第七章 平面控制测量.ppt

辽宁广播电视大学水利水电工程专业水利工程测量课程教学课件第十三讲讲课人：李金生,第七章平面控制测量学习重点1.了解国家平面控制网的概况；2.掌握小地区平面控制测量及数据处理方法；3.掌握导线测量及数据处理方法；4.掌握交会定点及数据计算方法。,第一节平面控制测量概述一、国家平面控制网简介国家控制网包括平面控制网和高程控制网。在全国范围内建立地平面控制网称为国家平面控制网。国家控制网分一、二、三、四等四个等级。总的布设原则是有高级到低级，分级布网，逐级控制。,图71国家平面控制网示意图,二、工程平面控制网简介在大、中型工程建设工地或城市、厂矿等地区，应在上述国家控制点地基础上，根据测区地大小、城市规划和施工测量地要求布设不同等级地工程平面控制网，以供地形测图和施工放样使用。在国家控制网的基础上布设工程控制网，工程控制网一般分为一级二级基本控制网和图根控制网。,第二节导线测量一、导线测量概述将测区内连成直线而组成的折线，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，推算各边的坐标方位角，从而求出各导线点的坐标值。,导线的优点：只需相邻两点间通视，因此在地物分布复杂的建筑工地、视线障碍较多的隐蔽地区和带状地区用的比较多。导线的分类:1.按使用仪器和工具不同可分为：经纬仪导线，光电测距导线和全站仪导线。2.按导线的布设形式可分为：附合导线、闭合导线和支导线。,(一)闭合导线：起闭于同一已知点的导线，如图72所示。它本身存在严密的几何条件，具有检核作用。(二)附合导线：布设在两已知点间的导线，如图73所示。可由已知方位角和坐标检核。(三)支导线：由一已知点出发，既不附合到另一已知点又不闭合到原已知点的导线，如图74所示。因支导线缺乏检核条件，故其边数一般不超过3条。,二、导线测量外业工作(一)踏勘选点及建立标志实地选点时，应注意以下几点：(1)相邻点间通视良好，便于测角和量距(2)点位应选在土质坚实处，便于安置仪器(3)视野开阔，控制范围大，便于施测碎部(4)导线各边长度应大致相等(5)导线点应有足够密度便于控制整个测区,图76永久性导线点标志,图75木桩埋设示意图,(二)量边导线边长可用光电测距仪测定，同时应观测竖直角，供倾斜改正之用。若用钢尺丈量，必须通过检定。(三)测角用测回法施测导线左角或右角，通常在附合导线中测左角，在闭合导线中均测内角。若闭合导线按逆时针编号，则其左角就是内角。,图78照准标志示意图,(四)连测如图79所示，导线与高级控制点连接，必须观测连接角、连接边，作为传递坐标方位角和坐标之用。,三、导线测量内业计算导线测量内业计算的目的就是计算各导线点的坐标。单一导线计算时，对角度闭合差和坐标增量闭合差是分别进行调整和分配的，此方法称近似平差法。(一)闭合导线坐标计算1.准备工作将检核过的外业观测数据及起算数据填入“闭合导线坐标计算表”。,图710闭合导线略图,2.角度闭合差的计算与调整n边形闭合导线内角和理论值为理(n-2)180角度闭合差f=测-理若ff允,则可将闭合差反符号平均分配到各观测角中。改正之后的内角和应为(n-2)180，以此作为校核。,3.用改正后的转折角推算各边坐标方位角前=后+左180o(适用于左角)前=后右180o(适用于右角)推算过程中应注意：1.计算出的若大于360o则减去360o；2.若(后+180o)右，应加360o再减之；3.边的前与后必须按导线的前后进行编号；4.依次推算各边坐标方位角，最后推算至起始边坐标方位角，其值应该与已知值相等。,4.坐标增量的计算及闭合差的调整(1)坐标增量的计算x2x1x12x12D12cos12y2y1y12y12D12sin12(2)坐标增量闭合差的计算与调整x理=0fx=x测y理=0fy=x测,图713导线全长闭合差示意图,图712坐标增量闭合差示意图,导线全长相对闭合差K=fD/D=1/(D/fD)以导线全长相对闭合差K来衡量导线测量的精度，K的分母越大，精度越高。不同等级导线的K值已列于表中。纵横坐标增量改正数Vxi=-(fx/D)DiVyi=-(fy/D)Di,导线全长闭合差fD=纵横坐标增量改正数之和应满足vx=-fxvy=-fy5.计算各点坐标x前x后x改y前y后y改闭合导线算例见表75。,图711坐标增量示意图,表75闭合导线计算表,(二)附合导线坐标计算1.角度闭合差的计算f=终-终2.坐标增量闭合差的计算(见表76)x理=x终-x始fx=x理-(x终-x始)y理=y终-y始fy=y理-(y终-y始),图714附和导线示意图,表76附合导线计算表,第三节交会定点测量一、测角前方交会如图715所示，已知A、B两点的坐标，分别在A、B点观测角，则可求得待定点P的坐标。,按坐标正算公式xPxAxAPxADAPcosAPyPyAyAPyADAPsinAP因为AP=AB-，代入上式可得xPxADAPcos(AB-)yPyADAPsin(AB-)按照和差化积公式和正弦定理，得到前方交会公式如下：,xP=(xActg+xBctg-yA+yB)/(ctg+ctg)yP=(yActg+yBctg+xA-xB)/(ctg+ctg)计算出点坐标后，可用下式进行检核(即以P为已知点，以为待定点)：x=(xPctg+xActg-yP+yA)/(ctgP+ctg)y=(yPctg+yActg+xP-xA)/(ctgP+ctg),二、测角后方交会如果已知点距离待定点较远，也可在待定点上瞄准三个已知点、和，观测及角，这种方法叫后方交会法。如图716所示。,图716后方交会示意图,tanCP=(N3-N1)/(N2-N4)xCP=(N1+N2tanCP)/(1+tan2CP)=(N3+N4tanCP)/(1+tan2CP)yC