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文档简介
项目六控
制
测
量
测量工作的原则:“从整体到局部,先控制后碎部”。在测区内,按测量任务所要求的精度,测定一系列点的平面位置(坐标)和高程,建立起测量控制网,作为各种测量的依据,这种测量工作称为控制测量。控制测量的基本任务是在地面上建立控制网,即提供一些地面点的精确可靠的坐标和高程。任务一控制测量概述
控制网分为平面控制网、高程控制网两类。测定控制点的平面位置工作,称为平面控制测量;测定控制点的高程工作,称为高程控制测量。平面控制网和高程控制网可以单独布设,也可以布设成平面和高程同时具备的三维控制网。控制网的布设形式,取决于测区的情况、要求的测量精度和采用的仪器等。一、平面控制测量(一)国家基本控制网(二)城市控制网(三)图根控制测量一、平面控制测量常规的平面控制测量常用以下两种方法:(一)三角测量三角测量是在地面上选择一系列具有控制作用的控制点,组成互相连接的三角形且扩展成网状,称为三角网。在控制点上,用精密仪器将三角形的三个内角测定出来,并测定其中一条边长,然后根据三角公式解算出各点的坐标。用三角测量方法确定的平面控制点,称为三角点。一、平面控制测量(一)三角测量在全国范围内建立的三角网,称为国家平面控制网。按控制次序和施测精度分为一、二、三、四等四个等级。一等精度最高,低一级控制网是在高一级控制网的基础上建立的。布设原则是从高级到低级,逐级加密布网。一、平面控制测量(二)导线测量由相邻控制点连接而构成的折线图形,称为导线;组成导线的这些控制点称为导线点;两相邻导线点的连线叫导线边;两相邻两边之间的水平夹角称为转角。选定一系列相互通视的点(导线点),将相邻点连接成折线形式(导线),依次测定各折线边(导线边)的长度和相邻边之间的夹角(转角),若已知第一点的坐标和第一边的坐标方位角后,就能利用所观测的边、角,推算各点的坐标,这个过程称为导线测量。二、高程控制测量高程控制测量就是建立高程控制网,测定各控制点的高程H。我国已在全国范围内建立了一个统一的高程控制网,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、四,四个等级。低一级的控制网在高一级控制网的基础上建立。二、高程控制测量1.一、二等水准网的建立一、二等水准网是国家高程控制的基础,一般沿铁路、公路或河流布设成闭合或附合的形式,用精密水准测量的方法测定其高程。2.三、四等水准网的建立三、四等水准路线加密于一、二等水准网内,作为地形测量和工程测量的高程控制,可布设成闭合或附合的形式。项目六控
制
测
量
一、导线测量外业观测导线测量具有布设灵活,适合于通视条件较差的隐蔽地区,控制测量主要以控制网点的布设,加密控制点为主。(一)导线的布设形式1.闭合导线:自某一已知点出发经过若干点的连续折线仍回至原来一点,形成一个闭合多边形。2.附合导线:自某一高级控制点出发经过若干点的连续折线附合到另一个高一级的控一点上的导线。3.支导线:从已知水准点出发,经过若干点,既不附合到另一水准点,也不闭合到原水准点。支导线支出点的个数不能超过2个。任务二导线测量——闭合导线
闭合导线附合导线支导线导线的主要技术要求等级测图比例尺导线长度(m)平均边长(m)往返丈量较差相对误差测角中误差″导线全长相对闭合差测回数角度闭合差(″)DJ2DJ6一级25002501/20000±51/1000024二级18001801/15000±81/700013三级12001201/10000±121/500012图根1:500500751/3000±201/200011:100010001101:20002000180(二)导线测量的外业工作包括踏勘、选点、埋设标志、测角、测边、定向。(1)踏勘:了解测区范围,地形及控制点情况,以便确定导线的形式和布置方案(2)选点:原则:1)导线点应均匀分布在测区内,边长视测图比例尺而定(可参考下表而定),相邻边的长度不宜相差过大,以免测角时带来较大的误差。2)为便于测角、相邻导线点间必须通视良好。3)为便于测地形,导线点应选在地势高、视野开阔的地方;4)导线点不易被破坏,土质坚实,便于安置仪器的地方。(二)导线测量的外业工作(2)选点:原则:图根导线边长测图比例尺边长(m)平均边长(m)1:50040-50751:100080-2501101:2000100-300180(二)导线测量的外业工作(3)埋设标志:1)木桩,如下图(a)2)混凝土标石,如下图(b)为了便于寻找,应量出导线点与附近明显地物的距离,绘出草图,注明尺寸,该图称为“点之记”。如下图(c)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(二)导线测量的外业工作(4)测角可测左角,也可测右角,闭合导线测内角。导线的等级不同,使用仪器类型不同,那么,测回数也不同。(5)测边测定导线边边长可采用钢尺量距,用经过检定的钢尺直接丈量各相邻导线点之间的水平距离,往返丈量的相对中误差一般不得超过1/2000,在特殊困难地区也不得超过1/1000。(6)定向1)与国家控制点连测推求。2)罗盘仪测磁方位。二、导线测量的内业计算导线内业计算的目的:就是根据已知的起始数据和外业观测成果,通过误差调整,计算出各导线点的平面坐标。在导线计算之前一定要对外业观测数据作一次全面地检查和整理,查看有无遗漏、记错或算错的地方,各限差是否满足要求,如有超限情况,应立即进行补测。计算时应绘制导线略图,整理已知数据。闭合导线坐标计算步骤:(1)填入数据(准备工作)(2)角度闭合差的计算与调整(3)根据改正后的角值和已知方位角推算导线边的方位角值(4)坐标增量计算及坐标增量闭合差的计算及分配(5)导线点的坐标计算(1)数据填表(2)角度闭合差的计算多边形内角和:∑β理=(n-2)180ºfβ=∑β测-∑β理=∑β测
-(n-2)180ºn为闭合导线多边形边数fβ允应符合规范中闭合差的相关要求如fβ≤fβ允角度观测符合要求,可进行内业计算。fβ>fβ允不符合要求,需重测。前提:fβ≤fβ允角度观测符合要求角度闭合差的调整分配原则:相反符号,平均分配。角度闭合差改正数:vi=-fβ/n改正后的角值应为(n-2)180º(3)根据改正后的角值和已知方位角推算导线边的坐标方位角值β为左角取正号,
β为右角取负号。
(4)坐标增量计算坐标增量闭合差的计算及分配坐标增量闭合差:坐标增量闭合差的限差:导线全长闭合差导线全长相对闭合差图根导线全长相对闭合差K≤k允=1/2000。坐标增量闭合差的计算及分配坐标增量的调整原则:将坐标增量闭合差以相反符号,按边长成正比分配。改正后的坐标增量:
(5)导线点的坐标计算例:闭合导线的坐标计算,已知N为北方向,1点坐标为x1=500.00m,y1=500.00m,边12的方位角为335º24′00″,各内角及边长见下面导线略图。
263.40m201.60m231.40m200.40m241.00m1234N5
点号观测角(左角)改正数改正角坐标方位角距离m增量计算值改正后增量坐标值点号∆x/m∆y/m∆x/m∆y/mx/my/m1234=2+3567891011121311223344551122∑辅助计算
点号观测角(左角)改正数改正角坐标方位角距离m增量计算值改正后增量坐标值点号∆x/m∆y/m∆x/m∆y/mx/my/m1234=2+3567891011121311223344551122∑辅助计算项目六控
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一、附合导线计算与闭合导线的差异(1)角度闭合差的计算闭合导线:fβ=∑β测-∑β理
=∑β测-(n-2)180ºn为多边形边长个数附合导线:fβ=∑β测-∑β理
=∑β测-(α终
-α始)±n180ºn为折角个数(2)坐标增量闭合差闭合导线:fx=∑Δx测
fy=∑Δy测
附合导线:fx=∑Δx测
-∑Δx理
=∑Δx测
-(x终-x始)
fy=∑Δy测
-∑Δy理
=∑Δy测
-(y终-
y始)任务三导线测量——附和导线
二、几点注意事项:(1)闭合差的分配
要反号配置,角度闭合差平均分配,坐标增量闭合差按边长成正比分配。(2)注意限差要求
fβ≤fβ允,
k≤k允(3)注意检核坐标方位角是否闭合改正后的坐标增量三、附合导线的计算D4231CA如图:以右转折角为例计算。一般公式:同理:以左角计算+)B(1)计算角度闭合差:(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(3)计算改正后的角度β改:计算检核条件:(4)推算各边的坐标方位角α:(用改正后的β改)计算出的,否则,需重算。(5)计算坐标增量ΔX、ΔY:(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:(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:(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。项目六控
制
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一、交会测量
是地形控制测量的一种辅助方法,为地形控制测量所常用。
按测量方式分为测角交会和测距交会两种方式。测角交会又分为前方交会、侧方交会和后方交会;距离交会又分为距离辐射和距离交会两种形式。任务四交会法测量(a)前方交会(b)侧方交会(c)后方交会测角交会测量(d)距离辐射法(e)距离交会法距离交会测量在选用交会法时,必须注意交会角不应小于30°或大于150°,交会角是指待定点至两相邻已知点方向的夹角。交会定点外业工作与导线测量外业类同。二、前方交会如图所示,在ΔABP中,已知A、B两点的坐标(xA,yA)和(xB,yB)。在两已知点设站,测得A、B两点的夹角为α和β,通过解三角形计算P点坐标(xP,yP),这个测量过程就是前方交会。前方交会二、前方交会设AP边的边长为DAP,方位角为αAP,通过坐标正算公式即可求得P点的坐标,即而代入上式则得前方交会二、前方交会又因前方交会代入下式得二、前方交会根据正弦定理,得前方交会则得二、前方交会整理简化得前方交会则应用上式计算坐标时,必须注意实测图形的编号与推导公式的编号要一致。二、前方交会为了检核外业观测数据是否有错误,可通过增加多余观测的方法进行,这样不但能检核观测数据有无错误,同时还可以提高P点的精度。测量规范规定,当布设前方交
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