《控制測量》課件-第1講緒論

第一講緒論[本章提要]1.1控制測量學的基本任務和主要內(nèi)容1.2控制測量的基準面和基準線1.3控制網(wǎng)的建立方法[習題]

控制測量學是研究精確測定和描繪地面控制點空間位置及其變化的學科。本章主要介紹控制測量的任務和作用，進行平面控制測量和高程控制測量時的基準面和基準線。并簡要講述了建立控制網(wǎng)的基方法和程序。[難點]：進行控制測量的基準面與基準線的定義與應用本章提要

[知識點及學習要求]1．控制測量學的基本任務和作用；2．鉛垂線與大地水準面的概念與定義；3．參考橢球與總橢球的概念與定義；4．建立控制網(wǎng)的地本方法與布網(wǎng)形式。

返回本章首頁1.1控制測量學的基本任務和主要內(nèi)容控制測量的概念：在一定區(qū)域內(nèi)，按測量任務所要求的精度，測定一系列地面標志點（控制點）的平面坐標和高程，建立控制網(wǎng)，這種測量工作稱為控制測量?？刂茰y量的分類按工作內(nèi)容分平面控制測量高程控制測量測定控制點平面位置測定控制點高程按用途分大地控制測量工程控制測量全國范圍內(nèi),按國家統(tǒng)一頒布的法式、規(guī)范進行的控制測量為工程建設或地形圖測繪，在小區(qū)域內(nèi)，在大地測量控制網(wǎng)的基礎上獨立建立控制網(wǎng)的控制測量1.控制測量的任務與作用控制測量的基本任務在設計階段建立用于測繪大比例尺地形圖的測圖控制網(wǎng)在施工階段建立施工控制網(wǎng)在工程竣工后的運營階段，建立以監(jiān)視建筑物變形為目的的變形觀測專用控制網(wǎng)布設全國范圍內(nèi)及局域性的大地測量控制網(wǎng)，為取得大地點的精確坐標，必須要建立合理的大地測量坐標系以及確定地球的形狀、大小及重力場參數(shù)。在防災、減災、救災及環(huán)境監(jiān)測、評價與保護中發(fā)揮著特殊的作用在發(fā)展空間技術和國防建設中，在豐富和發(fā)展當代地球科學的有關研究中，以及在發(fā)展測繪工程事業(yè)中，它的地位和作用將顯得越來越重要?？刂茰y量的作用研究建立和維持高科技水平的工程和國家水平控制網(wǎng)和精密水準網(wǎng)的原理和方法研究獲得高精度測量成果的精密儀器和科學的使用方法研究地球表面測量成果向橢球及平面的數(shù)學投影變換及有關問題的測量計算研究高精度和多類別的地面網(wǎng)、空間網(wǎng)及其聯(lián)合網(wǎng)的數(shù)學處理的理論和方法控制測量學的研究內(nèi)容

返回本章首頁網(wǎng)的可行性論證，估計網(wǎng)的技術經(jīng)濟指標，撰寫技術設計報告控制網(wǎng)的布測，即踏勘選點、埋石、觀測及數(shù)據(jù)處理控制網(wǎng)的成果進行有效管理，以便能夠迅速、準確地為各項工程建設提供有用的資料控制測量的基本工作

返回本章首頁1.2控制測量的基準面和基準線

1.鉛垂線與大地水準面

地球的自然表面有高山、丘陵、平原、海洋等起伏形態(tài)，海洋面積約占地表面的71%，陸地面積約占29%，是一個不規(guī)則曲面。水準面：假設一個靜止不動的海水面延伸并穿過陸地，包圍整個地球，形成的一個閉合曲面。水平面：與水準面相切的平面。鉛垂線：重力方向線，鉛垂線是測量工作的基準線。大地水準面：與平均海水面相吻合的水準面。地球上的任意一點，都同時受到兩個力的作用：地球自轉(zhuǎn)的離心力和地心引力，它們的合力稱為重力，重力的方向即為鉛垂線方向。2.參考橢球與總地球橢球我國目前采用的旋轉(zhuǎn)橢球體的參數(shù)值為：長半徑a=6378140m短半徑b=6356755m扁率a=(a–b)/a=1/298.257由于旋轉(zhuǎn)橢球的扁率很小，在測區(qū)面積不大，測量精度要求不高時，其近似值為6371Km。測繪工作取大小與大地體很接近的旋轉(zhuǎn)橢球作為地球的參考形狀和大小。大地體：大地水準面所包圍的形體。3.垂線偏差和大地水準面差距

大地水準面的鉛垂線與橢球面的法線不會重合,兩者之間的夾角稱為垂線偏差。大地水準面與橢球面在某一點上的高差稱為大地水準面差距，用N表示。返回本章首頁1.3控制網(wǎng)的布設形式1三角網(wǎng)

1）網(wǎng)形

1.3.1水平控制網(wǎng)的布設形式2）起算數(shù)據(jù)和推算元素

為了得到所有三角點的坐標,必須已知三角網(wǎng)中某邊長和某一邊的坐標方位角，三角點上觀測的水平角（或方向）統(tǒng)稱為三角測量的推算元素。

3）工程測量中三角網(wǎng)起算數(shù)據(jù)的獲得起算邊長

可利用國家三角網(wǎng)邊長作為起算邊長。可采用電磁波測距儀直接測量三角網(wǎng)某一邊或某些邊的邊長作為起算邊長。起算坐標

由已有的三角網(wǎng)傳遞坐標?？稍谝粋€三角點上用天文測量方法測定其經(jīng)緯度，再換算成高斯平面直角坐標，作為起算坐標。保密工程或小測區(qū)也可采用假設坐標系統(tǒng)。

起算方位角

可由已有網(wǎng)傳遞方位角?？捎锰煳臏y量方法測定三角網(wǎng)某一邊的天文方位角再把它換算為起算方位角。在特殊情況下也可用陀螺經(jīng)緯儀測定起算方位角。

獨立網(wǎng)與非獨立網(wǎng)

當三角網(wǎng)中只有必要的一套起算數(shù)據(jù)（例如一條起算邊，一個起算方位角和一個起算點的坐標）時，這種網(wǎng)稱為獨立網(wǎng)。

如果三角網(wǎng)中具有多于必要的一套起算數(shù)據(jù)時，則這種網(wǎng)稱為非獨立網(wǎng)。

導線網(wǎng)包括單一導線和具有一個或多個結點的導線網(wǎng)。網(wǎng)中的觀測值是角度（或方向）和邊長。獨立導線網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)是：一個起算點的坐標和一個方向的方位角。主要優(yōu)點：網(wǎng)中各點上的方向數(shù)較少，除結點外只有兩個方向，因而受通視要求的限制較小，易于選點。導線網(wǎng)的圖形非常靈活，選點時可根據(jù)具體情況隨時改變。網(wǎng)中的邊長都是直接測定的，因此邊長的精度較均勻。

導線網(wǎng)特別適合于障礙物較多的平坦地區(qū)或隱蔽地區(qū)。2.導線網(wǎng)主要缺點：導線網(wǎng)中的多余觀測數(shù)較同樣規(guī)模的三角網(wǎng)要少，有時不易發(fā)現(xiàn)觀測值中的粗差，因而可靠性不高。

3.邊角網(wǎng)和三邊網(wǎng)

邊角網(wǎng)是指測角又測邊的以三角形為基本圖形的網(wǎng)。如果只測邊而不測角即為三邊網(wǎng)。

4.GNSS網(wǎng)我國的許多大、中城市勘測院及工程測量單位開始用GNSS技術布設控制網(wǎng)。

1.3.2高程控制網(wǎng)的布設形式

國家高程控制網(wǎng)是用水準測量方法布設的，其布設原則與平面控制網(wǎng)布設原則相同。按國家水準測量規(guī)范規(guī)定，各等級水準路線一般都應構成閉合環(huán)線或附合于高級水準路線上。工測高程控制網(wǎng)的布設也應遵守前述控制網(wǎng)布設的原則。三角高程測量主要用于山區(qū)的高程控制和平面控制點的高程測定。高程控制網(wǎng)的等級：(1)一等水準路線是高程控制的骨干；(2)在一等網(wǎng)基礎上布設的二等水準路線是高程控制的全面基礎；(3)在一、二等水準網(wǎng)的基礎上加密三、四等水準路線，直接為地形測量和工程建設提供必要的高程控制；返回本章首頁習題1．控制測量包括哪些主要內(nèi)容?它應遵循怎樣的作業(yè)程序?2．控制測量學的任務和主要研究內(nèi)容是什么?簡述其在國民經(jīng)濟建設中的地位。3．野外測量的基準面、基準線各是什么?測量計算的基準面、基準線各是什么?為什么野外作業(yè)和內(nèi)業(yè)計算要采取不同的基準面?4．名詞解釋（1）大地水準面（2）大地體（3）總地球橢球（4）參考橢球（5）大地水準面差距（6）垂線偏差（7）獨立網(wǎng)與非獨立網(wǎng)5．何謂垂線偏差?造成地面各點垂線偏差不等的原因有哪些?6．設平面控制網(wǎng)的平均