小区域控制测量

小区域控制测量第一页，共八十一页，2022年，8月28日第二页，共八十一页，2022年，8月28日第三页，共八十一页，2022年，8月28日第四页，共八十一页，2022年，8月28日图根钢尺量距导线测量的技术要求第五页，共八十一页，2022年，8月28日城市水准测量主要技术要求第六页，共八十一页，2022年，8月28日二、平面控制网的定向、定位与坐标正反算平面控制网的必要起算数据：一条边的坐标方位角：控制网的方向一个点的平面坐标：控制网的位置1、坐标正算第七页，共八十一页，2022年，8月28日2、坐标反算第八页，共八十一页，2022年，8月28日三、导线测量1、导线测量概述导线、导线点、左角、右角导线测量：依次测定各导线边的长度和各转折角值，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的测量工作。经纬仪导线电磁波测距导线。

地物分布较复杂的建筑区、视线障碍较多的隐蔽区和带状地区，多采用导线测量的方法。

第九页，共八十一页，2022年，8月28日2、导线形式

1）闭合导线：三个检核条件2）附合导线：三个检核条件3）支导线：无检核条件，图根导线使用第十页，共八十一页，2022年，8月28日2、导线测量的外业工作

1)踏勘选点临时性：木桩永久性：混凝土桩或石桩

第十一页，共八十一页，2022年，8月28日编号、点之记2)量边：往返测3)测角：一测回第十二页，共八十一页，2022年，8月28日3、导线测量的内业计算（闭合）

目的:计算各导线点的坐标数字取位：角值至秒，边长及坐标至毫米(mm)(1)准备工作:全面检查导线测量外业记录，数据是否齐全，有无记错、算错，成果是否符合精度要求，起算数据是否准确。然后绘制导线略图，把各项数据注于图上相应位置

第十三页，共八十一页，2022年，8月28日(2)角度闭合差的计算与调整

调整原则：与闭合差反符号，平均分配到各观测角中

第十四页，共八十一页，2022年，8月28日(3)推算各边的坐标方位角

若坐标方位角的推导

＞180°，则应减180°；

＜180°，则应加180°。

第十五页，共八十一页，2022年，8月28日（4）坐标增量的计算及其闭合差的调整

ａ)坐标增量的计算ｂ)坐标增量闭合差的计算与调整导线全长闭合差为：第十六页，共八十一页，2022年，8月28日第十七页，共八十一页，2022年，8月28日导线全长相对误差为：

1/2000

坐标增量改正数计算：“反符号，按边长成正比例分配”各点坐标推算：（△x12+V12）（△y12+V12）第十八页，共八十一页，2022年，8月28日闭合导线坐标计算表

第十九页，共八十一页，2022年，8月28日使用excel进行闭合导线坐标计算表第二十页，共八十一页，2022年，8月28日4、附合导线坐标计算第二十一页，共八十一页，2022年，8月28日三、角度交会

前方交会第二十二页，共八十一页，2022年，8月28日侧方、后方第二十三页，共八十一页，2022年，8月28日四、三、四等水准测量

1、三、四等水准测量的测站技术要求2、观测顺序一站观测顺序：后视水准尺黑面，读取上中下丝读数前视水准尺黑面，读取上中下丝读数前视水准尺红面，读取中丝读数后视水准尺红面，读取中丝读数后前前后第二十四页，共八十一页，2022年，8月28日第二十五页，共八十一页，2022年，8月28日五、三角高程测量

hAB=D*tanα+ｉ－ｖ300m球气差hAB=D*tanα+ｉ－ｖ+f往返测第二十六页，共八十一页，2022年，8月28日第二十七页，共八十一页，2022年，8月28日六、GPS定位原理及应用简介

第二十八页，共八十一页，2022年，8月28日1、GPS的定义及历史1）定义

全球定位系统GPS（GlobalPositioningSystem）,是一种可以授时和测距的空间交会定点的导航系统,可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置，三维速度和时间信息。

第二十九页，共八十一页，2022年，8月28日2）GPS的产生与发展——由TRANSIT到GPS

1957年10月第一颗人造地球卫星上天，天基电子导航应运而生1958年12月开始设计NNSS(NavyNavigationSatelliteSystem)–TRANSIT，即子午卫星系统。1964年1月该系统正式运行。1967年7月系统解密以供民用。卫星：6颗极地轨道轨道高度：1100km信号频率：400MHz、150MHz绝对定位精度：1m相对定位精度：0.1m~0.5m定位原理：多普勒定位存在问题：卫星少，无法实现实时定位；轨道低，难以精密定轨；频率低，难以消除电离层影响。1973年12月，美国国防部（DOD）批准研制GPS。1978年2月22日，第1颗GPS试验卫星发射成功。1989年2月14日，第1颗GPS工作卫星发射成功。

第三十页，共八十一页，2022年，8月28日1991年，在海湾战争中，GPS首次大规模用于实战。1993年，IGS成立。1995年7月17日，GPS达到FOC–完全运行能力（FullOperationalCapability）。1999年1月25日，美国副总统戈尔宣布，将斥资40亿美圆，进行GPS现代化。2000年1月1日，Y2K问题。2000年5月1日，美国总统克林顿宣布，GPS停止实施SA。（实际停止实施SA是5月2日）经历20年，耗资300亿美元，是继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。第三十一页，共八十一页，2022年，8月28日2、GPS的组成

GPS定位系统由GPS卫星空间部分、地面控制部分和用户GPS接收机三部分组成。第三十二页，共八十一页，2022年，8月28日空间部分24颗卫星（21+3）6个轨道平面55º轨道倾角20200km轨道高度（地面高度）12小时（恒星时）轨道周期5个多小时出现在地平线以上（每颗星）第三十三页，共八十一页，2022年，8月28日1）空间部分

由21颗工作卫星

和3颗备用卫星。

GPS卫星图片1第三十四页，共八十一页，2022年，8月28日GPS卫星图片2第三十五页，共八十一页，2022年，8月28日第三十六页，共八十一页，2022年，8月28日2）地面控制部分。Coloradosprings55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajalein1个主控站:Coloradosprings(科罗拉多.斯平士)。3个注入站:Ascencion(阿森松群岛)、DiegoGarcia(迭哥伽西亚)、kwajalein(卡瓦加兰)。5个监控站：以上主控站、注入站及Hawaii(夏威夷)。第三十七页，共八十一页，2022年，8月28日3）用户接收机部分GPS接收机的基本类型分导航型和大地型。大地型接收机又分单频型和双频型。第三十八页，共八十一页，2022年，8月28日图片：导航型GPS机手持型GPS机车载型GPS机第三十九页，共八十一页，2022年，8月28日大地型GPS接收机单频机双频机第四十页，共八十一页，2022年，8月28日3、GPS特点：

1）定位精度高应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7，1000KM可达10-9。在300-1500m工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm。

2）观测时间短随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM以内相对静态定位，仅需15-20分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观测时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。

3）测站间无须通视

4）可提供三维坐标经典大地测量将平面与高程采用不同方法分别施测。GPS可同时精确测定测站点的三维坐标。目前GPS水准可满足四等水准测量的精度。第四十一页，共八十一页，2022年，8月28日5）操作简便随着GPS接收机不断改进，自动化程度越来越高，有的已达“傻瓜化”的程度；接收机的体积越来越小，重量越来越轻，极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度。使野外工作变得轻松愉快。6）全天候作业目前GPS观测可在一天24小时内的任何时间进行,不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响。7）功能多、应用广

GPS系统不仅可用于测量、导航，还可用于测速、测时。测速的精度可达0。1M/S，测时的精度可达几十毫微秒。其应用领域不断扩大。第四十二页，共八十一页，2022年，8月28日4、GPS技术应用

1）GPS在大地控制测量中的应用

GPS定位技术以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性被广泛应用于大地控制测量中。时至今日，可以说GPS定位技术已完全取代了用常规测角、测距手段建立大地控制网。我们一般将应用GPS卫星定位技术建立的控制网叫GPS网。归纳起来大致可以将GPS网分为两大类：一类是全球或全国性的高精度GPS网，这类GPS网中相邻点的距离在数千公里至上万公里，其主要任务是做为全球高精度坐标框架或全国高精度坐标框架，为全球性地球动力学和空间科学方面的科学研究工作服务，或用以研究地区性的板块运动或地壳形变规律等问题。另一类是区域性的GPS网，包括城市或矿区GPS网，GPS工程网等，这类网中的相邻点间的距离为几公里至几十公里，其主要任务是直接为国民经济建设服务第四十三页，共八十一页，2022年，8月28日用常规的测图方法（如用经纬仪、测距仪等）通常是先布设控制网点，这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点。最后依据加密的控制点和图根控制点，测定地物点和地形点在图上的位置并按照一定的规律和符号绘制成平面图。

GPS新技术的出现，可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标。特别是应用RTK新技术，甚至可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图，然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。应用RTK技术进行定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（如伪距或相位观测值）及已知数据（如基准站点坐标）实时传输给流动站GPS接收机，流动站快速求解整周模糊度，在观测到四颗卫星后，可以实时地求解出厘米级的流动站动态位置。这比GPS静态、快速静态定位需要事后进行处理来说，其定位效率会大大提高。故RTK技术一出现，其在测量中的应用立刻受到人们的重视和青睐。2）GPS在地形、地籍及房地产测量中的应用第四十四页，共八十一页，2022年，8月28日第四十五页，共八十一页，2022年，8月28日第四十六页，共八十一页，2022年，8月28日第四十七页，共八十一页，2022年，8月28日3）GPS在其他领域中的应用农业领域中的应用林业管理方面的应用旅游及野外考察中的应用第四十八页，共八十一页，2022年，8月28日第四十九页，共八十一页，2022年，8月28日第五十页，共八十一页，2022年，8月28日第五十一页，共八十一页，2022年，8月28日5、GLONASS系统

GLONASS是GLObalNAvigationSatelliteSystem(全球导航卫星系统)的字头缩写，是前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定位系统，也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。现在由俄罗斯空间局管理。

GLONASS系统的卫星星座由24颗卫星组成，均匀分布在3个近圆形的轨道平面上，每个轨道面8颗卫星，轨道高度19100公里，运行周期11小时15分，轨道倾角64.8°。

与美国的GPS系统不同的是GLONASS系统采用频分多址(FDMA)方式，根据载波频率来区分不同卫星（GPS是码分多址（CDMA），根据调制码来区分卫星）。每颗GLONASS卫星发播的两种载波的频率分别为L1=1,602+0.5625k(MHz)和L2=1,246+0.4375k(MHz)，其中k=1～24为每颗卫星的频率编号。所有GPS卫星的载波的频率是相同，均为L1=1575.42MHz和L2=1227.6MHz。

GLONASS卫星的载波上也调制了两种伪随机噪声码：S码和P码。

GLONASS系统从理论上有24颗卫星，但由于卫星使用寿命和资金紧张等问题，实际上目前只有8颗。

GLONASS系统单点定位精度水平方向为16m，垂直方向为25m。

第五十二页，共八十一页，2022年，8月28日6、伽俐略系统GALELIO系统组成：①卫星星座：由3个独立的圆形轨道，30颗GNSS卫星组成（27颗工作卫星，3颗备用卫星）。卫星的轨道倾角i=56°；卫星的公转周期T=14h23m14S恒星时；轨道高度H=23616km。②地面系统：在欧洲建立2个控制中心；在全球构建监控网。③定位原理：与GPS相同。④定位精度：导航定位精度比目前任何系统都高。计划实施：①1994年开始进入方案论证阶段；②2003年开始发射两颗试验卫星进入试验阶段；③2008年整个伽利略（GNSS）系统建成并投入使用；第五十三页，共八十一页，2022年，8月28日7、北斗一号第五十四页，共八十一页，2022年，8月28日第五十五页，共八十一页，2022年，8月28日第五十六页，共八十一页，2022年，8月28日第五十七页，共八十一页，2022年，8月28日第五十八页，共八十一页，2022年，8月28日第五十九页，共八十一页，2022年，8月28日第六十页，共八十一页，2022年，8月28日8、GPS定位方法分类

（1）绝对/单点定位(pointpositioning)——确定观测点在WGS-84系中的坐标，即绝对位置。（2）相对定位(relativepositioning)——确定观测点在国家或地方独立坐标系中的坐标，即相对位置。

第六十一页，共八十一页，2022年，8月28日9、GPS定位原理第六十二页，共八十一页，2022年，8月28日我们必定在以R1为半径的球面的某个点上R1第六十三页，共八十一页，2022年，8月28日2个球面相交成一个圆弧点位被限制在一曲线上R1R2第六十四页，共八十一页，2022年，8月28日3个球面相交成一个点3个距离段可以确定纬度，经度，和高程点的空间位置被确定R1R2R3第六十五页，共八十一页，2022年，8月28日第六十六页，共八十一页，2022年，8月28日把卫星视为已知的控制点，在已知其瞬间坐标下，以GPS卫星和用户接受机天线之间的距离为观测量，进行空间距离交会，从而确定地面接受机的位置。第六十七页，共八十一页，2022年，8月28日1）伪距测量原理伪距：卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得到的量测距离。D=c·△t第六十八页，共八十一页，2022年，8月28日2）载波相位测量第六十九页，共八十一页，2022年，8月28日第七十页，共八十一页，2022年，8月28日第七十一页，共八十一页，2022年，8月28日3）影响GPS测量的误差因素

大气层的影响多路径效应卫星轨道误差卫星钟差地球自转相对论效应已知点坐标偏差天线相位中心第七十二页，共八十一页，2022年，8月28日第七十三页，共八十一页，2022年，8月28日10、GPS的后处理测量方法

1）静态测量(staticsurveying)（1）方法：将几台