第六章控制测量

1、2控制测量控制测量导线测量导线测量高程控制测量高程控制测量平面控制测量平面控制测量三角测量三角测量水准测量水准测量三角高程三角高程测量测量全站仪全站仪或或GPSGPS经纬仪经纬仪+ +钢尺钢尺水准仪水准仪经纬仪经纬仪碎部测量碎部测量数字测图法数字测图法传统测图法传统测图法平板仪测图平板仪测图地面数字测图地面数字测图地形图数字化地形图数字化经纬仪测图经纬仪测图摄影测量与遥感摄影测量与遥感平板仪平板仪经纬仪经纬仪全站仪全站仪或或GPSGPS456控制测量控制测量平面控制测量平面控制测量高程控制测量高程控制测量确定控制点平确定控制点平面坐标面坐标确定控制点高程确定控制点高程三维控制网三维控制网图根控

2、制网图根控制网施工控制网施工控制网地形测图地形测图工程施工工程施工图根控制测量图根控制测量控制测量控制测量三角测量三角测量高程控制测量高程控制测量平面控制测量平面控制测量交会测量交会测量水准测量水准测量三角高程三角高程测量测量全站全站仪仪GPSGPS经纬仪经纬仪钢尺钢尺水准仪水准仪经纬仪经纬仪导线测量导线测量GPSGPS控制测量控制测量天文测量天文测量一、平面控制测量一、平面控制测量3 3、交会测量、交会测量实质实质：利用：利用交会定点交会定点法来法来加密加密平面控制点。平面控制点。测角交会测角交会：观测水平角观测水平角确定交会点平面位置；确定交会点平面位置；测边交会测边交会：量测边长量测边长

3、确定交会点平面位置；确定交会点平面位置；边角交会边角交会：同时：同时观测边长和水平角观测边长和水平角来确定交会点平面位置。来确定交会点平面位置。 布设原则：布设原则：由高级到低、从整体到局部由高级到低、从整体到局部124南南海海领领域域原点原点标志标志西安地处我国西安地处我国版图中心版图中心国家基本大地控制网国家基本大地控制网: :4800048000多个平面控制点多个平面控制点全国城乡建设的地理信息基础全国城乡建设的地理信息基础p 国家精密导线网布设方案：国家精密导线网布设方案：p 从已知点开始，用从已知点开始，用直线依次连接直线依次连接各点形成各点形成折线状折线状，这种布，这种布设形式称为

4、设形式称为导线导线。p 国家精密导线网分为一、二、三、四等：国家精密导线网分为一、二、三、四等：p 一等精密导线网：一等精密导线网：沿主要交通干线布设，形成纵横交叉的沿主要交通干线布设，形成纵横交叉的较大的导线环较大的导线环, ,由若干导线环组成导线网。导线环周长由若干导线环组成导线网。导线环周长100010002000 km,2000 km,边长边长151530 km30 km；p 二等精密导线网：二等精密导线网：在一等导线环内或在一等三角锁环内，在一等导线环内或在一等三角锁环内，交叉布设二等导线形成导线环，环周长交叉布设二等导线形成导线环，环周长5005001000 km1000 km，边

5、长，边长101015 km15 km；p 三、四等精密导线：三、四等精密导线：附合在高等导线点或三角点间，是一、附合在高等导线点或三角点间，是一、二等导线的进一步加密。三等导线边长二等导线的进一步加密。三等导线边长7 720 km20 km，四等边，四等边长长4 415 km15 km。3 3、GPSGPS控制网控制网16202428323640444852EFGHIJKLMN444546474849505152北京上海威海厦门三亚南宁武汉南京长春哈尔滨满洲里包头西安贵阳成都昆明下关拉萨安多安西西宁乌鲁木齐库尔勒喀什和田且末中国全球定位系统A级网格尔木广州p国家国家GNSSGNSS大地控制网大

6、地控制网A A级网分布图级网分布图nnnnn 国家第二期一等水准网高程起算点为国家第二期一等水准网高程起算点为青岛水准原点青岛水准原点，高程系统，高程系统为为“19851985国家高程系统国家高程系统”，总长度近，总长度近1010万公里，形成了覆盖全万公里，形成了覆盖全国的高程基础控制网。国的高程基础控制网。RRRLLLLp 国家控制网国家控制网以以“等等”来划分精度序列。来划分精度序列。p 大比例尺地形测图和工程测量涉及测区小，四等及四等以大比例尺地形测图和工程测量涉及测区小，四等及四等以上控制测量点密度稀不能满足要求，需在国家等级控制网上控制测量点密度稀不能满足要求，需在国家等级控制网以下

7、进一步以下进一步加密加密，建立等级更控制。，建立等级更控制。p 图根控制测量：图根控制测量：等外水准等外水准工程水准工程水准图根水准图根水准三角高程三角高程一、二级三角一、二级三角图根三角图根三角图根三角测量图根三角测量图根导线测量图根导线测量交会定点交会定点 XYAB180ABBA180360180360左左左ABABBABC180后前180180360180BCBCBAABABBBABAByyyxxxABABABABABABSySxsincosABABBBABABABSyySxxsincosABABABxyarctan22cossinABABABABABABAByxxySABABABABy

8、yyxxxABABxyRarctan（北）（北）（西）（西）y（东）（东）（南）（南）xoR R1 1R R3 3R R2 2R R4 41 12 23 34 41234象限象限坐标方位角坐标方位角+ + + + +- - - - -+ +AByABxRABRAB180RAB360505152（ ）a（ ）b（ ）c（ ）d（ ）e535455596061A AB B1 12 23 34 45 5 B B 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5( (x xB B,y,yB B) )62ifVn 1802）（理n1802）（测nfff容iiiViVf 理测f63+180后前左1 12 2

9、3 34 45 5 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5-180后右前03 180 测2321212234323233454343445154545512151511(180 )(180 )(180 )(180 )(180 )+）64BABAxxxyyy cossinxlyl xylABAxBxByOAyyx65cossinxlyl xo6600 xy理理xyfxxfyy理测理测xyfxfy测测Oyfxyxff1 1 1 12 23 34 45 56722xyfff1fKllfOyfxyxff1 1 1 12 23 34 45 51200068xxiiyyiifVllfVll xxyyVfV

10、f 691(1)(1)1(1)(1)iiiix iiiiiy ixxxVyyyV1111nnxnnnynxxxVyyyV70ifVn 1802）（测nfiiiViVf 180左后前右121180n左右cossinxlyl xyfxfy测测xxiiyyiifVllfVll xxyyVfVf 1(1)(1)1(1)(1)iiiix iiiiiy ixxxVyyyV1111nnxnnnynxxxVyyyV22xyfff1fKllf71北北21430003125 036389 0384107 053389 020073 72辅辅助助计计算算点点号号观测角观测角（右角）（右角） 改改正正数数 改正角改正

11、角 1234坐标坐标方位角方位角 距离距离 D m点点号号1234增量计算值增量计算值改正后增量改正后增量坐标值坐标值x my mx my mxmym1212107 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.

12、32 +0.02 +85.66 +0.02 +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+85.680.000.00585.68545.81563.34438.88650.00486.76500.00 500.00500.00500.0005180)2( nf测012406 容f0.09xfx 测07. 0测yfy11. 022yxfff3500190.39211. 0K20001容K7374CDD4231CABAB2134C6 180CDAB 测CCCDCBBABB1

13、8018018018018018044344323342122311121+）1180nCDABn左6 180CDAB 测1180nCDABn右CDCDf756 180CDAB 测CCCDCBBABB18018018018018018044344323342122311121+）CDD4231CABAB2134C76CACAxxxyyy理理xCAyCAfxxxxxfyyyyy理测测理测测)()(ACyACxyyyfxxxf测测CDD4231CABAB2134C77C110836017.128302.1429 CDCCmymx3390214 DCD4235213175 6512167 B8244

14、23654.87386.1536 ABBBmymxABA8463205 8074202 4504290 前进方向前进方向78205 36 48290 40 54202 47 08167 21 56175 31 25214 09 331256 07 44711180 nf终始测714606 容f19. 0 xf11. 0yf22. 022yxfff2900144.64122. 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 5

15、3100 27 1177 40 1690 18 3394 47 2160 38 01125.3698.71114.63116.44156.25641.44 +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点点号号观测角观测角（

16、右角）（右角） 改改正正数数 改正角改正角 A1B234CD辅辅助助计计算算坐标坐标方位角方位角 距离距离 D m点点号号A1B234CD增量计算值增量计算值改正后增量改正后增量坐标值坐标值x my mx my mxmym1536.86 837.541429.59 772.711411.70 869.811442.621011.081442.02 1127.501429.021283.17-107.847980180后前ijijijijyyyxxxijijijijijijSySxsincos8182838486BAP前方交会前方交会ABDaDbP测边交会测边交会AB C后方交会后方交会ABP侧

17、方交会侧方交会87cotcot)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAPxxyyyyyxxxcotcot)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAPxxyyyyyxxx88APAPAPAPAPAPSyySxxsincos)sincoscos(sin)sin()sinsincos(cos)cos(ABABAPAABAPAPABABAPAABAPAPSySyySxSxxABABABABABABSyySxxsincos)(cot)(sin)(cot)(sinABABABAPAPABABABAPAPxxyySSyyyyxxSSxxcotcot1)sin(sin

18、sinsinsinsinsinPSSABAPABPcotcot)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAPxxyyyyyxxx89)(1 . 02)()(22mmMyyxxePPPP 222sinsinsinABPSmm9091点名点名x观观 测测 角角yAPBxAxBBPC中数中数略略图图辅辅助助计计算算xPxBxCxPxPAB2 21 1C1 12 2P1 11 12 22 2yAyByPyByCyPyP37477.5437327.2037194.57437327.2037163.6937194.5437194.5616307.2416078.9016226.42160

19、78.9016046.6516226.4216226.4203. 0 x0ymmmMeMe2 . 02001 . 02100003. 0容404157751902581133569062392sinsinsinsin)(3602121ba93CBACCBBAAPCBACCBBAAPPPPyPyPyPyPPPxPxPxPxctgctgCPctgctgBPctgctgAPCBA1,1,1abcabcCACBBCBAABACRRRRRRCBA,949596cCCcCcPbBBbBbPaAAaAaPcbasincossincossinsinsincossincossinsinsincossincoss

20、insin CBAa1b1 b2a2p2P1AB C97 CBAa1b1 b2a2p2P1AB C98APAPAPAPABAPABABayyaxxASabaSAsincos2cos222 CPCPCPCPCBCPCBCBcyycxxCScbcSCsincos2cos222199100101国家水准测量国家水准测量国家一、二、三、四等国家一、二、三、四等城市水准测量城市水准测量二、三、四等二、三、四等、图根图根水准测量水准测量三角高程测量三角高程测量工程水准测量工程水准测量二、三、四、五等二、三、四、五等、图根图根城市和工程城市和工程，光电测距光电测距高程导线，采用高程导线，采用对对向观测向观测

21、或或中间设站观测中间设站观测，可以，可以代替四等及代替四等及四等以下水准测量四等以下水准测量1022 K2 K103R2020 L40 L60 K104单一水单一水准路线准路线闭合水准路线闭合水准路线支水准路线支水准路线水准路线水准路线水准网水准网独立水准网独立水准网最后最后联测至另外一联测至另外一高程已知水准点高程已知水准点附合水准路线附合水准路线附合水准网附合水准网没有联测没有联测到已知高程到已知高程的水准点的水准点 从高程已知水准点开从高程已知水准点开始，沿一条环形路线始，沿一条环形路线进行水准测量，最后进行水准测量，最后又又回到起始水准点上回到起始水准点上 只有一个高程只有一个高程已知

22、的水准点已知的水准点高程已知的水准高程已知的水准点数目多于一个点数目多于一个105106107条件平差法条件平差法间接平差法间接平差法单一水准路线平差法单一水准路线平差法单结点水准网平差法单结点水准网平差法等权代替水准网平差法等权代替水准网平差法水准网平差基本方法水准网平差基本方法手工解算手工解算最小二乘最小二乘108测hhhhfnh21)()(21始终测始终HHhHHhhhfnh109hvf ihiLLfvihinnfv110iiiiihhhHHvhh21始111允hhff iiivhhhhhHHi21始测hfhhvf ihiLLfvihinnfv终终HH始终测HHhfh始始HH112返往h

23、hfh1131112.86421.0hnLkm 2220.09211.2hnLkm 3336.76151.4hnLkm 4444.03142.2hnLkm AB1234564441.08443.2hnLkm 4442.96042.0hnLkm 4441.04321.2hnLkm 11440hfmm 20 2089hfmmmm 允2hfmmn 一、三角高程路线布设一、三角高程路线布设( (一一) )三角高程网三角高程网p 用于测定各等级平面控制点的高程。网中用于测定各等级平面控制点的高程。网中需有一定数量的已需有一定数量的已知水准测量高程点知水准测量高程点。( (二二) )三角高程路线三角高程路

24、线p 用三角高程测量方法传算高程的用三角高程测量方法传算高程的单一的附合路线或闭合路线单一的附合路线或闭合路线。三角高程路线必须三角高程路线必须起迄于不低于四等水准联测的高程点上起迄于不低于四等水准联测的高程点上；当用于测定图根点的高程时，三角高程点及水准联测的高程当用于测定图根点的高程时，三角高程点及水准联测的高程点均可作为路线的起算点，其边数不应超过点均可作为路线的起算点，其边数不应超过1212条。条。( (三三) )独立交会点独立交会点p 在高程起算点较多的地区，点的高程可用三个高程起算点在高程起算点较多的地区，点的高程可用三个高程起算点单单向观测向观测确定。确定。二、三角高程测量外业二

25、、三角高程测量外业用三角高程测量推求两点间高差时，必须已知仪器高用三角高程测量推求两点间高差时，必须已知仪器高i i、觇标高觇标高v v、两点间的水平距离、两点间的水平距离D D以及垂直角以及垂直角 。仪器高仪器高i i和觇标高和觇标高v v可用钢尺直接量取。可用钢尺直接量取。对于三角高程网和三角高程路线，各边的垂直角均应进对于三角高程网和三角高程路线，各边的垂直角均应进行直、反觇对向观测。对于独立交会高程点，前方交会行直、反觇对向观测。对于独立交会高程点，前方交会为三个直觇，后方交会为三个反觇，侧方交会为一个直为三个直觇，后方交会为三个反觇，侧方交会为一个直觇和两个反觇。觇和两个反觇。 三、三角高程测量作业要求三、三角高程测量作业要求 三角高程测量的主要技术要求见表三角高程测量的主要技术要求见表6-29 6-29 四、三角高程路线的计算四、三角高程路线的计算、高