测量学 小区域控制测量PPT课件

1、6.1 控制测量概述一、基本概念1、控制点：在测区内起控制作用的点。 2、控制网：由控制点组成，按一定规范连接而成的网状图形 3、控制网的种类：平面控制网，高程控制网4、控制测量的原则：从整体到局部，由高级到低级，分级 布网、逐级控制。 第1页/共34页平面控制测量简介图建立的控制网图根控制网：直接为测变形监测网施工控制网测图控制网工程控制网城市控制网五级控制一、二、三、四等精密导线测量一、二、三、四等三角测量国家基本控制网:GPS平面控制测量第2页/共34页平面控制测量简介第3页/共34页高程控制测量定义：测定控制点高程所进行的测量工作 高程控制测量的种类三角高程测量水准测量测高GPS1、国

2、家高程控制网 国家高程控制网是用精密水准测量方法建立的，所以又称国家水准网。国家水准网的布设也是采用从整体到局部，由高级到低级，分级布设逐级控制的原则。国家水准网分为一、二、三、四，4个等级。 第4页/共34页高程控制测量第5页/共34页2、图根高程控制测量 图根高程控制测量就是测定图根点平面位置的工作。可采用水准高程测量和三角高程测量的方法进行 高程控制测量L12L20水准测量的主要技术指标mm每公里高差中数中误差/km附合导线长度/mm测段往、返测高差 不符值/mm附合路线或环线闭合差/8图 根1510四 等456三 等4002二 等山区平原丘陵等 级L4L20L12L4L15L25L40

3、第6页/共34页6.2 导线测量导线测量的定义 1、在测区内将相邻控制点布设成连续的折线，称为导线。 2、构成导线的控制点，称为导线点。 3、导线测量就是依次测定各导线边的边长和各转折角，根据起算数据，推算各边的坐标方位角，从而求出各导线点的坐标。 导线网主要用于带状地区、隐蔽地区、城建区、地下工程、公路、铁路等控制测量。第7页/共34页导线的布置形式导线的布设形式：闭合导线、附合导线、支导线。AB1DC23附合导线AB12345闭合导线BA12支导线第8页/共34页导线测量的外业工作1) 选点：搜集测量资料、图上选点现场踏勘实地确定 导线测量的外业工作包括踏勘选点、建立标志、测角、量边、连接

4、测量。 1、踏勘选点、建立标志 2)选点时应注意以下几点：（1）导线点应选在土质坚实地地方，便于保存点位，安置仪器。（2）导线点应选在视野开阔处，便于控制和施测周围的地物和地貌。（3）相邻导线点之间应互相通视，便于量距，边长大致相等且 不超过规范要求。（4）导线点在测区内要均匀分布且数量要足够，以便控制整个测区。 第9页/共34页3）建立标志导线测量的外业工作 导线点选定后，应在点位上埋设标志。导线点的标志有临时性标志和永久性标志两种。 永久性标志 临时性标志 点之记第10页/共34页导线测量的外业工作2.角度测量测角即用测定导线两相邻边构成的转折角。 D4231 CAB2134C右角D423

5、1CAB2134C左角BB第11页/共34页导线测量的外业工作3、距离测量用的钢尺或电磁波测距仪测量导线边长（水平距离）。 m图根电磁测距导线测量的技术要求附合导线长度平均边长m比例尺导线全长相对闭合差1:500900801/40001:100018001501:20003000250第12页/共34页导线测量的外业工作4、连接测量NBAB1AB1BD32154 导线与已知控制点之间往往需要测定连接边、连接角。导线连接角的测量称为导线定向。 第13页/共34页6.3导线测量的内业计算 导线内业计算的目的是获得各导线点的坐标，同时可以鉴定外业测量成果的精度。 Bx1BxOyxABAB1ByABD

6、By导线测量的内业计算步骤B1B11、对外业测量角度进行精度评价，平差2、计算方位角3、计算坐标增量4、对外业测量边长进行精度评价5、对距离误差修正6、计算待定点坐标值第14页/共34页闭合导线的计算1、角度闭合差的计算与调整由图形条件可知n边形闭合导线内角和的理论值应为：1802）（理n1802）（测理测nf 观测角不可避免的存在误差，那么观测角与理论值的不符值即为角度闭合差为了坐标计算的正确性，需对测角精度进行评定容ff若 ，即角度闭合差是容许的，角度测量合格 第15页/共34页1、角度闭合差的计算与调整nfvifv 将 以反号平均分配到每个观测角中。每个角的改正值用 表示，则检核：fv

7、若平均分配仍留有余数时，可将余数凑整分在短边的夹角上，计算改正后的角值。 nf测检核：改正后的角度总和应等于理论值。 1802n第16页/共34页 计算出的 AB ，应根据X 、 Y的正负，判断其所在的象限。坐标反算（由X、Y，求 、D， ）AxBxOAyyxABxABABAByABDBy22)()(ABABAByyxxD已知A（ ）、B（ ）AAyx ,BByx ,求 。 ABABD,ABABABABABxxyyxyarctanarctan2、坐标方位角的推算 第17页/共34页2.坐标方位角的推算 1254321, 如图已知1-2边的坐标方位角 和各转折角（右角） ，计算各边的坐标方位角。

8、125112180212231804344518032334180504551180检核 观测角为右角时 右后前180 若控制点按逆时针编号时所测内角为左角则左左后后前前180第18页/共34页3、坐标增量计算 iiiiiiDYDXsincos坐标增量与象限的关系第19页/共34页4、坐标增量闭合差的计算与调整 根据闭合导线的特点 但测距存在误差使得观测值与理论值不符，即：00理理理理yxxWyW出现坐标增量闭合差和 测测yyWxWx式中：xWyW 纵坐标增量闭合差； 横坐标增量闭合差。 那么受测距误差影响，存在导线全长闭合差22yxDWWW第20页/共34页4、坐标增量闭合差的计算与调整 对

9、测距误差的评定使用导线全长相对误差DWkD2000110001在图根控制测量中导线全长相对闭合差不应大于困难地区不应大于 同精度观测坐标增量闭合差以反号按边长成正比例分配到各边的坐标增量中。 1y1DDWVDDWVxixxixVyV为纵、横坐标增量的改正值 yyxxWvWv检核第21页/共34页计算改正后的坐标增量：4、坐标增量闭合差的计算与调整 yiiixiiivyyvxx改改改改iiiiiiyyyxxx11BCBCyyyxxx理理检核：5、坐标计算 检核：已已知知终终终终终终终终已已知知yyxx第22页/共34页辅助计算点号观测角（右角） 改正数 改正角 1234坐标方位角 距离 D m点

10、号1234增量计算值改正后增量坐标值x my mx my m xmym1212闭 合 导 线 坐 标 计 算 表107 48 3089 36 3089 33 5053 18 43125 30 0073 00 20+13+13+12+12+50359 59 10107 48 4373 00 3289 34 0289 36 43360 00 00125 30 00306 19 15215 53 17105.2280.18129.3478.16392.90 -0.02 -61.10 -0.02 +47.90 -0.03 +76.61 -0.02 -63.32 +0.02 +85.66 +0.02 +

11、64.30 +0.02-104.21 +0.01 -45.82+0.09-0.07+64.32+47.88+76.58-104.19-45.81-63.34-61.12+85.680.000.00585.68545.81563.34438.88650.00486.76500.00500.00500.00500.0005180)2( nf测012406 容f09. 0测测xwx07. 0测测ywy11. 022yxwww3500190.39211. 0K20001容K第23页/共34页 附合导线的计算基本上与闭合导线相同，只在角度闭合差和坐标增量闭合差的计算上有所区别。 附合导线的计算1、角度闭

12、合差的计算与调整已知已知右右左左已知已知观测观测MNABMNMNf)180(-0第24页/共34页1、角度闭合差的计算与调整允ff （各级导线的限差见规范）则角度测量精度合格检核：若角度闭合差分配（即计算改正数）：nfVi/式中：n 包括连接角在内的导线转折角数 计算改正后的角度改：iV测改fVi推算各边的坐标方位角：改改左左右右后后前前180终终第25页/共34页2、坐标增量的计算与调整 BMBM-yyyxxx理理理理 根据闭合导线的特点 但测距存在误差使得观测值与理论值不符，即：)-(-BMyBMyyyWxxWx测测（x） 此后的求导线全长闭合差和相对闭合差，其方法和限差也和闭合导线相同。

13、 第26页/共34页205 36 48290 40 54202 47 08167 21 56175 31 25214 09 331256 07 44711180 nf终始测714606 容f19. 0 xw11. 0yw22. 022yxwww2900144.64122. 0K20001容K-13-13-13-13-13-12-77205 36 35290 40 42202 46 55167 21 43175 31 12214 09 201256 06 25236 44 28211 07 53100 27 1177 40 1690 18 3394 47 2160 38 01125.3698.7

14、1114.63116.44156.25641.44 +0.04-107.31 +0.03 -17.92 +0.04+30.88 +0.03 -0.63 +0.05 -13.05-108.03 -0.02 -64.81 -0.02 +97.12 -0.02+141.29 -0.02+116.44 -0.03+155.70+445.74-107.27-17.89+30.92-0.60-13.00-64.83+97.10+141.27+116.42+155.67+445.63点号观测角（右角） 改正数 改正角 A1B234CD辅助计算坐标方位角 距离 m点号A1B234CD增量计算值改正后增量坐标值

15、x my mx my mxmym1536.86837.541429.59772.711411.70869.811442.621011.081442.021127.501429.021283.17-107.84附合导线的计算第27页/共34页 交会定点用来加密控制点的方法，分为测角交会和距离交会两类。BAPABCAB前方交会DaDbP 距离交会后方交会ABP 侧方交会64 交会定点第28页/共34页三、四等水准测量加密于国家一、二等水准网内，是工程测量、地形测量的高程控制。高程基准面:大地水准面。三、四等水准测量主要技术指标等级三等 四 等仪器类型标准视线长度m后、前视距差 m后、前视距累计差（

16、m）红黑面读数差mm红黑面所测高差之差（mm）检测间歇点高差之差（mm）S3S3751002.05.05.010.02.03.03.05.03.05.06.5 四等水准测量第29页/共34页6.5 四等水准测量三、四等水准测量的观测方法黑面尺红面尺AB1、后黑 前黑 前红 后红2、后黑 后红 前黑 前红第30页/共34页四等水准测量记录表四等水准测量记录表AB146874787后前后-前后前后-前备注测站编号后尺下丝上丝前尺后视距（m）视距差（m）前视距（m）累积差（m）方向 及尺号标 尺 读 数黑 面 红 面黑+K减红高差中数下丝上丝点名AB1426095512115898047.10801036144.005815369-1+0.630 +0.529+1+0.6302+3.1+3.1BC468747876.5 四等水准测量1.5360.94758.9+0.11.0300.442+3.258.81.2420.736+0.5066.0305.422+0.608-1+1-2+0.507第31页/共34页6.6 三角高程测量原理三角高程测量原理 根据两点间的水平距离或斜距离以及竖直角来求出两点间的高差。三角高程测量又可分为经纬仪三角高