控制测量概算教案.ppt

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1、1 1控制测量概算 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望2 2 本章提要本章提要本章提要本章提要 大地控制测量外业工作获得了大量的外业观测值（如水平方向、大地控制测量外业工作获得了大量的外业观测值（如水平方向、边长和天文方位角等）和必要的测绘资料，将这些地面上观测成果化边长和天文方位角等）和必要的测绘资料，将这些地面上观测成果化算到高斯平面上，为平差计算作好数据准备工作是概算工作主要任务。算到高斯平面上，为平差计算作好数据准备工作是概算工作主要任务。本章

2、主要应用椭球面上的测量计算和高斯投影的理论知识，以三角网本章主要应用椭球面上的测量计算和高斯投影的理论知识，以三角网为例介绍控大地测量概算的各项内容和具体做法，使理论与实践得以为例介绍控大地测量概算的各项内容和具体做法，使理论与实践得以结合。结合。3 3知识点知识点知识点知识点(1)(1)(1)(1)外业观测成果的整理、检查；外业观测成果的整理、检查；外业观测成果的整理、检查；外业观测成果的整理、检查；(2)(2)(2)(2)绘制网的略图、编制观测数据表和已知数据表；绘制网的略图、编制观测数据表和已知数据表；绘制网的略图、编制观测数据表和已知数据表；绘制网的略图、编制观测数据表和已知数据表；(

3、3)(3)(3)(3)观测成果归化到标石中心；观测成果归化到标石中心；观测成果归化到标石中心；观测成果归化到标石中心；(4)(4)(4)(4)观测成果归化到椭球面上；观测成果归化到椭球面上；观测成果归化到椭球面上；观测成果归化到椭球面上；(5)(5)(5)(5)观测成果进一步归化到高斯投影平面上；观测成果进一步归化到高斯投影平面上；观测成果进一步归化到高斯投影平面上；观测成果进一步归化到高斯投影平面上；(6)(6)(6)(6)依平面控制网应满足的条件检查观测成果的质量。依平面控制网应满足的条件检查观测成果的质量。依平面控制网应满足的条件检查观测成果的质量。依平面控制网应满足的条件检查观测成果的

4、质量。习题4 4平面控制网平差计算包括平面控制网平差计算包括l概算概算l平差平差l成果表编制成果表编制 概算的目的：概算的目的：系统检查和评价外业观测成果的质量；系统检查和评价外业观测成果的质量；将地面观测成果化算到高斯平面上，为平差做好将地面观测成果化算到高斯平面上，为平差做好数据准备工作；数据准备工作；计算各控制点的资用坐标，为其它急需提供未经计算各控制点的资用坐标，为其它急需提供未经平差的控制测量基础数据。平差的控制测量基础数据。安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学5 5概算的过程和主要内容概算的过程和主要内容概算的准备工作概算的准备工作观测成果化至标观测成果

5、化至标石中心石中心观测成果化至观测成果化至椭球面椭球面资用坐标的计算资用坐标的计算观测成果的质量观测成果的质量检查检查椭球面观测值化椭球面观测值化至高斯平面至高斯平面安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学6 6概算的主要工作概算的主要工作 安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学7 79.1 概算的准备工作概算的准备工作外业成果资料的检查外业成果资料的检查 已知数据表和控制网略图的编制已知数据表和控制网略图的编制 凡直接测定的起始边长、天文方位角称为凡直接测定的起始边长、天文方位角称为起始起始数据数据，凡通过推算求得的高等边长、方位角以及点，凡

6、通过推算求得的高等边长、方位角以及点的坐标作为低等网控制时，称为的坐标作为低等网控制时，称为起算数据起算数据，两者统，两者统称为称为已知数据。已知数据。安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学8 89.2 9.2 观测成果化至标石中心的计算观测成果化至标石中心的计算 1 1、三角形近似边长及球面角超的计算、三角形近似边长及球面角超的计算近似边长计算近似边长计算计算到计算到0.1m 当边长解算闭合到已知边上时，其闭合差不得超过当边长解算闭合到已知边上时，其闭合差不得超过0.5n，其中，其中n为推算时用到的三角形个数，若合限，则为推算时用到的三角形个数，若合限，则按下式分配

7、按下式分配 由已知边至闭合边的三角形序号由已知边至闭合边的三角形序号 第第i个三角形待定个三角形待定边边的改正数的改正数 安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学9 9通常起算边长为球面上的大地线长度，故计算的近似边通常起算边长为球面上的大地线长度，故计算的近似边长为球面边长。为便于以后近似坐标计算，还应计算近长为球面边长。为便于以后近似坐标计算，还应计算近似平面边长似平面边长D：球面角超的计算：球面角超的计算：R以测区平均纬度在高斯以测区平均纬度在高斯-克吕格投影用表中查取；克吕格投影用表中查取；计算到计算到0.010.01（若三、（若三、四等则计算到四等则计算到0.

8、10.1）安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学10102 2、观测值化算至标石中心的计算、观测值化算至标石中心的计算 加了测站偏心改正后的方向加了测站偏心改正后的方向加了测站偏心和照准偏心改正后的方向加了测站偏心和照准偏心改正后的方向安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学1111如果三角网中加测了若干条测距边，当测距存在偏心时，如果三角网中加测了若干条测距边，当测距存在偏心时，对这些边也应计算归心改正，使其归算到标石中心的观测对这些边也应计算归心改正，使其归算到标石中心的观测边长。边长。安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量

9、量学学学学12129.3 观测值化至椭球面上的计算观测值化至椭球面上的计算1、预备计算、预备计算 1）三角形闭合差及测角中误差的计算）三角形闭合差及测角中误差的计算 其内容包括水平方向的归化改正（三差改正）、长度归其内容包括水平方向的归化改正（三差改正）、长度归化改正和天文方位角归化为大地方位角的计算。在这些公式化改正和天文方位角归化为大地方位角的计算。在这些公式中需要有关边长的近似大地方位角，为此需进行一些必要的中需要有关边长的近似大地方位角，为此需进行一些必要的预备计算工作。预备计算工作。目的：为了计算近似平面归化角和测角中误差；而求近似目的：为了计算近似平面归化角和测角中误差；而求近似平

10、面归化角的目的是为求近似坐标方位角和各点的近似坐平面归化角的目的是为求近似坐标方位角和各点的近似坐标作准备。标作准备。安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学13132）近似坐标的计算）近似坐标的计算 目的：为计算近似子午线收敛角（为求近似大地方位角用）目的：为计算近似子午线收敛角（为求近似大地方位角用）及方向改化和距离改正，需计算各三角点的近似坐标。及方向改化和距离改正，需计算各三角点的近似坐标。121211212cosTDxxxx+=D+=3）近似子午线收敛角及近似大地方位角的计算）近似子午线收敛角及近似大地方位角的计算 目的：为了计算近似大地方位角，而计算近似大地

11、方位角的目的：为了计算近似大地方位角，而计算近似大地方位角的目的是为满足观测值归化至椭球面上的各项计算所需目的是为满足观测值归化至椭球面上的各项计算所需。安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学14145）垂线偏差分量的计算）垂线偏差分量的计算4）已知数据的换算）已知数据的换算（1）平面直角坐标换算为大地坐标）平面直角坐标换算为大地坐标目的：为计算已知点的子午线收敛角和垂线偏差分量，当目的：为计算已知点的子午线收敛角和垂线偏差分量，当已知点的起算坐标为高斯投影平面直角坐标已知点的起算坐标为高斯投影平面直角坐标x,y时，则应将时，则应将其换算为大地坐标。其换算为大地坐标。

12、（2）已知点子午线收敛角的计算已知点子午线收敛角的计算目的：为将已知点上的天文方位角换成大地方位角，应该目的：为将已知点上的天文方位角换成大地方位角，应该先计算出该点上的子午线收敛角先计算出该点上的子午线收敛角。目的：为对水平方向施加垂线偏差改正，必须计算各点的目的：为对水平方向施加垂线偏差改正，必须计算各点的垂线偏差分量。若有测区范围的垂线偏差图，则可根据各垂线偏差分量。若有测区范围的垂线偏差图，则可根据各三角点的近似坐标查取，而不必进行该项计算。三角点的近似坐标查取，而不必进行该项计算。对于三、四等三角测量，在我国东部平原地区，当垂线对于三、四等三角测量，在我国东部平原地区，当垂线偏差分量

13、小于偏差分量小于10时，可不进行此项计算。时，可不进行此项计算。安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学15156）大地水准面差距的计算）大地水准面差距的计算 目的：为将基线长度归算至参考椭球面以及为了在水平方向目的：为将基线长度归算至参考椭球面以及为了在水平方向中加入标高差改正数，需计算各点的大地水准面差距中加入标高差改正数，需计算各点的大地水准面差距。7）三角点上的三角高程计算）三角点上的三角高程计算 目的：为了计算三差改正中的目的：为了计算三差改正中的“标高差标高差”改正数，必须要改正数，必须要知道各三角点的高程。知道各三角点的高程。已已知知点点高高程程 两两点点

14、间间球球面面边边长长 高高差差改改正正项项 当两点高差小于当两点高差小于1000m时，可略去时，可略去此项的计算。此项的计算。安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学16162、观测值化至椭球面上的计算、观测值化至椭球面上的计算垂线偏差改正垂线偏差改正标高差改正标高差改正 由法截弧方向化为大地线方向的改正由法截弧方向化为大地线方向的改正 基线长度和观测边长的归化改正基线长度和观测边长的归化改正 起始方位角的化算起始方位角的化算只有在一等三角测量概算时才计算。只有在一等三角测量概算时才计算。安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学17179.4 椭

15、球面上的观测值化至高斯平面上的计算椭球面上的观测值化至高斯平面上的计算1、方向改化的计算、方向改化的计算 2、距离改化计算、距离改化计算3、大地方位角化算为坐标方位角的计算、大地方位角化算为坐标方位角的计算 安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学18189.5 依控制网几何条件检查观测质量依控制网几何条件检查观测质量 外业成果质量检查的内容和步骤：外业成果质量检查的内容和步骤：计算角度条件闭合差并用限差值进行检验，接近限差值计算角度条件闭合差并用限差值进行检验，接近限差值的角度条件只能是个别的；的角度条件只能是个别的；按菲列罗公式计算测角中误差，并依本三角网相应等级按

16、菲列罗公式计算测角中误差，并依本三角网相应等级规定的测角中误差进行检验；但参与计算测角中误差的三规定的测角中误差进行检验；但参与计算测角中误差的三角形闭合差个数应在角形闭合差个数应在20个以上，如果少于此数值，算出的个以上，如果少于此数值，算出的测角中误差只作参考不作为检核的依据；测角中误差只作参考不作为检核的依据；计算正弦条件闭合差并用限差值进行检验，同样接近限计算正弦条件闭合差并用限差值进行检验，同样接近限差的正弦条件应是个别的。差的正弦条件应是个别的。依几何条件查寻闭合差超限的测站依几何条件查寻闭合差超限的测站 安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学19199.

17、6 资用坐标计算资用坐标计算资用坐标的计算方法资用坐标的计算方法：按坐标增量计算按坐标增量计算-具体计算同近坐标计算（表具体计算同近坐标计算（表9-8），只要将有关元素换成高斯平面上的边长和方位），只要将有关元素换成高斯平面上的边长和方位角即可；角即可；按变形戎格公式计算按变形戎格公式计算-当已知三角网中两点坐标时，当已知三角网中两点坐标时，按此计算更方便。按此计算更方便。资用坐标用途资用坐标用途：1)某些地区因任务紧迫，急需平面坐标，此时只有提供某些地区因任务紧迫，急需平面坐标，此时只有提供资用坐标，以满足测区和其它一般性工作的需要；资用坐标，以满足测区和其它一般性工作的需要；2)坐标的另一

18、用途是按坐标平差法平差三角网时作近似坐标的另一用途是按坐标平差法平差三角网时作近似坐标用。根据实践证明，资用坐标点位中误差在坐标用。根据实践证明，资用坐标点位中误差在1.5m范围内，这对控制范围内，这对控制1:5万或万或1:2.5万比例尺测图，精度是万比例尺测图，精度是够用的。够用的。安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学2020 小小数位数位 等等级级 项项目目一一二二三三四四观测观测方向方向值值近似球面近似球面边长边长球面角超球面角超第二次近似球面第二次近似球面边长边长归归心改正数心改正数测测站平差后方向站平差后方向值值第一次近似坐第一次近似坐标标三差改正数三差改

19、正数化至球面方向化至球面方向值值第一次曲率改正数第一次曲率改正数第二次近似坐第二次近似坐标标第二次曲率改正数第二次曲率改正数化算至平面方向化算至平面方向值值三角形三角形闭闭合差合差测测角中角中误误差差极条件极条件闭闭合差合差基基线线条件条件闭闭合差合差方位角条件方位角条件闭闭合差合差资资用坐用坐标标资资用方位角用方位角资资用用边长边长0.010.01/1m1m0.0010.001/-0.0010.001/0.010.01/0.01km0.01km0.0010.001/0.010.01/0.10.1/0.1m0.1m0.0010.001/0.010.01/0.010.01/0.010.01/对对

20、数第七位数第七位对对数第七位数第七位0.010.01/0.01m0.01m0.010.01/0.01m0.01m0.010.011 10.010.01-0.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.10.11 10.010.010.010.010.010.010.010.01对对数第六位数第六位对对数第六位数第六位0.010.010.010.010.010.010.010.010.10.11 10.10.10.1m0.1m0.10.10.10.10.010.01-0.10.10.10.1-0.10.10.10.10.10.1对对数第六位数第六位对对数第六位数第六位0.10.10.10.10.10.10.10.10.10.11 10.10.10.10.10.10.10.10.10.010.01-0.10.10.10.1-0.10.10.10.10.10.1对对数第六位数第六位对对数第六位数第六位0.10.10.10.10.10.10.10.1安安徽徽理理工工大大学学大大大大地地地地测测测测量量量量学学学学