现代普通测量学第7章

1、 合肥工业大学土建学院测量工程系第七章第七章 控制测量控制测量 合肥工业大学土建学院测量工程系7-1 7-1 控制测量概述控制测量概述一.控制测量的概念二.平面控制测量三.高程控制测量 合肥工业大学土建学院测量工程系7-1 7-1 控制测量概述控制测量概述 合肥工业大学土建学院测量工程系一.控制测量的概念1.目的与作用为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高程控制网控制误差的积累作为进行各种细部测量的基准2.2.控制测量分类控制测量分类按内容分：平面控制测量、高程控制测量按内容分：平面控制测量、高程控制测量按精度分：一等、二等、三等、四等；一级、二级、三级按精度分：一等、二等、三等、四等；一级

2、、二级、三级按方法分：天文测量、常规测量按方法分：天文测量、常规测量(三角测量、导线测量、水三角测量、导线测量、水 准测量准测量)、卫星定位测量、卫星定位测量控制点： 对整个测区起控制作用的测量标志点。控制网： 由按一定规范布设的系列相互联系的 控制点所构成的网状几何图形。图根控制网：直接为测图而建立的控制网。图根点： 图根控制网中的控制点。控制测量： 为建立控制网所进行的测量工作。3.有关名词 合肥工业大学土建学院测量工程系大地原点 合肥工业大学土建学院测量工程系测量标志 合肥工业大学土建学院测量工程系 合肥工业大学土建学院测量工程系 合肥工业大学土建学院测量工程系 合肥工业大学土建学院测量

3、工程系二.平面控制测量建立平面控制网，测定各平面控制点的坐标X、Y。1.一般概念等级关系：分一等、二等、三等、四等，前一等级作为以后各等的控制基准，逐级控制(由整体到局部，由高级到低级)。小地区内布置一级、二级、三级和图根控制。布置形式：三角锁、三角网(三边网、边角网)、 导线网、交会定点等。 合肥工业大学土建学院测量工程系二.平面控制测量建立平面控制网，测定各平面控制点的坐标X、Y。布置形式：三角锁、三角网(三边网、边角网)、 导线网、交会定点等。 合肥工业大学土建学院测量工程系2.常规平面控制测量的等级关系 合肥工业大学土建学院测量工程系一等三角锁为全国平面控制网的基础3.各级平面控制网布

4、置形式二等连续网充填一等三角锁，成为全国平面控制网 的骨干。图7-1 一等三角锁图7-2 二等连续网 合肥工业大学土建学院测量工程系三等、四等三角网和导线网,根据测区的需要，在二 等三角网的基础上进行加密，基本图形如下：图7-3 三角网或三边网图7-4 导线网 合肥工业大学土建学院测量工程系4.常规平面控制测量的主要技术要求城市三角测量的主要技术要求表表7-17-1 合肥工业大学土建学院测量工程系城市三边网的主要技术要求表表7-27-2 合肥工业大学土建学院测量工程系表7-3城市导线控制测量的主要技术要求 合肥工业大学土建学院测量工程系图根导线的技术要求表7-4n60 合肥工业大学土建学院测量

5、工程系三.高程控制测量建立高程控制网，测定各控制点的高程H。主要方法：水准测量另外方法：三角高程测量、全站仪高程测量。等级关系：分一等、二等、三等、四等，前一等作 为以后各等的控制基准，逐级控制(由 整体到局部，由高级到低级)。 地形测量时，布设图根水准(也称等外 水准)。 合肥工业大学土建学院测量工程系表7-5 城市水准网主要技术要求注：R为测段的长度；L为附合路线的长度，均以km为单位。LRLRLRL 合肥工业大学土建学院测量工程系7-2 7-2 导线测量导线测量一.导线测量概述二.导线测量的外业三.导线测量的内业计算 合肥工业大学土建学院测量工程系导线测量是平面控制测量中最常 用的方法。

6、一、导线测量概述导线的已知点和新建点组成的若 干条直线(即导线边)联结成一系 列折线或闭合多边形。附合导线闭合导线单结点导线导线测量时，通常只需要前后两 点相互通视，各点上方向少、通 视限制小、易于选点、无须造标, 图形灵活；边长精度均匀。 合肥工业大学土建学院测量工程系闭合导线和附合导线也称为单导线，结点导线 和两个环以上的导线称为导线网。 合肥工业大学土建学院测量工程系单导线的布置形式1.闭合导线2.附合导线3.支导线 合肥工业大学土建学院测量工程系1.闭合导线已知数据：AB，XB，YB观测数据：连接角B； 导线转折角0，1，,5； 导线各边长DB1，D12，D51。DB1D12D23D3

7、4D45D51B012345(XB,YB)AB12345闭合导线图 A、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点。 合肥工业大学土建学院测量工程系2.附合导线AB1234CD已知数据：AB,XB,YB；CD,XC,YC。AB、CD为已知边，点1、2、3、4为新建导线点。观测数据：连接角B、C； 导线转折角1,2,3,4； 导线各边长DB1,D12,D4C。ABCD(XB,YB)(XC,YC)BC1234附合导线图DB1D12D23D34D4C 合肥工业大学土建学院测量工程系3.支导线AB12A、B为已知边，点1、2为新建支导线点。观测数据：转折角B, 1 边长DB1，D12已知数据：AB,X

8、B,YBAB(XB,YB)B1DB1D12 合肥工业大学土建学院测量工程系二.导线测量的外业1.踏勘选点2.导线边长测量3.导线角度测量4.导线连接测量 合肥工业大学土建学院测量工程系导线测量外业的准备工作准备工作： 收集资料：测区旧地形图、已知点(平面和程控制 点)资料、测量规范； 仪器工具：所用仪器(包括仪器的检验和校正)、工 具、记录手簿、材料。1.踏勘选点及建立标志(1)踏勘测区。 实地了解测区地形； 了解已知点状况。(2)图上(指原有旧图)设计布网方案。 导线网形、等级； 导线边长、总长、点位密度等符合规范要求。 合肥工业大学土建学院测量工程系(3)实地选点(考虑以下因素)：(4)建

9、立标志 永久性标志 通视良好，便于测角；地面平坦，便于量距(用测距仪不考虑)；视野开阔，便于测图(重要)；点位稳定，便于保存；边长适当，足够密度； 便于安置仪器。 合肥工业大学土建学院测量工程系临时性标志木桩泥土地大铁钉沙石路、沥青、砖石缝凿刻水泥地、岩石红油漆标志油漆不易剥落处 合肥工业大学土建学院测量工程系(5)绘制点位图 电杆房屋道路控制点 D512.36m D58.75m 合肥工业大学土建学院测量工程系导线点的点之记大 庆 路中 山 路12.36m8.75m食品店中西18-1D5北 点 号 D5 桩 别 大铁钉埋设日期 1999年5月20日 备 注 合肥工业大学土建学院测量工程系2.导

10、线边长测量 测定导线各边长(往返丈量)。精度要求：符合规范规定(表7-3、7-4)。30001平均返往DDD例：图根导线测距方法： 钢尺量距 电磁波测距三角测量等。 合肥工业大学土建学院测量工程系3.导线角度测量 观测导线各转折角。测回法。全部测左角，或全部测右角；闭合导线测内角。 合肥工业大学土建学院测量工程系4.导线连接测量 导线定向。AB12345 合肥工业大学土建学院测量工程系三.导线测量的内业计算1.闭合导线的计算2.附合导线的计算3.支导线计算导线计算目的：计算各导线点的坐标。要求：合理分配测量误差，评定导线测量的精度。检查：计算之前，应全面检查导线测量的外业记录。 检查内容包括数

11、据是否齐全，有无遗漏、记 错或算错，成果是否符合规范的要求。绘制导线略图：检查无误后，就可以绘制导线略图， 将已知数据和观测成果标注于图上。 合肥工业大学土建学院测量工程系1.闭合导线的计算 合肥工业大学土建学院测量工程系180)2(n理1802 ）（测理测nf角度闭合差的计算角度闭合差的计算 合肥工业大学土建学院测量工程系nf04 容nf06 容q对于图根钢尺测距导线：对于图根钢尺测距导线：若 ： ff容 合格,计算每一个角度的改正值=-f/n。将闭合差反符号平均分配到各观测角中。 ff容 外业观测成果超限，检查角度。 合肥工业大学土建学院测量工程系改后前180在推算过程巾必须注意：在推算过

12、程巾必须注意： 1)1)如果算出的如果算出的前前360360，则应减去，则应减去360360。 2)2)如果如果前前0 0，则应加，则应加360360。3)3)闭合导线各边坐标方位角的推算，最后推算闭合导线各边坐标方位角的推算，最后推算出起始边坐标方位角，它应与原有的已知坐标出起始边坐标方位角，它应与原有的已知坐标方位角值相等，否则应重新检查计算方位角值相等，否则应重新检查计算 （左角为正，右角为负） 合肥工业大学土建学院测量工程系ABABDyDxsincos b)b)坐标增量闭合差的计算坐标增量闭合差的计算与调整与调整 理论上理论上 实际上实际上00理理yxff测测yfxfyx 合肥工业大学

13、土建学院测量工程系22yxDfffDDfDDfK1 合肥工业大学土建学院测量工程系ijyyijxxDDfVDDfVijijyyxxfVfV 合肥工业大学土建学院测量工程系改后前改后前yyyxxx 合肥工业大学土建学院测量工程系mymx652.215321.50600031251112 105.22m80.18m78.16m129.34m036389 0384107 020073 053389 4 43 32 21 1 合肥工业大学土建学院测量工程系第一步，填写野外观测数据及已知起算数据 合肥工业大学土建学院测量工程系第二步角度闭合差的计算与调整角度闭合差 f = 测-（n-2）180理=（n-

14、2）180计算每一个角度的改正值=- f /n 合肥工业大学土建学院测量工程系改正角=改正数+观测角。 合肥工业大学土建学院测量工程系第三步 推算其它各导线边的坐标方位角。前=后 180 （左角为正，右角为负） 合肥工业大学土建学院测量工程系第四步坐标增量的计算及其闭合差的调整1)坐标增量的计算x=D cosABy=D sinAB 合肥工业大学土建学院测量工程系2)坐标增量闭合差的计算KK容，外业成果合格。测测yfxfyx计算f，K 合肥工业大学土建学院测量工程系3）计算坐标增量的改正数ijyyijxxDDfVDDfVijij 合肥工业大学土建学院测量工程系改正后的坐标增量=坐标增量+改正数

15、合肥工业大学土建学院测量工程系计算各导线点坐标改后前改后前yyyxxx 合肥工业大学土建学院测量工程系CDCDffAC3214ABCD1 1）角度闭合差的计算）角度闭合差的计算如图： 合肥工业大学土建学院测量工程系ACACyyyxxx理理坐标增量闭合差fx,fy的计算：）（）（测理测测理测ACyACxyyyyyfxxxxxf 合肥工业大学土建学院测量工程系124.08164.10208.5394.18147.44ABCDXB=1230.88YB= 673.45XC=1845.69YC=1039.98431712416001801336178223019344001811300204543018

16、03248B1234C绘制计算草图,在表内填写已知数据和观测数据8AB567CD2.附合导线的计算 合肥工业大学土建学院测量工程系点号转折角 (右) 改正后转折角 方位角 边 长 D(米) 坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米) X Y点号AB5678CD180 13 36178 22 30193 44 00181 13 00204 54 30180 32 48124.08164.10208.53 94.18147.44B5678C1230.88 673.451845.691039.98+8+8+8+8+8+8180 13 44178 22 38193 44 08181 1

17、3 08204 54 38180 32 561119 01 1243 17 12 4 16 00 43 03 28 44 40 50 30 56 42 29 43 34 4 48 56 +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 =0.150 49002000K= = fD11-2-2-2-1-2+2+3+3+2+2+12-9+90.64+116.66+178.83+81.78+1

18、46.90+84.73+115.42+107.26+46.72+12.40+614.81+366.531321.521438.181617.011698.79附合导线坐标计算1119 00 24理=11190112= 测-理=-48容=606 =147758.18873.60980.861027.58 合肥工业大学土建学院测量工程系7-5 7-5 三、四等水准测量三、四等水准测量 三、四等水准测量一般用于建立小地区测图以及 一般工程建设场地的高程首级控制。三、四等水准点的高程应从附近的一、二等水准点引测；如在独立地区，可采用闭合水准路线；三、四等水准点一般须长期保存，点位须建立在稳固处。三、四

19、等水准测量应采用精密水准测量方法进行， 而本节主要介绍用S3水准仪进行三、四等水准测 量的方法； 合肥工业大学土建学院测量工程系表7-6 三、四等水准测量测站技术要求 等 级视线长度(m)前、后视 距离差(m)前、后视距离累积差(m)红、黑面读 数 差(mm)红、黑面高差之差(mm)三 等 75 3 5 2 3四 等 100 5 10 3 5 合肥工业大学土建学院测量工程系二、三、四等水准测量作业方法1.采用双面尺法作测站检核后视尺前视尺2.每站观测次序： 后视(黑面) 上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视(黑面) 上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视(红面) 中丝读数 后视(红面) 中丝读数 合肥工业大学土建学院测量工程系测测站站编编号号点号点号后后尺尺前前尺尺下丝下丝上丝上丝下丝下丝上丝上丝后视距后视距前视距前视距视距差视距差d(m)d(m)方向方向及尺及尺号号水准尺读数水准尺读数 （ m）黑面黑面红面红面K+黑黑-红红平均平