工程测量基础知识(讲座).ppt

《工程测量基础知识(讲座).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程测量基础知识(讲座).ppt（114页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、工程测量工程测量工程测量工程测量第一章第一章 ：绪：绪 论论第二章第二章 ：坐标系统的选择：坐标系统的选择第三章第三章 ：控制测量：控制测量第四章第四章 ：测量精度要求：测量精度要求第五章第五章 ：地形图测量的内容和要求：地形图测量的内容和要求第六章第六章 ：线路测量要求：线路测量要求目目 录录第一章第一章 ：绪：绪 论论测量学的分类测量学的分类测量的基准面与基准线测量的基准面与基准线地面点位置的表示方法地面点位置的表示方法测量的基本工作和仪器测量的基本工作和仪器测量工作的原则测量工作的原则1 1、测量学分类、测量学分类地图制图学地图制图学地图制图学地图制图学 摄影测量与遥感摄影测量与遥感摄影

2、测量与遥感摄影测量与遥感 大地测量学大地测量学大地测量学大地测量学 地形测量学地形测量学地形测量学地形测量学 工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学 测测测测 量量量量 学学学学 的的的的 分分分分 类类类类工程测量学工程测量学 工程测量学是研究在工程建设和自工程测量学是研究在工程建设和自然资源开发的勘测、设计、施工、管理然资源开发的勘测、设计、施工、管理各个阶段进行测量的理论和技术的学科。各个阶段进行测量的理论和技术的学科。工程测量学包含控制测量、地形测工程测量学包含控制测量、地形测绘、施工放样、变形监测及建立相应信绘、施工放样、变形监测及建立相应信息系统等内容。息系统等内容。例如：大坝安

3、全检测、高层建筑物沉降监测例如：大坝安全检测、高层建筑物沉降监测2 2、测量的基准线和基准面、测量的基准线和基准面外业：铅垂线和大地水准面外业：铅垂线和大地水准面内业：法线和参考椭球面内业：法线和参考椭球面大地水准面大地水准面参考椭球面参考椭球面NWSEP地球表面地球表面P0R大地水准面：指与平均海水面重合大地水准面：指与平均海水面重合并延伸到大陆内部的水准面。是正并延伸到大陆内部的水准面。是正高的基准面。在测量工作中，均以高的基准面。在测量工作中，均以大地水准面为依据。因地球表面起大地水准面为依据。因地球表面起伏不平和地球内部质量分布不匀，伏不平和地球内部质量分布不匀，故大地水准面是一个略有

4、起伏的不故大地水准面是一个略有起伏的不规则曲面。规则曲面。3 3、地面上点位的表示方法、地面上点位的表示方法坐标坐标地理坐标地理坐标(N,E)高斯平面直角坐标高斯平面直角坐标(x,y)平面直角坐标平面直角坐标(x,y)高程高程绝对高程绝对高程相对高程相对高程高斯投影高斯投影是一种解决曲面不可展的投影方法。是一种解决曲面不可展的投影方法。由德国数学家高斯拟定，又经德国大地测量学家克吕格补充由德国数学家高斯拟定，又经德国大地测量学家克吕格补充完善，又称高斯完善，又称高斯-克吕格投影。克吕格投影。大多数国家将此种投影作为比例尺大于百万分之一的地形图大多数国家将此种投影作为比例尺大于百万分之一的地形图

5、投影。投影。将中央经线投影为直线，其长度没有变形，与球面实际长度相将中央经线投影为直线，其长度没有变形，与球面实际长度相等，其余经线为向极点收敛的弧线，距中央经线愈远，变形愈等，其余经线为向极点收敛的弧线，距中央经线愈远，变形愈大。随远离中央经线，面积变形也愈大。若采用大。随远离中央经线，面积变形也愈大。若采用分带分带投影的方投影的方法，可使投影边缘的变形不致过大。我国各种大、中比例尺地法，可使投影边缘的变形不致过大。我国各种大、中比例尺地形图采用了不同的高斯形图采用了不同的高斯-克吕格投影带。其中大于克吕格投影带。其中大于1 1万的地形万的地形图采用图采用3带；带；1 2.5万至万至1 50

6、万的地形图采用万的地形图采用6带。带。高高斯斯|克克吕吕格格投投影影投影的基本条件：投影的基本条件：1 1、中央子午线的投影为直线而且是投影的对称轴。、中央子午线的投影为直线而且是投影的对称轴。2 2、投影后没有角度变形。又称是正形投影。、投影后没有角度变形。又称是正形投影。3 3、中央子午线上没有长度变形。、中央子午线上没有长度变形。NSWENS平平行行光光174-174-1681807284909678012186高高斯斯|克克吕吕格格投投影影（2 2）投影分带的规定）投影分带的规定1、66分带法：分带法：从格林尼治零度经线起每从格林尼治零度经线起每66为一个投影带，为一个投影带，全球共分

7、全球共分6060个投影带个投影带 L L0 0=6N-3(=6N-3(在我国一般用于小于在我国一般用于小于1:11:1万的地图万的地图)131415161233031321201 2 3 4 5 658 59606162636424 252627282930313233915157581 87 93177-177-1712 2 2 2、3333分带法分带法分带法分带法：从东经从东经从东经从东经130130130130起，每起，每起，每起，每3333为一个投影带，为一个投影带，为一个投影带，为一个投影带，全球共分全球共分全球共分全球共分120120120120个投影带个投影带个投影带个投影带 L

8、 L L L0 0 0 0=3N=3N=3N=3N (用于大于用于大于1:1万的地万的地图图)高高斯斯平平面面直直角角坐坐标标高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系中央子午线投影后的中央子午线投影后的直线为直线为X X轴、向北为轴、向北为正，以赤道投影后的正，以赤道投影后的直线为直线为Y Y轴轴,向东为正，向东为正，它们的交点为坐标原它们的交点为坐标原点。坐标象限自纵轴点。坐标象限自纵轴北方向顺时针顺序编北方向顺时针顺序编号。号。XYO高高斯斯平平面面直直角角坐坐标标通用坐标通用坐标 那么那么那么那么A A A A点对假原点坐标点对假原点坐标点对假原点坐标点对假原点坐标（为了保证（为了保证（为了

9、保证（为了保证所有点的所有点的所有点的所有点的Y Y Y Y坐标为正值，认为规定坐标为正值，认为规定坐标为正值，认为规定坐标为正值，认为规定向西移动向西移动向西移动向西移动500Km500Km500Km500Km）x xA A=493275.6m=493275.6my yA A=745863.7m=745863.7m 若投影带为若投影带为若投影带为若投影带为20202020带，则通用坐标带，则通用坐标带，则通用坐标带，则通用坐标 x xA A 通通通通=493275.6m=493275.6my yA A 通通通通=20745863.7m=20745863.7mXYOXOY500KMAn n假设

10、假设假设假设A A A A点对真原点坐标点对真原点坐标点对真原点坐标点对真原点坐标 x xA A=493275.6m=493275.6my yA A=245863.7m=245863.7m平面直角坐标（平面直角坐标（x xA A,y yA A)（任意坐标系）（任意坐标系）oxyA（315.6，269.8）(315.6)(269.8)A我国目前使用的坐标系我国目前使用的坐标系1、世界大地坐标系、世界大地坐标系WGS-84是一个世界大地坐标系，建立的目的是在世是一个世界大地坐标系，建立的目的是在世界上建立一个统一的坐标系。界上建立一个统一的坐标系。2、国家大地坐标系、国家大地坐标系（1）北京）北京

11、54坐标系：是将我国大地控制网与前苏联坐标系：是将我国大地控制网与前苏联1942年普尔科沃大地坐标系相连结建立的我国过渡性坐标年普尔科沃大地坐标系相连结建立的我国过渡性坐标系，属于参心坐标系，采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球系，属于参心坐标系，采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球体。体。（2）西安）西安80坐标系：坐标系：1978年，我国决定建立新的国家年，我国决定建立新的国家大地坐标系统，并且在新的坐标系统中进行全国天文大地大地坐标系统，并且在新的坐标系统中进行全国天文大地网的整体平差，就是网的整体平差，就是1980年西安坐标系统，属于参心坐标年西安坐标系统，属于参心坐标系，采用了系，采用了1975

12、国际椭球体。国际椭球体。我国目前使用的坐标系我国目前使用的坐标系2、国家大地坐标系、国家大地坐标系（3）独立坐标系：在我国许多城市测量和工程测量中，）独立坐标系：在我国许多城市测量和工程测量中，若直接采用国家坐标系下的高斯直角坐标，则可能由于远若直接采用国家坐标系下的高斯直角坐标，则可能由于远离中央子午线，或由于测区平均高程较大，而导致长度投离中央子午线，或由于测区平均高程较大，而导致长度投影变性较大，难以满足工程上或实用上的精度要求。影变性较大，难以满足工程上或实用上的精度要求。3、2000国家大地坐标系国家大地坐标系CGCS2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整国家大地坐标系的原

13、点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心，属于地心坐标系。个地球的质量中心，属于地心坐标系。高程高程AB大地水准面大地水准面假定水准面假定水准面hABHAHBHAHB绝对高程或海拔绝对高程或海拔:地地面点到大地水准面的面点到大地水准面的铅垂距离铅垂距离假定高程或相对高程假定高程或相对高程:从某点到假定水准从某点到假定水准面的垂直距离面的垂直距离高差高差:两点间的高程两点间的高程之差之差 hAB=H=HA A-H-HB B我国常用的高程系统：我国常用的高程系统：高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水

14、准原点。起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。国家高程基准是根据验潮资料确定的水准原点高程及其国家高程基准是根据验潮资料确定的水准原点高程及其起算面。目前我国常见的高程系统主要包括起算面。目前我国常见的高程系统主要包括“1956年黄海年黄海高程高程”、“1985国家高程基准国家高程基准”、“吴凇高程基准吴凇高程基准”和和“珠江高程基准珠江高程基准”等四种。等四种。（1）“1956年黄海高程年黄海高程”我国于1956年规定以黄海(青岛)的多年平均海平面作为统一基面，叫“1956年黄海高程”系统，为中国第一个国家高程系统，从而结束了过去高程系统繁杂的局面。该高程系以青岛验潮站19501

15、956年验潮资料算得的平均海面为零的高程系统。原点设在青岛市观象山。1956黄海高程水准原点的高程是72.289米。我国常用的高程系统：我国常用的高程系统：2）“1985国家高程基准国家高程基准”由于“1956年黄海高程”计算基面所依据的青岛验潮站的资料系列（1950年1956年）较短等原因，中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面，以青岛验潮站1952年1979年的潮汐观测资料为计算依据，叫“1985国家高程基准”，并用精密水准测量位于青岛的中华人民共和国水准原点。1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用，1956年黄海高程系同时废止。1985国家高程系统的水准原点的高程是72.26

16、0。3）“吴凇高程基准吴凇高程基准”、“珠江高程基准珠江高程基准”在我国的不同历史时期和不同地区曾采用过多个高程系统，如“广州高程基准广州高程基准”、“大沽零点高程大沽零点高程”、“渤海高程渤海高程”、“波罗的海高程波罗的海高程”、“大连大连零点高程零点高程”、“废黄河零点高程废黄河零点高程”、“坎门零点高程坎门零点高程”和和“安安庆高程系庆高程系”等。不同高程系间的差值因地区而异，各高程系存在一定的的换算关系，具体差值以当地测绘主管部门提供值为准。我国现在常用的高程系统：我国现在常用的高程系统：19851985黄海高程系统黄海高程系统 原点：青岛观象山原点：青岛观象山 H=72.260H=7

17、2.260米米4 4、测量的基本工作和使用的仪器、测量的基本工作和使用的仪器v距离测量距离测量(平距、斜距平距、斜距)v角度测量（水平角、竖直角）角度测量（水平角、竖直角）v高程测量（高程测量（hPAhAB）PABxyPADPADABhABpabhPA测距工具、仪器测距工具、仪器一、所用主要工具一、所用主要工具：钢尺、皮尺：钢尺、皮尺皮尺皮尺钢尺钢尺各型号的大致相同。各型号的大致相同。主要由：主要由：v照准头照准头v控制器控制器v反光镜反光镜等组成。等组成。二、测距仪的构造二、测距仪的构造ND3000/2000红外测距仪红外测距仪水平角测量原理水平角测量原理地面上两相地面上两相交直线的夹交直线

18、的夹角在水平面角在水平面上的投影上的投影（两条直线（两条直线的方位角之的方位角之差值）差值）OBAnm=nm水平面竖直角竖直角 地面上的直线与其水平投影线（水平视线）间的夹角。仰角：仰角：倾斜视线在水平视线以上时的竖直角倾斜视线在水平视线以上时的竖直角 俯角：俯角：倾斜视线在水平视线以下时的竖直角倾斜视线在水平视线以下时的竖直角常用的光学经纬仪：常用的光学经纬仪：DJ07DJ1DJ2DJ6DJ15经纬仪：经纬仪：用于测定水平角和竖直角的仪器。用于测定水平角和竖直角的仪器。有光学经纬仪和电子经纬仪之分。有光学经纬仪和电子经纬仪之分。ABhAB水准测量的基本原理水准测量的基本原理大地水准面大地水准

19、面HA（已知）已知）HB=？abhAB=abHB=HA+hAB原理：是利用能提供水平视线的仪器，测定原理：是利用能提供水平视线的仪器，测定地面点间的高差，从而推算高程的一种方法地面点间的高差，从而推算高程的一种方法高程测量高程测量连续中间水准测量连续中间水准测量hAB=h=h1+h2+=(a1b1)+(a2b2)+=ab过A点的水准面水水准准仪仪与与水水准准尺尺全全全全站站站站仪仪仪仪全球定位系统全球定位系统GPS（GlobalPositionSystem）,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。全球定位系统，根据静态、

20、快速静态定位原理，建立测量控制网（简称（GPS）控制网）。RTK（Real-timekinematic）实时动态差分法。）实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。5.GPS-RTKGPS的组成的组成1、空间卫星部分。、空间卫星部分。由21颗工作卫星和3颗备用卫星。2、地面控制部分。、地面控制部分。由1个主控站，5个监控站和

21、3个注入站组成。3、用户接收机部分。、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（L1）和双频型（L1，L2）GPS定位方法分类定位方法分类GPS的定位方法，若按用户接收机天线在测量中所处的状态来分，可分为静态定位静态定位和动态定位动态定位；若按定位的结果来分，可分为绝对定位绝对定位和相对定位相对定位。静态定位静态定位，即在定位过程中，接收机天线（观测站）的位置相对于周围地面点而言，处于静止状态；而动态定位动态定位则正好相反，即在定位过程中，接收机天线处于运动状态，定位结果是连续变化的。绝对定位亦称单点定位，是利用绝对定位亦称单点定位，是利用GPS独立确定用

22、户接收机天独立确定用户接收机天线（观测站）在线（观测站）在WGS-84坐标系中的绝对位置。相对定位则是坐标系中的绝对位置。相对定位则是在在WGS-84坐标系中确定收机天线（观测站）与某一地面参考坐标系中确定收机天线（观测站）与某一地面参考点之间的相对位置，或两观测站之间相对位置的方法。点之间的相对位置，或两观测站之间相对位置的方法。GPS定位原理定位原理（1）GPS进行进行绝对定位绝对定位的基本原理为：以的基本原理为：以GPS卫星与用卫星与用户接收机天线之间的几何距离观测量为基础，并根据卫星的瞬户接收机天线之间的几何距离观测量为基础，并根据卫星的瞬时坐标（时坐标（XS,YS,ZS），以确定用户

23、接收机天线所对应的点位，），以确定用户接收机天线所对应的点位，即观测站的位置。设接收机天线的相位中心坐标为（即观测站的位置。设接收机天线的相位中心坐标为（X,Y,Z），），则有：则有：卫星的瞬时坐标卫星的瞬时坐标XS,YS,ZS可根可根据导航电文获得，所以式中只有据导航电文获得，所以式中只有X、Y、Z三个未知量，只要三个未知量，只要同时接收同时接收3颗颗GPS卫星，就能解卫星，就能解出测站点坐标（出测站点坐标（X,Y,Z）。可以）。可以看出，看出，GPS单点定位的实质就单点定位的实质就是空间距离的后方交会。是空间距离的后方交会。GPS定位原理定位原理（2）GPS相对定位相对定位，亦，亦称差分称

24、差分GPS定位，是目前定位，是目前GPS定位中精度最高的一种定位中精度最高的一种定位方法。其基本定位原理定位方法。其基本定位原理为：如右图为：如右图所示，用两台所示，用两台GPS用户接收机分别安置在用户接收机分别安置在基线的两端，并同步观测相基线的两端，并同步观测相同的同的GPS卫星，以确定基线卫星，以确定基线端点（测站点）在端点（测站点）在WGS-84坐标系中的相对位置或称基坐标系中的相对位置或称基线向量。线向量。目前工程中，广泛应用定位模式目前工程中，广泛应用定位模式1、静态相对定位、静态相对定位 （1）方法:将几台GPS接收机安置在基线端点上，保持固定不动，同步观测4颗以上卫星。可观测数

25、个时段，每时段观测十几分钟至1小时左右。最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各点坐标。（2）用途:是精度最高的作业模式。主要用于大地测量、控制测量、变形测量、工程测量。（3）精度:可达到（2-5mm+1ppm）2、动态相对定位、动态相对定位 （1）方法先建立一个基准站，并在其上安置接收机连续观测可见卫星，另一台接收机在第1点静止观测数分钟后，在其他点依次观测数秒。最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各点坐标。动态相对定位的作业范围一般不能超过15km。（2）用途适用于精度要求不高的碎部测量。（3）精度可达到（10-20mm+1ppm）RTK(GPS实时动态定位实时动态定位)1、工作原理：、

26、工作原理：与与动态相对定位方法动态相对定位方法相比，相比，定位模式相同定位模式相同，仅要在基，仅要在基准站和流动站间准站和流动站间增加一套数据链增加一套数据链，实现各点坐标的实时计，实现各点坐标的实时计算、实时输出。算、实时输出。2、RTK用途用途适用于精度要求不高的施工放样及碎部测量。3、作业范围、作业范围目前一般为10km左右。4、精度、精度可达到10-20mm+1ppm二、注意事项二、注意事项-基准站架基准站架设设u基准站架设的好坏，将影响移动站工作的速度，并对移动站基准站架设的好坏，将影响移动站工作的速度，并对移动站测量质量有着深远的影响，因此使观测站位置具有以下条件：测量质量有着深远

27、的影响，因此使观测站位置具有以下条件：u在在1010度截止高度角以上的空间部应没有障碍物；度截止高度角以上的空间部应没有障碍物；u邻近不应有强电磁辐射源，比如电视发射塔、雷达电视发射邻近不应有强电磁辐射源，比如电视发射塔、雷达电视发射天线等，以免对天线等，以免对RTKRTK电信号造成干扰，离其距离不得小于电信号造成干扰，离其距离不得小于200m200m；u基准站最好选在地势相对高的地方以利于电台的作用距离；基准站最好选在地势相对高的地方以利于电台的作用距离；u地面稳固，易于点的保存。地面稳固，易于点的保存。u如果在树木等对电磁传播影响较大的物体下设站，当接收机如果在树木等对电磁传播影响较大的物

28、体下设站，当接收机工作时，接收的卫星信号将产生畸变，影响工作时，接收的卫星信号将产生畸变，影响RTKRTK的差分质量，的差分质量，使得移动站很难定位。使得移动站很难定位。5 5、测量的基本原则、测量的基本原则从整体到局部，由高级到低级从整体到局部，由高级到低级先控制测量，后碎部测量先控制测量，后碎部测量第二章第二章第二章第二章 坐标系统的选择坐标系统的选择第第1节节平面坐标系统平面坐标系统平面控制网坐标系的确定，宜满足测平面控制网坐标系的确定，宜满足测区内投影长度变形值不大于区内投影长度变形值不大于2.5cm/km。（1 1）当投影长度变形值不大于）当投影长度变形值不大于）当投影长度变形值不大

29、于）当投影长度变形值不大于2.5cm/km2.5cm/km时，采时，采时，采时，采用高斯正形投影用高斯正形投影用高斯正形投影用高斯正形投影33带平面直角坐标系。带平面直角坐标系。带平面直角坐标系。带平面直角坐标系。第第1节节平面坐标系统平面坐标系统（2 2）当投影长度变形值大于）当投影长度变形值大于）当投影长度变形值大于）当投影长度变形值大于2.5cm/km2.5cm/km时，可采用：时，可采用：时，可采用：时，可采用：投影于抵偿高程面上的高斯正形投影投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3带平面直角坐标带平面直角坐标系统。系统。投影于投影于1954年北京坐标系或年北京坐标系或1980西安坐标系椭球

30、面上的西安坐标系椭球面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系。高斯正形投影任意带平面直角坐标系。投影于抵偿高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐投影于抵偿高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系。标系。当采用一个投影带不能满足要求时，可分为几个投影带，当采用一个投影带不能满足要求时，可分为几个投影带，但投影分带位置不能位于大型构造物上。但投影分带位置不能位于大型构造物上。二级和二级以下的公路、独立桥梁、隧道等，可采用假二级和二级以下的公路、独立桥梁、隧道等，可采用假定坐标系。定坐标系。第第1节节平面坐标系统平面坐标系统（3 3）当采用独立坐标系、抵偿坐标系时，应）当采用独立坐标系、抵偿坐标系时

31、，应）当采用独立坐标系、抵偿坐标系时，应）当采用独立坐标系、抵偿坐标系时，应提供与国家坐标系的转换关系。提供与国家坐标系的转换关系。提供与国家坐标系的转换关系。提供与国家坐标系的转换关系。（4 4）GPSGPS测量采用测量采用测量采用测量采用WGS-84WGS-84大地坐标系大地坐标系大地坐标系大地坐标系。第第2节节高程系统高程系统|高程系统，宜采用高程系统，宜采用高程系统，宜采用高程系统，宜采用19851985国家高程基准。国家高程基准。国家高程基准。国家高程基准。|同一条公路应采用同一个高程系统，不能采同一条公路应采用同一个高程系统，不能采同一条公路应采用同一个高程系统，不能采同一条公路应

32、采用同一个高程系统，不能采用同一系统时，应给定高程系统的转换关系。用同一系统时，应给定高程系统的转换关系。用同一系统时，应给定高程系统的转换关系。用同一系统时，应给定高程系统的转换关系。|独立工程或三级以下公路联测有困难时，可独立工程或三级以下公路联测有困难时，可独立工程或三级以下公路联测有困难时，可独立工程或三级以下公路联测有困难时，可采用假定高程。采用假定高程。采用假定高程。采用假定高程。第三章第三章第三章第三章 控制测量控制测量第第1节节控制测量概述控制测量概述v控制测量控制测量:在测区内首先选定少数的点在测区内首先选定少数的点,使之组成一系列的几使之组成一系列的几何图形何图形,采用精密

33、仪器和严密的方法采用精密仪器和严密的方法,把它们的平面位把它们的平面位置和高差确定下来置和高差确定下来,然后再根据它们测定其他地面点。然后再根据它们测定其他地面点。1 1、控制测量目的、控制测量目的目的目的：提供控制基础和起算基准提供控制基础和起算基准实实质质：测测定定具具有有较较高高精精度度的的平平面面坐坐标标和高程的点位控制点和高程的点位控制点 2 2、控制测量的分类、控制测量的分类控制测量控制测量平面控制平面控制高程控制高程控制n控制测量分类和方法控制测量分类和方法三角网导线网（路线）组合网水准网三角高程GPS导线（路线）GPS网控制测量施测过程控制网的设计控制网的设计编写工作大纲编写工

34、作大纲踏勘选点、埋石踏勘选点、埋石野外观测野外观测数据处理数据处理技术总结技术总结平面控制测量的基本方法v三角测量三角测量选择若干控制点而形成互相连接的三角形,测定其中一边的水平距离和每个三角形的三个顶角,然后根据起算数据可算出各控制点的坐标.v导线测量导线测量将一系列的地面点组成折线形式，测定边长和转折角来逐步建立控制点第第2节节导线测量导线测量特点：特点：布设灵活，数据处理简单，在图根测量中应用普遍。已知方位已知点连接角转折角导线边1 1、导线的基本形式、导线的基本形式闭合导线：闭合导线：由某一已知点开始，经若干控制点的连续折线又回到原来点。附合导线：附合导线：由某一已知点开始，经若干控制

35、点的连续折线到达另一已知点上。支导线：支导线：由某一已知点开始，经若干控制点的连续折线没有回到原已知点或另一已知点上。2 2、导线测量的外业工作、导线测量的外业工作n选点选点n观测观测水平角水平角：转折角或连接角距离距离：光电测距高程高程：水准、三角高程n外业资料整理外业资料整理每一步都检查是否超限选点要求要求：视野开阔、土质坚实、相邻点间通视、边长大致相等目的目的：考虑通视，便于地形图的施测，尽可能选择较少的点(1)(2)(3)(5)(4)AB1234ABhAB第第2节节水准测量水准测量大地水准面大地水准面HA（已知）已知）HB=？abhAB=abHB=HA+hAB水准测量的基本原理水准测量

36、的基本原理水准测量的基本原理水准测量的基本原理是利用能提供水平视线的仪器，是利用能提供水平视线的仪器，测定地面点间的高差，从而推算高程的一种方法测定地面点间的高差，从而推算高程的一种方法水准路线布设形式闭合水准路线闭合水准路线附合水准路线附合水准路线支水准路线支水准路线单一水准路线单一水准路线水准网水准网高差闭合差：高差闭合差：实测高差与其理论值之差应该为实测高差与其理论值之差应该为0，但由于，但由于测量中不可避免带有误差，使得观测所得高差与理论高差测量中不可避免带有误差，使得观测所得高差与理论高差不相等，其差值称为高差闭合差不相等，其差值称为高差闭合差水准路线布设形式1.附合水准路线附合水准

37、路线BM1BM2h=h测-（H终-H始)水准路线布设形式2、闭合水准路线闭合水准路线BM0h=h测测水准路线布设形式3、支水准路线、支水准路线BM0h=h往往+h返返1、计算高差闭合差和允许闭合差、计算高差闭合差和允许闭合差闭合路线闭合路线fh=h测测；支水准路线支水准路线fh=h往往+h返；返；附合路线附合路线fh=h测测（H终终H始始）v闭合差允许值：闭合差允许值：h允允=40Lmm（平坦地区）平坦地区）h允允=10nmm（丘陵地区）丘陵地区）一、水准测量的内业计算步骤闭合水准路线闭合水准路线附和水准路线附和水准路线支水准路线支水准路线水准测量的内业计算步骤3、计算改正后高差计算改正后高差

38、hii+1=hii+1+i4、计算各点的高程、计算各点的高程Hi+1=Hi+hii+1 i=-fhLi/L i=-fhni/nL线路总长；线路总长；Li第第i段长度（段长度（i=1、2、3、）n测站测站总数；ni为第为第i测段测站数。测段测站数。i各测段高差改正各测段高差改正2、满足满足h fh允允计算计算高差改正数高差改正数注：注：v与与h大小相等，符号相反。大小相等，符号相反。第四章第四章第四章第四章 测量精度等级测量精度等级1 1、控制测量的等级、控制测量的等级n控制测量的等级控制测量的等级q国家等级平面控制网国家等级平面控制网一、二、三、四等一、二、三、四等q城市与工程控制网城市与工程

39、控制网城市控制网以国家三、四等网为基础发展而得。城市控制网以国家三、四等网为基础发展而得。工程控制网分为：测图控制网、施工控制网和变形工程控制网分为：测图控制网、施工控制网和变形监测网。监测网。q图根控制网图根控制网直接为测图而建立的控制网，其控制点简称图根点直接为测图而建立的控制网，其控制点简称图根点2 2、平面控制网精度等级的划分、平面控制网精度等级的划分卫星定位测量控制网依次为二、三、四等和一、卫星定位测量控制网依次为二、三、四等和一、卫星定位测量控制网依次为二、三、四等和一、卫星定位测量控制网依次为二、三、四等和一、二级二级二级二级导线网及导线依次为三、四等和一、二、三级导线网及导线依

40、次为三、四等和一、二、三级导线网及导线依次为三、四等和一、二、三级导线网及导线依次为三、四等和一、二、三级三角形网依次为二、三、四等和一、二级。三角形网依次为二、三、四等和一、二级。三角形网依次为二、三、四等和一、二级。三角形网依次为二、三、四等和一、二级。各级公路及构造物平面控制网等级选用不得低于各级公路及构造物平面控制网等级选用不得低于各级公路及构造物平面控制网等级选用不得低于各级公路及构造物平面控制网等级选用不得低于下表规定。下表规定。下表规定。下表规定。平面控制网等级的划分平面控制网等级的划分公路、桥梁多跨桥梁总长L(m)单跨桥梁总长Lk(m)隧道总长Lg(m)等级L3000Lk500

41、Lg6000二等2000L3000300Lk5003000Lg6000三等1000L2000150Lk3001000Lg3000四等高速、一级公路L1000Lk150Lg1000一级二、三、四级公路二级平面控制测量精度要求平面控制测量精度要求测量等级最弱相邻点边长相对中误差测量等级最弱相邻点边长相对中误差二等1/10 0000一级1/20 000三等1/7 0000二级1/10 000四等1/3 5000|各级平面控制网测量，其最弱点点位中误差均不等超过各级平面控制网测量，其最弱点点位中误差均不等超过各级平面控制网测量，其最弱点点位中误差均不等超过各级平面控制网测量，其最弱点点位中误差均不等超

42、过5cm5cm，最弱相邻点点位相对中误差均不得大于，最弱相邻点点位相对中误差均不得大于，最弱相邻点点位相对中误差均不得大于，最弱相邻点点位相对中误差均不得大于5cm5cm最弱相邻点边长相对中误差均不得超过上表中的规定。最弱相邻点边长相对中误差均不得超过上表中的规定。最弱相邻点边长相对中误差均不得超过上表中的规定。最弱相邻点边长相对中误差均不得超过上表中的规定。3 3、高程控制网精度等级的划分、高程控制网精度等级的划分公路工程高程测量采用水准测量。公路工程高程测量采用水准测量。公路工程高程测量采用水准测量。公路工程高程测量采用水准测量。在进行水准测量确有困难的山岭地带以及沼泽、在进行水准测量确有

43、困难的山岭地带以及沼泽、在进行水准测量确有困难的山岭地带以及沼泽、在进行水准测量确有困难的山岭地带以及沼泽、水网地区，四、五等水准测量可用光电测距三角高水网地区，四、五等水准测量可用光电测距三角高水网地区，四、五等水准测量可用光电测距三角高水网地区，四、五等水准测量可用光电测距三角高程测量。程测量。程测量。程测量。高程变化平缓的地区可以使用高程变化平缓的地区可以使用高程变化平缓的地区可以使用高程变化平缓的地区可以使用GPSGPS进行测量，进行测量，进行测量，进行测量，各级公路及构造物的高程控制测量等级应不低于各级公路及构造物的高程控制测量等级应不低于各级公路及构造物的高程控制测量等级应不低于各

44、级公路及构造物的高程控制测量等级应不低于下表规定。下表规定。下表规定。下表规定。水准测量等级水准测量等级公路、桥梁多跨桥梁总长L(m)单跨桥梁总长Lk(m)隧道总长Lg(m)等 级L3000Lk500Lg6000二等1000L3000150Lk5003000Lg6000三等高速、一级公路L1000Lk150Lg3000四等二、三、四级公路五等水准测量的精度要求水准测量的精度要求水准测量的精度要求水准测量的精度要求各级路线高程控制网最弱点高程中误差不得大于各级路线高程控制网最弱点高程中误差不得大于各级路线高程控制网最弱点高程中误差不得大于各级路线高程控制网最弱点高程中误差不得大于25mm25mm

45、，（点位相对中误差最大的那个就是最弱的）（点位相对中误差最大的那个就是最弱的）（点位相对中误差最大的那个就是最弱的）（点位相对中误差最大的那个就是最弱的）用于跨越水域和深谷的大桥、特大桥的高程控制网最弱点用于跨越水域和深谷的大桥、特大桥的高程控制网最弱点用于跨越水域和深谷的大桥、特大桥的高程控制网最弱点用于跨越水域和深谷的大桥、特大桥的高程控制网最弱点高程中误差不得超过高程中误差不得超过高程中误差不得超过高程中误差不得超过10mm10mm，每公里观测高差中误差和附，每公里观测高差中误差和附，每公里观测高差中误差和附，每公里观测高差中误差和附合（环线）水准路线长度应小于上表中的规定。合（环线）水

46、准路线长度应小于上表中的规定。合（环线）水准路线长度应小于上表中的规定。合（环线）水准路线长度应小于上表中的规定。当附合（环线）水准路线长度超过规定时，应采用双摆站当附合（环线）水准路线长度超过规定时，应采用双摆站当附合（环线）水准路线长度超过规定时，应采用双摆站当附合（环线）水准路线长度超过规定时，应采用双摆站的方法进行测量，但其长度不得大于上表中的规定的的方法进行测量，但其长度不得大于上表中的规定的的方法进行测量，但其长度不得大于上表中的规定的的方法进行测量，但其长度不得大于上表中的规定的2 2倍。倍。倍。倍。每站高差较差应小于基辅（黑红）面高差较差的规定。一次每站高差较差应小于基辅（黑红

47、）面高差较差的规定。一次每站高差较差应小于基辅（黑红）面高差较差的规定。一次每站高差较差应小于基辅（黑红）面高差较差的规定。一次双摆站为一单程，取其平均值计算的往返较差、附合（环线）双摆站为一单程，取其平均值计算的往返较差、附合（环线）双摆站为一单程，取其平均值计算的往返较差、附合（环线）双摆站为一单程，取其平均值计算的往返较差、附合（环线）闭合差应小于相应限差的闭合差应小于相应限差的闭合差应小于相应限差的闭合差应小于相应限差的0.70.7倍。倍。倍。倍。4 4、图根控制测量精度、图根控制测量精度1、导线测量：、导线测量：四等水准限差：四等水准限差：前后视距离差前后视距离差 5m 5m 前后视

48、距离累积差前后视距离累积差 10m 10m 黑红面读数差黑红面读数差 3mm 3mm 黑红面高差之差黑红面高差之差 5mm 5mm 高差闭合差高差闭合差 20L mm20L mm 或或 6n mm 6n mm2、高程控制测量、高程控制测量：导线全长精度：导线全长精度：导线全长精度：导线全长精度：k=f/k=f/D1/2000导线角度闭合差：导线角度闭合差：导线角度闭合差：导线角度闭合差：第五章第五章第五章第五章 地形图测量的内容和要求地形图测量的内容和要求一、地物一、地物指指地地面面上上天天然然或或人人工工形形成成的的物物体体。如如湖湖泊泊、河河流流、海海洋洋、房房屋屋、道道路路、桥桥梁梁、森

49、林等；森林等；二、地貌二、地貌指指地地表表高高低低起起伏伏的的形形态态。如如山山地地、丘丘陵、悬崖、冲沟等；陵、悬崖、冲沟等；基本概念基本概念基本概念基本概念三、地形三、地形地物和地貌的总称；地物和地貌的总称；四、地形图四、地形图按一定的比例尺，按一定的比例尺，用规定的符号表示的地用规定的符号表示的地物、地貌平面位置和高物、地貌平面位置和高程的正射投影图。程的正射投影图。平面图：平面图：在图纸上仅表示地物的平面位置。在图纸上仅表示地物的平面位置。正射投影正射投影1 1、比例尺的表示方法、比例尺的表示方法 数字比例尺数字比例尺 图示比例尺图示比例尺qq 地形图的比例尺地形图的比例尺地形图的比例尺

50、地形图的比例尺 图上一段直线长度图上一段直线长度 d d 与地面上相应与地面上相应线段的实际长度线段的实际长度 D D 之比。之比。2 2、地形图比例尺的选择、地形图比例尺的选择大比例尺地形图大比例尺地形图1:5001:500、1:10001:1000、1:20001:2000、1:50001:5000中比例尺地形图中比例尺地形图1:11:1万、万、1:2.51:2.5万、万、1:51:5万、万、1:101:10万万小比例尺地形图小比例尺地形图1:201:20万、万、1:501:50万、万、1:1001:100万万我国规定我国规定1:11:1万、万、1:2.51:2.5万、万、1:51:5万、