建筑工程测量 第十一讲 控制测量、导线测量

1、6.1 控制测量概述控制测量概述 6.2导线测量的外业导线测量的外业 6.3导线测量的内业计算导线测量的内业计算 建筑工程测量建筑工程测量 第十一讲第十一讲 控制测量、导线测量控制测量、导线测量 课课 题题 ( (章章. .节节) ) 名名 称称 本本 次次 授授 课课 目目 的的 与与 要要 求求 本本 次次 授授 课课 重重 点点 与与 难难 点点 掌握控制测量的分类及作用掌握控制测量的分类及作用 掌握导线测量的外业及内业掌握导线测量的外业及内业 闭合、附和导线的内业计算闭合、附和导线的内业计算 第六章第六章 小地区的控制测量小地区的控制测量 6.1控制测量概述 控制测量就是确定控制点位置

2、的工作。根据范围大小建 立的控制网分为国家控制网、城市及工程控制网和小地 区控制网三种。在测量的计算工作中，根据某直线的方 位角、水平距离和一个端点的坐标，计算直线另一端点 的坐标的工作称为坐标正算。而根据直线两个端点的坐 标要求计算直线的方位角和水平距离的工作称为坐标反 算。在建筑工程测量计算中，还常用到建筑坐标系与测 量坐标系之间的坐标换算工作。 为了限制测量误差的累积，确保区域测量成果的精度分布 均匀，并加快测量工作进度，测量工作应按照“从整体到 局部，先控制后碎部”这样的程序开展。即在一个大范围 内从事测量工作，首先应从整体出发，在区域内选择少数 有控制意义的点，组成整体控制网，用高精

3、度的仪器、精 密的测量方法，求出各控制点的位置，这项工作称为控制 测量。控制点的位置确定以后，再以各控制点为基准，确 定其周围各碎部点的位置，这项工作称为碎部测量。 控制测量就是测定控制点平面位置和高程的测量工作。 控制网测量分为：平面控制测量和高程控制测量两种。 平面控制网平面控制网 确定控制点平面位置的工作，称为平面控制测量。确定控制点平面位置的工作，称为平面控制测量。 平面控制测量采用平面控制测量采用导线测量方法导线测量方法测定其控制点的平面位置。测定其控制点的平面位置。 国家平面控制网主要采用三国家平面控制网主要采用三 角测量的方法布设成三角网，国角测量的方法布设成三角网，国 家平面控

4、制网分为家平面控制网分为一等、二等、一等、二等、 三等、四等三等、四等共四个等级，逐级控共四个等级，逐级控 制。一等精度最高，是国家的骨制。一等精度最高，是国家的骨 干控制网，二等是国家控制网的干控制网，二等是国家控制网的 基础，在二等控制网的基础上加基础，在二等控制网的基础上加 密得到三等、四等控制网。密得到三等、四等控制网。 v高程控制网高程控制网 国家高程控制网分成一等、二等、 三等、四等四个等级。采用水准测 量的方法测量，低等级的受高一等 级的控制，逐级布设。一、二等水 准测量要求用精密水准测量，其成 果作为全国范围内高程控制之用。 三、四等水准测量是在一、二等上 加密得到的，在小地区

5、常用作首级 高程控制测量。 小地区控制网主要指面积在15平方公里以内的小范围，为 大比例尺测图和工程建设而建立的控制网。小地区控制网 应尽可能与国家控制网中的高级控制点进行连测，将国家 控制点的坐标和高程作为小地区控制网的起算和校核数据。 若与国家控制网进行连测有困难，也可以在测区内建立独 立的控制网。 小地区平面控制网可以采用三角测量的方法建立，也可以 采用导线测量的方法建立。所谓导线，就是将相邻控制点 用直线连接而构成的折线图形。构成导线的控制点称为导 线点。相邻导线点的边长称为导线边。相邻导线边之间的 水平角称为转折角。导线测量就是通过测定导线边的边长 和各转折角，根据已知数据，推算出各

6、导线边的坐标方位 角，从而求出各导线点的坐标。 小地区控制网小地区控制网 小地区平面控制网应根据测区面积的大小按精度要求分级建 立。在测区范围内建立统一的精度最高的控制网，称为首级 控制网。直接为测图建立的控制网，称为图根控制网。图根 控制网中的控制点称为图根控制点，简称图根点。 小地区高程控制网可以采用水准测量的方法建立，也可以采 用三角高程测量的方法建立。水准测量适用于地势平坦的城 市建筑区，三角高程测量主要使用于地面高差起伏较大的山 区和丘陵地区。 各种等级的高程控制点和和平面控制点都埋设有固定的标石， 它们的点名、坐标、高程可向各有关城建或测绘部门查得。 5.2.1导线的概念导线的概念

7、 将测区内相邻控制点先连成直线，再连成的折线将测区内相邻控制点先连成直线，再连成的折线 图形，被称为导线。导线上的各控制点称为导线点。图形，被称为导线。导线上的各控制点称为导线点。 相邻控制点之间的边称为导线边。相邻导线边之间的相邻控制点之间的边称为导线边。相邻导线边之间的 水平角称为转折角。导线测量就是通过测定导线的边水平角称为转折角。导线测量就是通过测定导线的边 长和转折角，根据已知数据计算出各导线点的坐标。长和转折角，根据已知数据计算出各导线点的坐标。 5.2.2导线的布设形式导线的布设形式 为了检核导线的外业测量成果，导线通常布设成闭为了检核导线的外业测量成果，导线通常布设成闭 合、附

8、合和支线三种形式。合、附合和支线三种形式。 等级等级 导线长度导线长度 （kmkm） 平均边长平均边长 （kmkm） 测角中误差测角中误差 （） 测回数测回数 方位角闭合差方位角闭合差 （） 相对闭合差相对闭合差 djdj2 2djdj6 6 一级一级4 40.50.55 52 24 4111500015000 二级二级2.42.40.250.258 81 13 3111000010000 三级三级1.21.20.10.112121 12 21150005000 图根图根 1.0m1.0m 1.51.5测图测图 最大视距最大视距 3030（一般）（一般） 2020（首级）（首级） 1 1 （一

9、般）（一般） （首级）（首级） 1120002000 n40 n10 n16 n24 n60 5.2.3导线测量的技术要求导线测量的技术要求 注：式中n为测站数，m为测图比例尺的分母 5.2.4导线选点与埋石导线选点与埋石 在确定导线的布设形式和点位之前，应收集测区已有的地形图和高一级控制点的成在确定导线的布设形式和点位之前，应收集测区已有的地形图和高一级控制点的成 果资料，然后到现场踏勘，了解测区现状和已知控制点。果资料，然后到现场踏勘，了解测区现状和已知控制点。 根据已知控制点的分布、测区地形条件和测图要求等具体情况，在测区原有地形图上拟根据已知控制点的分布、测区地形条件和测图要求等具体情

10、况，在测区原有地形图上拟 定导线的布设方案，最后到实地去核对、落实点位和埋设标志。定导线的布设方案，最后到实地去核对、落实点位和埋设标志。 选点时，应注意：选点时，应注意： （1 1）相邻控制点之间通视良好，地势平坦，便于测角和量边；）相邻控制点之间通视良好，地势平坦，便于测角和量边； （2 2）视野开阔，便于施测碎部；）视野开阔，便于施测碎部； （3 3）土质坚实，便于安放仪器和保存标志；）土质坚实，便于安放仪器和保存标志； （4 4）各边长度大致相等，尽量避免相邻边长相差悬殊；）各边长度大致相等，尽量避免相邻边长相差悬殊； （5 5）点位分布均匀，且密度足够。）点位分布均匀，且密度足够。

11、导线选定后，可根据保存期的长短，埋设临时标志或永久标志。导线选定后，可根据保存期的长短，埋设临时标志或永久标志。 5.2.5测角与量边测角与量边 导线的导线的转折角转折角使用经纬仪按测回法观测使用经纬仪按测回法观测。若为闭合导线，。若为闭合导线， 则观测其则观测其内角内角。若为附合导线，应。若为附合导线，应明确规定观测其左角或明确规定观测其左角或 观测其右角观测其右角，以防止差错。，以防止差错。对于支导线，应分别观测左角对于支导线，应分别观测左角 和右角，以资检核和右角，以资检核。当。当导线需要与高级控制点联测时，必导线需要与高级控制点联测时，必 须测出须测出连接角连接角，以便将高级控制网的坐

12、标方位角传递给低，以便将高级控制网的坐标方位角传递给低 级控制网。若附近无高级控制网时，可假定起始点的坐标级控制网。若附近无高级控制网时，可假定起始点的坐标 和起始边的方位角作为起始数据。和起始边的方位角作为起始数据。 导线的导线的边长边长应用检定过的钢尺进行往返丈量，也可以用测应用检定过的钢尺进行往返丈量，也可以用测 距仪测量距仪测量。用钢卷尺丈量的方法测量导线边长时，应按精。用钢卷尺丈量的方法测量导线边长时，应按精 密丈量方法丈量，往返各一次，取其平均值。密丈量方法丈量，往返各一次，取其平均值。 5.3导线测量的内业计算导线测量的内业计算 导线的内业计算，就是导线的内业计算，就是根据起始点

13、的坐标和起始边的坐标根据起始点的坐标和起始边的坐标 方位角方位角，以及，以及所观测的导线边长和转折角所观测的导线边长和转折角，计算，计算各导线点各导线点 的坐标的坐标。计算的目的除了求得各导线点的坐标外，还有就。计算的目的除了求得各导线点的坐标外，还有就 是检核导线外业测量成果的精度。计算之前，应全面检查是检核导线外业测量成果的精度。计算之前，应全面检查 导线测量的外业记录确认各项数据准确无误，再以此进行导线测量的外业记录确认各项数据准确无误，再以此进行 计算。计算。 应应绘制导线略图绘制导线略图，并在略图上标注出实测的边长、转折角、，并在略图上标注出实测的边长、转折角、 起始坐标方位角等数据

14、。起始坐标方位角等数据。 5.3.2闭合导线的计算闭合导线的计算 第一步：先只考虑角度闭合条件-角度闭合差的计算和调整角度闭合差的计算和调整 a. 闭合差计算闭合差计算： 内角和观测值测与理论值理之差f称为闭合导线角度闭合差； f=测-理f容时 闭合多边形的内角和的理论值： 理=（n-2）x180。 对于图根导线：f容= b. 闭合差调整闭合差调整： 原则：原则：闭合差按相反符号平均分配到各角上；闭合差按相反符号平均分配到各角上； f不能整除时，余数分在短边上。不能整除时，余数分在短边上。 n60 第二步：第二步：用改正后的角值计算各边的坐标增量，再计算坐标闭合差。 1坐标方位角计算： 首先根

15、据连接角计算出第一条导线边的坐标方位角； 根据左角和右角公式推算出每一条导线边的坐标方位角。 2坐标增量计算及增量闭合差调整 坐标增量计算： 直线两端点的坐标差称为该直线的坐标增量。 注意：由于坐标方位角所在象限不同将 使坐标增量出现正负号，其规律见下表。 闭合差计算 i. 坐标闭合差理论值： x理=(x终x始)=0 y理= (y终y始)=0 ii. 纵横坐标增量闭合差 fx=x测-(x终x始)= x测 fy=y测-(y终y始)=y测 iii. 全长闭合差f，及全长相对闭合差kk容，图根导线为1/2000。 第三步：只考虑x坐标闭合条件。 把x坐标闭合差 “反符号按边长为比例分配给各边的坐标增

16、量” 。 第四步：只考虑y坐标闭合条件。 把y坐标闭合差 “反符号按边长为比例分配给各边的坐标增量”。 第五步：根据起始点坐标和各边改正后的坐标增量，依次推算出其他各导线 点的坐标。 22 yx fff 坐标闭合差的计算检查计算检查 1、各边的改正数之和数值上应等于其闭合差，但符 号相反； 2、递推得最后一点的坐标应等于其已知的坐标。 （否则要检查：已知点坐标的抄录；边长的抄录，边 长与点号的匹配；闭合差的计算；改正数的计算及 其符号是否正确；递推是否正确.） 3、计算过程中要随时进行检查。不出差错是加快工 作的主要的措施。 闭合导线的计算实例闭合导线的计算实例 1 2 3 4 814550

17、1015640 852150 905420 43.53 48.12 37.49 50.00 已知：1290 00 00 x1535.00 y1=535.00 点 号 观测角 改正 数 改正后角 度 坐标方位 角 距离坐标增量(m)改正后增量(m)坐标值(m) 点 号 (m)xyxyxy 1 1 43.53 2 2 48.12 3 3 37.49 4 4 50.00 11 2 2 总 和 90 00 00 351 46 10 81 45 50 101 56 40 85 21 50 90 54 20 81 46 10 101 57 00 85 22 10 90 54 40 +20 +20 +20 +20 273 43 10 179 05 20 90 00 00 359 58 40360 00 00+80 0.00 +47.62 +2.43 -49.99 +43.53 -6.89 -37.41 +0.80 -1 -2 -1 -2-1 0 -0.01 +47.60 +2.42 -50.01 535.00 535.00 535.00 179.14+0.06+0.030.000.00 534.99 +43.52 -6.90 -37.41 +0.79 582.59