第七章 控制測量

第7章控制測量

§7.1控制測量概述測量并計算控制點x，y，H坐標(biāo)——控制測量。測量并計算控制點x，y坐標(biāo)——平面控制測量。測量并計算控制點H坐標(biāo)——高程控制測量。由高級→低級，按一、二、三、四等布設(shè)。1平面控制測量國家平面控制網(wǎng)主要用三角測量法布設(shè)，西部困難地區(qū)采用導(dǎo)線測量法。一等三角鎖沿經(jīng)、緯線布設(shè)成縱橫交叉的三角鎖系，鎖長200～250km，構(gòu)成120個鎖環(huán)；一等三角鎖由近于等邊的三角形組成，邊長為20～30km。二等三角測量有兩種布網(wǎng)形式，一是由縱橫交叉的兩條二等基本鎖將一等鎖環(huán)劃分成4個大致相等的部分，這4個空白部分用二等補充網(wǎng)填充，稱縱橫鎖系布網(wǎng)方案；二是在一等鎖環(huán)內(nèi)布設(shè)全面二等三角網(wǎng)的全面布網(wǎng)方案。二等基本鎖邊長20～25km，二等網(wǎng)的平均邊長13km。一等鎖兩端和二等網(wǎng)中間，測定起算邊長、天文經(jīng)緯度和方位角。國家一、二等網(wǎng)合稱為天文大地網(wǎng)，我國天文大地網(wǎng)于1951年開始布設(shè)，1961年基本完成，1975年修補測工作全部結(jié)束。三、四等三角網(wǎng)為在二等三角網(wǎng)內(nèi)進(jìn)一步加密。青藏高原導(dǎo)線城市或廠礦地區(qū)，應(yīng)在國家等級控制點的基礎(chǔ)上，根據(jù)測區(qū)的大小、城市規(guī)劃或施工測量的要求，布設(shè)不同等級的城市平面控制網(wǎng)，供地形測圖和測設(shè)建、構(gòu)筑物時使用。建立城市平面控制網(wǎng)可采用GPS測量、三角測量、各種形式邊角組合測量和導(dǎo)線測量方法。(2)高程控制測量高程控制測量方法有水準(zhǔn)測量和三角高程測量。在全國領(lǐng)土范圍內(nèi)，由一系列按國家統(tǒng)一規(guī)范測定高程的水準(zhǔn)點構(gòu)成的網(wǎng)國家水準(zhǔn)網(wǎng)，水準(zhǔn)點上設(shè)有固定標(biāo)志，以便長期保存。國家水準(zhǔn)網(wǎng)按逐級控制、分級布設(shè)的原則分為一、二、三、四等，一、二等水準(zhǔn)測量稱為精密水準(zhǔn)測量。一等水準(zhǔn)是國家高程控制的骨干，沿地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定和坡度平緩的交通線布滿全國，構(gòu)成網(wǎng)狀。二等水準(zhǔn)是國家高程控制網(wǎng)的全面基礎(chǔ)，一般沿鐵路、公路和河流布設(shè)。二等水準(zhǔn)環(huán)線布設(shè)在一等水準(zhǔn)環(huán)內(nèi)。（3）平面控制網(wǎng)的坐標(biāo)推算

新布設(shè)的平面控制網(wǎng)，需要已知一條邊的方位角確定控制網(wǎng)的方向——定向，需要已知一個點的平面坐標(biāo)確定控制網(wǎng)的位置——定位。（1）（2）坐標(biāo)正、反算§7.2導(dǎo)線測量(1)導(dǎo)線的布設(shè)將相鄰控制點連成直線構(gòu)成的折線——導(dǎo)線?？刂泣c稱為導(dǎo)線點。導(dǎo)線測量——依次測定導(dǎo)線邊的水平距離與兩相鄰導(dǎo)線邊的水平夾角，根據(jù)起算數(shù)據(jù)，推算各邊的方位角，求出導(dǎo)線點的平面坐標(biāo)。水平角用經(jīng)緯儀測量，邊長用光電測距儀或鋼尺丈量，也可使用全站儀測量水平角與邊長。建立小地區(qū)平面控制網(wǎng)的常用方法。適應(yīng)于地物分布復(fù)雜的建筑區(qū)，視線障礙多的隱蔽區(qū)和帶狀區(qū)。布設(shè)形式有閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線和支導(dǎo)線。導(dǎo)線的布設(shè)形式1)閉合導(dǎo)線起訖于同一已知點的導(dǎo)線。從已知高級控制點A，已知方向AB出發(fā)，經(jīng)過1，2，3，4點，返回到起點A，形成閉合多邊形。3個檢核條件——1個多邊形內(nèi)角和條件，2個坐標(biāo)增量條件。2)附合導(dǎo)線布設(shè)在兩個已知點之間的導(dǎo)線。從一高級控制點B和已知方向AB出發(fā)，經(jīng)過5，6，7，8點，附合到另一已知高級點C和已知方向CD。3個檢核條件——1個坐標(biāo)方位角條件，2個坐標(biāo)增量條件3)支導(dǎo)線由一已知點C和一已知邊的方向CD出發(fā)，延伸出去的導(dǎo)線C，9，10。支導(dǎo)線只有必要的起算數(shù)據(jù)，沒有檢核條件，只限于圖根導(dǎo)線使用，支導(dǎo)線點數(shù)一般不應(yīng)超過3個。(2)導(dǎo)線測量外業(yè)踏勘選點、建立標(biāo)志、測角與量邊。1)踏勘選點及建立標(biāo)志收集測區(qū)原有地形圖與高一等級控制點的成果資料，在地形圖上初步設(shè)計導(dǎo)線布設(shè)路線，按設(shè)計方案到實地踏勘選點。現(xiàn)場踏勘選點注意事項：①相鄰導(dǎo)線點間通視良好，便于角度測量和距離測量。②點位選在土質(zhì)堅實并便于保存之處。③點位視野開闊，便于測繪周圍地物和地貌。④導(dǎo)線邊長應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定，最長不應(yīng)超過平均邊長的兩倍，相鄰邊長懸殊不應(yīng)太大。⑤導(dǎo)線均勻分布在測區(qū)，便于控制整個測區(qū)。導(dǎo)線點位埋設(shè)泥土地面，點位上打木樁，樁頂釘小釘——臨時性標(biāo)志碎石或瀝青路面，頂上鑿十字紋的大鐵釘代替木樁?；炷翀龅鼗蚵访?，鋼鑿鑿十字紋，涂紅油漆。需長期保存導(dǎo)線點，埋設(shè)混凝土導(dǎo)線點標(biāo)石。導(dǎo)線點應(yīng)分等級統(tǒng)一編號，便于測量資料統(tǒng)一管理。為便于觀測時尋找，在點位附近房角或電線桿等明顯地物上用紅油漆標(biāo)明指示導(dǎo)線點的位置。為每個導(dǎo)線點繪制點之記注記地名、路名、導(dǎo)線點編號及導(dǎo)線點距離鄰近明顯地物點的距離。2)導(dǎo)線邊長測量圖根導(dǎo)線邊長——用檢定過的鋼尺丈量或檢定過的光電測距儀測量。鋼尺量距宜采用雙次丈量法，較差的相對誤差應(yīng)不大于1/3000。鋼尺的尺長改正數(shù)大于1/10000時，應(yīng)加尺長改正；量距時，平均尺溫與檢定時溫度相差大于±10℃時，應(yīng)進(jìn)行溫度改正；尺面傾斜大于1.5%時，應(yīng)進(jìn)行傾斜改正。

3)導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角測量導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角——在導(dǎo)線點上由相鄰導(dǎo)線邊構(gòu)成的水平角。導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角分為左角和右角，導(dǎo)線前進(jìn)方向左側(cè)的水平角稱為左角，右側(cè)的水平角稱為右角。若觀測無誤差，在同一個導(dǎo)線點測得的左角與右角之和應(yīng)等于360°。圖根導(dǎo)線的轉(zhuǎn)折角用DJ6級經(jīng)緯儀測回法觀測二測回。

(3)閉合導(dǎo)線測量內(nèi)業(yè)計算計算各導(dǎo)線點的坐標(biāo)。計算前，應(yīng)檢查導(dǎo)線測量的外業(yè)記錄：數(shù)據(jù)是否齊全，有無遺漏、記錯或算錯，成果是否符合規(guī)范要求。檢查無誤后，繪制導(dǎo)線略圖，將已知數(shù)據(jù)和觀測成果標(biāo)注于圖上。閉合導(dǎo)線數(shù)據(jù)40

單導(dǎo)線中粗差判斷的技巧（一）設(shè)導(dǎo)線中只有一個角值是錯的，則從兩端的已知點出發(fā)計算待定點坐標(biāo)（用角度的實際觀測值），在抵達(dá)該點之前不受這個錯誤角值的影響。過該點之后才出錯。所以，當(dāng)分別從兩端的已知點出發(fā)計算兩套待定點坐標(biāo)時，如果大部分點的兩套坐標(biāo)不相等，而只有一點的兩套坐標(biāo)相等，則該點的角度觀測值多半有錯。41

單導(dǎo)線中粗差判斷的技巧（二）如果導(dǎo)線閉合差的方位角與某條導(dǎo)線邊的方位角很近（即閉合差方向與該邊近似平行），閉合差的值又很大，則這條導(dǎo)線邊的距離觀測值多半含有粗錯?！?.3交會測量測量交會點與周邊已知坐標(biāo)點構(gòu)成三角形的水平角，計算交會點的平面坐標(biāo)，是加密平面控制點的方法之一。前方交會、側(cè)方交會、后方交會。(1)前方交會在已知坐標(biāo)點A，B安置經(jīng)緯儀向待定點觀測水平角，交會角γ為30°~120°之間，最好近于90°。P點坐標(biāo)計算公式——余切公式

適合于計算器編程計算

(2)側(cè)方交會已知點A點,待定點P安置經(jīng)緯儀，觀測水平角α,γ,檢查角θ。先算出β=180°－(α＋γ)按余切公式計算點坐標(biāo)。用A，C，P三點坐標(biāo)反算AC、AP邊方位角，與檢查角θ比較(3)后方交會在待定點P安置經(jīng)緯儀，觀測水平角α,β,γ和檢查角θ危險圓——不在一直線上3個已知點A，B，C構(gòu)成的圓。P點位于危險圓上時，無法確定。選P點時，應(yīng)避免使P點位于危險圓上。待定點P的坐標(biāo)式中的系數(shù)值§7.5高程控制測量一。水準(zhǔn)測量路線的布設(shè)單一路線：附和水