第六章 导线测量.ppt

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1、第六章第六章 导线测量导线测量第一节第一节 概概 述述一、目一、目 的的目的目的：提供控制基础和起算基准实质实质：测定具有较高精度的平面坐标和高程的点位 控制点控制点 二、分二、分 类类 平面控制测量平面控制测量=国家平面控制测量：国家平面控制测量：一、二、三、四等=测图与测设平面控制：测图与测设平面控制：导线，小三角 高程控制测量高程控制测量=国家高程控制测量国家高程控制测量：一、二、三、四等=测图与测设高程控制：测图与测设高程控制：等外水准，三角高程第一节第一节 概概 述述三、原三、原 则则 从高级到低级从高级到低级 由整体到局部由整体到局部 逐级控制，逐级加密逐级控制，逐级加密四、实施步

2、骤四、实施步骤 技术设计技术设计 选点选点 造标埋石造标埋石 观测观测 数据处理数据处理 成果验收与上交成果验收与上交 成果应用成果应用第一节第一节 概概 述述五、五、国家三角网的布设国家三角网的布设国家三角网国家三角网：用三角测量方法建立的国家平面控制网第一节第一节 概概 述述 以高精度而稀疏的一等三角锁，尽可能沿经纬线方向纵横交叉地迅速布满全国，形成统一的骨干大地控制网，然后在一等锁环内逐级（或同时）布设二、三、四等三角网。在此基础上，可布设一、二级小三角或一、二、三级导线作为区域控制（或局部控制网）。布设方案：布设方案：1 1、一等三角锁、一等三角锁 国家大地控制网的骨干，主要作用是控制

3、二等以下各级三角测量，并为研究地球形状和大小提供资料。尽可能没经纬线方向布设成纵横锁，且交叉构成网状图形。平均边长：20-25km2 2、二等三角网二等三角网 以连续三角网的形式布设在一等锁环内，四周与一等锁衔接。平均边长：13km（10-18）全国需布设6万个3 3、三、四等三角网、三、四等三角网加密控制网，满足测图和工程建设的需要，采用插网或插点方法布设，也可以越级布网。三等网平均边长：8km四等网平均边长：2-6km 国家三角锁、网的布设规格与精度要求国家三角锁、网的布设规格与精度要求等级平均边长（km）测角中误差()三角形最大闭合差最弱边相对中误差一等网20-250.72.51：150

4、000二等网131.03.51：150000三等网81.87.01：80000四等网2-62.59.01：40000六、国家高程控制网六、国家高程控制网水准网水准网国家水准网：按国家水准测量规范的技术要求建立起来的高程控制网。作用：全国范围内施测各种比例尺地形图的高程控制基础，以及一些科学研究如地壳垂直形变规律、各海洋平均海水面的高度变化，以及其他有关地质和地貌的研究等。由高级到低级，从整体到局部：分成四个等级，逐级控制，逐级加密一等水准网：骨干，环线长1000-1500km二等水准网：基础，环线长500-750km精密水准测量三、四等水准网：为地形测图和工程建设服务。精密水准测量：精密水准测

5、量：一等水准网，二等水准网基本规定：前后视距差应小于1m,累积差应小于3m；相邻测站上，奇站按“后前前后”观测，偶站按“前后后前”观测 同一测段的水准路线上测站数目应为偶数；每一测段都要往、返测 一测段的往返测应在不同气象条件下进行精密水准测量：精密水准测量：一等水准网，二等水准网等级仪器类型视距/m前后视距差视距累积差黑、红面分划读数差/mm黑、红面分划读所测高差之差/mm往返测高差不符值/mm一S05350.51.50.30.52K1/2二S1S0550601.03.00.50.74K1/2七、七、GPSGPS技术技术Global Positioning System(GPS):全球定位系

6、统优点：点间无须通视，全天候观测，数据实时处理GPS系统组成部分：空间GPS卫星 地面监控系统 用户接收机第二节第二节 导线测量的布设形式导线测量的布设形式根据测区的情况要求，导线可布设成以下三种：根据测区的情况要求，导线可布设成以下三种：1 1、闭合导线、闭合导线第二节第二节 导线测量的布设形式导线测量的布设形式根据测区的情况要求，导线可布设成以下三种：根据测区的情况要求，导线可布设成以下三种：2 2、附合导线、附合导线第二节第二节 导线测量的布设形式导线测量的布设形式根据测区的情况要求，导线可布设成以下三种：根据测区的情况要求，导线可布设成以下三种：3 3、支导线、支导线第三节第三节 导线

7、测量的外业工作导线测量的外业工作(6)(6)导线点应尽量靠近路线位置。导线点应尽量靠近路线位置。一、选一、选 点点实地选点时应实地选点时应注意下列几点：注意下列几点：(1)(1)导线点应选在地势较高、视野开阔的地点，便于施测导线点应选在地势较高、视野开阔的地点，便于施测周围地形；周围地形；(2)(2)相邻两导线点间要互相通视，便于测量水平角：相邻两导线点间要互相通视，便于测量水平角：(3)(3)导线应沿着平坦、土质坚实的地面设置，以便于丈量导线应沿着平坦、土质坚实的地面设置，以便于丈量距离；距离；(4)(4)导线边长要选得大致相等，相邻边长不应悬殊过大；导线边长要选得大致相等，相邻边长不应悬殊

8、过大；(5)(5)导线点位置须能安置仪器，便于保存。导线点位置须能安置仪器，便于保存。第三节第三节 导线测量的外业工作导线测量的外业工作导导线线点点之之标标记记图图草草图图导导线线点点相关位置相关位置P3李李庄庄7.23m化肥化肥厂厂8.15m独立独立树树6.14m一、选一、选点点第三节第三节 导线测量的外业工作导线测量的外业工作二、测二、测 角角 导导线线的的水水平平角角即即转转折折角角，是是用用经经纬纬仪仪按按测测回回法法进进行行观观测的。在导线点上可以测量导线前进方向的测的。在导线点上可以测量导线前进方向的左角左角或或右角右角。三、量三、量 距距 导线采用导线采用普通钢尺丈量普通钢尺丈量

9、导线边长或用导线边长或用全站仪进行导线全站仪进行导线边长测量。边长测量。第四节第四节 导线测量的内业计算导线测量的内业计算导导线线测测量量的的最最终终目目的的是是要要获获得得各各导导线线点点的的平平面面直直角角坐坐标标，因因此此外外业业工工作作结结束束后后就就要要进进行行内内业业计计算算，以以求求得得导导线线点的坐标。点的坐标。一、坐标计算的基本公式一、坐标计算的基本公式1根根据据已已知知点点的的坐坐标标及及已已知知边边长长和和坐坐标标方方位位角角计计算算未未知点的坐标，即坐标的正算。知点的坐标，即坐标的正算。第四节第四节 导线测量的内业计算导线测量的内业计算一、坐标计算的基本公式一、坐标计算

10、的基本公式2由由两两个个已已知知点点的的坐坐标标反反算算其其坐坐标标方方位位角角和和边边长长，即即坐标的反算。坐标的反算。第四节第四节 导线测量的内业计算导线测量的内业计算一、坐标计算的基本公式一、坐标计算的基本公式2由两个已知点的坐标反算其坐标方位角和边长，即坐由两个已知点的坐标反算其坐标方位角和边长，即坐标的反算标的反算。需需要要指指出出的的是是：按按坐坐标标反反算算公公式式计计算算出出来来的的坐坐标标方方位位角角是是有有正正负负号号的的，因因此此，还还应应按按坐坐标标增增量量X和和Y的的正正负负号号最最后后确定确定AB边的坐标方位角。边的坐标方位角。也就是当也就是当 X时，时，ABAB为

11、负号时为负号时,应给应给 ABAB加加360360；当；当 X时，应给时，应给 AB加加180 才是所求才是所求AB边的坐边的坐标方位角标方位角 AB。第四节第四节 导线测量的内业计算导线测量的内业计算二、坐标方位角的推算二、坐标方位角的推算为了计算导线点的坐标，首先应推算出导线各边的坐标方为了计算导线点的坐标，首先应推算出导线各边的坐标方位角（以下简称方位角）。位角（以下简称方位角）。180前的正负号取用前的正负号取用：是当：是当后后180时，用时，用“+”号；当号；当后后180时，用时，用“”号。导线的转折角是左角号。导线的转折角是左角(左左)就加上；右就加上；右角角(右右)就减去。就减去

12、。第四节第四节 导线测量的内业计算导线测量的内业计算三、闭合导线的坐标计算三、闭合导线的坐标计算角度闭合差的计算与调整角度闭合差的计算与调整式中：式中：n闭闭合合导线导线的的转转折角数；折角数；测测观测观测角的角的总总和。和。各内角的改正数之和应等于角度闭合差，但符号相反各内角的改正数之和应等于角度闭合差，但符号相反，即即V=f。改正后的各内角值之和应等于理论值，即。改正后的各内角值之和应等于理论值，即i=(n-2)180。第四节第四节 导线测量的内业计算导线测量的内业计算三、闭合导线的坐标计算三、闭合导线的坐标计算2坐坐标标方位角推算方位角推算3 3坐标增量的计算坐标增量的计算第四节第四节

13、导线测量的内业计算导线测量的内业计算4坐坐标标增量增量闭闭合差的合差的计计算与算与调调整整若若KK允允，则表明导线的精度符合要求，则表明导线的精度符合要求，否则应查明原因进行补测或重测。否则应查明原因进行补测或重测。第四节第四节 导线测量的内业计算导线测量的内业计算4坐坐标标增量增量闭闭合差的合差的计计算与算与调调整整 设设XiXi、YiYi分别为纵、横坐标增量的改正数，分别为纵、横坐标增量的改正数，即即:则则改正后改正后的坐标增量应为：的坐标增量应为：所有坐标增量所有坐标增量改正数的总和改正数的总和，其数值应，其数值应等于坐标增量等于坐标增量闭合差而符号相反闭合差而符号相反，即：，即：第四节

14、第四节 导线测量的内业计算导线测量的内业计算4坐坐标标增量增量闭闭合差的合差的计计算与算与调调整整改正后改正后的坐标增量应为：的坐标增量应为：5 5坐标推算坐标推算 用改正后的坐标增量，就可以从导线起点的已知坐用改正后的坐标增量，就可以从导线起点的已知坐标依次推算其它导线点的坐标，即标依次推算其它导线点的坐标，即：第四节第四节 导线测量的内业计算导线测量的内业计算四、附合导线的坐标计算四、附合导线的坐标计算 附合导线的坐标计算方法与闭合导线基本上相同，但由附合导线的坐标计算方法与闭合导线基本上相同，但由于布置形式（见下图）不同，且附合导线两端与已知点相连，于布置形式（见下图）不同，且附合导线两

15、端与已知点相连，因而只是角度闭合差与坐标增量闭合差的计算公式有些不同。因而只是角度闭合差与坐标增量闭合差的计算公式有些不同。下面介绍这两项的计算方法：下面介绍这两项的计算方法：第四节第四节 导线测量的内业计算导线测量的内业计算1.1.角度闭合差的计算角度闭合差的计算附合导线角度闭合差的一般形式可写为：附合导线角度闭合差的一般形式可写为：第四节第四节 导线测量的内业计算导线测量的内业计算2坐标增量闭合差的计算坐标增量闭合差的计算 附合导线坐标增量闭合差的附合导线坐标增量闭合差的调整方法调整方法以及导线以及导线精度的衡精度的衡量量均与闭合导线相同。均与闭合导线相同。第五节第五节 交会法定点交会法定

16、点导线测量：导线测量：控制面积大，一般要求地势平坦 测角，量边交会定点：交会定点：山区或地形复杂的地区 前方交会 侧方交会 后方交会 测边交会一、一、前方交会法前方交会法作作业业方方式式：在已知点A、B上分别向新点P观测水平角和，从而可以计算P点的坐标。ABP计计算算方方法法：按照导线计算方法，以AB为起始边计算导线检检核核：从三个已知点A、B、C上分别向新点P进行角度观测，由两个三角形分别解算P点的坐标。ABPC二、二、侧方交会法侧方交会法实质实质：利用两个高级控制点测定另一未知点的坐标作作业业模模式式：在一个已知点A和未知点P上安置仪器，观测水平角A和P。ABPC检检核核：在P点时，除了观

17、测P之外，还需瞄准第三个已知点C，观测角(称为检验角)作为检核之用。ABPC计算方法与特点：计算方法与特点：按前方交会的计算方式；一个已知点上不宜设站；在一个已知点和未知点上进行观测ABPC三、三、后方交会法后方交会法作作业业模模式式：将仪器安置在未知点P点向三个已知点进行观测，测出水平角，然后进行计算。ABP11C1222检检核核：向四个已知点进行观测，测出水平角与检验角(K点为已知点)。ABP11C1222D四、测边交会四、测边交会作业模式作业模式：用测距仪，由边长推算坐标ABPCSaSbScSb计算方法计算方法：由距离推角度，由角度交会法计算直接计算：直接计算：直接由距离计算APSaSb

18、B第六节第六节 三角高程测量三角高程测量高高高高 程程程程 测测测测 量量量量：是是是是 根根根根 据据据据 一一一一 点点点点 的的的的 已已已已 知知知知 高高高高 程程程程,测测测测 定定定定 该该该该 点点点点 与与与与 未未未未 知知知知 点点点点 的的的的 高差高差高差高差,然后计算出未知点的高程的方法然后计算出未知点的高程的方法然后计算出未知点的高程的方法然后计算出未知点的高程的方法.高程测量的方法高程测量的方法高程测量的方法高程测量的方法：水准测量：水准测量：水准测量：水准测量 三角高程测量三角高程测量三角高程测量三角高程测量 气压高程测量气压高程测量气压高程测量气压高程测量

19、第六节第六节 三角高程测量三角高程测量 本本 章章 小小 结结(1)导线坐标正算公式导线坐标正算公式(2)导线坐标反算公式导线坐标反算公式(3)坐标方位角的推算：坐标方位角的推算：一、导线的形式一、导线的形式二、导线测量外业工作二、导线测量外业工作三、导线测量内业计算三、导线测量内业计算基本公式：基本公式：选点选点测角测角量（测）距量（测）距闭合导线闭合导线附合导线附合导线支导线支导线本本 章章 小小 结结2.闭合导线坐标计算闭合导线坐标计算(1)计算角度闭合差计算角度闭合差f并进行调整；并进行调整；(2)推算各边的坐标方位角；推算各边的坐标方位角；(3)计算各边的坐标增量计算各边的坐标增量 X、Y：(4)计算纵、横坐标增量闭合差计算纵、横坐标增量闭合差fX、fY和导和导线全长闭合差线全长闭合差fD及相对误差及相对误差K，并进行增量闭，并进行增量闭合差调整：合差调整：(5)计算各导线点的坐标计算各导线点的坐标Xi，Yi。3.附合导线坐标计算附合导线坐标计算附合导线坐标计算步骤与闭合导线相同，只附合导线坐标计算步骤与闭合导线相同，只是角度闭合差是角度闭合差f和纵、横坐标增量闭合差和纵、横坐标增量闭合差fX、fY的计算公式不同而已。的计算公式不同而已。本本 章章 小小 结结