《控制测量导线》课件

1、控制测量导线PPT课件控制测量导线PPT课件21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系27-1 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21 九月 2022 新疆建设职业技术学院47-1 控21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系3一.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.控制测量分类 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 按方法分：天文测量、常规测量(三角测量、导线测量、水准测量)、卫星定位测量21 九月 2022

2、新疆建设职业技术学院5一.控制测量21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系4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，由一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。3.有关名词一.控制测量的概念控制测量： 为建立控制网所进行的测量工作。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院6控制点：对21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系5二.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；小地

3、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、GPS测量等。布网原则：从整体到局部，由高级到低级，分级 布网，逐级控制。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院7二.平面控制21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系62.常规平面控制测量的等级关系城市平面控制网的等级关系三角(三边)网城市导线控制范围 二等三等三等 四等四等一级小三角一级导线二级小三角二级导线 三级导线城市基本控制小地区首级控制图根控制图根导线图根三角21 九月 2022 新疆建设职业技术学院82.常规平面21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系7

4、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。一等三角锁 二等连续网21 九月 2022 新疆建设职业技术学院9一等三角锁21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系8三等、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 21 九月 2022 新疆建设职业技术学院10三等、四21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系94.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7-221 九月 2022 新疆建设职业技术学院114.常

5、规平21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系10城市三边网的主要技术要求表7-321 九月 2022 新疆建设职业技术学院12城市三边网21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系11表7-4城市导线控制测量的主要技术要求21 九月 2022 新疆建设职业技术学院13表7-4城21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系12图根导线的技术要求 测图 附合导 平均边 测距相对 测 角 测回数 导线全 方位角比例尺 线长度 长(m) 中误差 中误差 DJ6 长相对 闭合差 (km) (mm) () 闭合差 1:500 500 75 一般地区1:1000 1000 110

6、 1/3000 20 1 1/2000 60n1:2000 2000 180 21 九月 2022 新疆建设职业技术学院14图根导线的21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系13三.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、电子全站仪高程测量。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；地形测量时， 布设图根水准(也称等外水准)。布网原则：从整体到局部，由高级到低级，分级 布网，逐级控制。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院15三.高程控21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系14城市水准网

7、主要技术要求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。等级每公里高差中误差 (mm)附合路线长度 (km) 水准仪级别测段往返测高差不符值(mm) 附合路线或环线闭合差(mm)二等 2400DS14 4三等 645DS31212四等1015DS32020等外208DS104021 九月 2022 新疆建设职业技术学院16城市水准网21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系157-2导线测量7-2 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21 九月 2022 新疆建设职业技术学院177-2导线21 九月 2022 新疆建设职业

8、技术学院土木工程系16导线测量是平面控制测量中最常 用的方法。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。导线测量概述导线测量时，通常只需要前后两 点相互通视。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院18导线测量21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系17一.单导线的布置形式一.单导线的布置形式1.闭合导线2.附合导线3.支导线21 九月 2022 新疆建设职业技术学院19一.单导线21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程

9、系181.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。1.闭合导线DB1D12D23D34D45D51B012345(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。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院201.闭合导21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系192.附合导线图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。ABCD(XB,YB)观测数据：连接角B 、C ； 导线转折角1, 2,

10、3 ,4 ； 导线各边长DB1，D12，D4C。(XC,YC)BC1234附合导线图DB1D12D23D34D4C21 九月 2022 新疆建设职业技术学院212.附合导21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系203.支导线3.支导线图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,XB,YBAB(XB,YB)B1DB1D1221 九月 2022 新疆建设职业技术学院223.支导线21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系21二.导线测量的外业二.导线测量的外业1.踏勘选点（选点）2.导线边长测量（测边）3.导线

11、角度测量（测角）4.导线连接测量（连测）21 九月 2022 新疆建设职业技术学院23二.导线测21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系22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。1.踏勘选点及建立标志21 九月 2022 新疆建设职业技术学院24导线测量外21 九月 2022 新疆

12、建设职业技术学院土木工程系23(3).实地选点(4).建立标志 (3).实地选点(考虑以下因素)：(4).建立标志 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。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院25(3).实21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系24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临时性标志图21 九月 2022 新疆建设职业技术学院26临时性标志21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系25(5).

13、绘制点位图 在现场丈量23个攀距，便于以后寻找或确定点位。 用红油漆标出攀距出发点，并写点号与攀距尺寸。 画出攀距关系的平面示意图，作为控制点资料。 攀距交会角度要好。(5).绘制点位图 电杆房屋道路控制点 D512.36m D58.75m21 九月 2022 新疆建设职业技术学院27(5).绘21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系26 点 号 D5 桩 别 大铁钉埋设日期 1999年5月20日 备 注导线点的点位图导线点的点之记大 庆 路中 山 路12.36m8.75m食品店 中西 18-1D5北21 九月 2022 新疆建设职业技术学院28 点 号 21 九月 2022 新疆

14、建设职业技术学院土木工程系272.导线边长测量 测定导线各边长(往返丈量)。精度要求：符合规范规定。2.导线边长测量例：图根导线测距方法： 钢尺量距 电磁波测距21 九月 2022 新疆建设职业技术学院292.导线边21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系283.导线角度测量 观测导线各转折角、连接角。DJ6一个测回(图根导线)。边长较短时，采用光学对点。全部测左角，或全部测右角；闭合导线测内角。4.导线连接测量 导线定向（包括连接角和连接边测量）AB1234521 九月 2022 新疆建设职业技术学院303.导线角21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系29三.导线测

15、量的内业计算三.导线测量的内业计算1.附合导线的计算2.闭合导线的计算3.支导线计算4.无定向附合导线的特点导线计算目的：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。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院31三.导线测21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系30三、导线测量的内业计算思路：由水平角观测值，计算方位角；由方位角、边长D，计算坐标 增量X 、 Y；由坐标增量X 、 Y，计算X、Y。（计算前认真检查外业记录，满足规范 限差要求后，才能进行内业计算）21 九月 2022 新疆建设职业技术学院32三、导线测21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木

16、工程系311、坐标计算公式：（1） 坐标正算（由、D，求 X、Y） 已知A（ ）， ， 求B点坐标 。 OyxAB21 九月 2022 新疆建设职业技术学院331、坐标计21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系32注：计算出的 AB ，应根据X 、 Y的正负， 判断其所在的象限。（2） 坐标反算（由X、Y，求、D， ）OyxAB已知A（ ）、B（ ）求 。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院34注：计算出21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系332、附合导线的计算 如图，A、B、C、D是已知点，起始边的方位角 和终止边的方位角 为已知。外业观测资料为导线边距离和

17、各转折角。例：C1D423BA125.36m98.76m114.63m116.44m156.25m前进方向21 九月 2022 新疆建设职业技术学院352、附合导21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系34+）BD4231CA（1）计算角度闭合差：如图：以右转折角为例 计算 。一般公式：同理：以左角计算21 九月 2022 新疆建设职业技术学院36+）BD421 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系35即：（各级导线的限差见规范）检核：（2）闭合差分配（计算角度改正数）：式中：n 包括连接角在内的导线转折角数21 九月 2022 新疆建设职业技术学院37即：（各级21 九

18、月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系36（3）计算改正后的角度改：计算检核条件：（4）推算各边的坐标方位角： （用改正后的改）计算出的 ， 否则，需重算。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院38（3）计算21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系37（5）计算坐标增量X、Y：（6）计算坐标增量闭合差：由于 的存在，使导线不能和CD连接，存在导线全长闭合差 ：导线全长相对闭合差：21 九月 2022 新疆建设职业技术学院39（5）计算21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系38（7）分配闭合差 ：检核条件：（8）计算改正后的坐标增量：检核条件：21 九月 20

19、22 新疆建设职业技术学院40（7）分配21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系39（9）计算各导线点的坐标值： 依次计算各导线点坐标，最后推算出的终点C的坐标，应和C点已知坐标相同。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院41（9）计算21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系40205 36 48290 40 54202 47 08167 21 56175 31 25214 09 331256 07 44-13-13-13-13-13-12-77205 36 35290 40 42202 46 55167 21 43175 31 12214 09 201256 06

20、 25236 44 28211 07 53100 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.

21、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 D m点号A1B234CD增量计算值改正后增量坐标值x my mx my mxmym1536.86837.541429.59772.711411.70869.811442.621011.081442.021127.501429.021283.17-107.8421 九月 2022 新疆建设职业技术学院42205 321 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系413.闭合导线的计算 闭合导线的计算步骤与附合导线基本相同，需要强调以下两点：(1)角度闭合差的计算n边形闭合导线内角和的理论值应为：

22、21 九月 2022 新疆建设职业技术学院433.闭合导21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系42（2）坐标增量闭合差的计算根据闭合导线本身的特点：理论上实际上北214378.16m105.22m129.34m80.18m21 九月 2022 新疆建设职业技术学院44（2）坐标21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系43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点号1234增量计算值改正后增量坐标值x my mx my mxmym1212闭 合 导 线 坐 标 计 算 表107 48 3089 36 3089 33 5053 18 4

23、3125 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 +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.

24、680.000.00585.68545.81563.34438.88650.00486.76500.00500.00500.00500.0021 九月 2022 新疆建设职业技术学院45辅助计算点21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系441.附合导线的计算 计算器的角度及坐标计算计算器的角度运算计算器直角坐标与极坐标换算功能21 九月 2022 新疆建设职业技术学院461.附合导21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系45计算器的角度运算计算器的角度运算例：1234562=250952(1). CASIO、SHARP计算器角度输入、运算、显示：计算器：CASIO -5

25、70AD 角度运算输入、操作显 示12”34”56”=212.12.5666666712.5822222225.16444444SHIFT”25952.该计算器在度、分、秒显示状态或以度为单位的 显示状态下，均能进行角度运算。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院47计算器的角21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系46SHARP EL5812 角度运算例：1234562=250952(2).计算器SHARP EL5812 角度运算输入、操作显 示该计算器在以度为单位的显示状态下，才能进行 有关角度的运算。12.3456=212.345612.5822222225.164444

26、44DEG2ndFDEGD.MS25.0951999921 九月 2022 新疆建设职业技术学院48SHARP21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系47计算器直角坐标与极坐标换算功能例：坐标正算 D=67.580，=3410554，求x、y输入、操作显 示=341.0983333SHIFT67.5867.58P R67.583410554=x63.93581176SHIFTXY-21.89219895 =y(1).计算器：CASIO -570AD D. x.y.21 九月 2022 新疆建设职业技术学院49计算器直21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系48输入、操作

27、显 示例：坐标反算 x=+63.936、y=-21.892，求D、：SHIFT”341554.76(2).计算器：CASIO -570AD x.y. D.-21.892SHIFT63.93663.936+R P63.93621.892=67.58011364 =SHIFTXY-18.90145539 =+360341.098544621 九月 2022 新疆建设职业技术学院50输入、操作21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系49SHARP 极坐标直角坐标例：坐标正算 D=67.58，=3410554，求x、y输入、操作显 示(3).计算器： SHARP EL5812 D. x.y

28、.341.098333367.5867.58341.05540. DEG63.935811762ndF(xyx-21.89219895 y21 九月 2022 新疆建设职业技术学院51SHARP21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系50SHARP 直角坐标极坐标例：坐标反算 x=+63.936, y=-21.892,求D、:输入、操作显 示(4)计算器 SHARP EL5812 x.y D. 63.93663.9360.21.892 -21.89267.580113642ndFD(-18.90145539+=360341.09854462ndFDEGD.MS341.0554762

29、1 九月 2022 新疆建设职业技术学院52SHARP21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系514.支导线计算 AB12AB(XB,YB)B1SB1S12已知数据：AB,XB,YBA、B为已知边，点1、2为新建支导线点。 支导线没有多余观测值,因此不会产生闭合差,从而 无须进行任何改正。3.支导线计算 由于支导线没有多余观测值,因此没有检核条件，无 法检验观测值的差错，施测与计算时必须十分小心。观测数据：转折角B, 1 ；边长SB1，S12。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院534.支导线21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系52支导线的计算步骤 AB12A

30、B(XB,YB)B1SB1S12(1).推算各边方向角前=后+(左)-180(2).计算各边坐标增量 X=Scos Y=Ssin(3).推算各点坐标 X前=X后+X Y前=Y后+Y支导线的计算步骤21 九月 2022 新疆建设职业技术学院54支导线的21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系53四、查找导线测量错误的方法1、个别测角错误的检查基本方法：通过按一定比例展绘导线来发现测 角错误点。闭合导线附合导线421314AD2233455B(1)C(6)CB21 九月 2022 新疆建设职业技术学院55四、查找导21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系542、个别边错误的

31、检查例：21341455 导线全长闭合差f 的坐标方位角凡坐标方位角与 或 相接近的导线边，是可能发生量边错误的边。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院562、个别边21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系557-4 控制点加密需要加密个别控制点时，可用交会定点的方法一.前方交会二.后方交会21 九月 2022 新疆建设职业技术学院577-4 21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系56一.前方交会的计算一.前方交会的计算 ABP 已知点： A(XA,YA)、B(XB,YB) 待定点： P 观测数据：、,( =180-)21 九月 2022 新疆建设职业技术学院5

32、8一.前方交21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系57前方交会计算公式直接计算待定点坐标的公式：ABP余切公式正切公式21 九月 2022 新疆建设职业技术学院59前方交会计21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系58A、B、C、P处于共圆(也称危险圆)时，无法确定 P点坐标。二.后方交会计算二.后方交会计算在待定点P观测三个已知点的水平方向值Ra、Rb、 Rc(用以计算夹角、 ) ，以计算待定点P的坐 标。BCAP(XB,YB)(XC,YC)(XA,YA)BCAP21 九月 2022 新疆建设职业技术学院60A、B、21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程

33、系59后方交会的图形编号(三种情况)ABCPABCPABCP、取负值21 九月 2022 新疆建设职业技术学院61后方交会21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系60后方交会计算方法重心公式：ABCPRaRbRcA、B、C由A、B、C坐标反算得。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院62后方交会21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系617-5 三、四等水准测量7-5 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。一、三.四等水准测量及其技术要求 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

34、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、四等水准测量可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；21 九月 2022 新疆建设职业技术学院637-5 21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系62三、四等水准测量的技术要求表7-11 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表7-5 三、四等水准测量主要技术要求等级 每公里高 附合路 水准仪 测段往

35、返测 附合路线或 差中误差 线长度 级别 高差不符值 环线闭合差 (mm) (km) (mm) (mm)三等 6 45 DS3 12R 12L四等 10 15 DS3 20R 20L注：R为测段的长度；L为附合路线的长度，均以km为单位。21 九月 2022 新疆建设职业技术学院64三、四等水21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系63二、三.四等水准测量作业方法二、三四等水准测量作业方法1.采用双面尺法作测站检核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) 中丝读数后视尺前视尺21 九月 2022 新疆建设职业技术学院65二、三.四21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系64三 、四等水准测量记录21 九月 2022 新疆建设职业技术学院66三 、四等21 九月 2022 新疆建设职业技术学院土木工程系65测站编号点号后尺前尺下丝上丝下丝上丝后视距前视距视距差d(m)d(m)方向及尺号水准尺读数 （ m）黑面红面K+黑-红平均高差（m）备注K为尺常数：K5=4.787K6=4.687三、四等水准测量记录（双面尺法）（1）（4）（2）（5）（9）（10）（11）（12）后前后-前（3）（6）（8）（7）（15）（16）（14）（1