第七章 小地區(qū)控制測量

1、第七章第七章 小區(qū)域控制測量小區(qū)域控制測量一、目一、目 的的 提供控制基礎和起算基準提供控制基礎和起算基準實質(zhì)：測定具有較高精度的平面坐標和高程的點位實質(zhì)：測定具有較高精度的平面坐標和高程的點位 -控制點控制點 二、分二、分 類類 平面控制測量平面控制測量=國家平面控制測量：國家平面控制測量：一、二、三、四等=測圖與測設平面控制：測圖與測設平面控制：導線，小三角 高程控制測量高程控制測量=國家高程控制測量國家高程控制測量：一、二、三、四等=測圖與測設高程控制：測圖與測設高程控制：等外水準，三角高程三、原三、原 則則 : 從高級到低級從高級到低級 由整體到局部由整體到局部 逐級控制，逐級加密逐級

2、控制，逐級加密四、實施步驟四、實施步驟: : 技術設計技術設計 選點選點 造標埋石造標埋石 觀測觀測 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 成果驗收與上交成果驗收與上交 成果應用成果應用五、五、國家三角網(wǎng)的布設國家三角網(wǎng)的布設 國家三角網(wǎng)國家三角網(wǎng)：用三角測量方法建立的國家平面控制網(wǎng)用三角測量方法建立的國家平面控制網(wǎng) 以高精度而稀疏的一等三角鎖，盡可能沿經(jīng)緯線以高精度而稀疏的一等三角鎖，盡可能沿經(jīng)緯線方向縱橫交叉地迅速布滿全國，形成統(tǒng)一的骨干大方向縱橫交叉地迅速布滿全國，形成統(tǒng)一的骨干大地控制網(wǎng)，然后在一等鎖環(huán)內(nèi)逐級（或同時）布設地控制網(wǎng)，然后在一等鎖環(huán)內(nèi)逐級（或同時）布設二、三、四等三角網(wǎng)。二、三、四等三角網(wǎng)。

3、 在此基礎上，可布設一、二級小三角或一、二、在此基礎上，可布設一、二級小三角或一、二、三級導線作為區(qū)域控制（或局部控制網(wǎng)）。三級導線作為區(qū)域控制（或局部控制網(wǎng)）。布設方案：布設方案：1 1、一等三角鎖、一等三角鎖 國家大地控制網(wǎng)的骨干，主要作用是控制二等以下各國家大地控制網(wǎng)的骨干，主要作用是控制二等以下各級三角測量，并為研究地球形狀和大小提供資料。級三角測量，并為研究地球形狀和大小提供資料。 盡可能沒經(jīng)緯線方向布設成縱橫鎖，且交叉構成網(wǎng)狀盡可能沒經(jīng)緯線方向布設成縱橫鎖，且交叉構成網(wǎng)狀圖形。圖形。 平均邊長：平均邊長：20-25km20-25km2 2、二等三角網(wǎng)二等三角網(wǎng) 以連續(xù)三角網(wǎng)的形式布

4、設在一等鎖環(huán)內(nèi)，四周與一等鎖以連續(xù)三角網(wǎng)的形式布設在一等鎖環(huán)內(nèi)，四周與一等鎖銜接。銜接。 平均邊長：平均邊長：13km13km（10-1810-18） 全國需布設全國需布設6 6萬個萬個3 3、三、四等三角網(wǎng)、三、四等三角網(wǎng) 加密控制網(wǎng)，滿足測圖和工程建設的需要，采用插網(wǎng)加密控制網(wǎng)，滿足測圖和工程建設的需要，采用插網(wǎng)或插點方法布設，也可以越級布網(wǎng)?；虿妩c方法布設，也可以越級布網(wǎng)。三等網(wǎng)平均邊長：三等網(wǎng)平均邊長：8km8km四等網(wǎng)平均邊長：四等網(wǎng)平均邊長：2-6km2-6km 國家三角鎖、網(wǎng)的布設規(guī)格與精度要求國家三角鎖、網(wǎng)的布設規(guī)格與精度要求六、國家高程控制網(wǎng)六、國家高程控制網(wǎng)水準網(wǎng)水準網(wǎng)國家

5、水準網(wǎng)：國家水準網(wǎng)： 按國家水準測量規(guī)范的技術要求建立起來按國家水準測量規(guī)范的技術要求建立起來的高程控制網(wǎng)。的高程控制網(wǎng)。作用：作用： 全國范圍內(nèi)施測各種比例尺地形圖的高程全國范圍內(nèi)施測各種比例尺地形圖的高程控制基礎，以及一些科學研究如地殼垂直形變控制基礎，以及一些科學研究如地殼垂直形變規(guī)律、各海洋平均海水面的高度變化，以及其規(guī)律、各海洋平均海水面的高度變化，以及其他有關地質(zhì)和地貌的研究等。他有關地質(zhì)和地貌的研究等。由高級到低級，從整體到局部：分成四個等級，由高級到低級，從整體到局部：分成四個等級，逐級控制，逐級加密逐級控制，逐級加密一等水準網(wǎng)：骨干，環(huán)線長一等水準網(wǎng)：骨干，環(huán)線長1000-1

6、500km1000-1500km二等水準網(wǎng)：基礎，環(huán)線長二等水準網(wǎng)：基礎，環(huán)線長500-750km500-750km精密水準測量精密水準測量三、四等水準網(wǎng)：為地形測圖和工程建設服務。三、四等水準網(wǎng)：為地形測圖和工程建設服務。精密水準測量：精密水準測量： 一等水準網(wǎng)，二等水準網(wǎng)基本規(guī)定：基本規(guī)定： 前后視距差應小于前后視距差應小于1m,1m,累積差應小于累積差應小于3m3m； 相鄰測站上，奇站按相鄰測站上，奇站按“后前前后后前前后”觀測，偶觀測，偶站按站按“前后后前前后后前”觀測觀測 同一測段的水準路線上測站數(shù)目應為偶數(shù)；同一測段的水準路線上測站數(shù)目應為偶數(shù)； 每一測段都要往、返測每一測段都要往

7、、返測 一測段的往返測應在不同氣象條件下進行一測段的往返測應在不同氣象條件下進行精密水準測量：精密水準測量：一等水準網(wǎng)，二等水準網(wǎng)一等水準網(wǎng)，二等水準網(wǎng)七、七、GPSGPS技術技術Global Positioning System(GPS):全球定位系統(tǒng)優(yōu)點：點間無須通視，全天候觀測，數(shù)據(jù)實時處理GPS系統(tǒng)組成部分： 空間GPS衛(wèi)星 地面監(jiān)控系統(tǒng) 用戶接收機一、導線測量的布設形式一、導線測量的布設形式根據(jù)測區(qū)的情況要求，導線可布設成以下三種：根據(jù)測區(qū)的情況要求，導線可布設成以下三種：1 1、閉合導線、閉合導線 需要測量角度、需要測量角度、邊長和連接角。邊長和連接角。2 2、附合導線、附合導線

8、需要測量需要測量角度和兩個連角度和兩個連接角。接角。3 3、支導線、支導線 支導線必須進行支導線必須進行往返測量（包括角度往返測量（包括角度和邊長）。支導線又和邊長）。支導線又稱自由導線。稱自由導線。(6)(6)導線點應盡量靠近路線位置。導線點應盡量靠近路線位置。1 1、選、選 點點實地選點時應注意下列幾點：實地選點時應注意下列幾點： (1) (1)導線點應選在地勢較高、視野開闊的地點，便于施測導線點應選在地勢較高、視野開闊的地點，便于施測周圍地形；周圍地形；(2)(2)相鄰兩導線點間要互相通視，便于測量水平角：相鄰兩導線點間要互相通視，便于測量水平角： (3) (3)導線應沿著平坦、土質(zhì)堅實

9、的地面設置，以便于丈量導線應沿著平坦、土質(zhì)堅實的地面設置，以便于丈量距離；距離； (4) (4)導線邊長要選得大致相等，相鄰邊長不應懸殊過大，導線邊長要選得大致相等，相鄰邊長不應懸殊過大，以避免因調(diào)焦而改變視準軸的位置從而影響角度測量的精度；以避免因調(diào)焦而改變視準軸的位置從而影響角度測量的精度；(5)(5)導線點位置須能安置儀器，便于保存。導線點位置須能安置儀器，便于保存。導導 線線 點點 之之 標標 記記 圖圖草草 圖圖導導 線線 點點相關位置相關位置P3李李 莊莊7.23m化肥化肥廠廠8.15m獨立獨立樹樹6.14m6DJ2 2、測、測 角角: : 導線的水平角即轉折角，是用經(jīng)緯儀按測回法

10、進行導線的水平角即轉折角，是用經(jīng)緯儀按測回法進行觀測的。在導線點上可以測量導線前進方向的左角或右觀測的。在導線點上可以測量導線前進方向的左角或右角。圖根導線，用角。圖根導線，用 經(jīng)緯儀測一個測回經(jīng)緯儀測一個測回;3 3、量、量 距距: : 導線采用普通鋼尺丈量導線邊長或用全站儀進行導線采用普通鋼尺丈量導線邊長或用全站儀進行導線邊長測量。相對誤差導線邊長測量。相對誤差1/3000; 1/3000; |40 左右4 4、聯(lián)測、聯(lián)測:導線與高級控制點連接，必須觀測連接角、連接邊，作為傳遞坐標方位角和坐標之用 ；導線測量的最終目的是要獲得各導線點的平面直角坐導線測量的最終目的是要獲得各導線點的平面直角

11、坐標，因此外業(yè)工作結束后就要進行內(nèi)業(yè)計算，以求得導線標，因此外業(yè)工作結束后就要進行內(nèi)業(yè)計算，以求得導線點的坐標。點的坐標。 一、坐標計算的基本公式一、坐標計算的基本公式 1根據(jù)已知點的坐標及已知邊長和坐標方位角計算未根據(jù)已知點的坐標及已知邊長和坐標方位角計算未知點的坐標，即坐標的正算。知點的坐標，即坐標的正算。BAABABBAABABcossinXXDYYDABABABsinYD2由兩個已知點的坐標反算其坐標方位角和邊長，由兩個已知點的坐標反算其坐標方位角和邊長，即坐標的反算。即坐標的反算。1ABABABtanYX22ABABAB()()DXY ABABABcosXD 需要指出的是：按坐標反算

12、公式計算出來的坐標需要指出的是：按坐標反算公式計算出來的坐標方位角是有正負號的，因此，還應按坐標增量方位角是有正負號的，因此，還應按坐標增量X和和Y的正負號最后確定的正負號最后確定AB邊的坐標方位角。邊的坐標方位角。 也就是當也就是當 X時，應時，應給給 AB加加360 ；當；當 X時，應給時，應給 AB加加180 才是才是所求所求AB邊的坐標方位角邊的坐標方位角 AB 。 ABABABarctanYX 二、坐標方位角的推算二、坐標方位角的推算 為了計算導線點的坐標，首先應推算出導線各邊為了計算導線點的坐標，首先應推算出導線各邊的坐標方位角（以下簡稱方位角）。的坐標方位角（以下簡稱方位角）。

13、180左右后前180前的正負號取用：是當前的正負號取用：是當后后180時，用時，用“+”號；當號；當后后180時，用時，用“”號。導線的轉折號。導線的轉折角是左角角是左角(左左)就加上；右角就加上；右角(右右)就減去。就減去。三、閉合導線的坐標計算三、閉合導線的坐標計算角度閉合差的計算與調(diào)整角度閉合差的計算與調(diào)整 2 180fn測（）式中：式中：n 閉合導線的轉折角數(shù)；閉合導線的轉折角數(shù)； 測測觀測角的總和。觀測角的總和。ifVn iiiV各內(nèi)角的改正數(shù)之和應等于角度閉合差，但符號相反，各內(nèi)角的改正數(shù)之和應等于角度閉合差，但符號相反，即即V=f。改正后的各內(nèi)角值之和應等于理論值，即。改正后的各

14、內(nèi)角值之和應等于理論值，即i=(n-2)180。40nf 容ff容重新進行角度測量判斷：ff容角度閉合差的分配三、閉合導線的坐標計算三、閉合導線的坐標計算 2坐標方位角推算坐標方位角推算 推算方位角時應用改正后角度推算方位角時應用改正后角度3 3坐標增量的計算坐標增量的計算ii 1i 1,ii 1,iii 1i 1,ii 1,icossinXXDYYDi 1,ii 1,ii 1,ii 1,ii 1,ii 1,icossinXDYDiiiV 4坐標增量閉合差的計算與調(diào)整坐標增量閉合差的計算與調(diào)整00XY 理理xyXfYf算算22DxyfffDD1/fKDD f若若KK允允，則表明導線的精度符合要

15、求，則表明導線的精度符合要求，否則應查明原因進行補測或重測。否則應查明原因進行補測或重測。k1/2000允4坐標增量閉合差的計算與調(diào)整坐標增量閉合差的計算與調(diào)整iixXiyYifVDDfVDD 設設XiXi、YiYi分別為縱、橫坐標增量的改正數(shù)，分別為縱、橫坐標增量的改正數(shù)，即即 :iiiiiXiYXXVYYV 算算則改正后的坐標增量應為：則改正后的坐標增量應為： 所有坐標增量改正數(shù)的總和，其數(shù)值應等于坐標增所有坐標增量改正數(shù)的總和，其數(shù)值應等于坐標增量閉合差而符號相反，即：量閉合差而符號相反，即： XX1X2XnxYY1Y2YnyVVVVfVVVVf 4坐標增量閉合差的計算與調(diào)整坐標增量閉合

16、差的計算與調(diào)整改正后的坐標增量應為：改正后的坐標增量應為：iiiiiXiYXXVYYV 算算5 5坐標推算坐標推算 用改正后的坐標增量，就可以從導線起點的已知用改正后的坐標增量，就可以從導線起點的已知坐標依次推算其它導線點的坐標，即坐標依次推算其它導線點的坐標，即：ii 1i 1,iii 1i 1,iXXXYYY閉合導線的內(nèi)閉合導線的內(nèi)業(yè)計算步驟業(yè)計算步驟閉合導線的外業(yè)步驟閉合導線的外業(yè)步驟踏勘選點及建立標志量邊測角和連測 相對誤差相對誤差1/3000|40 左右角度閉合差的計算與調(diào)整角度閉合差的計算與調(diào)整 iiiV坐標方位角的計算坐標方位角的計算坐標增量、閉合差的計算與調(diào)整坐標增量、閉合差的

17、計算與調(diào)整k1/2000允坐標推算坐標推算四、附合導線的坐標計算四、附合導線的坐標計算 附合導線的坐標計算方法與閉合導線基本上相同，附合導線的坐標計算方法與閉合導線基本上相同，但由于布置形式（見下圖）不同，且附合導線兩端與已但由于布置形式（見下圖）不同，且附合導線兩端與已知點相連，因而只是角度閉合差與坐標增量閉合差的計知點相連，因而只是角度閉合差與坐標增量閉合差的計算公式有些不同。下面介紹這兩項的計算方法：算公式有些不同。下面介紹這兩項的計算方法： 1.1.角度閉合差的計算角度閉合差的計算附合導線角度閉合差的一般形式可寫為：附合導線角度閉合差的一般形式可寫為：40nf 容ff容重新進行角度測量

18、角度閉合差的分配CDniiABnf211180ff容ff容2坐標增量閉合差的計算坐標增量閉合差的計算XBAYBA()()fXXXfYYY 算算 附合導線坐標增量閉合差的調(diào)整方法以及導線附合導線坐標增量閉合差的調(diào)整方法以及導線精度的衡量均與閉合導線相同。精度的衡量均與閉合導線相同。icibiaivvv3161432121ccccvvvvvvCDBAcccc18062/4/3/2/11/21cibiaivvv一、輔助導線法一、輔助導線法二二、前方交會法、前方交會法ABBABAPABABBABAPABctanctan()ctanctanctanctan()ctanctanXXYYXYYXXY(1)導線坐標正算公式導線坐標正算公式(2)導線坐標反算公式導線坐標反算公式 (3) 坐標方位角的推算：坐標方位角的推算：一、導線的形式一、導線的形式二、導線測量外業(yè)工作二、導線測量外業(yè)工作三、導線測量內(nèi)業(yè)計算三、導線測量內(nèi)業(yè)計算基本公式：基本公式：選點選點測角測角量（測）距量（測）距閉合導線閉合導線附合導線附合導線支導線支導線 2.閉合導線坐標計算閉合導線坐標計算 (1) 計算角度閉合差計算角度閉合差f并進行調(diào)整；并進行調(diào)整； (2) 推算各邊的坐標方位角；推算各邊的坐標方位角； (3) 計算各邊