第六章小地区控制测量

第六章小地区控制测量工程测量导线测量2小三角测量3控制测量概述1第六章小地区控制测量交会定点4全球导航卫星系统5高程控制测量6第一节控制测量概述12控制测量的定义与分类平面控制测量的基本方法34国家平面控制网概况工程测量平面控制网概况5高程控制测量概况一、控制测量的定义与分类测量工作必须遵守“从整体到局部，先控制后碎部”的原则，即进行任何的测量工作，首先都要建立控制网，然后根据控制网进行碎部测量或测设工作。控制网分为平面控制网和高程控制网两种，控制测量便是为建立控制网而服务的。二、平面控制测量的基本方法平面控制测量的主要任务是建立平面控制网，根据精度要求的不同与测量现场实际情况的差异，进行平面控制测量的方法也各不相同，目前，常用的平面控制测量方法主要有导线测量、三角测量、三边测量和GPS测量等方法。图6-1导线二、平面控制测量的基本方法三角测量是指将测区内各控制点组成相互连接的若干个三角形从而构成三角网，通过观测相联系三角形内各水平角，并利用已知起始边长、方位角和起始点坐标确定其他各三角点水平位置的测量技术和方法。图6-2三角网三、国家平面控制网概况在全国范围内建立的控制网称为国家控制网。它是全国各种比例尺测图的基本控制，并为确定地球的形状和大小提供研究资料。国家控制网按照精度从高到低可以分为一、二、三、四等四个等级。图6-3国家一等三角锁三、国家平面控制网概况图6-41958年前国家二等三角网布设形式图6-5二等全面网四、工程测量平面控制网概况根据工程建设的不同阶段对控制网提出的不同要求，工程测量控制网一般可分为测图控制网、施工控制网和变形观测专用控制网三类。表6-1城市三角网的主要技术要求等级测角中误差（″）三角形最大闭合差（″）平均边长（km）起始边相对中误差最弱边相对中误差测回数DJ1DJ2DJ6二等≤±1.0≤±3.59≤1:300000≤1:12000012三等≤±1.8≤±75≤1:200000(首级)≤1:120000(加密)≤1:8000069四等≤±2.5≤±92≤1:120000(首级)≤1:80000(加密)≤1:4500046一级≤±5.0≤±151≤1:40000≤1:2000026二级≤±10.0≤±300.5≤1:20000≤1:1000012四、工程测量平面控制网概况表6-2城市导线的主要技术要求等级闭合环或附合导线长度（km）平均边长（m）测距中误差（mm）测角中误差（″）导线全长相对闭合差测回数方位角闭合差（″）DJ1DJ2DJ6三等153000≤±18≤±1.5≤1/60000812≤±3四等101600≤±18≤±2.5≤1/4000046≤±5一级3.6300≤±15≤±5≤1/1400024≤±10二级2.4200≤±15≤±8≤1/1000013≤±16三级1.5120≤±15≤±12≤1/600012≤±24五、高程控制测量概况1、从高到低、逐级控制2、水准点分布应满足一定的密度3、水准测量达到足够的精度4、水准网应定期复测图6-6国家一等水准网第二节导线测量12导线测量的外业工作导线测量的外业工作34导线测量的内业计算查找导线测量粗差的基本方法一、导线测量概述1、闭合导线2、附合导线3、支导线图6-7闭合导线图6-8附合导线一、导线测量概述图6-9支导线图6-10导线网二、导线测量的外业工作1、选点2、测边3、测角图6-11点之记三、导线测量的内业计算导线测量内业计算的目的是分配外业测量中产生的各项误差，计算各导线点的平面坐标(x,y)，并评定其测量精度。图6-12导线略图三、导线测量的内业计算1、内业计算中数字取位的要求2、内业计算的基本公式（1）方位角计算（2）坐标计算（6-1）三、导线测量的内业计算图6-13坐标增量计算三、导线测量的内业计算3、闭合导线的坐标计算（1）准备工作（2）角度闭合差的计算与调整（6-2）（6-3）（3）推算各边的坐标方位角（4）坐标增量的计算三、导线测量的内业计算图6-14坐标增量闭合差三、导线测量的内业计算（5）坐标增量闭合差的计算与调整（6-4）（6-5）（6-6）（6-7）三、导线测量的内业计算（6-8）（6-9）（6）计算各导线点的坐标（6-10）三、导线测量的内业计算表6-3闭合导线坐标计算表点号观测角（内角）°′″改正数″改正角°′″坐标方位角°′″距离D(m)增量计算值改正后增量坐标值点号Δx(m)Δy(m)Δx(m)Δy(m)x(m)y(m)12345678910111213A500.001000.00A3020313130.37-169.19-1-110.5069.18-110.51B1401145-131401132569.18889.49B2621445112.75-1-15.21-1-111.72-15.22-111.73C1185846-131185833553.96777.76C2011318131.07-1-122.18-2-47.44-122.19-47.46D910139-12910127431.77730.30D1121445183.48-2-69.46-2169.82-69.48169.80E1034311-121034259362.29900.10E355744170.15-1137.72-299.92137.7199.90A860541-12860529500.001000.00A3020313B597.45+0.06+0.08总和5400102-625400000辅助计算导线全长闭合差导线全长相对闭合差

三、导线测量的内业计算4、附合导线的坐标计算（1）角度闭合差的计算与调整（6-11）（6-12）（6-13）三、导线测量的内业计算（2）坐标增量闭合差的计算（6-14）（6-15）三、导线测量的内业计算图6-15附合导线坐标计算三、导线测量的内业计算表6-4附合导线坐标计算表点号观测角（左角）°′″改正数″改正角°′″坐标方位角°′″距离D(m)增量计算值改正后增量坐标值点号Δx(m)Δy(m)Δx(m)Δy(m)x(m)y(m)12345678910111213A627.041752.88A2673028B1323809-71323802623.731676.83B220083097.82-1-74.78-1-63.06-74.79-63.07C631620-6631614548.941613.76C103244483.96-1-19.47-181.67-19.4881.66D1472017-71472010529.461695.42D704454110.18-136.33-1104.0236.32104.01E2220213-72220206565.781799.43E112470096.27-1-37.28-188.76-37.2988.75F942717-7942710528.491888.18F27141079.39-170.59-136.3370.5836.32G985307-7985300599.071924.5G3060710H642.191865.41H总和7583723-417583642467.62-24.61247.72-24.66247.67辅助计算

导线全长闭合差

导线全长相对闭合差

导线全长容许相对闭合差

四、查找导线测量粗差的基本方法1、角度错误的查找方法图6-16闭合导线角度查错图6-17附合导线角度查错四、查找导线测量粗差的基本方法2、边长错误的查找方法（6-16）图4-1钢尺图4-2端点尺和刻线尺第三节小三角测量12小三角网的布设形式小三角测量的外业工作3小三角测量的内业计算第三节小三角测量三角测量是进行平面控制测量的一种经典方法，其原理是将地面上所选的控制点相互连接成三角形而形成三角网，如图6-19所示，此时，控制点称为三角点。图6-19三角网一、小三角网的布设形式根据测区的地形条件、已有高等级控制点的分布情况以及工程要求，小三角网可以布设成单三角锁、中点多边形、大地四边形、线形三角锁四种形式。图6-22大地四边形图6-23线形三角锁图6-20单三角锁图6-21中点多边形二、小三角测量的外业工作1、踏勘选点2、建立标志3、测量起始边4、测角（6-17）三、小三角测量的内业计算1、绘制略图、统一编号图6-24单三角锁算例三、小三角测量的内业计算2、三角形闭合差的计算与调整（6-18）（6-19）（6-20）三、小三角测量的内业计算3、边长闭合差的计算与调整（6-21）（6-22）（6-23）三、小三角测量的内业计算（6-24）（6-25）（6-26）三、小三角测量的内业计算（6-27）（6-28）（6-29）三、小三角测量的内业计算4、各三角形的边长计算5、三角点的坐标计算表6-5小三角（单三角锁）平差计算三角形编号角号角度观测值(°′″)第一次改正(″)第一次改正后角度值(°′″)第二次改正第二次改正后角度值(°′″)边长(m)边名点名12345678910Ⅰ570909+5570914-3570911250.368ABC743454+57434590743459287.290ACB481542+5481547+3481550222.383BCA∑1795945+1518000001800000Ⅱ664410+3664413-3664410222.383BCD594557+35946000594600209.139BDC532944+3532947+3532950194.578CDB∑1795951+918000001800000Ⅲ482255-5482250-3482247194.578CDE734730-47347260734726249.614CED574448-4574444+3574447219.836DEC∑1800013-1318000001800000三、小三角测量的内业计算续上表三角形编号角号角度观测值(°′″)第一次改正(″)第一次改正后角度值(°′″)第二次改正第二次改正后角度值(°′″)边长(m)边名点名12345678910Ⅳ624520+2624522-3624519219.834DEF734947+17349480734948237.486DFE432449+1432450+3432453169.941EFD∑1795956+418000001800000Ⅴ533838-6533832-3533829169.941EFG482719-64827130482713179.837EGF675420-5675415+3675418195.525FGE∑1800017-1718000001800000辅助计算第四节交会定点12前方交会后方交会34侧方交会测边交会一、前方交会图6-25前方交会图6-26带检核条件的前方交会一、前方交会（1）根据已知点坐标计算已知边的边长和坐标方位角（6-30）（6-31）（2）推算AP和BP边的边长和坐标方位角（6-32）（6-33）一、前方交会（3）计算P点坐标（6-34）（6-35）

（6-36）二、后方交会图6-27后方交会图6-28危险圆二、后方交会（6-37）（6-38）（6-39）三、侧方交会如图6-29所示，所谓侧方交会是指分别在已知点A（或B）和未知点P上设站，测得α角（或β角）和γ角，然后求出β角：（或求出α角：），这样就可以利用前方交会的余切公式进行计算，求出未知点P点的坐标。图6-29侧方交会四、测边交会（6-40）图6-30测边交会第五节全球导航卫星系统12概述GPS的构成34GPS定位原理GPS的特点及主要误差来源5GPS测量的实施一、概述1、GPS全球定位导航授时系统2、GLONASS定位系统3、伽利略定位系统4、北斗卫星导航定位系统二、GPS的构成GPS空间星座部分由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，如图6-31所示，24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，每个轨道平面均匀分布着4颗卫星，卫星轨道平面相对地球赤道面的倾角均为55°，各轨道平面升交点的赤经相差60°，在相邻轨道上，卫星的升交距角相差30°。图6-31GPS卫星星座三、GPS定位原理1、按测距的原理分类（1）伪距测量（6-41）（2）载波相位测量（6-42）（6-43）（6-44）三、GPS定位原理2、按定位方式分类（1）绝对定位（2）相对定位①静态相对定位②动态相对定位图6-32GPS相对定位原理四、GPS的特点及主要误差来源（1）测站间无需通视，不用造标；（2）受气象条件影响较小，可以全天候作业；（3）观测时间大大缩短；（4）定位精度较高；（5）能提供统一的全球坐标系，即WGS-84坐标；（6）操作简单，减轻了测量工作者的劳动强度；（7）测量结果均为电子数据，便于传输、成图或输入到GIS系统。五、GPS测量的实施1、网形设计2、选点3、埋设标志4、外业观测5、内业数据处理图6-33GPS网的布网方式第六节高程控制测量12概述三、四等水准测量3三角高程测量一、概述一等水准测量是国家高程控制网的骨干，同时也为相关地球科学研究提供高程数据；二等水准测量是国家高程控制网的全面基础；三、四等水准测量是直接为地形测图和其他工程建设提供高程控制点。一、概述表6-6水准测量测站限差等级仪器类型视线长度(m)前后视距差(m)前后视距累计差(m)视线高度(下丝读数)(m)重复测量次数基辅分划读数差基辅分划高差之差检测间歇点高差之差一等DS05≤30≤0.5≤1.5≥0.5-数字水准仪≥4且≤30≤1.0≤3.0≤2.80且≥0.65≥3次二等DS1≤50≤1.0≤3.0≥0.3-数字水准仪≥3且≤50≤1.5≤6.0≤2.80且≥0.55≥2次三等DS3≤75≤2.0≤5.0三丝能读数-DS1,DS05≤100四等DS3≤100≤3.0≤10.0三丝能读数-一、概述表6-7往返测高差不符值与环线闭合差的限差等级测段、路线往返测高差不符值附合路线闭合差环线闭合差检测已测测段高差之差一等-二等三等平原

山区

平原

山区

四等平原

山区

平原

山区

二、三、四等水准测量1、三、四等水准路线的布设2、三、四等水准测量的观测方法3、三、四等水准测量的测站计算与检核（1）视距计算（2）尺常数K检核（3）高差计算与检核（4）每页水准测量记录计算检核4、三、四等水准测量成果计算二、三、四等水准测量表6-8三（四）等水准观测手簿测自BM1至A2010年10月16日时刻始9时30分

天气：

晴

末10时20分

呈像：

清晰测站编号后尺下丝前尺下丝方向及尺号标尺读数K加黑减红(mm)高差中数(m)

备注上丝上丝

后视距前视距黑面红面

视距差d累计差∑d

(1)(4)后(3)(8)(14)

(2)(5)前(6)(7)(13)

(9)(10)后-前(15)(16)(17)(18)

(11)(12)

113281515后BM111165805-2

09041103前TP1130960960

42.441.2