小区域控制测量media.(8.24).ppt

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1、引引 言言n 测量工作的基本原则测量工作的基本原则先整体，后局部；先控制，后碎部先整体，后局部；先控制，后碎部n 测量的步骤测量的步骤控制测量控制测量碎部测量（地形测量）碎部测量（地形测量）施工测量（施工放样）施工测量（施工放样）目的：目的：提供提供控制基础控制基础和和起算基准。起算基准。实质：实质：测定控制点的测定控制点的平面坐标平面坐标和和高程。高程。控制测量的任务控制测量的任务n 控制测量分类控制测量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三角网导线网组合网水准网三角高程 6.1 6.1 概述概述为了保证所测点位的精度，减少误差积累。测量为了保证所测点位的精度，减少误差积累。

2、测量工作必须遵循工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部从整体到局部，先控制后碎部”的组织原则。的组织原则。控制测量分为平面控制的测量和高程控制测量。控制测量分为平面控制的测量和高程控制测量。按精度分：按精度分：1 1，2 2，3 3，4 4等和一，二，三级等等和一，二，三级等1 1 平面控制测量平面控制测量三角测量：以测角为主，分为三角网、三角锁、三角测量：以测角为主，分为三角网、三角锁、中点多边形。中点多边形。导线测量导线测量:测量各边的边长和顶点的转折角。测量各边的边长和顶点的转折角。卫星大地测量：卫星大地测量：GPSGPS卫星定位。卫星定位。城市控制测量城市控制测量 ：为大比例尺地形测

3、量建立控：为大比例尺地形测量建立控制网，作为城市规划，施工放样的测量依据。制网，作为城市规划，施工放样的测量依据。三角测量：三角测量：导线测量：导线测量：GPS测量：测量：v 平面控制测量方法平面控制测量方法2 2高程控制测量高程控制测量高程控制测量主要有：水准测量、三角高程测量。高程控制测量主要有：水准测量、三角高程测量。三、四等水准测量除用于国家高程控制网的加密三、四等水准测量除用于国家高程控制网的加密外，在小区域用作建立首级高级控制网。外，在小区域用作建立首级高级控制网。国家高程控制网国家高程控制网国家高程控制网是用国家高程控制网是用精密水准测量精密水准测量精密水准测量精密水准测量方法建

4、立的，所以方法建立的，所以又称国家水准网。国家水准网的布设也是采用从又称国家水准网。国家水准网的布设也是采用从整体整体到局部，由高级到低级，到局部，由高级到低级，分级布设逐级控制的原则。分级布设逐级控制的原则。国家水准网分为国家水准网分为一、二、三、四，一、二、三、四，4个等级。个等级。一等水准网一等水准网是沿平缓的交通路线布设成周长约是沿平缓的交通路线布设成周长约1500km的的环形路线。一等水准网是精度最高的高程控制网，它是国环形路线。一等水准网是精度最高的高程控制网，它是国家高程控制的骨干，同时也是地学科研工作的主要依据。家高程控制的骨干，同时也是地学科研工作的主要依据。二等水准网二等水

5、准网是布设在一等水准环线内，形成周长为是布设在一等水准环线内，形成周长为500750km的环线。它是国家高程控制网的全面基础。的环线。它是国家高程控制网的全面基础。三、四等级三、四等级水准网水准网是直接为地形测图或工程建设提供高是直接为地形测图或工程建设提供高程控制点。程控制点。三等水准三等水准一般布置成附合在高级点间的附合水准路线，长一般布置成附合在高级点间的附合水准路线，长度不超过度不超过200km。四等水准四等水准均为附合在高级点间的附合水准路线，长度不超均为附合在高级点间的附合水准路线，长度不超过过80km。等级水准测量相关要求（km）6.2 6.2 四等水准测量四等水准测量1、工程测

6、量规范中的限差要求工程测量规范中的限差要求测测站站编编号号后后视视尺尺前前视视尺尺方方向向及及尺尺号号标标 尺尺 读读 数数黑黑+k+k减减红红高差高差中数中数备备 注注上上丝丝上上丝丝后视距后视距前视距前视距黑黑 面面红红 面面视距差视距差d ddd1(1)(4)后后(3)(8)(14)(2)(5)前前(6)(7)(13)(9)(10)后后-前前(15)(16)(17)(18)(11)(12)215780755后后14006187012130379前前05675255-137.437.6后后-前前08330932+10832-0.2-0.2下下丝丝下下丝丝外外业业观观测测记记录录与与计计算算

7、23 3、内业计算、内业计算（1）水准路线闭合差的计算水准路线闭合差的计算:观测所得水准路线的高差值与理论值的差值，观测所得水准路线的高差值与理论值的差值，即水准路线的闭合差。即水准路线的闭合差。A、闭合水准路线闭合差的计算B、附合水准路线闭合差的计算C、支水准路线闭合差的计算A A、闭合水准路线闭合差的计算、闭合水准路线闭合差的计算理论：理论：闭合水准路线高差的代数和在理论上应闭合水准路线高差的代数和在理论上应等于零，即等于零，即hh测测=0=0实际上不等于零，该不为零的数值称为高差闭实际上不等于零，该不为零的数值称为高差闭合差合差f fh h，即即 f fh h=h=h1 1+h+h2 2

8、+h+h3 3+h+h4 4=hh测测B B、附合水准路线闭合差的计算、附合水准路线闭合差的计算附合水准路线的高差总和应等于两端点高级水准附合水准路线的高差总和应等于两端点高级水准点高程点高程H H和和H H之差，则闭合差为：之差，则闭合差为：fhh测-(H终始）C C、支水准路线闭合差的计算、支水准路线闭合差的计算一般采用往、返测，其往、返测高差总和的绝对一般采用往、返测，其往、返测高差总和的绝对值应相等而符号相反，故其代数和即闭合差为：值应相等而符号相反，故其代数和即闭合差为：fh=h往h返（2 2）水准路线限差的计算）水准路线限差的计算将计算的闭合差将计算的闭合差fh与限差与限差fh容容

9、比较，若小于限差则比较，若小于限差则进行分配，否则应检查错误或重测进行分配，否则应检查错误或重测限差：与路线长度（或测站数）有关限差：与路线长度（或测站数）有关对于四等水准测量限差对于四等水准测量限差v平地：平地：v山地：山地：4 4、三角高程测量、三角高程测量适用于：地形起伏大的地区进行高程控制。适用于：地形起伏大的地区进行高程控制。实践证明，电磁波三角高程的精度可以达实践证明，电磁波三角高程的精度可以达到四等水准的要求。到四等水准的要求。已已知知高高程程点点A A上上安安置置经经纬纬仪仪，B B点点竖竖标标杆杆测测出出竖竖直直角角a a。设设水水平平距距离离D D已已知知，则则 h hAB

10、AB=Dtga+i-s=Dtga+i-s i经纬仪仪器高 s标杆长度aABDiDtgash 当当两两点点间间距距离离大大于于300m时时，要要考考虑虑地地球球曲曲率率及及大大气气垂垂直直折折光光的的影影响响。前前者者为为地地球球曲曲率率差差，简简称称球球差差（f f1 1)，后后者者为大气垂直折光差，简称为大气垂直折光差，简称气差气差(f f2 2)。ABf f1 1=D D2 2/2R/2Rf f2 2=f=f1 1/7=D/7=D2 2/14R/14R f f1 1-f-f2 2 0.43*D 0.43*D2 2/2R/2RhAB=Dtga+i-s+f=Dtga+i-s+f1 1-f-f2

11、 2 =Dtga+i-s+0.43D =Dtga+i-s+0.43D2 2/R/Rhisf f2 2f f1 1DtgaDtga施测仅从施测仅从A A点向点向B B点观测称为点观测称为单向单向观测观测，如果不仅由，如果不仅由A A向向B B，且由，且由B B向向A A称为称为对向观测对向观测。对向观测可。对向观测可自行消减地球曲率和大气垂直折自行消减地球曲率和大气垂直折光的影响，且观测视线应高出地光的影响，且观测视线应高出地面障碍物面障碍物1m1m以上。以上。6.3 6.3 直线定向直线定向定向：确定一条直线与标准方向的关系。定向：确定一条直线与标准方向的关系。定位：确定一个点的平面位置。定位

12、：确定一个点的平面位置。定向的基本定向的基本 方向：方向：真子午真子午 线、磁子午线、磁子午 线、线、高斯坐标高斯坐标X轴正向轴正向直线定向直线定向直线定向：城市测量常用坐标方位角表示直线直线定向：城市测量常用坐标方位角表示直线方向。方向。在平面直角坐标系统内，以平行于在平面直角坐标系统内，以平行于X X轴的方向轴的方向为基准方向，顺时针转至该边的水平角称为坐为基准方向，顺时针转至该边的水平角称为坐标方位角（也可简称为方位角）。标方位角（也可简称为方位角）。范围是范围是 正反坐标方位角的关系：正反坐标方位角的关系：6.4 6.4 坐标正反算坐标正反算坐标增量坐标增量 方位角方位角 距离距离判断

13、象限判断象限BBBBAAAAXYO6.5 6.5 导线测量导线测量将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线图形，称为将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线图形，称为导线。导线。构成导线的控制点称为导线点。构成导线的控制点称为导线点。导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角值；导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角值；再根据起算数据，算各边的坐标。再根据起算数据，算各边的坐标。1.1.导线的分类导线的分类 导线测量布设灵活，要求通视方向少，适宜布设在视野导线测量布设灵活，要求通视方向少，适宜布设在视野不够开阔的地区，适用于狭长地带的控制测量。不够开阔的地区，适用于狭长地带的控制测量。(1

14、)(1)闭合导线；闭合导线；(2)(2)附合导线附合导线:测左角；测左角；(3)(3)支导线支导线:不能超过三条边。不能超过三条边。1).1).闭合导线闭合导线2).2).附合导线附合导线3).3).支导线支导线2.2.导线的外业工作导线的外业工作踏勘选点踏勘选点 收集测区的有关资料收集测区的有关资料 在图上规划导线布设方案在图上规划导线布设方案到实地现场选点、埋（划）标志到实地现场选点、埋（划）标志填填“点之记点之记”，编号，编号 角度测量角度测量边长测量边长测量实地选点注意事项：实地选点注意事项：导导线线点点应应选选在在视视野野广广阔阔，便便于于控控制制点点使使用用的地方。的地方。相邻点必

15、须相邻点必须通视。通视。点点均匀分布，均匀分布，相邻边长度相差不宜过大。相邻边长度相差不宜过大。点点应应选选在在不不易易被被行行人人车车马马触触动动，土土质质坚坚实实便于安置仪器便于安置仪器的地方。的地方。选点选点(100.0,200.0)2345671踏勘选点踏勘选点 边长测量边长测量 实际工作中，常采用全站仪测取平距。实际工作中，常采用全站仪测取平距。在实习中，采用钢尺量距，往返丈量精度不低在实习中，采用钢尺量距，往返丈量精度不低于于1/30001/3000。并进行倾斜改正，如采用平量法，不要倾斜改并进行倾斜改正，如采用平量法，不要倾斜改正。正。定线时，采用经纬仪定线。定线时，采用经纬仪定

16、线。角度测量角度测量踏勘选点踏勘选点 边长测量边长测量角度测量角度测量导线与高级控制点联测，称连接角测量，也导线与高级控制点联测，称连接角测量，也称导线定向；称导线定向；还有连接角测量：分测左角和测右角。还有连接角测量：分测左角和测右角。n 前方交会前方交会n 侧方交会侧方交会n 后方交会后方交会3 3、交会测量、交会测量3.1 3.1 交会法的步骤交会法的步骤 选点：选点：室内选点、野外踏勘室内选点、野外踏勘 打桩或埋石打桩或埋石 观测：观测：水平角的观测水平角的观测 计算：计算：角度角度 坐标坐标加密控制点加密控制点3.2.1 3.2.1 前方交会前方交会u 原理原理已知：已知：观测：观测

17、：待求：待求：3.2 3.2 交会法的方法交会法的方法n 由由n 由由u 计算计算u P P点坐标：点坐标：n 由由n 检核：检核：采用两组结果取平均采用两组结果取平均n 点位较差点位较差u 前方交会的检核前方交会的检核3.2.2 3.2.2 侧方交会侧方交会u 原理原理已知：已知：观测：观测：待求：待求：u 计算：计算：计算计算根据根据前方交会前方交会3.2.3 3.2.3 后方交会后方交会u 原理原理u 计算：计算：已知：已知：观测：观测：待求：待求：计算计算根据根据按按前方交会法前方交会法计算计算 P P 点坐标点坐标u后方交会的计算后方交会的计算u后方交会的检核后方交会的检核n 检核：

18、检核：n 点位较差点位较差:4、GPS测量简介测量简介5.5.导线内业计算习题课导线内业计算习题课 满足的几何的条件：方位角闭合条件和坐标增量闭满足的几何的条件：方位角闭合条件和坐标增量闭合条件。合条件。坐标方位角的计算与角度闭合差的调整。坐标方位角的计算与角度闭合差的调整。，n n为测站数。同精度观测，为测站数。同精度观测，平均分配闭合差。平均分配闭合差。坐标增量闭合差的计算与调整坐标增量闭合差的计算与调整 导线全长相对闭合差导线全长相对闭合差 改正数改正数 按边长成比例按边长成比例 反号分配反号分配 坐标计算坐标计算 改正后的改正后的 坐标增量坐标增量 检查外业观测记录表格，是否各项限差符

19、合要检查外业观测记录表格，是否各项限差符合要求，并计算所需观测值的平均值。求，并计算所需观测值的平均值。填写表格表头，包括时间、地点、仪器、人员填写表格表头，包括时间、地点、仪器、人员等等，要填全。等等，要填全。在表格相应位置填写已知数据和观测数据，该在表格相应位置填写已知数据和观测数据，该步骤要步骤要2 2个人配合，第三人检查。个人配合，第三人检查。首先计算方位角闭合差首先计算方位角闭合差 ，再计算改正值，再计算改正值，写在每个观测值上面，并计算改正后角度值。写在每个观测值上面，并计算改正后角度值。表格的计算过程表格的计算过程推算每个边长的坐标方位角。推算每个边长的坐标方位角。依据改正后的角

20、度和坐标方位角计算坐标增量，依据改正后的角度和坐标方位角计算坐标增量，并计算坐标闭合差（并计算坐标闭合差（fx，fy），求取坐标相对闭），求取坐标相对闭合差合差K1/2000.按照按照“与导线边长成正比反号分配的原则与导线边长成正比反号分配的原则”，分配坐标闭合差，写在坐标增量的上面，并计分配坐标闭合差，写在坐标增量的上面，并计算改正后坐标增量。算改正后坐标增量。根据已知坐标，计算和推算未知点坐标。根据已知坐标，计算和推算未知点坐标。单导线中粗差判断的技巧（一）单导线中粗差判断的技巧（一）设导线中设导线中只有一个角值是错的只有一个角值是错的，则从两端的已知点出发计算则从两端的已知点出发计算待定

21、点坐标（用角度的实际观测值），在抵达该点之前不受这待定点坐标（用角度的实际观测值），在抵达该点之前不受这个错误角值的影响。过该点之后才出错。所以，当分别从两端个错误角值的影响。过该点之后才出错。所以，当分别从两端的已知点出发计算两套待定点坐标时，的已知点出发计算两套待定点坐标时，如果大部分点的两套坐如果大部分点的两套坐标不相等，而只有一点的两套坐标相等，则该点的角度观测值标不相等，而只有一点的两套坐标相等，则该点的角度观测值多半有错。多半有错。单导线中粗差判断的技巧（二）单导线中粗差判断的技巧（二）设导线中只有一条边是错的，只有一条边是错的，如果导线闭合差的如果导线闭合差的方位角与某条导线边的方位角很近（方位角与某条导线边的方位角很近（即闭合差方即闭合差方向与该边近似平行向与该边近似平行），），闭合差的值闭合差的值又很大，则这又很大，则这条导线边的距离观测值多半含有粗差。条导线边的距离观测值多半含有粗差。单导线中粗差判断的技巧（三）单导线中粗差判断的技巧（三）当出现闭合差比较大的情况时，利用导线计算软件画出导线走向图，可以根据外业自己观测的印象，来判断哪里点位有问题。