6控制测量.ppt
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1、25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系1第六章第六章 控制测量控制测量25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系26-1 6-1 控制测量概述控制测量概述一一.控制测量的概念控制测量的概念二二.平面控制测量平面控制测量三三.高程控制测量高程控制测量25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系3一一.控制测量的概念控制测量的概念1.1.目的与作用目的与作用为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高程控制网程控制网控制误差的积累控制误差的积累作为进行各种细部测量的基准作为进行各种细部测量的基准2.2.控制测量分类控制测量分类 按
2、内容分:平面控制测量、高程控制测量按内容分:平面控制测量、高程控制测量 按精度分:一等、二等、三等、四等;一级、按精度分:一等、二等、三等、四等;一级、二级、三级二级、三级 按方法分:天文测量、常规测量按方法分:天文测量、常规测量(三角测量、导三角测量、导线测量、水准测量线测量、水准测量)、卫星定位测量、卫星定位测量25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系4控制点:对整个测区起控制作用的测量标志点。控制点:对整个测区起控制作用的测量标志点。控制网:由按一定规范布设,由一系列相互联系的控制网:由按一定规范布设,由一系列相互联系的控制点所构成的网状几何图形。控制点所构成的网状几何图形。
3、图根控制网:直接为测图而建立的控制网。图根控制网:直接为测图而建立的控制网。图根点:图根点:图根控制网中的控制点。图根控制网中的控制点。3.3.有关名词有关名词一一.控制测量的概念控制测量的概念控制测量:控制测量:为建立控制网所进行的测量工作。为建立控制网所进行的测量工作。25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系5二二.平面控制测量平面控制测量建立平面控制网,测定各平面控制点的坐建立平面控制网,测定各平面控制点的坐 标标x x、Y Y。1.1.一般概念一般概念 等级关系:分一等、二等、三等、四等,前一等等级关系:分一等、二等、三等、四等,前一等级作为以后各等的控制基准;小地区级作为
4、以后各等的控制基准;小地区 内布置一级、二级、三级和图根控制。内布置一级、二级、三级和图根控制。布置形式:三角锁、三角网布置形式:三角锁、三角网(三边网、边角网三边网、边角网)、导线网、交会定点、导线网、交会定点、GPSGPS测量等。测量等。布网原则:从整体到局部,由高级到低级,分级布网原则:从整体到局部,由高级到低级,分级 布网,逐级控制。布网,逐级控制。25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系62.2.常规常规平面控制平面控制测量测量的等级关系的等级关系 城市平面控制网的等级关系城市平面控制网的等级关系三角三角(三边三边)网网城市导线城市导线控制范围控制范围 二等二等三等三等三
5、等三等 四等四等四等四等一级小三角一级小三角一级导线一级导线二级小三角二级小三角二级导线二级导线 三级导线三级导线城市基本控制城市基本控制小地区首级控制小地区首级控制图根控制图根控制图根导线图根导线图根三角图根三角25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系7 一等三角锁为全国平面控制网的基础一等三角锁为全国平面控制网的基础3.各级平面控制网布置形式各级平面控制网布置形式 二等连续网充填一等三角锁,成为全国平面控制网二等连续网充填一等三角锁,成为全国平面控制网 的骨干。的骨干。一等三角锁 二等连续网25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系8 三等、四等三角网和导线网三等、四
6、等三角网和导线网,根据测区的需要,在二根据测区的需要,在二 等三角网的基础上进行加密,基本图形如下:等三角网的基础上进行加密,基本图形如下:图6-3 三角网或三边网图6-4 导线网 25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系94.4.常规常规平面控制平面控制测量测量的主要技术要求的主要技术要求城市三角测量的主要技术要求表表6.36.325 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系10城市三边网的主要技术要求表表6-36-325 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系11表表6-46-4城市导线控制测量的主要技术要求25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系12
7、图根导线的技术要求图根导线的技术要求 测图测图 附合导附合导 平均边平均边 测距相对测距相对 测测 角角 测回数测回数 导线全导线全 方位角方位角比例尺比例尺 线长度线长度 长长(m)(m)中误差中误差 中误差中误差 DJDJ6 6 长相对长相对 闭合差闭合差 (m)(mm)(m)(mm)()闭合差闭合差 1:500 500 75 1:500 500 75 一般地区一般地区1:1000 1000 110 1:1000 1000 110 1/30001/3000 20 1 1/2000 20 1 1/2000 6060 n n1:2000 2000 180 1:2000 2000 180 25
8、四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系13三三.高程控制测量高程控制测量建立高程控制网,测定各控制点的高程建立高程控制网,测定各控制点的高程H H。主要方法:水准测量主要方法:水准测量另外方法:另外方法:三角高程测量、电子全站仪高程测量。三角高程测量、电子全站仪高程测量。等级关系:分一等、二等、三等、四等,前一等作等级关系:分一等、二等、三等、四等,前一等作 为以后各等的控制基准;地形测量时,为以后各等的控制基准;地形测量时,布设图根水准布设图根水准(也称等外水准也称等外水准)。布网原则:从整体到局部,由高级到低级,分级布网原则:从整体到局部,由高级到低级,分级 布网,逐级控制。布网,
9、逐级控制。25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系14城市水准网主要技术要求城市水准网主要技术要求城市水准网主要技术要求注:注:R R为测段的长度;为测段的长度;L L为附合路线的长度,均以为附合路线的长度,均以kmkm为单位。为单位。等级每公里高差中误差(mm)附合路线长度(km)水准仪级别测段往返测高差不符值(mm)附合路线或环线闭合差(mm)二等 2400DS14 4三等 645DS31212四等1015DS32020等外208DS34025 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系15 6.2 直线定向6.2.1 直线定向的概念确定地面上两点之间的相对位置,仅知道两点
10、之间的水平距离是不够的,还必须确定此直线与标准方向之间的水平夹角。确定直线与标准方向之间的水平角度称为直线定向。25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系16标准方向的种类 1 真子午线方向 通过地球表面某点真子午线的切线方向,称为该点的真子午线方向,真子午线方向是用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。2 磁于午线方向 磁子午线方向是磁针在地球磁场的作用下,磁针自由静止时其轴线所指的方向。磁子午线方向可用罗盘仪测定。25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系17标准方向的种类 3 坐标纵轴方向(中央子午线方向)第二章已述及,我国采用高斯平面直角坐标系,每一6带或3带内都以该带
11、的中央子午线为坐标纵轴方向。因此,该带内直线定向,就用该带的坐标纵轴方向作为标准方向。如假定坐标系,则用假定的坐标纵轴(X轴)作为标准方向。25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系186.2.2 表示直线方向的方法 测量工作中,常采用方位角来表示直线的方向。由标准方向的北端起,顺时针方向量到某直线的夹角,称为该直线的方位角,其角值从0 36 360。由不同的标准方向所得到的方位角,分别为:真方位角:A 磁方位角:Am 坐标方位角:标标准准方方向向O OP P25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系19几种方位角之间的关系 1 真方位角与磁方位角之间的关系 由于地磁南北极
12、与地球的南北极并不重合,因此,过地面上某点的真由于地磁南北极与地球的南北极并不重合,因此,过地面上某点的真子午线方向与磁子午线方向常不重合,两者之间的夹角称为磁偏角子午线方向与磁子午线方向常不重合,两者之间的夹角称为磁偏角,磁针北端偏于其子午线以东称东偏,偏于其子午线以西称西偏。磁针北端偏于其子午线以东称东偏,偏于其子午线以西称西偏。东偏取正值,西偏取负东偏取正值,西偏取负值。我国磁偏角的变化大值。我国磁偏角的变化大约在约在+6到到-10之间。之间。直线的真方位角与磁方位直线的真方位角与磁方位25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系20几种方位角之间的关系 2真方位角与坐标方位角之
13、间的关系 中央子午线在高斯平面上是一条直线,作为该带的坐标纵轴,而其它子午线投影后为收敛于两极的曲线,地面点M、N等点的真子午线方向与中央子午线之间的夹角,称为子午线收敛角。在中央子午线以东地区,各点的坐标纵轴偏在真子午线的东边,为正值;在中央子午线以西地区,为负值。直线的真方位角与磁方位角 之间可用下式进行换算25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系21几种方位角之间的关系 3坐标方位角与磁方位角的关系 若已知某点的磁偏角与子午线收敛角,则坐标方位角与磁方位角之间的换算式为 为磁坐偏角25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系22 当标准方向为坐标纵轴当标准方向为坐标纵
14、轴(中央子午线中央子午线)方向时,直线的方方向时,直线的方位角称为位角称为坐标方位角坐标方位角(,简称方向角,简称方向角)。X XY YA AB B ABAB例例1 1:已知已知 CDCD=787820242024,JKJK=32632612301230,求求 DCDC,KJKJ:各点的坐标纵轴方向都是平行的,所以,一条直线有两个各点的坐标纵轴方向都是平行的,所以,一条直线有两个 相差相差180180的方位角,互称为正、反方位角。的方位角,互称为正、反方位角。正、反方位角关系正、反方位角关系 BABA ABAB BABA=ABAB 180180解:解:DCDC=25825820242024 K
15、JKJ=146146123012306.2.3 正、反坐标方位角及其推算25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系23方位角的推算 左角公式:右角公式:方位角的范围:当当 时,应减去时,应减去36025 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系24 2323 1212 B1B1已知:已知:AB=76AB=762020,B=185B=1854242,1=2111=2110808,2=1502=1504545 求:求:B1B1、1212、23231 12 2A AB B ABAB 1 1 2 2 B B解:解:B1=B1=BA+BA+B B =AB+180AB+180+B B =7
16、6=7620+18020+180+1851854242 =82 =820202 12=12=1B+1B+1=1=B1+180B1+180+1=821=8202+18002+180+2112110808=113=1131010 23=23=21+21+2=2=12+18012+180+2=1132=11310+18010+180+1501504545=83=835555方位角推算公式:方位角推算公式:方位角的推算 25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系256.36.3导线测量导线测量6.3 6.3 导线测量导线测量一一.导线测量概述导线测量概述二二.导线测量的外业导线测量的外业三三
17、.导线测量的内业计算导线测量的内业计算25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系26导线测量是平面控制测量中最常 用的方法。导线测量概述导线测量概述导线的已知点和新建点组成的若 干条直线(即导线边)联结成一系 列折线或闭合多边形。闭合导线和附合导线也称为单导单导 线,线,结点导线和两个环以上的导 线称为导线网导线网。导线测量概述导线测量时,通常只需要前后两 点相互通视。25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系27一一.单导线的单导线的布置形式布置形式一一.单导线的布置形式单导线的布置形式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25 四月 202
18、3 湖北工业大学土建学院测量工程系281.1.闭合导线闭合导线已知数据已知数据:AB,XB,YB观测数据:连接角B;导线转折角0,1,,5;导线各边长DB1,D12,D51。1.1.闭合导线闭合导线DB1D12D23D34D45D51B012345(XB,YB)AB12345闭合导线图 A、B为已知点,1、2、3、4、5为新建导线点。25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系292.附合导线图2.2.附合导线附合导线AB1234CD已知数据:AB,XB,YB;CD,XC,YC。AB、CD为已知边,点1、2、3、4为新建导线点。ABCD(XB,YB)观测数据观测数据:连接角B、C;导线
19、转折角1,2,3,4;导线各边长DB1,D12,D4C。(XC,YC)BC1234附合导线图附合导线图DB1D12D23D34D4C25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系303.3.支导线支导线3.支导线图AB12A、B为已知边,点1、2为新建支导线点。观测数据观测数据:转折角B,1 边长DB1,D12已知数据:AB,XB,YBAB(XB,YB)B1DB1D1225 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系31二二.导线测导线测量的外业量的外业二二.导线测量的外业导线测量的外业1.1.踏勘选点(选点)踏勘选点(选点)2.2.导线边长测量(测边)导线边长测量(测边)3.3.导
20、线角度测量(测角)导线角度测量(测角)4.4.导线连接测量(连测)导线连接测量(连测)25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系32导线测量外业的准备工作导线测量外业的准备工作准备工作:准备工作:收集资料:测区旧地形图、已知点(平面和程控制 点)资料、测量规范;仪器工具:所用仪器(包括仪器的检验和校正)、工 具、记录手簿、材料。1.1.踏勘选点及建立标志踏勘选点及建立标志(1).踏勘测区 实地了解测区地形;了解已知点状况。(2).图上(指原有旧图)设计布网方案 导线网形、等级;导线边长、总长、点位密度等符合规范要求。1.1.踏勘选点及建立标志踏勘选点及建立标志25 四月 2023 湖
21、北工业大学土建学院测量工程系33(3).实地选点(4).建立标志(3).实地选点(考虑以下因素):(4).建立标志 永久性标志永久性标志 通视良好,便于测角;地面平坦,便于量距(用测距仪不考虑);视野开阔,便于测图(重要);点位稳定,便于保存;边长适当,足够密度;便于安置仪器。25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系34临时性标志临时性标志木桩木桩泥土地大铁钉大铁钉沙石路、沥青、砖石缝凿刻凿刻水泥地、岩石红油漆标志红油漆标志油漆不易剥落处临时性标志图25 四月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系35(5).绘制点位图 在现场丈量23个攀距,便于以后寻找或确定点位。用红油漆标出
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