第六章小地區(qū)控制測量

第六章小地區(qū)控制測量工程測量導線測量2小三角測量3控制測量概述1第六章小地區(qū)控制測量交會定點4全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)5高程控制測量6第一節(jié)控制測量概述12控制測量的定義與分類平面控制測量的基本方法34國家平面控制網概況工程測量平面控制網概況5高程控制測量概況一、控制測量的定義與分類測量工作必須遵守“從整體到局部，先控制后碎部”的原則，即進行任何的測量工作，首先都要建立控制網，然后根據控制網進行碎部測量或測設工作?？刂凭W分為平面控制網和高程控制網兩種，控制測量便是為建立控制網而服務的。二、平面控制測量的基本方法平面控制測量的主要任務是建立平面控制網，根據精度要求的不同與測量現場實際情況的差異，進行平面控制測量的方法也各不相同，目前，常用的平面控制測量方法主要有導線測量、三角測量、三邊測量和GPS測量等方法。圖6-1導線二、平面控制測量的基本方法三角測量是指將測區(qū)內各控制點組成相互連接的若干個三角形從而構成三角網，通過觀測相聯系三角形內各水平角，并利用已知起始邊長、方位角和起始點坐標確定其他各三角點水平位置的測量技術和方法。圖6-2三角網三、國家平面控制網概況在全國范圍內建立的控制網稱為國家控制網。它是全國各種比例尺測圖的基本控制，并為確定地球的形狀和大小提供研究資料。國家控制網按照精度從高到低可以分為一、二、三、四等四個等級。圖6-3國家一等三角鎖三、國家平面控制網概況圖6-41958年前國家二等三角網布設形式圖6-5二等全面網四、工程測量平面控制網概況根據工程建設的不同階段對控制網提出的不同要求，工程測量控制網一般可分為測圖控制網、施工控制網和變形觀測專用控制網三類。表6-1城市三角網的主要技術要求等級測角中誤差（″）三角形最大閉合差（″）平均邊長（km）起始邊相對中誤差最弱邊相對中誤差測回數DJ1DJ2DJ6二等≤±1.0≤±3.59≤1:300000≤1:12000012三等≤±1.8≤±75≤1:200000(首級)≤1:120000(加密)≤1:8000069四等≤±2.5≤±92≤1:120000(首級)≤1:80000(加密)≤1:4500046一級≤±5.0≤±151≤1:40000≤1:2000026二級≤±10.0≤±300.5≤1:20000≤1:1000012四、工程測量平面控制網概況表6-2城市導線的主要技術要求等級閉合環(huán)或附合導線長度（km）平均邊長（m）測距中誤差（mm）測角中誤差（″）導線全長相對閉合差測回數方位角閉合差（″）DJ1DJ2DJ6三等153000≤±18≤±1.5≤1/60000812≤±3四等101600≤±18≤±2.5≤1/4000046≤±5一級3.6300≤±15≤±5≤1/1400024≤±10二級2.4200≤±15≤±8≤1/1000013≤±16三級1.5120≤±15≤±12≤1/600012≤±24五、高程控制測量概況1、從高到低、逐級控制2、水準點分布應滿足一定的密度3、水準測量達到足夠的精度4、水準網應定期復測圖6-6國家一等水準網第二節(jié)導線測量12導線測量的外業(yè)工作導線測量的外業(yè)工作34導線測量的內業(yè)計算查找導線測量粗差的基本方法一、導線測量概述1、閉合導線2、附合導線3、支導線圖6-7閉合導線圖6-8附合導線一、導線測量概述圖6-9支導線圖6-10導線網二、導線測量的外業(yè)工作1、選點2、測邊3、測角圖6-11點之記三、導線測量的內業(yè)計算導線測量內業(yè)計算的目的是分配外業(yè)測量中產生的各項誤差，計算各導線點的平面坐標(x,y)，并評定其測量精度。圖6-12導線略圖三、導線測量的內業(yè)計算1、內業(yè)計算中數字取位的要求2、內業(yè)計算的基本公式（1）方位角計算（2）坐標計算（6-1）三、導線測量的內業(yè)計算圖6-13坐標增量計算三、導線測量的內業(yè)計算3、閉合導線的坐標計算（1）準備工作（2）角度閉合差的計算與調整（6-2）（6-3）（3）推算各邊的坐標方位角（4）坐標增量的計算三、導線測量的內業(yè)計算圖6-14坐標增量閉合差三、導線測量的內業(yè)計算（5）坐標增量閉合差的計算與調整（6-4）（6-5）（6-6）（6-7）三、導線測量的內業(yè)計算（6-8）（6-9）（6）計算各導線點的坐標（6-10）三、導線測量的內業(yè)計算表6-3閉合導線坐標計算表點號觀測角（內角）°′″改正數″改正角°′″坐標方位角°′″距離D(m)增量計算值改正后增量坐標值點號Δx(m)Δy(m)Δx(m)Δy(m)x(m)y(m)12345678910111213A500.001000.00A3020313130.37-169.19-1-110.5069.18-110.51B1401145-131401132569.18889.49B2621445112.75-1-15.21-1-111.72-15.22-111.73C1185846-131185833553.96777.76C2011318131.07-1-122.18-2-47.44-122.19-47.46D910139-12910127431.77730.30D1121445183.48-2-69.46-2169.82-69.48169.80E1034311-121034259362.29900.10E355744170.15-1137.72-299.92137.7199.90A860541-12860529500.001000.00A3020313B597.45+0.06+0.08總和5400102-625400000輔助計算導線全長閉合差導線全長相對閉合差

三、導線測量的內業(yè)計算4、附合導線的坐標計算（1）角度閉合差的計算與調整（6-11）（6-12）（6-13）三、導線測量的內業(yè)計算（2）坐標增量閉合差的計算（6-14）（6-15）三、導線測量的內業(yè)計算圖6-15附合導線坐標計算三、導線測量的內業(yè)計算表6-4附合導線坐標計算表點號觀測角（左角）°′″改正數″改正角°′″坐標方位角°′″距離D(m)增量計算值改正后增量坐標值點號Δx(m)Δy(m)Δx(m)Δy(m)x(m)y(m)12345678910111213A627.041752.88A2673028B1323809-71323802623.731676.83B220083097.82-1-74.78-1-63.06-74.79-63.07C631620-6631614548.941613.76C103244483.96-1-19.47-181.67-19.4881.66D1472017-71472010529.461695.42D704454110.18-136.33-1104.0236.32104.01E2220213-72220206565.781799.43E112470096.27-1-37.28-188.76-37.2988.75F942717-7942710528.491888.18F27141079.39-170.59-136.3370.5836.32G985307-7985300599.071924.5G3060710H642.191865.41H總和7583723-417583642467.62-24.61247.72-24.66247.67輔助計算

導線全長閉合差

導線全長相對閉合差

導線全長容許相對閉合差

四、查找導線測量粗差的基本方法1、角度錯誤的查找方法圖6-16閉合導線角度查錯圖6-17附合導線角度查錯四、查找導線測量粗差的基本方法2、邊長錯誤的查找方法（6-16）圖4-1鋼尺圖4-2端點尺和刻線尺第三節(jié)小三角測量12小三角網的布設形式小三角測量的外業(yè)工作3小三角測量的內業(yè)計算第三節(jié)小三角測量三角測量是進行平面控制測量的一種經典方法，其原理是將地面上所選的控制點相互連接成三角形而形成三角網，如圖6-19所示，此時，控制點稱為三角點。圖6-19三角網一、小三角網的布設形式根據測區(qū)的地形條件、已有高等級控制點的分布情況以及工程要求，小三角網可以布設成單三角鎖、中點多邊形、大地四邊形、線形三角鎖四種形式。圖6-22大地四邊形圖6-23線形三角鎖圖6-20單三角鎖圖6-21中點多邊形二、小三角測量的外業(yè)工作1、踏勘選點2、建立標志3、測量起始邊4、測角（6-17）三、小三角測量的內業(yè)計算1、繪制略圖、統(tǒng)一編號圖6-24單三角鎖算例三、小三角測量的內業(yè)計算2、三角形閉合差的計算與調整（6-18）（6-19）（6-20）三、小三角測量的內業(yè)計算3、邊長閉合差的計算與調整（6-21）（6-22）（6-23）三、小三角測量的內業(yè)計算（6-24）（6-25）（6-26）三、小三角測量的內業(yè)計算（6-27）（6-28）（6-29）三、小三角測量的內業(yè)計算4、各三角形的邊長計算5、三角點的坐標計算表6-5小三角（單三角鎖）平差計算三角形編號角號角度觀測值(°′″)第一次改正(″)第一次改正后角度值(°′″)第二次改正第二次改正后角度值(°′″)邊長(m)邊名點名12345678910Ⅰ570909+5570914-3570911250.368ABC743454+57434590743459287.290ACB481542+5481547+3481550222.383BCA∑1795945+1518000001800000Ⅱ664410+3664413-3664410222.383BCD594557+35946000594600209.139BDC532944+3532947+3532950194.578CDB∑1795951+918000001800000Ⅲ482255-5482250-3482247194.578CDE734730-47347260734726249.614CED574448-4574444+3574447219.836DEC∑1800013-1318000001800000三、小三角測量的內業(yè)計算續(xù)上表三角形編號角號角度觀測值(°′″)第一次改正(″)第一次改正后角度值(°′″)第二次改正第二次改正后角度值(°′″)邊長(m)邊名點名12345678910Ⅳ624520+2624522-3624519219.834DEF734947+17349480734948237.486DFE432449+1432450+3432453169.941EFD∑1795956+418000001800000Ⅴ533838-6533832-3533829169.941EFG482719-64827130482713179.837EGF675420-5675415+3675418195.525FGE∑1800017-1718000001800000輔助計算第四節(jié)交會定點12前方交會后方交會34側方交會測邊交會一、前方交會圖6-25前方交會圖6-26帶檢核條件的前方交會一、前方交會（1）根據已知點坐標計算已知邊的邊長和坐標方位角（6-30）（6-31）（2）推算AP和BP邊的邊長和坐標方位角（6-32）（6-33）一、前方交會（3）計算P點坐標（6-34）（6-35）

（6-36）二、后方交會圖6-27后方交會圖6-28危險圓二、后方交會（6-37）（6-38）（6-39）三、側方交會如圖6-29所示，所謂側方交會是指分別在已知點A（或B）和未知點P上設站，測得α角（或β角）和γ角，然后求出β角：（或求出α角：），這樣就可以利用前方交會的余切公式進行計算，求出未知點P點的坐標。圖6-29側方交會四、測邊交會（6-40）圖6-30測邊交會第五節(jié)全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)12概述GPS的構成34GPS定位原理GPS的特點及主要誤差來源5GPS測量的實施一、概述1、GPS全球定位導航授時系統(tǒng)2、GLONASS定位系統(tǒng)3、伽利略定位系統(tǒng)4、北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)二、GPS的構成GPS空間星座部分由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成，如圖6-31所示，24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道平面內，每個軌道平面均勻分布著4顆衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道平面相對地球赤道面的傾角均為55°，各軌道平面升交點的赤經相差60°，在相鄰軌道上，衛(wèi)星的升交距角相差30°。圖6-31GPS衛(wèi)星星座三、GPS定位原理1、按測距的原理分類（1）偽距測量（6-41）（2）載波相位測量（6-42）（6-43）（6-44）三、GPS定位原理2、按定位方式分類（1）絕對定位（2）相對定位①靜態(tài)相對定位②動態(tài)相對定位圖6-32GPS相對定位原理四、GPS的特點及主要誤差來源（1）測站間無需通視，不用造標；（2）受氣象條件影響較小，可以全天候作業(yè)；（3）觀測時間大大縮短；（4）定位精度較高；（5）能提供統(tǒng)一的全球坐標系，即WGS-84坐標；（6）操作簡單，減輕了測量工作者的勞動強度；（7）測量結果均為電子數據，便于傳輸、成圖或輸入到GIS系統(tǒng)。五、GPS測量的實施1、網形設計2、選點3、埋設標志4、外業(yè)觀測5、內業(yè)數據處理圖6-33GPS網的布網方式第六節(jié)高程控制測量12概述三、四等水準測量3三角高程測量一、概述一等水準測量是國家高程控制網的骨干，同時也為相關地球科學研究提供高程數據；二等水準測量是國家高程控制網的全面基礎；三、四等水準測量是直接為地形測圖和其他工程建設提供高程控制點。一、概述表6-6水準測量測站限差等級儀器類型視線長度(m)前后視距差(m)前后視距累計差(m)視線高度(下絲讀數)(m)重復測量次數基輔分劃讀數差基輔分劃高差之差檢測間歇點高差之差一等DS05≤30≤0.5≤1.5≥0.5-數字水準儀≥4且≤30≤1.0≤3.0≤2.80且≥0.65≥3次二等DS1≤50≤1.0≤3.0≥0.3-數字水準儀≥3且≤50≤1.5≤6.0≤2.80且≥0.55≥2次三等DS3≤75≤2.0≤5.0三絲能讀數-DS1,DS05≤100四等DS3≤100≤3.0≤10.0三絲能讀數-一、概述表6-7往返測高差不符值與環(huán)線閉合差的限差等級測段、路線往返測高差不符值附合路線閉合差環(huán)線閉合差檢測已測測段高差之差一等-二等三等平原

山區(qū)

平原

山區(qū)

四等平原

山區(qū)

平原

山區(qū)

二、三、四等水準測量1、三、四等水準路線的布設2、三、四等水準測量的觀測方法3、三、四等水準測量的測站計算與檢核（1）視距計算（2）尺常數K檢核（3）高差計算與檢核（4）每頁水準測量記錄計算檢核4、三、四等水準測量成果計算二、三、四等水準測量表6-8三（四）等水準觀測手簿測自BM1至A2010年10月16日時刻始9時30分

天氣：

晴

末10時20分

呈像：

清晰測站編號后尺下絲前尺下絲方向及尺號標尺讀數K加黑減紅(mm)高差中數(m)

備注上絲上絲

后視距前視距黑面紅面

視距差d累計差∑d

(1)(4)后(3)(8)(14)

(2)(5)前(6)(7)(13)

(9)(10)后-前(15)(16)(17)(18)

(11)(12)

113281515后BM111165805-2

09041103前TP1130960960

42.441.2