第六章--小地区控制测量

第六章小地区控制测量,工程测量,导线测量,2,小三角测量,3,控制测量概述,1,第六章小地区控制测量,交会定点,4,全球导航卫星系统,5,高程控制测量,6,第一节控制测量概述,1,2,控制测量的定义与分类,平面控制测量的基本方法,3,4,国家平面控制网概况,工程测量平面控制网概况,5,高程控制测量概况,一、控制测量的定义与分类,测量工作必须遵守“从整体到局部，先控制后碎部”的原则，即进行任何的测量工作，首先都要建立控制网，然后根据控制网进行碎部测量或测设工作。控制网分为平面控制网和高程控制网两种，控制测量便是为建立控制网而服务的。,二、平面控制测量的基本方法,平面控制测量的主要任务是建立平面控制网，根据精度要求的不同与测量现场实际情况的差异，进行平面控制测量的方法也各不相同，目前，常用的平面控制测量方法主要有导线测量、三角测量、三边测量和GPS测量等方法。,图6-1导线,二、平面控制测量的基本方法,三角测量是指将测区内各控制点组成相互连接的若干个三角形从而构成三角网，通过观测相联系三角形内各水平角，并利用已知起始边长、方位角和起始点坐标确定其他各三角点水平位置的测量技术和方法。,图6-2三角网,三、国家平面控制网概况,在全国范围内建立的控制网称为国家控制网。它是全国各种比例尺测图的基本控制，并为确定地球的形状和大小提供研究资料。国家控制网按照精度从高到低可以分为一、二、三、四等四个等级。,图6-3国家一等三角锁,三、国家平面控制网概况,图6-41958年前国家二等三角网布设形式图6-5二等全面网,四、工程测量平面控制网概况,根据工程建设的不同阶段对控制网提出的不同要求，工程测量控制网一般可分为测图控制网、施工控制网和变形观测专用控制网三类。,表6-1城市三角网的主要技术要求,四、工程测量平面控制网概况,表6-2城市导线的主要技术要求,五、高程控制测量概况,1、从高到低、逐级控制2、水准点分布应满足一定的密度3、水准测量达到足够的精度4、水准网应定期复测,图6-6国家一等水准网,第二节导线测量,1,2,导线测量的外业工作,导线测量的外业工作,3,4,导线测量的内业计算,查找导线测量粗差的基本方法,一、导线测量概述,1、闭合导线2、附合导线3、支导线,图6-7闭合导线图6-8附合导线,一、导线测量概述,图6-9支导线图6-10导线网,二、导线测量的外业工作,1、选点2、测边3、测角,图6-11点之记,三、导线测量的内业计算,导线测量内业计算的目的是分配外业测量中产生的各项误差，计算各导线点的平面坐标(x,y)，并评定其测量精度。,图6-12导线略图,三、导线测量的内业计算,1、内业计算中数字取位的要求2、内业计算的基本公式（1）方位角计算（2）坐标计算（6-1）,三、导线测量的内业计算,图6-13坐标增量计算,三、导线测量的内业计算,3、闭合导线的坐标计算（1）准备工作（2）角度闭合差的计算与调整（6-2）（6-3）（3）推算各边的坐标方位角（4）坐标增量的计算,三、导线测量的内业计算,图6-14坐标增量闭合差,三、导线测量的内业计算,（5）坐标增量闭合差的计算与调整（6-4）（6-5）（6-6）（6-7）,三、导线测量的内业计算,（6-8）（6-9）（6）计算各导线点的坐标（6-10）,三、导线测量的内业计算,表6-3闭合导线坐标计算表,三、导线测量的内业计算,4、附合导线的坐标计算（1）角度闭合差的计算与调整（6-11）（6-12）（6-13）,三、导线测量的内业计算,（2）坐标增量闭合差的计算（6-14）（6-15）,三、导线测量的内业计算,图6-15附合导线坐标计算,三、导线测量的内业计算,表6-4附合导线坐标计算表,四、查找导线测量粗差的基本方法,1、角度错误的查找方法,图6-16闭合导线角度查错图6-17附合导线角度查错,四、查找导线测量粗差的基本方法,2、边长错误的查找方法（6-16）,图4-1钢尺图4-2端点尺和刻线尺,第三节小三角测量,1,2,小三角网的布设形式,小三角测量的外业工作,3,小三角测量的内业计算,第三节小三角测量,三角测量是进行平面控制测量的一种经典方法，其原理是将地面上所选的控制点相互连接成三角形而形成三角网，如图6-19所示，此时，控制点称为三角点。,图6-19三角网,一、小三角网的布设形式,根据测区的地形条件、已有高等级控制点的分布情况以及工程要求，小三角网可以布设成单三角锁、中点多边形、大地四边形、线形三角锁四种形式。,图6-22大地四边形图6-23线形三角锁,图6-20单三角锁图6-21中点多边形,二、小三角测量的外业工作,1、踏勘选点2、建立标志3、测量起始边4、测角（6-17）,三、小三角测量的内业计算,1、绘制略图、统一编号,图6-24单三角锁算例,三、小三角测量的内业计算,2、三角形闭合差的计算与调整（6-18）（6-19）（6-20）,三、小三角测量的内业计算,3、边长闭合差的计算与调整（6-21）（6-22）（6-23）,三、小三角测量的内业计算,（6-24）（6-25）（6-26）,三、小三角测量的内业计算,（6-27）（6-28）（6-29）,三、小三角测量的内业计算,4、各三角形的边长计算5、三角点的坐标计算,表6-5小三角（单三角锁）平差计算,三、小三角测量的内业计算,续上表,第四节交会定点,1,2,前方交会,后方交会,3,4,侧方交会,测边交会,一、前方交会,图6-25前方交会图6-26带检核条件的前方交会,一、前方交会,（1）根据已知点坐标计算已知边的边长和坐标方位角（6-30）（6-31）（2）推算AP和BP边的边长和坐标方位角（6-32）（6-33）,一、前方交会,（3）计算P点坐标（6-34）（6-35）（6-36）,二、后方交会,图6-27后方交会图6-28危险圆,二、后方交会,（6-37）（6-38）（6-39）,三、侧方交会,如图6-29所示，所谓侧方交会是指分别在已知点A（或B）和未知点P上设站，测得角（或角）和角，然后求出角：（或求出角：），这样就可以利用前方交会的余切公式进行计算，求出未知点P点的坐标。,图6-29侧方交会,四、测边交会,（6-40）,图6-30测边交会,第五节全球导航卫星系统,1,2,概述,GPS的构成,3,4,GPS定位原理,GPS的特点及主要误差来源,5,GPS测量的实施,一、概述,1、GPS全球定位导航授时系统2、GLONASS定位系统3、伽利略定位系统4、北斗卫星导航定位系统,二、GPS的构成,GPS空间星座部分由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，如图6-31所示，24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，每个轨道平面均匀分布着4颗卫星，卫星轨道平面相对地球赤道面的倾角均为55，各轨道平面升交点的赤经相差60，在相邻轨道上，卫星的升交距角相差30。,图6-31GPS卫星星座,三、GPS定位原理,1、按测距的原理分类（1）伪距测量（6-41）（2）载波相位测量（6-42）（6-43）（6-44）,三、GPS定位原理,2、按定位方式分类（1）绝对定位（2）相对定位静态相对定位动态相对定位,图6-32GPS相对定位原理,四、GPS的特点及主要误差来源,（1）测站间无需通视，不用造标；（2）受气象条件影响较小，可以全天候作业；（3）观测时间大大缩短；（4）定位精度较高；（5）能提供统一的全球坐标系，即WGS-84坐标；（6）操作简单，减轻了测量工作者的劳动强度；（7）测量结果均为电子数据，便于传输、成图或输入到GIS系统。,五、GPS测量的实施,1、网形设计2、选点3、埋设标志4、外业观测5、内业数据处理,图6-33GPS网的布网方式,第六节高程控制测量,1,2,概述,三、四等水准测量,3,三角高程测量,一、概述,一等水准测量是国家高程控制网的骨干，同时也为相关地球科学研究提供高程数据；二等水准测量是国家高程控制网的全面基础；三、四等水准测量是直接为地形测图和其他工程建设提供高程控制点。,一、概述,表6-6水准测量测站限差,一、概述,表6-7往返测高差不符值与环线闭合差的限差,二、三、四等水准测量,1、三、四等水准路线的布设2、三、四等水准测量的观测方法3、三、四等水准测量的测站计算与检核（1）视距计算（2）尺常数K检核（3）高差计算与检核（4）每页水准测量记录计算检核4、三、四等水准测量成果计算,二、三、四等水准测量,表6-8三（四）等水准观测手簿,二、三、四等水准测量,续上表,三、三角高程测量,1、三角高程测量的基本原理（6-45）（6-46）,图6-34三角高程测量原理,三、三角