矿山测量小区控制测量

,第五章小区控制测量一、控制测量的意义,想要中转点少一些来降低误差，又不缺少对特征点的测量。有何种方法？,由于所选的特征点过多，且相互联系，以至于误差的积累越来越大。,控制测量是研究精确测定地面点空间位置的学科。地面上某一点的空间位置用三个量来表示：某点的平面坐标（X，Y）和它的高程H。,（1）实质：在测量的区域内选择若干个控制点（有较高精度的平面坐标和高程的点位），组成一定的几何图形，来对整个区域进行测量。（2）体现的原则：控制测理体现着测量学的原则，即：由高级到低级，由整体到局部，由控制到碎部。,（3）优点：控制点少，且用较高精度的仪器和方法测定过易于保证精度。碎部点一方面是各碎部点独立，互不影响，不存在误差的积累；别一方面碎部点在精度较高的控制点之下测定的，会使最终的测量符合要求。可以进行多点同时作业，提高测量速度。,二、控制测量分类控制测量主要是对一些控制点进行精确的测定，而某点的位置是由平面坐标和高程确定的。则控制测量的分类为平面控制测量和高程控制测量二种方法。,二、方法分类（1）平面控制测量任务：精密测定控制点的平面位置，布设平面控制网。我国的水平面是黄海的平均海水面，水准原点青岛市的观象山，为了将这基准点引入到全国各地区来统一全国的测量工作，我们必须进行全国性的控制测量来形成国家控制网来供整个国家的国民经济规划和国防建设使用。国家平面控制网：按精度由高到低，一、二、三、四等由于国家平面控制网的遍及密度较小，还满足不了测绘工作和建设测量的需要，所以为了进一步加密精度低一级的控制点，还要进行小地区的平面控制测量。小地区平面控制网：经纬仪导线法、经纬仪会交法、小三角测量。,（2）高程控制测量任务：精密测定点的高程位置，来布设高程控制网。国家高程控制网：按精度由高到低，一、二、三、四等小地区高程控制网：等外水准，三角高程。小地区高程控制测量又称（图根控制测量）等外水准测量以国家水准测量的三、四等水准点为起始点而布设的水准测量或图根水准测量工程称为普通水准测量（也叫等外水准测量）。,三、控制测量的原则：从高级到低级（精度）由整体到局部（程序）由控制，到碎部（加密）,国家平面控制网的基本要求：,四、国家平面控制网的建立,我国统一的国家大地控制网的布设工作开始于20世纪50年代初，60年代末基本完成，历时20多年。,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。国家控制网是用精密测量仪器和方法，依照施测精度分一、二、三、四等，四个等级建立的，它的低级点受高级点逐级控制。一等三角锁是国家平面控制网的骨干。二等三角网布设于一等三角锁环内，是国家平面控制网的全面基础。三、四等三角网为二等三角网的进一步加密。,1.一等三角锁系沿经纬线纵横交叉，交叉之间锁段长200KM，锁段中三角形个数16-20个，平均边长20-25KM交叉处测定起始边长、天文方位角、天文经纬度三角形角度不小于40度,测角中误差土0.7秒,2.二等三角网在一等锁环内布设二等三角网平均边长13KM，三角形任一角度大于30度，测角中误差小于等于土1.0秒,3.三、四等三角网三、四等三角网的边长分别为8KM，和4KM左右，是二等三角网的进一步加密网。具体布设形式有：插网、插点等。,五国家高程控制网的建立,1956年黄海高程系统，水准原点的高程值72.289m1985年国家高程基准。水准原点的高程值72.2604m水准原点-青岛,国家高程控制网由高级到低级、从整体到局逐级控制、逐级加密的原则。分为，一、二、三、四、等。我国国家水准网布设情况分三期：第一期，1976年以前完成，以1956年黄海高程系统为基准。第二期，1976年至1990年完成，以1985年国家高程基准为基准的一二等网。1990年后进行的国家一等水准网的复测和局部地区二等水准。,国家一等水准网共布设289条路线，总长度93360km，全网有100个闭合环和5条单独路线，共埋设固定水准标石2万多座。国家二等水准网共布设1139条路线，总长度136368km，全网有822个闭合环和101条附合路线和支线，共埋设固定水准标石33000多座。一等水准网每隔1520年复测一次。三四等水准，加密，布设成附合路线，并尽可能互相交叉，构成闭合环。,水准标石,花岗岩,普通石才,混凝土,钢铁,木棒,4.2控平面制测量,一、概述,将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线，称为导线,这些控制点，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；根据起算数据，来推算各边的坐标方位角，从而求出各导线点的坐标。,导线测量是建立小地区平面控制网常用的一种方法，特别是地物分布较复杂的建筑区、视线障碍较多的隐蔽区和带状地区，多采用导线测量的方法。一、经纬仪导线测量（1）闭合导线是从一个已知边的一点出发，最后仍回到这个点上的测量线路。,（2）附合导线是从一个已知边的一点出发，最后附合到别一个已知边的一点的路线。（3）支导线从一个已知边的一点出发，既不回到原来的点也不附合到别一个已知点的路线。,二、导线测量外业1踏勘选点：就是到测区范围内去观察，了解测区的实际情况，选择适宜的导线点的位置。要求：便于测绘地形。为了在测图时发挥最大作用、观察到附近更多的地形点，导线点应选在视野开阔的高地，不应选在低洼，闭塞的角落。便于测角。相邻导线点之间应能相互通视，并尽量使之能看到相邻导线点上标杆的最下端。,便于量边。导线点应选择在平坦的便于量边的地方，如沿铁路、公路、河堤等。边长适宜。各导线边长最好大致相等，并尽量避免短边突然转到长边，短边应尽量少，以减少对测角的精度影响。保证安全。导线点应选在便于安置仪器，并能保证观测人员和仪器的安全。,标志导线点，在所选的导线点上打一木桩，并在桩顶中心钉上铁钉。导线点一般逆时针方向进行统一编号。,2测角导线的转折角分为左角和右角，一般只观测左角。左角在前进方向左侧的角。右角在前进方向右侧的角。技术要求：要求符合所选仪的精度要求，对于每一个角都要用经纬仪竖盘在盘左，盘右各测半测回，要求两个半测回的观测值相差不超过40秒，再取平均值。,每一个导线点上要精确的进行对中、整平，（对中误差不大于3毫米）。每一测站结束前要进行当场检查、计算，发现问题及时重新观测。3量边导线的量边可以采用30米或50米的钢尺丈量往，返各测一次。技术要求：要进行往，返测量，取平均值。相对误差，一般地区要求小于1/2000，困难地区要求不大于1/1000。如果丈量的是斜距要转换成水平距离。,4起始边的方位角若是起始边与高级已知点的导线相连，因已知方位角，只需观测连接左角就可以推算出各边的方位角。若是起始边不与高级己知点的导线相连，就得用罗盘仪测出一连的磁方位角，然后转换成方位角，以些为依据推算出各边的方位角。,5导线测量计录,x=+0.09,y=0.08,三、经纬仪导线的内业计算（以闭合导线为例）1角度闭合差的计算和调整n边形内角之和：(n-2)180。由于测角误差的影响，使导线内角之和不等于理论值，因而存在一定的差值，称其为角度闭合差f。计算：f测-理=测-(n-2)180如果ff容（f容=+40n）时，可将角度闭合差f以相反符号平均分配给各个观测角。即，调整值为-f/n。如果f超过f容之外，则测量有失误，重测。,单位。187511228913423872912414707181281936测=5400100f测-理=测-(n-2)180=5400100-540=60调整：-f/n=-60/5=-12,(二)坐标方位角的推算方法：根据起始边的坐标方位角和改正后的内角推算沿导线前进方向：前=后-180+左或前=后+180-右,1-2=2202-3=2-1+2,(三)坐标增量的计算坐标增量相邻两点的直线差，也是一条直线在坐标轴上投影的长度。xxxyyyxLcosyLsin,(四)坐标增量闭合差的计算及其调整闭合导线的纵横坐标增量的代数和，理论上应分别等于零。因为对于闭合导线它是从一个点开始最后回到这个点，所以这个点它的坐标没有变化量。即：x理0y理0但是于测量误差的存在使得x测0y测0而是出现了坐标增量闭合差，fxfy计算：fx=x测-x理fy=y测-y理导线全长闭合差:f=(fx2+fy2)f的衡量精度（导线全长相对闭合差）K=f/l,调整：取反号与边长成比例分配即：,注意事项：改正数取到厘米为止的整数可是能最后存在微小的小数，可以将其分配给较长的边。要求改正数之和等于反号的坐标增量闭合差。,(五)坐标的计算根据起始点的已知坐标和坐标增量及改正数，计算各点的坐标。最后得到的坐标应与起始点坐标相等。,例题:方位角的推算,1,2,3,4,5,95,130,65,128,122,12,30,1,2,3,4,5,已知：12=300，各观测角如图，求各边坐标方位角23、34、45、51。,解：23=12-21800=80034=23-31800=195045=247051=305012=300（检查）,闭合导线平差计算步骤,（1）计算角度闭合差：=测-理=测-(n-2)180,1、绘制计算草图，在图上填写已知数据和观测数据。2、角度闭合差的计算与调整。,（4）计算改正后新的角值：,（3）若在限差内，则平均分配原则，计算改正数,4.按坐标正算公式，计算各边坐标增量。5.坐标增量闭合差计算与调整,3.按新的角值，推算各边坐标方位角。,（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K1/2000（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。,例题：闭合导线坐标计算表,二、经纬仪附合导线计算附合导线计算角度闭合差和坐标增量闭合差的公式不同。(一)角度闭合差的计算与调整附合导线的角度闭合差为从一已知边方位角出发，使用观测角推算至另一条已知边，推算方位角与已知方位角之差。f=CD-CD=AB+n180+左,(二)坐标方位角的推算推算出的已知边的坐标方位角应与已知值相同，以此作为计算的检核。(三)坐标增量的计算根据导线各边的方位角和边长，计算各坐标增量，计算方法与闭合导线相同。fx=x-(xC-xB)fy=y-(yC-yB),(四)坐标增量闭合差的分配理论上的坐标增量之和分别等于两端已知点的纵横坐标之差(五)坐标的计算根据导线一端的控制点的坐标，以及改正后的坐标增量，按照导线坐标计算的方法，逐点计算各导线点的坐标。,作业1：附合导线计算已知：xA=640.93,