度閉合差的計(jì)算每一個(gè)角度的改正值=-fβ/n(3)推算各邊的坐標(biāo)方位角根據(jù)起始邊的已知坐標(biāo)方位角及改正角按下列公式推算其它各導(dǎo)線(xiàn)邊的坐標(biāo)方位角。（左角為正，右角為負(fù)）(4)坐標(biāo)增量的計(jì)算及其閉合差的調(diào)整直角坐標(biāo)與極坐標(biāo)的換算

D12a1212Xy0DX12DY122.已知兩點(diǎn)的極坐標(biāo)關(guān)系，求它們的直角坐標(biāo)關(guān)系(坐標(biāo)正算)：

DX12=D12cosa12

DY12=D12sina123.已知兩點(diǎn)的直角坐標(biāo)關(guān)系，求它們的極坐標(biāo)關(guān)系(坐標(biāo)反算)：1.在坐標(biāo)系中表示兩個(gè)點(diǎn)的關(guān)系：

極坐標(biāo)表示：D12，a12；直角坐標(biāo)表示：DX12，DY12(DX12=X2-X1，DY12=Y2-Y1)(4)坐標(biāo)增量的計(jì)算及其閉合差的調(diào)整a)坐標(biāo)增量的計(jì)算

b)坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算與調(diào)整

理論上

實(shí)際上c）導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)閉合差為：

導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)誤差為：

(4)坐標(biāo)增量的計(jì)算及其閉合差的調(diào)整(4)計(jì)算與調(diào)整坐標(biāo)增量的改正數(shù)

若：K≤K容，外業(yè)成果合格，計(jì)算坐標(biāo)增量的改正數(shù)。K>K容，外業(yè)觀測(cè)成果超限。坐標(biāo)增量的改正數(shù)為：改正數(shù)之和應(yīng)滿(mǎn)足下式：(5)計(jì)算各導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)坐標(biāo)根據(jù)起始點(diǎn)的坐標(biāo)和改正后的坐標(biāo)增量計(jì)算各導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)坐標(biāo)公式如下：準(zhǔn)備：繪制導(dǎo)線(xiàn)略圖105.22m80.18m78.16m129.34m4321第一步，填寫(xiě)野外觀測(cè)數(shù)據(jù)及已知起算數(shù)據(jù)第二步角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整角度閉合差f

β=Σβ測(cè)-（n-2）·180°Σβ理=（n-2）·180°計(jì)算每一個(gè)角度的改正值=-fβ/n改正角=改正數(shù)+觀測(cè)角。第三步推算其它各導(dǎo)線(xiàn)邊的坐標(biāo)方位角。α前=α后

180°±β（左角為正，右角為負(fù)）第四步坐標(biāo)增量的計(jì)算及其閉合差的調(diào)整1)坐標(biāo)增量的計(jì)算?x=D?cosαAB?y=D?sinαAB2)坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算K≤K容，外業(yè)成果合格。計(jì)算f，K3）計(jì)算坐標(biāo)增量的改正數(shù)改正后的坐標(biāo)增量=坐標(biāo)增量+改正數(shù)計(jì)算各導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)坐標(biāo)2、附合導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算附合導(dǎo)線(xiàn)與閉合導(dǎo)線(xiàn)的內(nèi)業(yè)計(jì)算步驟一樣不同點(diǎn)在于：角度閉合差的計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算1）角度閉合差的計(jì)算°2、附合導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算2）坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算：坐標(biāo)增量閉合差fx,fy的計(jì)算：124.08164.10208.5394.18147.44ABCDXB=1230.88YB=673.45XC=1845.69YC=1039.9843171241600180133617822301934400181130020454301803248B1234C繪制計(jì)算草圖,在表內(nèi)填寫(xiě)已知數(shù)據(jù)和觀測(cè)數(shù)據(jù)8AB567CD2.附合導(dǎo)線(xiàn)的計(jì)算點(diǎn)號(hào)轉(zhuǎn)折角(右)

改正后轉(zhuǎn)折角

方位角

邊長(zhǎng)D(米)坐標(biāo)增量(米)XY改正后增量(米)XY坐標(biāo)(米)XY點(diǎn)號(hào)AB5678CD180133617822301934400181130020454301803248124.08164.10208.5394.18147.44B5678C1230.88673.451845.691039.98+8+8+8+8+8+81801344178223819344081811308204543818032561119011243171241600430328

44405030564229433444856+90.66+116.68+178.85+81.79+146.92+84.71+115.39+46.70+107.23+12.38738.33+614.90+366.41+614.81+366.53fx=

+0.09fy=-0.12f=fx

+fy=0.1502249002000K=

=<fD11-2-2-2-1-2+2+3+3+2+2+12-9+90.64+116.66+178.83+81.78+146.90+84.73+115.42+107.26+46.72+12.40+614.81+366.531321.521438.181617.011698.79附合導(dǎo)線(xiàn)坐標(biāo)計(jì)算11190024理=11190112=測(cè)-理=-48容=60=147758.18873.60980.861027.583.支導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算AB12aAB(XB,YB)bBb1DB1D12

1支導(dǎo)線(xiàn)沒(méi)有多余觀測(cè)值,因此不會(huì)產(chǎn)生閉合差,從而

無(wú)須進(jìn)行任何改正。

1由于支導(dǎo)線(xiàn)沒(méi)有多余觀測(cè)值,因此沒(méi)有檢核條件，無(wú)法檢驗(yàn)觀測(cè)值的差錯(cuò)，施測(cè)與計(jì)算時(shí)必須十分小心。已知數(shù)據(jù)：aAB,XB,YB或XA,YA,XB,YBA、B為已知邊，點(diǎn)1、2為新建支導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)。觀測(cè)數(shù)據(jù)：轉(zhuǎn)折角bB,b1；邊長(zhǎng)DB1，D12。支導(dǎo)線(xiàn)的計(jì)算步驟(1)推算各邊方向角a前=a后+b(左)-180(2)計(jì)算各邊坐標(biāo)增量

DX=Dcosa

DY=Dsina(3)推算各點(diǎn)坐標(biāo)

X前=X后+DXY前=Y后+DYAB12aAB(XB,YB)bBb1DB1D12準(zhǔn)備工作§

7-3控制點(diǎn)加密需要加密個(gè)別控制點(diǎn)時(shí)，可用交會(huì)定點(diǎn)的方法一.前方交會(huì)的計(jì)算

已知點(diǎn)：A(XA,YA)、B(XB,YB)待定點(diǎn)：P觀測(cè)數(shù)據(jù)：、,(=180°--)精度：≤2×0.1●M（mm）ABPC直接計(jì)算待定點(diǎn)坐標(biāo)的公式：ABP余切公式正切公式

A、B、C、P處于共圓(也稱(chēng)危險(xiǎn)圓)時(shí)，無(wú)法確定

P點(diǎn)坐標(biāo)。二.后方交會(huì)計(jì)算

在待定點(diǎn)P觀測(cè)三個(gè)已知點(diǎn)的水平方向值Ra、Rb、

Rc(用以計(jì)算夾角、、)，以計(jì)算待定點(diǎn)P的坐標(biāo)。ABCP(XC,YC)(XB,YB)(XA,YA)BACP后方交會(huì)的圖形編號(hào)(三種情況)ABCPABCPABCP、取負(fù)值BCPA計(jì)算公式：后方交會(huì)計(jì)算方法之一：§7-4三、四等水準(zhǔn)測(cè)量

◆三、四等水準(zhǔn)測(cè)量一般用于建立小地區(qū)測(cè)圖以及一般工程建設(shè)場(chǎng)地的高程首級(jí)控制。實(shí)施要點(diǎn)：高程控制點(diǎn)成閉合或附和路線(xiàn)觀察順序：后前前后求出閉合差，閉合差調(diào)整二、三、四等水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)方法1.采用雙面尺法作測(cè)站檢核后視尺前視尺2.每站觀測(cè)次序：后視(黑面)上絲讀數(shù)，下絲讀數(shù)，中絲讀數(shù)前視(黑面)上絲讀數(shù)，下絲讀數(shù)，中絲讀數(shù)前視(紅面)中絲讀數(shù)后視(紅面)中絲讀數(shù)表7-6三、四等水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)站技術(shù)要求等級(jí)視線(xiàn)長(zhǎng)度(m)前、后視距離差(m)前、后視距離累積差(m)紅、黑面讀數(shù)差(mm)紅、黑面高差之差(mm)三等≤75≤3≤5≤2≤3四等≤100≤5≤10≤3≤5測(cè)站編號(hào)點(diǎn)號(hào)后尺前尺下絲上絲下絲上絲后視距前視距視距差d(m)Σd(m)方向及尺號(hào)水準(zhǔn)尺讀數(shù)（m）黑面紅面K+黑-紅平均高差（m）備注K為尺常數(shù)：K5=4.787K6=4.687三、四等水準(zhǔn)測(cè)量記錄（雙面尺法）（1）（4）（2）（5）（9）（10）（11）（12）后前后-前（3）（6）（8）（7）（15）（16）（14）（13）（17）（18）12BM.1-TP.1TP.1-TP.21.5360.94758.9+0.11.9541.37358.1-0.21.0300.44258.8+0.11.2760.69458.3-0.1后5前6后-前后6前5后-前1.2420.736+0.5066.0305.422+0.6081.6640.985+0.6796.3505.773+0.577-1+1-2+0.5070+1-1+2+0.6780三、四等水準(zhǔn)測(cè)量記錄三.三、四等水準(zhǔn)測(cè)量成果整理◆附合水準(zhǔn)路線(xiàn)、閉合水準(zhǔn)路線(xiàn)的計(jì)算與調(diào)整方法與等外水準(zhǔn)路線(xiàn)相同?！?-5三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量是一種間接測(cè)定兩點(diǎn)之間高差的方法

◆要求觀測(cè)兩點(diǎn)之間的水平距離D(或斜距S)以及兩點(diǎn)之間的垂直角。

◆使用于山區(qū)或不便于進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量的地區(qū)。一.三角高程測(cè)量原理A點(diǎn)高程已知，在測(cè)站A觀測(cè)AB水平距離D和垂直角，則：或(7-6-1)(7-6-2)B