测量教案7章控制测量.ppt

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1、第7章 控制测量 n7.1 控制测量概述n测量并计算控制点x，y，H坐标控制测量nx，y坐标平面控制测量nH坐标高程控制测量n高级低级，一、二、三、四等布设n(1)平面控制测量n国家平面控制网主要三角测量法n西部困难地区导线测量法n一等三角锁沿经、纬线布设成纵横交叉三角锁系n锁长200250km，构成120个锁环n一等三角锁由近于等边三角形组成，边长2030kmn二等三角测量两种布网方案n 纵横锁系布网n纵横交叉两条二等基本锁，平均边长2025kmn二等锁环分成四个大致相等部分由二等补充网填充n全面布网n一等锁环内布设全面二等三角网，平均边长13kmn国家一、二等网统称为天文大地网n天文大地网

2、布设时间19511961年n1975年修补测工作全部结束n三、四等三角网为在二等三角网内进一步加密青藏高原导线n城市或厂矿区，在国家等级控制点基础上n布设不同等级城市平面控制网n供地形测图和测设建、构筑物用n可以采用三角网、边角网、导线网。主要技术参数如下：(2)高程控制测量n水准测量，三角高程测量n全国范围，按国家统一规范测定高程水准点构成网n水准点上设有固定标志，以便长期保存n国家水准网按逐级控制、分级布设原则n分一、二、三、四等n一等水准国家高程控制骨干n沿地质构造稳定和坡度平缓交通线布满全国构成网n二等水准国家高程控制网的全面基础n沿铁路、公路和河流布设n二等水准环线布设在一等水准环内

3、n控制测量中，测量边、角、高程的具体外业方法前面几章已经讲述，接下来主要介绍内业计算。n高程控制测量均采用导线（闭合、附合、支导线）网，其平差和计算前面已经讲述完毕。n下面详细分析平面控制网的平面坐标计算及平差 1）平面坐标推算的基本公式 2）导线（闭合、附合、支导线）网坐标的推算及平差，其中支导线没有检核条件，不做平差要求，坐标推算按 1）进行，因此略去 3）在已知控制网上加密控制点的方法常采用交会定点法，包括前方交会、侧方交会、后方交会。4）三角控制网的坐标推算和平差过程比较复杂，一般采用相应软件计算，本课程不做为教学要求n7.2 平面控制网的坐标推算（基本公式）n新布设平面控制网n需已知

4、一条边方位角确定控制网方向定向n需已知一点平面坐标确定控制网位置定位n(1)由A，B两点的已知坐标计算坐标方位角ABn边长AB的坐标增量n水平距离n讨论由xAB，yAB计算坐标方位角AB前n先引入象限角RAB的概念 n高斯坐标系中，边长AB的象限角RAB定义为：n从x轴或x轴顺时针或逆时针n旋转至直线AB的水平角度(090)n反正切函数计算RABnyAB与xAB符号相同时，RAB0n边长方向位于、象限nyAB与xAB符号相反时，RAB 0n边长方向位于、象限n具体所在象限n由边长坐标增量xAB，yAB的正负判断n(2)由由AB推算推算BCn坐标方位角推算方向ABCnB点安置经纬仪观测水平角左n

5、角度方程ABBC=180左n 右=360左n解方程BC=AB+左180n BC=AB右+180n简称左加右减n具体计算时：方位角取值范围0360nBC=AB 左180；BC=AB右180n“”取法AB 左或AB右180取“”n AB+左或AB右180取“”n例如：nBC=13527531004753180n=561546 n(3)根据坐标方位角根据坐标方位角BC与水平距离与水平距离DBC计算计算C点坐标点坐标n计算公式nxC=xB+DBCcos BC，yC=yB+DBCsinBCnxC=1188.043+66.085cos561546=1224.746mnyC=1377.210+66.085s

6、in561546=1432.166m n7.3 导线测量n(1)导线的布设n相邻控制点连成直线构成折线导线n控制点导线点n导线测量测导线边平距，相邻导线边水平角n起算数据各边方位角，求出导线点平面坐标n水平角经纬仪测量n边长光电测距仪或钢尺丈量n也可用全站仪测量水平角与边长n建立小地区平面控制网的常用方法n地物分布复杂建筑区，视线障碍多隐蔽区和带状区n布设形式闭合导线、附合导线、支导线导线布设形式n1)闭合导线n起讫于同一已知点的导线n从高级控制点A，AB方向出发n经1，2，3，4点，返回起点A，形成闭合多边形n3个检核条件1个多边形内角和条件；2个坐标增量条件n2)附合导线n两个已知点间的导

7、线n从高级点B、已知方向AB出发，经5，6，7，8点n附合到另一高级点C和已知方向CDn3个检核条件1个坐标方位角条件；2个坐标增量条件n3)支导线n由已知点C和已知方向CD出发n延伸出去的导线C，9，10n支导线只有必要起算数据，无检核条件n仅限于图根导线使用n支导线点数一般不应超过3个青藏高原导线n(2)导线测量外业n踏勘选点、建立标志、测角、量边n1)踏勘选点及建立标志n收集测区原有地形图与高等级控制点成果资料n地形图上初步设计导线布设路线n按设计方案实地踏勘选点n 相邻导线点间通视良好，便于测角、测距n 点位选在土质坚实并便于保存处n 点位视野开阔，便于测绘周围地物地貌n 导线边长应符

8、合规范规定n最长不超过平均边长两倍，邻边长悬殊不应太大n 导线均匀分布在测区，便于控制整个测区n导线点位埋设n泥土地面打木桩，桩顶钉小钉临时性标志n碎石或沥青路面，凿十字纹大铁钉代替木桩n混凝土场地或路面，凿十字纹，涂红漆n需长期保存导线点，埋设混凝土导线点标石n应分等级统一编号，便于测量资料统一管理n为便于观测时寻找n点位附近房角或电线杆等明显地物n用红油漆标明指示导线点位置n为每个导线点绘制点之记n注记地名、路名、导线点编号n及导线点距离邻近明显地物点的距离n2)导线边长测量n图根导线边长用检定过钢尺丈量n或检定过的光电测距仪测量n钢尺量距宜采用双次丈量法n较差的相对误差1/10000时加

9、尺长改正n量距时，平均尺温与检定时温度相差10时n应进行温度改正n尺面倾斜坡度1.5%时，应进行倾斜改正n3)导线转折角测量n导线转折角导线点相邻导线边构成水平角n分左角、右角n导线前进方向左侧水平角左角n右侧水平角右角n观测无误差时n同一个导线点测得左右角之和=360n图根导线转折角n用DJ6级经纬仪测回法观测一测回n(3)闭合导线测量内业计算n计算各导线点坐标n计算前，应检查导线测量外业记录：n数据是否齐全，有无遗漏、记错或算错n成果是否符合规范要求n检查无误后，绘制导线略图n将已知数据和观测成果标注于图上闭合导线数据n1)角度闭合差的计算与调整角度闭合差的计算与调整nn边形内角和理论值理

10、=(n-2)180nn边形闭合导线内角1，2，nnAB边用了两次，加上B-1，1-2，2-3，3-B四条边n构成六边形，角度和理论值=(6-2)180=720n水平角观测误差测理n角度闭合差f=测理n图根光电测距导线限差nff允，f“反号平均分配”计算角度改正数VnV=f/nnV加至各观测角in2)坐标方位角的推算坐标方位角的推算n公式n取“”n取“”n3)坐标增量的计算与坐标增量闭合差的调整n边长坐标增量xij=Dijcosij，yij=Dijsinijn闭合导线x，y坐标增量代数和理论值=0nx理=0，y理=0n坐标增量闭合差nfx=x测x理=x测nfy=y测y理=y测n导线全长闭合差n4

11、)导线点的坐标推算ni点坐标推算j点坐标公式 n(5)附合导线测量内业计算附合导线测量内业计算n差异角度闭合差f、坐标增量闭合差fx，fyn1)角度闭合差角度闭合差f的计算的计算n由AB，转折角A，1，2，3，4，Cn推算方位角CDn角度闭合差f=CDCDn2)坐标增量闭合差的计算坐标增量闭合差的计算n导线边长坐标增量之和理论值nx理=xCxA，y理=yCyAnfx理=x测x理=x测(xCxA)nfy理=y测y理=y测(yCyA)n7.4 交会定点的计算n测量交会点与周边已知坐标点构成三角形的水平角n计算交会点平面坐标，是加密平面控制点方法之一n前方交会、侧方交会、后方交会n(1)前方交会n已

12、知ABC三点坐标。n在点A、B分别安置经纬仪向待定点观测水平角n交会角为30120之间，最好近于90nP点坐标计算公式余切公式 n适于计算器编程计算 n(2)侧方交会n已知ABC三点坐标。n在A点和待定点P分别安置经纬仪n观测水平角、检查角n先算出=180()n按前方交会余切公式n计算交会点坐标n(3)后方交会n已知ABCD三点坐标。n待定点P安置经纬仪，观测水平角,检查角n危险圆不在一直线上3点A，B，C构成的圆nP点位于危险圆上时，无法确定n选P点时，应避免使P点位于危险圆上思考：为什么思考：为什么危险园上无法危险园上无法确定确定P点位置？点位置？n待定点P坐标n式中系数值n(3)交会定点法的误差评定：n前方交会和侧方交会n后方交会n检核要求：