第五章_控制测量.ppt

第六章小地区控制测量 第五章控制测量学习要点 控制测量概述 导线测量外业工作量 导线测量的内业工作 高程控制测量 控制测量概述 第一节 控制测量概述 一 控制测量的概念二 平面控制测量三 高程控制四 全球定位系统 一 控制测量的概念 1 控制网 在测区范围内选择若干有控制意义的点 称为控制点 按一定的规律和要求构成网状几何图形 称为控制网 控制网分为平面控制网和高程控制网 2 控制测量 测定控制点位置的工作 称为控制测量 测定控制点平面位置 x y 的工作 称为平面控制测量 测定控制点高程 H 的工作 称为高程控制测量 一 控制测量的概念 控制测量的概念 二 平面控制测量 一 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 平面控制测量的等级关系 1 常规 传统 平面控制测量的等级关系 城市平面控制网的等级关系 2 一等三角锁二等连续网 图7 1 1 一等三角锁为国家平面控制网的基础 2 传统各级平面控制网布置形式 青藏高原导线 三 四等三角网和导线网 三 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 2 卫星定位测量 见课本 3 导线测量 导线点 导线边 导线的转折角 连接角 2 平面控制网的精度等级 根据现行标准 工程测量规范 卫星定位测量控制网依次为二 三 四等和一 二级 导线及导线网依次为三 四等和一 二 三级 三角形网依次为二 三 四等和一 二级 主要技术要求见课本表图 图根控制测量 在上述基本控制测量的基础上进一步加密 建立直接共测绘地形图使用的测站点而进行的控制测量称为图根控制测量 由此得到的控制点称为图根控制点 图根点 首级控制图根控制 在一 二级小三角或一 二 三级导线下 布置图根控制网 图根控制网的图形与一 二级小三角或一 二 三级导线的图形基本相同 其区别在于 图根控制网的控制面积小 边长较短 精度要求较低 平差方法采用简易平差 2 一等三角锁二等连续网 1 A级GPS网为国家平面控制网的基础 3 各级GPS控制网布置形式 2 一等三角锁二等连续网 B C级GPS网作为国家平面控制网的加密或城市首级控制网 3 各级GPS控制网布置形式 三 高程控制测量 二 高程控制测量 建立高程控制网 测定各控制点的高程H 四 GPD技术简要 三 全球定位系统 GPS GPD图示 空间卫星座24颗卫星发射信号卫星轨道 时间数据及辅助资料信息 用户设备接收设备接收卫星信号 地面监控中央控制系统时间同步跟踪卫星定位 三 全球定位系统 GPS 24颗卫星分布在6个轨道上 运行周期12小时 测定3D位置和钟差必需有4颗星 单点伪距位置精度5 100米 静态相对定位 位置精度几毫米 GPS测量 GPS测量 导线测量和计算 第二节导线测量的外业工作 一 导线的布置形式二 导线测量外业 外业测量 一 导线的布置形式 一 导线的布置形式 支导线 二 导线测量的外业 二 导线测量的外业 一 导线的布置形式 一 踏勘选点及建立标志 二 导线测量的外业工作 选点时应注意下列各点 相邻导线点之间通视良好 便于角度和距离测量 点位选于适于安置仪器 视野广宽和便于保存之处 点位分布均匀 便于控制整个测区 进行细部测量 绘制控制点的 点之记 一 导线的布置形式 二 导线边长测量 二 导线测量的外业工作 导线边长一般用电磁波测距仪或全站仪观测 同时观测垂直角将斜距化为平距 图根导线的边长也可以用经过检定的钢卷尺往返或两次丈量 三 导线转折角测量 导线的转折角是在导线点上由相邻两导线边构成的水平角 导线的转折角分为左角和右角 在导线前进方向左侧的水平角称为左角 在右侧的称右角 三 导线测量的内业计算 第三节 导线测量的内业计算 目的 计算各导线点的坐标 要求 评定导线测量的精度 合理分配测量误差 3 支导线计算 一 支导线计算 支导线的计算步骤 支导线的计算步骤 准备工作 支导线的计算步骤 支导线的计算步骤例已知xa 664 20m ya 213 30m xb 864 22m yb 413 35m 准备工作 测得 1 212 00 10 D1 297 26m 2 162 15 30 D2 187 82m 求1 2 点的坐标 支导线的计算步骤 支导线的计算步骤例已知xa 664 20m ya 213 30m xb 864 22m yb 413 35m 准备工作 测得 1 212 00 10 D1 297 26m 2 162 15 30 D2 187 82m 求1 2 点的坐标 1 闭合导线 二 闭合导线 闭合导线图 已知数据 aAB XB YB A B为已知点 1 2 3 4 5为新建导线点 观测数据 连接角bB 导线转折角b0 b1 b5 导线各边长DB1 D12 D51 二 闭合导线计算 1 角度闭合差计算和调整 若 已知数据 aA1 XA YA 导线转折角bA b1 b4 边长DA1 D12 D4A 测量 闭合导线坐标计算表 A 536 27 536 27 328 74 328 74 A 闭合导线坐标计算 一 闭合导线计算 2 坐标方位角计算 2 坐标方位角计算 一 闭合导线计算 检核 闭合导线坐标计算表 1314006 2062248 2843612 3410554 484318 闭合导线坐标计算 一 闭合导线计算 3 坐标增量及闭合差计算 2 a12 Dx23 Dy12 a23 1 3 Dy23 Dx12 3 1坐标增量计算 D1 D2 一 闭合导线计算 3 坐标增量及闭合差计算 3 1坐标增量计算 闭合导线坐标计算表 闭合导线坐标计算 一 闭合导线计算 3 2坐标增量闭合差计算 检核 改正 图根导线 3 坐标增量及闭合差计算 闭合导线坐标计算表 闭合导线坐标计算 一 闭合导线计算 检核 3 3改正后坐标增量 3 坐标增量及闭合差计算 闭合导线坐标计算表 闭合导线坐标计算 一 闭合导线计算 4 坐标计算 检核 闭合导线坐标计算表 闭合导线坐标计算 1 附合导线的计算 三 附合导线的计算 8 绘制计算草图 在表内填写已知数据和观测数据 3 1双定向附合导线的计算 附合导线坐标计算表 附合导线坐标计算 三 附合导线计算 1 角度闭合差计算和调整 3 1双定向附合导线的计算 三 附合导线计算 1 角度闭合差计算和调整 3 1双定向附合导线的计算 三 附合导线计算 1 角度闭合差计算和调整 三 附合导线计算 1角度闭合差计算和调整 右角 左角 其它同闭合导线 附合导线坐标计算表 11190112 附合导线坐标计算 三 附合导线计算 同闭合导线 2 坐标方位角计算 3 坐标增量计算 同闭合导线 三 附合导线计算 4 坐标计算 同闭合导线 附合导线坐标计算表 11190112 附合导线坐标计算 1 附合导线的计算 A B 5 6 7 C aAB XB 1230 88 YB 673 45 XC 1845 69 YC 1039 98 431712 1801336 1782230 1934400 1811300 2045430 bB b1 b2 b3 b4 8 由于无a终 所以无角度闭合差 其他同双定向附合导线的计算 3 2单定向附合导线的计算 附合导线计算步骤 2 各边方向角的推算 4 推算各点坐标 附合导线坐标计算表 附合导线坐标计算 附合导线坐标计算表 11190112 附合导线坐标计算 1 附合导线的计算 三 附合导线的计算 B 5 6 7 C XB 1230 88 YB 673 45 XC 1845 69 YC 1039 98 1782230 1934400 1811300 2045430 b1 b2 b3 b4 8 由于无a始 缺少起算数据 首先假定a始 例aB1 0或aB1 90等等 由于无a终 所以无角度闭合差 用假定a始按支导线计算至C坐标 3 3无定向附合导线的计算 1 附合导线的计算 三 附合导线的计算 B 5 6 7 C XC 1845 69 YC 1039 98 b1 b2 b3 b4 8 由于无a始 缺少起算数据 首先假定a始 例aB1 0或aB1 90等等 由于无a终 所以无角度闭合差 用假定a始按支导线计算至C坐标 3 3无定向附合导线的计算 X Y aBC aB1 aBC 则 附合导线坐标计算表 无定向附合导线坐标方位角计算 附合导线坐标计算表 无定向附合导线坐标计算 第四节高程控制测量 三角高程测量是根据两点间的水平距离和垂直角 计算两点间的高差 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 1 三角高程测量 1 三角高程测量原理 A B i v D hAB 大地水准面 HA HB A B两点间的高差hAB为 B点的高程HB为 注意 当两点距离较大 大于300m 时 1 加球气差改正数 2 可采用对向观测后取平均的方法 抵消球气差的影响 即有 球差为正 气差为负 图形 电磁波三角高程测量记录表 二 三角高程测量的基本公式1 地球曲率与大气折光的影响 由于大地水准面是曲面 过测站点的曲面切线不一定和水平视线平行 故测得的高差和实际高差不一定相等 空气密度随着所在位置的高程变化 越到高空 密度越稀 光线通过由下而上密度均匀变化的的大气层时 光线发生折射 形成凹向地面的曲线 引起三角高程测量偏差 如图 PC为水平视线 PE是通过P点的水准面 由于地球曲率的影响 C E高程不等 P E同高程 CE为地球曲率对高差的影响 如图 A点高程已知 测量A B之间的高差hAB 求B点的高程 PC为水平视线 PM为视线未受大气折光影响的方向线 实际照准在N上 视线的竖直角为 则MN为大气折光影响 其中 K为大气垂直折光系数 S0为AB两点间的实测的水平距离 R为地球曲率半径 为仪器高 为觇标高 则B点的高程可以表示为 H HA EC CM MN NB HA P CM 其中 三角高程测量的公式可写为 2 对向观测计算高差为了消除或减弱地球曲率和大气折光的影响 三角高程测量一般应进行对向观测 亦称直 反觇观测 三角高程测量对向观测 所求得的高差较差不应大于0 4D m 其中D为水平距离 以km为单位 若符合要求 取两次高差的平均值作为最终高差 三角高程测量计算 三 四等水准测量及高程计算 2 三 四等水准测量 三 四等水准测量一般用于建立小地区测图以及一般工程建设场地的高程首级控制 一 三 四等水准测量及其技术要求三 四等水准点的高程应从附近的一 二等水准点引测 如在独立地区 可采用闭合水准路线 三 四等水准点一般须长期保存 点位要建立在稳固处 三 四等水准测量可用D3水准仪进行 三 四等水准测量的技术要求 三 四等水准测量的技术要求 表7 6三 四等水准