平面控制测量

项目六平面控制测量任务一 平面控制网概述任务二 导线测量 控制点 具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点 x y H 控制测量 在整个测区范围内均匀选定若干数量的控制点 以较高精度的测量方法测出这些点的坐标和高程 这项工作称为控制测量 控制网 选定的控制点按一定规则相互连接起来组成的网络 任务一平面控制网概述 一 概念 按内容分 平面控制测量 只测定控制点平面位置的控制测量 高程控制测量 只是测定控制点高程位置的控制测量 按精度分 一等 二等 三等 四等 一级 二级 三级 四级 按方法分 天文测量 常规测量 三角测量 导线测量 水准测量 卫星定位测量 GPS 按区域分 国家控制测量 城市控制测量 小区域工程控制测量 二 控制测量分类 三 平面控制测量 国家平面控制网 小区域平面控制网 常规方法 三角测量 导线测量 GPS测量 平面控制网 一 国家平面控制网 在全国范围内建立的平面控制网 国家平面控制网的建立方法有两种 三角测量法一 二 三 四等导线测量法一 二 三 四等 首级控制网图根控制网 二 小区域平面控制网 图根控制网的建立方法 通常有导线测量法 小三角测量法 交会法等 任务二导线测量 导线 选定的控制点依序相连成折线形式 这样的路线称为导线 导线网 数条导线纵横交织组成网络 称为导线网 导线点 导线或导线网中的各个转折点称为导线点 导线测量法 测定导线各边的边长及转折角 并化算到某一平面上 根据起始数据推算各边的方位角及各点坐标 这种测量方法称为导线测量法 一 基本概念 注 本任务只讨论小范围测区大比例尺测图图根级的平面控制测量 1 闭合导线从某一已知点出发 顺序连结各个未知点 最后又闭合到该已知点的导线叫闭合导线 如图所示 二 导线的布设形式 A B 1 2 3 4 5 导线布设的形式可分为 闭合导线 附合导线 支导线三种形式 2 附合导线从某一已知点出发 顺序连接各个未知点 最后又附合到另一已知点的导线叫附合导线 如图所示 B A 1 2 3 4 C D 3 支导线从某一已知点出发 顺序连接各个未知点 既不闭合又不附合的导线 称为支导线 如图所示 A B 1 2 注 闭合导线 附合导线均有严格的几何条件供检核 支导线没有检核条件 一般不宜采用 特殊情况最多只能支出两点 三 导线测量的外业工作 1 选点 1 点位应选在视野开阔 土质坚实 便于安置仪器和测绘地形的地方 2 相邻点间必须通视 以便于测角和测距 如果采用钢尺量距的方法测定边长 则要求相邻两点间的地势比较平缓且没有障碍 3 相邻两导线边长应大致相等 以防测角时因望远镜调焦幅度过大引起测角误差 4 导线总长应不超过0 8Mm M为测图比例尺分母 边长最短不应短于50m 最长不应超过相应的规定 混凝土桩 永久性 木桩 临时性 点之记 点选好后 打下大木桩或埋设混凝土标石以示点位 2 测角 一般采用J6经纬仪测回法测量 两个以上方向组成的角也可用方向法 在导线的各转折点上观测水平角 导线转折角有左角和右角之分 一般观测左角 对于闭合导线 由于前进顺序为逆时针方向 故左角亦即多边形的内角 当与高级控制点连测时 需进行连接测量 N B A 3 2 1 5 4 3 测边 测定各个导线边的边长 两导线点间的水平距离 边长测定 视距法测距钢尺量距电磁波测距 测距精度 1 2000 四 导线测量的内业计算 一 计算前准备工作 1 检查外业观测手薄 包括水平角观测 边长观测 方位角观测等 确认观测 记录及计算成果正确无误 2 绘制导线略图 略图是一种示意图 绘图比例 用线粗细没有严格要求 但应注意美观 大方 大小适宜 与实际图形保持相似 且与实地方位大体一致 所有的已知数据 已知方位角 已知点坐标 和观测数据 水平角值 边长 应正确抄录于图中 注意字迹工整 位置正确 3 绘制计算表格 在对应的列表中抄录已知数据和观测数据 注意应确认抄录无误 在点名或点号一列应按推算坐标的顺序 亦即前进顺序 填写点名和点号 1 绘制计算草图 在图上填写已知数据和观测数据 如上图 绘制表格填写已知数据 2 角度闭合差的计算与调整 1 计算角度闭合差 测 理 测 n 2 180 2 若在限差内 则按反号平均分配原则 计算改正数 计算检核 3 导线边坐标方位角的推算 4 计算各边坐标增量 5 坐标增量闭合差计算与调整 理论上 实际上 3 改正后的角值 1 计算坐标增量闭合差 导线全长相对闭合差 导线全长闭合差 2 分配坐标增量闭合差 若K 1 2000 图根级 则将fx fy以相反符号 按边长成正比分配到各坐标增量上去 并计算改正后的坐标增量 6 坐标计算 根据起始点的已知坐标和经改正的新的坐标增量 来依次计算各导线点的坐标 辅助计算 点号 观测角 右角 改正数 改正角 A B C D 坐标方位角 距离Dm 点号 A B C D 增量计算值 改正后增量 坐标值 xm ym xm ym xm ym A B A B 闭合导线坐标计算表 873003 891440 755545 411634 1334640 1072010 09 09 10 10 38 3600038 872954 1072000 755535 891431 3600000 1334640 3283634 2243209 239 18 239 93 232 39 299 30 1010 80 0 03 165 48 0 03 180 32 0 03 198 38 0 03 213 34 0 172 69 0 158 28 0 121 04 0 01 209 92 0 12 0 01 158 28 180 35 198 41 121 04 209 93 213 31 165 45 172 69 0 00 0 00 1672 69 1709 93 1753 31 1374 55 1830 97 1554 90 1540 00 1500 00 1500 00 1540 00 AB 133 46 40 xA 1540 00myA 1500 00m闭合导线计算示意图 二 附合导线的计算 如图 A B C D是已知点 起始边的方位角和终边的方位角为已知 外业观测为导线边距离和各转折角 B 1 计算角度闭合差 如图 以右转折角为例计算 一般公式 同理 以左角计算 B 即 各级导线的限差见规范 检核 2 闭合差分配 计算角度改正数 式中 n 包括连接角在内的导线转折角数 3 计算改正后的角度 改 计算检核条件 4 推算各边的坐标方位角 用改正后的 改 计算出的 否则 需重算 5 计算坐标增量 X Y 6 计算坐标增量闭合差 由于fx fy的存在 使导线不能和CD连接 存在导线全长闭合差 导线全长相对闭合差 7 分配闭合差fx fy 检核条件 8 计算改正后的坐标增量 检核条件 9 计算各导线点的坐标值 依次计算各导线点坐标 最后推算出的终点C的坐标 应和C点已知坐标相同 例 C 1 前进方向 如图 A B C D是已知点 外业观测资料为导线边距离和各转折角见图中标注 1232216 1115127 2880733 1514644 1725503 1430048 9910351 02 04 02 02 02 04 16 1232218 1115131 2880737 1514646 1725505 1430050 9910407 1081233 513451 3432622 913359 632045 561550 191640 112 311 76 500 108 584 150 443 97 404 545 242 0 014 69 791 0 010 73 327 0 014 2 968 0 019 67 489 0 012 54 095 261 734 0 010 87 994 0 007 21 805 0 010 108 543 0 015 134 456 0 009 81 002 390 19 69 777 73 317 2 982