小区域控制测量media.(8.24).ppt

6 小区域控制测量,6.1 概述,6.3 直线定向,6.4 坐标正反算,6.5 导线测量,6.2 四等水准测量及三角高程测量,6.6 交会测量,引 言,测量工作的基本原则,先整体，后局部；先控制，后碎部,测量的步骤,控制测量,碎部测量（地形测量）,施工测量（施工放样）,目的：提供控制基础和起算基准。 实质：测定控制点的平面坐标和高程。,控制测量的任务,控制测量分类, 6.1 概述,为了保证所测点位的精度，减少误差积累。测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的组织原则。 控制测量分为平面控制的测量和高程控制测量。 按精度分：1，2，3，4等和一，二，三级等,一等三角锁沿经线和纬线布设成纵横交叉的三角锁系，锁长200250公里，构成许多锁环。 一等三角锁内由近于等边的三角形组成，边长为2030公里。,国家一等三角锁,二等三角测量有两种布网形式 1、由纵横交叉的两条二等基本锁将一等锁环划分成4个大致相等的部分，这4个空白部分用二等补充网填充，称纵横锁系布网方案。 2、在一等锁环内布设全面二等三角网，称全面布网方案。二等基本锁的边长为2025公里，二等网的平均边长为13公里。,一等锁的两端和二等网的中间，都要测定起算边长、天文经纬度和方位角。所以国家一、二等网合称为天文大地网。 我国天文大地网于1951年开始布设，1961年基本完成，1975年修补测工作全部结束，全网约有5万个大地点。,国家二等三角锁,1 平面控制测量,三角测量：以测角为主，分为三角网、三角锁、中点多边形。 导线测量:测量各边的边长和顶点的转折角。 卫星大地测量：GPS卫星定位。 城市控制测量 ：为大比例尺地形测量建立控制网，作为城市规划，施工放样的测量依据。,三角测量： 导线测量： GPS测量：,平面控制测量方法,2高程控制测量,高程控制测量主要有：水准测量、三角高程测量。 三、四等水准测量除用于国家高程控制网的加密外，在小区域用作建立首级高级控制网。,国家高程控制网,国家高程控制网是用精密水准测量方法建立的，所以又称国家水准网。国家水准网的布设也是采用从整体到局部，由高级到低级，分级布设逐级控制的原则。国家水准网分为一、二、三、四，4个等级。,一等水准网是沿平缓的交通路线布设成周长约1500km的环形路线。一等水准网是精度最高的高程控制网，它是国家高程控制的骨干，同时也是地学科研工作的主要依据。 二等水准网是布设在一等水准环线内，形成周长为500750km的环线。它是国家高程控制网的全面基础。,三、四等级水准网是直接为地形测图或工程建设提供高程控制点。,三等水准一般布置成附合在高级点间的附合水准路线，长度不超过200km。 四等水准均为附合在高级点间的附合水准路线，长度不超过80km。,等级水准测量相关要求,（km）,6.2 四等水准测量,1、工程测量规范中的限差要求,外业观测记录与计算,2,3、内业计算,（1）水准路线闭合差的计算: 观测所得水准路线的高差值与理论值的差值，即水准路线的闭合差。 A、闭合水准路线闭合差的计算 B、附合水准路线闭合差的计算 C、支水准路线闭合差的计算,A、闭合水准路线闭合差的计算,理论：闭合水准路线高差的代数和在理论上应等于零，即h测=0 实际上不等于零，该不为零的数值称为高差闭合差fh，即 fh =h1+h2+h3+h4= h测,B、附合水准路线闭合差的计算,附合水准路线的高差总和应等于两端点高级水准点高程H和H之差，则闭合差为： fhh测-(H终始）,C、支水准路线闭合差的计算,一般采用往、返测，其往、返测高差总和的绝对值应相等而符号相反，故其代数和即闭合差为： fh=h往h返,（2）水准路线限差的计算,将计算的闭合差fh与限差fh容比较，若小于限差则进行分配，否则应检查错误或重测 限差：与路线长度（或测站数）有关 对于四等水准测量限差 平地： 山地：,4、三角高程测量,适用于：地形起伏大的地区进行高程控制。实践证明，电磁波三角高程的精度可以达到四等水准的要求。,已知高程点A上安置经纬仪，B点竖标杆测出竖直角a。设水平距离D已知，则 hAB=Dtga+i-s i经纬仪仪器高 s标杆长度,当两点间距离大于300m时，要考虑地球曲率及大气垂直折光的影响。前者为地球曲率差，简称球差（f1)，后者为大气垂直折光差，简称气差(f2 )。,f1 = D2/2R f2 =f1 /7= D2/14R f1-f2 0.43*D2/2R,hAB=Dtga+i-s+f1-f2 =Dtga+i-s+0.43D2/R,施测仅从A点向B点观测称为单向观测，如果不仅由A向B，且由B向A称为对向观测。对向观测可自行消减地球曲率和大气垂直折光的影响，且观测视线应高出地面障碍物1m以上。,6.3 直线定向,定向：确定一条直线与标准方向的关系。 定位：确定一个点的平面位置。, 定向的基本 方向： 真子午 线、磁子午 线、 高斯坐标X轴正向,直线定向,直线定向：城市测量常用坐标方位角表示直线方向。 在平面直角坐标系统内，以平行于X轴的方向为基准方向，顺时针转至该边的水平角称为坐标方位角（也可简称为方位角）。 范围是,正反坐标方位角的关系：,6.4 坐标正反算,坐标增量 方位角 距离,判断象限,X,Y,O,6.5 导线测量,将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线图形，称为导线。 构成导线的控制点称为导线点。 导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角值；再根据起算数据，算各边的坐标。,1.导线的分类,导线测量布设灵活，要求通视方向少，适宜布设在视野不够开阔的地区，适用于狭长地带的控制测量。 (1)闭合导线； (2)附合导线:测左角； (3)支导线:不能超过三条边。,1).闭合导线,2).附合导线,3).支导线,2.导线的外业工作,踏勘选点 收集测区的有关资料 在图上规划导线布设方案 到实地现场选点、埋（划）标志 填“点之记”，编号 角度测量 边长测量,实地选点注意事项：,导线点应选在视野广阔，便于控制点使用的地方。 相邻点必须通视。 点均匀分布，相邻边长度相差不宜过大。 点应选在不易被行人车马触动，土质坚实便于安置仪器的地方。,选点,选点,1,踏勘选点 边长测量 实际工作中，常采用全站仪测取平距。 在实习中，采用钢尺量距，往返丈量精度不低于1/3000。 并进行倾斜改正，如采用平量法，不要倾斜改正。 定线时，采用经纬仪定线。 角度测量,踏勘选点 边长测量 角度测量 导线与高级控制点联测，称连接角测量，也称导线定向； 还有连接角测量：分测左角和测右角。,前方交会,侧方交会,后方交会,3、交会测量,3.1 交会法的步骤,选点：室内选点、野外踏勘 打桩或埋石 观测：水平角的观测 计算：角度 坐标,加密控制点,3.2.1 前方交会,原理,已知：,观测：,待求：,3.2 交会法的方法,由,由,计算,P点坐标：,由,检核：采用两组结果取平均,点位较差,前方交会的检核,3.2.2 侧方交会,原理,已知：,观测：,待求：,计算：,3.2.3 后方交会,原理,计算：,已知：,观测：,待求：,后方交会的计算,后方交会的检核,检核：,点位较差:,4、GPS测量简介,5.导线内业计算习题课,满足的几何的条件：方位角闭合条件和坐标增量闭合条件。 坐标方位角的计算与角度闭合差的调整。 ，n为测站数。同精度观测，平均分配闭合差。,坐标增量闭合差的计算与调整,导线全长相对闭合差 改正数 按边长成比例 反号分配 坐标计算 改正后的 坐标增量,检查外业观测记录表格，是否各项限差符合要求，并计算所需观测值的平均值。 填写表格表头，包括时间、地点、仪器、人员等等，要填全。 在表格相应位置填写已知数据和观测数据，该步骤要2个人配合，第三人检查。 首先计算方位角闭合差 ，再计算改正值，写在每个观测值上面，并计算改正后角度值。,表格的计算过程,推算每个边长的坐标方位角。 依据改正后的角度和坐标方位角计算坐标增量， 并计算坐标闭合差（fx，fy），求取坐标相对闭合差K1/2000. 按照“与导线边长成正比反号分配的原则”，分配坐标闭合差，写在坐标增量的上面，并计算改正后坐标增量。 根据已知坐标，计算和推算未知点坐标。,单导线中粗差判断的技巧（一）,设导线中只有一个角值是错的，则从两端的已知点出发计算待定点坐标（用角度的实际观测值），在抵达该点之前不受这个错误角值的影响。过该点之后才出错。所以，当分别从两端的已知点出发计算两套待定点坐标时，如果大部分点的两套坐标不相等，而只有一点的两套坐标