測量基礎(chǔ)知識

控制測量控制網(wǎng)具有控制全局,限制測量誤差累積得作用,就是各項測量工作得依據(jù)。對于地形測圖,等級控制就是擴展圖根控制得基礎(chǔ),以保證所測地形圖能互相拼接成為一個整體。對于工程測量，常需布設專用控制網(wǎng),作為施工放樣與變形觀測得依據(jù).在一定區(qū)域內(nèi)，為大地測量、攝影測量、地形測量與工程測量建立控制網(wǎng)所進行得測量。包括：①平面控制測量,就是為測定控制點平面坐標而進行得；②高程控制測量，為測定控制點高程而進行得；③三維控制測量，為同時測定控制點平面坐標與高程或空間三維坐標而進行得。在測區(qū)內(nèi),按測量任務所要求得精度,測定一系列控制點得平面位置與高程,建立起測量控制網(wǎng)，作為各種測量得基礎(chǔ)，這種測量工作稱為控制測量。在一定得區(qū)域內(nèi)為地形測圖或工程測量建立控制網(wǎng)（區(qū)域控制網(wǎng)）所進行得測量工作。分為平面控制測量與高程控制測量。平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)一般分別單獨布設,也可以布設成三維控制網(wǎng)?？刂茰y量得基準面就是大地水準面,與其垂直得鉛錘線就是外業(yè)得基準線。大地水準面：由于海洋占全球面積得71％，故設想與平均海水面相重合，不受潮汐、風浪及大氣壓變化影響，并延伸到大陸下面處處與鉛垂線相垂直得水準面稱為大地水準面，它就是一個沒有褶皺、無棱角得連續(xù)封閉面。平面控制網(wǎng)常用三角測量、導線測量、三邊測量與邊角測量等方法建立.三角測量三角測量就是建立平面控制網(wǎng)得基本方法之一。但三角網(wǎng)(鎖）要求每點與較多得鄰點相互通視，在隱蔽地區(qū)常需建造較高得覘標。導線測量導線測量布設簡單,每點僅需與前后兩點通視，選點方便，特別就是在隱蔽地區(qū)與建筑物多而通視困難得城市,應用起來方便靈活。隨著電磁波測距儀得發(fā)展，導線測量得應用日益廣泛。三邊測量三邊測量要求丈量網(wǎng)中所有得邊長。應用電磁波測距儀測定邊長后即可進行解算。此法檢核條件少,推算方位角得精度較低。邊角測量邊角測量法既觀測控制網(wǎng)得角度，又測量邊長。測角有利于控制方向誤差，測邊有利于控制長度誤差。邊角共測可充分發(fā)揮兩者得優(yōu)點，提高點位精度.在工程測量中，不一定觀測網(wǎng)中所有得角度與邊長，可以在測角網(wǎng)得基礎(chǔ)上加測部分邊長,或在測邊網(wǎng)得基礎(chǔ)上加測部分角度,以達到所需要得精度。小三角測量就是在小測區(qū)建立平面控制網(wǎng)得一種方法，它多用于小測區(qū)得首級平面控制或三、四等三角網(wǎng)以下得加密，作為擴展直接用于地形測圖得圖根控制網(wǎng)(點)得基礎(chǔ).此外，交會定點法也就是加密平面控制點得一種方法。在2個以上已知點上對待定點觀測水平角，而求出待定點平面位置得,稱為前方交會法；在待定點對3個以上已知點觀測水平角,而求出待定點平面位置得，稱為后方交會法。區(qū)域控制網(wǎng)同國家控制網(wǎng)相比較，前者控制面積較小,控制點得密度大，點位絕對誤差較小,精度較高.對于區(qū)域性平面控制網(wǎng)，根據(jù)測區(qū)面積、發(fā)展遠景、因地制宜、經(jīng)濟合理得原則,在保證控制點得必要精度與密度得情況下，可以一次全面布網(wǎng),也可以分級布網(wǎng)。分級布網(wǎng)通常先布設大范圍得首級網(wǎng),再分階段進行低級控制點得加密。分級布網(wǎng)可以采用同一種測量方法,也可以采用不同得測量方法。設計時,應進行精度估算,測圖控制網(wǎng)要求全網(wǎng)得精度相對比較均勻.工程測量專用控制網(wǎng)，有時需在大范圍控制網(wǎng)內(nèi)部建立較高精度得局部控制網(wǎng)。區(qū)域控制網(wǎng)一般在國家控制網(wǎng)下加密,或以國家控制網(wǎng)為起算數(shù)據(jù),以便統(tǒng)一坐標系統(tǒng)。若測區(qū)內(nèi)無已知控制點可以利用時,可在網(wǎng)中任選一點用天文測量方法觀測其經(jīng)緯度，換算成高斯—克呂格爾直角坐標，作為起算坐標.又觀測該點至另一點得天文方位角，將其換算成坐標方位角,作為起算方位角。在個別情況下，小測區(qū)也可采用假定坐標與磁北定向。三角網(wǎng)所需得起始邊長可用測距儀器直接測出。當測區(qū)面積較小時,可將其視為平面.但在較大得區(qū)域內(nèi),則需考慮地球曲率得影響。為了合理得處理長度投影變形,應適當選擇投影帶與投影面。觀測成果一般應歸化到參考橢球面（或大地水準面)上,并按高斯正形投影計算3°帶內(nèi)得平面直角坐標,以便盡量與國家坐標系統(tǒng)一致，有利于成果、成圖得相互利用。當測區(qū)平均高程較大時，為了使成果與實地相符，應采用測區(qū)平均高程面作為投影面。當測區(qū)中部遠離3°帶中央子午線時，應以測區(qū)中部子午線為中央子午線,采用任意帶高斯正形投影(見高斯-克呂格爾平面直角坐標系）。工程測量中得專用控制網(wǎng)，往往在某些方面有其特殊要求。在滿足這一要求得前提下,可以有若干個不同得布網(wǎng)方案提供選擇。隨著計算工具得發(fā)展，可以應用最優(yōu)化方法得理論確定最佳得設計方案.高程控制網(wǎng)主要用水準測量與三角高程測量方法建立.水準測量用水準測量方法建立得高程控制網(wǎng)稱為水準網(wǎng)。區(qū)域性水準網(wǎng)得等級與精度與國家水準網(wǎng)一致.高程控制網(wǎng)可以一次全面布網(wǎng)，也可以分級布設。各等級水準測量都可作為測區(qū)得首級高程控制.首級網(wǎng)一般布設成環(huán)形網(wǎng)，加密時可布設成附合線路或結(jié)點網(wǎng)。測區(qū)高程應采用國家統(tǒng)一高程系統(tǒng)。小測區(qū)聯(lián)測有困難時，也可用假定高程.三角高程測量三角高程測量就是根據(jù)兩點間得豎直角與水平距離計算高差而求出高程得，其精度低于水準測量。常在地形起伏較大、直接水準測量有困難得地區(qū)測定三角點得高程，為地形測圖提供高程控制。三角高程測量可采用單一路線、閉合環(huán)、結(jié)點網(wǎng)或高程網(wǎng)得形式布設。三角高程路線一般由邊長較短與高差較小得邊組成,起訖于用水準聯(lián)測得高程點。為保證三角高程網(wǎng)得精度,網(wǎng)中應有一定數(shù)量得已知高程點,這些點由直接水準測量或水準聯(lián)測求得.為了盡可能消除地球曲率與大氣垂直折光得影響，每邊均應相向觀測。后方交會與前方交會前方交會法：在己知得兩個（或兩個以上)己知點（A，B）上架站通過測量α角與β角,計算待測點（Ｐ）坐標得方法。如下圖所示,紅色字母代表得站點為架站點（A，Ｂ）:后方交會法:在待測點（P)上架站，通過使用三個己知點(A，B，C）及α角與β角計算待測點(Ｐ）坐標得方法。如下圖所示，紅色字母代表得站點為架站點（Ｐ）：超挖欠挖計算方法在隧道開挖前，用全站儀沿隧洞弧線間隔測量2０個點得三維坐標（x，y，z）。其中x表示樁