土木工程测量之控制测量课件.ppt
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1、主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 101/68本章的重点:控制测量概述、导线测量的内外业、坐标正反算、全站仪的操作与使用。难点:导线测量的内业计算主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 102/68控制测量的概述全站仪的操作与使用 本章主要内容导线测量主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 103/68 7.1 控制测量的概述一.控制测量的概念1.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程控制网 控制误差的积累 作为
2、进行各种细部测量的基准2.控制测量分类 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、二级、三级 按方法分:天文测量、常规测量(三角测量、导线测 量、水准测量)、卫星定位测量主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 104/68二.平面控制测量建立平面控制网,测定各平面控制点的坐 标X、Y。1.一般概念等级关系: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 内布置一级、二级、三级和图根控制。布置形式:三角锁、三角网(三边网、边角网)、导线网、交会定点、GPS测量等。布网原则:从整体到局部,由
3、高级到低级,分级 布网,逐级控制。主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 105/682.常规平面控制测量的等级关系城市平面控制网的等级关系三角(三边)网城市导线控制范围 二等三等三等 四等四等一级小三角一级导线二级小三角二级导线 三级导线城市基本控制小地区首级控制图根控制图根导线图根三角主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 106/68一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 二等连续网充填一等三角锁,成为全国平面控制网的骨干。一等三角锁 二等连续网主页 控 制 测
4、 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 107/68 三等、四等三角网和导线网,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:图7-3 三角网或三边网图7-4 导线网 主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 108/684.常规平面控制测量的主要技术要求城市三角测量的主要技术要求主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 109/68城市三边网的主要技术要求主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 8
5、9 910 1010/68 城市导线控制测量的主要技术要求主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1011/68测图 附合导 平均边 测距相对 测 角 测回数 导线全 方位角比例尺 线长度 长(m)中误差 中误差 DJ6 长相对 闭合差(km)(mm)()闭合差 1:500 500 75 一般地区1:1000 1000 110 1/3000 20 1 1/2000 60n1:2000 2000 180 图根导线的技术要求主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1012/68三.高程控制测
6、量建立高程控制网,测定各控制点的高程H。主要方法:水准测量另外方法: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 为以后各等的控制基准;地形测量时,布设图根水准(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,逐级控制。主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1013/68城市水准网主要技术要求注:R为测段的长度;L为附合路线的长度,均以km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 2400 DS14 4
7、三等 645 DS312 12四等1015 DS320 20等外208 DS1040主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1014/68 7.2 导线测量一.导线测量概述二.导线测量的外业三.导线测量的内业计算主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1015/68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。附合导线闭合导线单结点导线闭合导线和附合导线也称为单导 线,结点导线和两个环以上的导 线称为
8、导线网。导线测量时,通常只需要前后两 点相互通视。主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1016/68(一)单导线的布置形式1.闭合导线2.附合导线3.支导线主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1017/68AB123451.闭合导线已知数据: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。DB1D12D23D34D45D51B012345(XB,YB)闭合导线图 A、B为已知点,1、2、3、4、5为新建导线点。主页 控 制 测 量 防
9、灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1018/682.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:连接角B、C;导线转折角1,2,3,4;导线各边长DB1,D12,D4C。(XC,YC)BC1234附合导线图DB1D12D23D34D4C主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1019/683.支导线AB12A、B为已知边,点1、2为新建支导线点。观测数据:转折角B,1 边长DB1,D12已知数据:A
10、B,XB,YBAB(XB,YB)B1DB1D12主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1020/68(二)导线测量的外业1.踏勘选点(选点)2.导线边长测量(测边)3.导线角度测量(测角)4.导线连接测量(连测)主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1021/68导线测量外业的准备工作准备工作: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.踏勘选点及建立标志(1)、踏勘测区 实地了解测区地形;
11、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。主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1022/68(3).实地选点(考虑以下因素):(4).建立标志 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。主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1023/68临时性标志木桩泥土地大铁钉沙石路、沥青、砖石缝凿刻水泥地、岩石红油漆标
12、志油漆不易剥落处主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1024/68(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。用红油漆标出攀距出发点,并写点号与攀距尺寸。画出攀距关系的平面示意图,作为控制点资料。攀距交会角度要好。电杆房屋道路控制点 D512.36m D58.75m主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1025/68 点 号 D5 桩 别 大铁钉埋设日期 1999年5月20日 备 注导线点的点之记大庆路中 山 路12.36m8.75m食品店 中西 18-1D5
13、北主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1026/682.导线边长测量 测定导线各边长(往返丈量)。精度要求:符合规范规定。例:图根导线 测距方法:钢尺量距 电磁波测距主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1027/683.导线角度测量 观测导线各转折角、连接角。DJ6一个测回(图根导线)。边长较短时,采用光学对点。全部测左角,或全部测右角;闭合导线测内角。4.导线连接测量 导线定向(包括连接角 和连接边测量)AB12345主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45
14、 56 67 78 89 910 1028/68(三)导线测量的内业计算1.附合导线的计算2.闭合导线的计算3.支导线计算4.无定向附合导线的特点导线计算目的:计算各导线点的坐标。要求:合理分配测量误差,评定导线测量的精度。主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1029/68导线测量的内业计算思路:由水平角观测值,计算方位角;由方位角、边长D,计算坐标 增量X、Y;由坐标增量X、Y,计算X、Y。(计算前认真检查外业记录,满足规范 限差要求后,才能进行内业计算)主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78
15、89 910 1030/681、坐标计算式:(1)坐标正算(由、D,求 X、Y)已知A(),求B点坐标。OyxAB主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1031/68注:计算出的 AB,应根据X、Y的正负,判断其所在的象限。(2)坐标反算(由X、Y,求、D,)已知A()、B()求。OyxAB主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1032/681、附合导线的计算 如图,A、B、C、D是已知点,起始边的方位角 和终止边的方位角 为已知。外业观测资料为导线边距离和各转折角。例:C1D423
16、 BA125.36m98.76m146.31m116.44m156.25m前进方向主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1033/68(1)计算角度闭合差:+)BD4231CA如图:以右转折角为例计算。一般公式:同理:以左角计算主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1034/68即:(各级导线的限差见规范)检核:(2)闭合差分配(计算角度改正数):式中:n 包括连接角在内的导线转折角数主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 103
17、5/68(3)计算改正后的角度改:计算检核条件:(4)推算各边的坐标方位角:(用改正后的改)计算出的,否则,需重算。主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1036/68(5)计算坐标增量X、Y:(6)计算坐标增量闭合差:由于 的存在,使导线不能和CD连接,存在导线全长闭合差:导线全长相对闭合差:主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1037/68(7)分配闭差:检核条件:检核条件:(8)计算改正后的坐标增量:检核条件:检核条件:主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34
18、45 56 67 78 89 910 1038/68(9)计算各导线点的坐标值:依次计算各导线点坐标,最后推算出的终点C的坐标,应和C点已知坐标相同。主页 控 制 测 量 防灾科技学院1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1039/68205 36 48290 40 54202 47 08167 21 56175 31 25214 09 331256 07 44-13-13-13-13-13-12-77205 36 35290 40 42202 46 55167 21 43175 31 12214 09 201256 06 25236 44 28211 07 53100
19、27 1177 40 1690 18 3394 47 2160 38 01125.3698.71146.31116.44156.25641.44-107.31-17.92+30.88-0.63-13.05-108.03-64.81+97.12+141.29+116.44+155.70+445.74-107.27-17.89+30.92-0.60-13.00-64.83+97.10+141.27+116.42+155.67+445.63点号观测角(右角)改正数 改正角 A1B234CD辅助计算坐标方位角 距离 D m点号A1B234CD增量计算值 改正后增量 坐标值x my mx my mxmy
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