《控制测量》 (2)ppt课件

1、控制丈量控制丈量确定控制点的确定控制点的 平面坐标平面坐标X,Y 高高 程程 H 6-1 6-1 概述概述 丈量任务的根本原那么丈量任务的根本原那么先整体，后部分；先控制，后碎部先整体，后部分；先控制，后碎部 丈量的步骤丈量的步骤控制丈量控制丈量碎部丈量地形丈量碎部丈量地形丈量施工丈量施工放样施工丈量施工放样目的：提供控制基准和起算基准。目的：提供控制基准和起算基准。本质：测定控制点的平面坐标和高程。本质：测定控制点的平面坐标和高程。一、一、 控制丈量控制丈量u 控制丈量分类控制丈量分类控制丈量控制丈量平面控制丈量平面控制丈量高程控制丈量高程控制丈量三角网三角网导线网导线网组合网组合网水准网水

2、准网三角高程网三角高程网u 控制丈量的义务u 控制丈量等级控制丈量等级u 平面控制丈量平面控制丈量u 国家平面控制丈量：一、二、三、四等国家平面控制丈量：一、二、三、四等u 测图与测设平面控制：导线，小三角测图与测设平面控制：导线，小三角u 高程控制丈量高程控制丈量u 国家高程控制丈量：一、二、三、四等国家高程控制丈量：一、二、三、四等u 测图与测设高程控制：等外水准，三角测图与测设高程控制：等外水准，三角高程高程ABCDEMGFv 控制丈量控制丈量v 采用精细仪器和严密的方法，对控制网采用精细仪器和严密的方法，对控制网丈量，确定控制点的平面位置和高差，作为其丈量，确定控制点的平面位置和高差，

3、作为其它丈量的基准。它丈量的基准。v 平面控制丈量方法平面控制丈量方法v 高程控制丈量方法高程控制丈量方法 测图控制点密度表测图比例尺测图比例尺每平方公里的控制点数每平方公里的控制点数每幅图的控制点数每幅图的控制点数 1 5000 1 2000 1 10001 5004154012020151084、图根控制网、图根控制网四、控制丈量任务程序四、控制丈量任务程序 控制网的设计 编写任务大纲 踏勘选点、埋石 野外观测 数据处置 技术总结控制点标石控制点标石6-2 方位角及坐标正反算方位角及坐标正反算直线定向：确定直线的方向。直线定向：确定直线的方向。恣意直线恣意直线规范方向规范方向直线的方向：直

4、线相对某规范方向的位置，直线的方向：直线相对某规范方向的位置，用方位角表示。用方位角表示。AB一、方位角一、方位角AB规范方向规范方向N方位角：从规范方向的北端开场方位角：从规范方向的北端开场,顺时针顺时针至某不断线的程度角至某不断线的程度角AB1. 真子午线方向真子午线方向2. 磁子午线方向磁子午线方向3. 坐标纵轴方向坐标纵轴方向二、规范方向二、规范方向过地球南北极的子午线，用天文观测或陀过地球南北极的子午线，用天文观测或陀螺经纬仪测定。螺经纬仪测定。过地球南北磁极的子午线，用罗盘仪测定。过地球南北磁极的子午线，用罗盘仪测定。高斯投影带的中央子午线，即高斯平面直角坐高斯投影带的中央子午线，

5、即高斯平面直角坐标系的坐标纵轴标系的坐标纵轴 X X 方向，也称坐标北方向。方向，也称坐标北方向。地球外表上各点的子午线收敛于地球两极，在同一条地球外表上各点的子午线收敛于地球两极，在同一条直线上直线上, , 真真( (磁磁) )子午线方位角不为常数。子午线方位角不为常数。ABNN而直线上任何点的坐标北方向都平行于坐标纵轴方向，而直线上任何点的坐标北方向都平行于坐标纵轴方向，因此，丈量中以坐标纵轴方向因此，丈量中以坐标纵轴方向(X)(X)作为规范方向。作为规范方向。磁偏角磁偏角各点不一致各点不一致坐标方位角：从直线一端的北方向开场顺时针坐标方位角：从直线一端的北方向开场顺时针至该直线的程度角。

6、至该直线的程度角。三、坐标方位角三、坐标方位角NNABBA180BAABAB2321左角：左角：23 = 21 2 左左12 180 2 左左 假设知直线假设知直线1212的方位角的方位角1212，1212和和2323间的间的程度角程度角22左或左或22右右 ，推算直线，推算直线2323的方的方位角位角 23 23 。123122 左左2 右右右角：右角：23 = 21 2 右右12 180 2 右右左角：左角：i前取前取“+ 右角：右角：i前取前取“-iiiii18011通用公式：0i(i+1)3601 坐标的正算坐标的正算推算公式：推算公式：ABABABABABABSYYSXXsincos

7、xyBAXABsYABABABAASYXA，；，知：知：推算：推算：BBYXB，XBXAYAYB推算公式：推算公式：22arctanABABABABABABYXSXYYYYXXXBBBAYXBYXA，；，知：知：推算：推算：ABABS，xyBAXABsYABXBXAYAYB)90,90(/arctanXY根据根据x x、y y值判别：值判别：象限象限方位角方位角x xy y+-+-+-180180360 xy知方位知点衔接角转机角导线边特点：布设灵敏，数据处置简单。在图根丈特点：布设灵敏，数据处置简单。在图根丈量和工程控制网中运用普遍。量和工程控制网中运用普遍。6-3 6-3 导线丈量导线丈量

8、一、导线的根本方式一、导线的根本方式 闭合导线闭合导线 附合导线附合导线45AB231ABDC1234512345 由知点开场，经假设干控制由知点开场，经假设干控制点的延续折线又回到原来点。点的延续折线又回到原来点。 由一知点开场，经假设干控制由一知点开场，经假设干控制点的延续折线到达另一知点上。点的延续折线到达另一知点上。 支导线支导线一、导线的根本方式一、导线的根本方式 支导线支导线AB 1234512345 由知点开场，经假设干控制点的延续折线由知点开场，经假设干控制点的延续折线没有回到原知点或另一知点上。没有回到原知点或另一知点上。二、导线丈量的外业任务二、导线丈量的外业任务 程度角：

9、转机角或衔接角程度角：转机角或衔接角 距距 离：光电测距离：光电测距 高高 程：水准、三角高程程：水准、三角高程 每一步都检查能否超限每一步都检查能否超限n 选点选点n 观测观测n 外业资料整理外业资料整理 导线点应选在视野宽广，便于控制点运用导线点应选在视野宽广，便于控制点运用的地方。的地方。 相邻点必需通视。相邻点必需通视。 点均匀分布，相邻边长度相差不宜过大。点均匀分布，相邻边长度相差不宜过大。 点应选在不易被行人车马触动，土质坚实点应选在不易被行人车马触动，土质坚实便于安顿仪器的地方。便于安顿仪器的地方。1、选点1、选点(100.0,200.0)23456712、观测 边长丈量 程度角

10、丈量(衔接角及转机角钢尺量距：往返丈量相对中误差钢尺量距：往返丈量相对中误差1/2000 1/2000 或或1/10001/1000光电测距：光电测距：视视 距距 法法 ： 往返相对误差往返相对误差1/300 1/300 普通规定观测左角。闭合导线中，导线点普通规定观测左角。闭合导线中，导线点按逆时针编号，左角即是内角。按逆时针编号，左角即是内角。EDCBA121280090073084103010827004800965136(方位角方位角231.32201.58200.44241.00263.412436202DJ615000 1100002436302DJ61500 12000角 度闭合

11、差测回差半测回差测 角中误差测回数仪器比例尺n 04n 06图根导线观测技术要求图根导线观测技术要求坐标计算坐标计算闭合导线点的坐标计算AB254312 2、计算思绪、计算思绪X2=X1+X2=X1+X12=X1+D12X12=X1+D12COSCOS1212Y2=Y1+Y2=Y1+Y12=Y1+D12Y12=Y1+D12SINSIN1212X i+1Y i+1ii i+1Xi i+1=Di i+1Xi i+1=Di i+1COSi i+1COSi i+1Yi i+1=Di i+1Yi i+1=Di i+1SINi i+1SINi i+1闭合导线点的坐标计算AB2543112534检核：检核：

12、 i + V i ) = (n - 2)180闭合导线点的坐标计算n检核：检核： 12 = 51 180 + 1左左AB25431闭合导线点的坐标计算ixxDDfViiyyDDfVi闭合导线点的坐标计算检核：检核： fx= vxi fy= vYi22yxfffK=f / Dxi=Dicos Yi=Disin fx= Xi fy= YiAB25431闭合导线点的坐标计算EDCBA121280090073084103010827004800965136(方位角方位角231.32201.58200.44241.00263.41 mYmXAA00.10000.100闭合导线计算略图闭合导线计算略图折折

13、 角角 增增量量计计算算值值 改改正正后后增增量量 点点的的坐坐标标 观观测测角角 改改正正后后角角值值 方方位位角角 边边 长长 D D x x y y x x y y X X Y Y 点点号号 （m m） （m m） （m m） （m m） （m m） （m m） （m m） A A ( (- -1 12 2) ) 1 12 21 1 2 28 8 0 00 0 1 12 27 7 2 27 7 4 48 8 1 10 00 0. .0 00 0 1 10 00 0. .0 00 0 9 96 6 5 51 1 3 36 6 2 20 01 1. .5 58 8 ( (- -0 0. .0

14、 04 4) ) - -2 24 4. .0 08 8 ( (+ +0 0. .0 04 4) ) + +2 20 00 0. .1 14 4 - -2 24 4. .1 12 2 + +2 20 00 0. .1 18 8 B B ( (- -1 12 2) ) 1 10 08 8 2 27 7 0 00 0 1 10 08 8 2 26 6 4 48 8 7 75 5. .8 88 8 3 30 00 0. .1 18 8 2 25 5 1 18 8 2 24 4 2 26 63 3. .4 41 1 ( (- -0 0. .0 06 6) ) + +2 23 38 8. .1 13 3

15、( (+ +0 0. .0 05 5) ) + +1 11 12 2. .6 60 0 + +2 23 38 8. .0 07 7 + +1 11 12 2. .6 65 5 C C ( (- -1 12 2) ) 8 84 4 1 10 0 3 30 0 8 84 4 1 10 0 1 18 8 3 31 13 3. .9 95 5 4 41 12 2. .8 83 3 2 28 89 9 2 28 8 4 42 2 2 24 41 1. .0 00 0 ( (- -0 0. .0 06 6) ) + +8 80 0. .3 36 6 ( (+ +0 0. .0 05 5) ) - -2 2

16、2 27 7. .2 21 1 + +8 80 0. .3 30 0 - -2 22 27 7. .1 16 6 D D ( (- -1 12 2) ) 1 13 35 5 4 48 8 0 00 0 1 13 35 5 4 47 7 4 48 8 3 39 94 4. .2 25 5 1 18 85 5. .6 67 7 2 24 45 5 1 16 6 3 30 0 2 20 00 0. .4 44 4 ( (- -0 0. .0 04 4) ) - -8 83 3. .8 84 4 ( (+ +0 0. .0 04 4) ) - -1 18 82 2. .0 06 6 - -8 83 3

17、. .8 88 8 - -1 18 82 2. .0 02 2 E E ( (- -1 12 2) ) 9 90 0 0 07 7 3 30 0 9 90 0 0 07 7 1 18 8 3 31 10 0. .3 37 7 3 3. .6 65 5 1 15 55 5 2 23 3 4 48 8 2 23 31 1. .3 32 2 ( (- -0 0. .0 05 5) ) - -2 21 10 0. .3 32 2 ( (+ +0 0. .0 04 4) ) + +9 96 6. .3 31 1 - -2 21 10 0. .3 37 7 + +9 96 6. .3 35 5 A A (

18、 (1 12 27 7 2 27 7 4 48 8) ) 1 10 00 0. .0 00 0 1 10 00 0. .0 00 0 ( (9 96 6 5 51 1 3 36 6) ) 备备注注 5 54 40 0 0 01 1 0 00 0 5 54 40 0 0 00 0 0 00 0 测测= =5 54 40 00 01 10 00 0 理理= =（n n- -2 2）1 18 80 0 = =5 54 40 0 f f= =+ +0 01 10 00 0 f f允允= =6 60 0n = =1 13 34 4 = =0 02 21 14 4 75.1137D 3400175.113

19、733. 033. 022. 025. 022DfKfffffyxyx20001允K x=0 y=0 附合导线点的坐标计算ABDC12345附合导线点的坐标计算ABDC12345附合导线点的坐标计算ABDC12345DCAB12BA990100167453612311241892056225.860172.570.030638.215693.507BBYX294.431493.642AAYX403.556450.192CCYX160.767418.165DDYX附合导线计算略图附合导线计算略图NoImage3059237)(ABABABXXYYarctg折折 角角 增增量量计计算算值值 改改正

20、正后后增增量量 点点的的坐坐标标 观观测测角角 改改正正后后角角值值 方方位位角角 边边 长长 D D x x y y x x y y X X Y Y 点点号号 （m m） （m m） （m m） （m m） （m m） （m m） （m m） A A 6 64 42 2. .4 49 93 3 4 43 31 1. .2 29 94 4 2 23 37 7 5 59 9 3 30 0 B B ( (+ +1 1) ) 9 99 9 0 01 1 0 00 0 9 99 9 0 01 1 0 01 1 5 50 07 7. .6 69 93 3 2 21 15 5. .6 63 38 8 1

21、15 57 7 0 00 0 3 31 1 2 22 25 58 85 50 0 ( (+ +0 0. .0 03 36 6) ) - -2 20 07 7. .9 90 09 9 ( (- -0 0. .0 04 48 8) ) + +8 88 8. .2 21 15 5 - -2 20 07 7. .8 87 73 3 + +8 88 8. .1 16 67 7 2 2 ( (+ +2 2) ) 1 16 67 7 4 45 5 3 36 6 1 16 67 7 4 45 5 3 38 8 2 29 99 9. .8 82 20 0 3 30 03 3. .8 80 05 5 1 14 4

22、4 4 4 46 6 0 09 9 1 13 39 90 03 30 0 ( (+ +0 0. .0 02 22 2) ) - -1 11 13 3. .5 56 65 5 ( (- -0 0. .0 02 29 9) ) + +8 80 0. .2 20 03 3 - -1 11 13 3. .5 54 43 3 + +8 80 0. .1 17 74 4 3 3 ( (+ +1 1) ) 1 12 23 3 1 11 1 2 24 4 1 12 23 3 1 11 1 2 25 5 1 18 86 6. .2 27 77 7 3 38 83 3. .9 97 79 9 8 87 7 5 5

23、7 7 3 34 4 1 17 72 25 57 70 0 ( (+ +0 0. .0 02 28 8) ) + +6 6. .1 14 45 5 ( (- -0 0. .0 03 37 7) ) + +1 17 72 2. .4 46 61 1 + +6 6. .1 17 73 3 + +1 17 72 2. .4 42 24 4 C C ( (+ +2 2) ) 1 18 89 9 2 20 0 5 56 6 1 18 89 9 2 20 0 5 58 8 1 19 92 2. .4 45 50 0 5 55 56 6. .4 40 03 3 9 97 7 1 18 8 3 32 2 D

24、D 1 16 65 5. .4 41 18 8 7 76 67 7. .1 16 60 0 备备注注 6f 120460允f允ff 450.537D 37581143. 0114. 0086. 022DfKfffffyxyx 20001允K 分类：测角网、边角网、测边网。分类：测角网、边角网、测边网。 检核：利用闭合差条件、圆周条件和极条检核：利用闭合差条件、圆周条件和极条件等来检查外业成果。件等来检查外业成果。 丈量实施步骤丈量实施步骤:和导线丈量根本一样。和导线丈量根本一样。6-4 三角丈量三角丈量n 意义意义:n 加密控制点；加密控制点；n 联测难于到达的点。联测难于到达的点。n 特点：

25、特点：n 操作灵敏；操作灵敏；n 精度和可靠性有限。精度和可靠性有限。6-5 6-5 交会定点交会定点一、交会法的类型一、交会法的类型n 前方交会前方交会n 侧方交会侧方交会n 后方交会后方交会PBAPBAPABC二、交会法的步骤二、交会法的步骤 选点：室内选点、野外踏勘选点：室内选点、野外踏勘 打桩或埋石打桩或埋石 观测：程度角的观测观测：程度角的观测 计算：角度计算：角度 坐标坐标n 加密控制点加密控制点1 1、前方交会、前方交会u 原理原理知：知：观测：观测：待求：待求： )()(BBAAYXBYXA，；，BA ，点坐标PPBA三、交会法的方法三、交会法的方法APAPAPAPAPAPSY

26、YSXXsincosn 由由AABAPn 由ABABBBAAYXYXsincos),(),()sincoscos(sinsin)sinsincos(coscosAAAAABABAPABABAPu 计算计算PBAu P点坐标：点坐标：PBABctgActgXXActgYBctgYYBctgActgYYActgXBctgXXBABAPBABAPn 由PSBSABAPsinsinAPSXAPABABSOYPBAC2211n 检核：采用两组结果取平均：比例尺分母容MmmMedydxe)(. 2022)()(2211PPPPYXYX，n 点位较差点位较差u 前方交会的检核前方交会的检核2 2、侧方交会、

27、侧方交会)()(BBAAYXBYXA，u 原理知：知：观测：观测：待求：待求：PA，点坐标Pu 计算：PBAPA 、B计算计算根据根据前方交会前方交会3 3、后方交会、后方交会)()()(CCBBAAYXCYXBYXA，,点坐标Pu 原理u 计算：知：知：观测：观测：待求：待求：PABC、计算计算根据根据按前方交会法计算按前方交会法计算 P P 点坐标点坐标u后方交会的计算后方交会的计算ctgctgXXctgYctgYYctgctgYYctgXctgXXXXYYtgYYctgXXctgXXXXctgYYctgYYtgBABAPBABAPBABPBABABAACBCABACBCABBP)(180

28、)()()()()()(PABCu 后方交会的检核后方交会的检核n 检核：分别计算两组坐标、和、根据DCBCBA：比例尺分母容MmmMedydxe)(. 2022PBCDAn 点位较差:n，211n432PS1S3S2S4Sn11nn2233u 原理原理知：知：观测：观测：待求：待求： n，21点坐标PnSSS，21作业：作业： P226 P227 第六章第六章 第第1、2、3题题 高程控制丈量确定控制点的高程确定控制点的高程H6-6 6-6 高程控制丈量高程控制丈量| 高程控制丈量的义务高程控制丈量的义务: :一、一、 概述概述BM1BM2BM0BM3BM1BM2| 高程控制丈量的方法：高程

29、控制丈量的方法： | 高程基准面高程基准面: :| 大地水准面。大地水准面。| 基准点，即水准原点基准点，即水准原点: :| 国家高程控制网国家高程控制网 又称国家水准网又称国家水准网, ,用精细水准丈量方法建立。采用精细水准丈量方法建立。采用从整体到部分，由高级到低级，分级布设逐级用从整体到部分，由高级到低级，分级布设逐级控制的。控制的。 等级等级: : 一、二、三、四一、二、三、四 。 | 工程建立中的高程控制网工程建立中的高程控制网 布设原那么：由高级到低级，分级布设。布设原那么：由高级到低级，分级布设。 等级：分为二、三、四、五等水准及图根水准。等级：分为二、三、四、五等水准及图根水准

30、。 首级网应布设成闭合道路，加密时宜布设成附合道路首级网应布设成闭合道路，加密时宜布设成附合道路或结点网。水准点应有一定的密度，普通沿水准道路每或结点网。水准点应有一定的密度，普通沿水准道路每13km13km埋设一点，埋设后应绘制点之记。水准观测须待埋设一点，埋设后应绘制点之记。水准观测须待埋设的水准点稳定后方可进展。埋设的水准点稳定后方可进展。 v 永久性永久性 ：v 暂时性：暂时性：二、二、 三四等水准丈量三四等水准丈量 主要采用主要采用“双面水准尺观测法。双面水准尺观测法。 技术要求：技术要求：L L、K K为道路长度，单位为为道路长度，单位为kmkm53103三丝三丝读数读数100DS

31、3DS3四四往、返往、返附、闭附、闭3252三丝三丝读数读数75DS3DS3三三黑红黑红面所面所测高测高差之差之差差mm黑红黑红面读面读数差数差mm前后前后视距视距累积累积差差m前后前后视距视距差差m视野视野高度高度视野视野长度长度m高差闭合差的限高差闭合差的限差差 mm运用运用仪器仪器 工程等级K12K20L12L20 双面尺构造的特点双面尺构造的特点u 黑面起点黑面起点 0.000 和和 0.000u 红面起点红面起点 4.687 和和 4.787u 一站上同时测得一站上同时测得u 黑面高差黑面高差 h黑黑=a黑黑b黑黑 u 红面高差红面高差 h红红=a红红b红红u h黑黑= h红红0.1

32、001 1、观测方法、观测方法u 安顿仪器：安顿仪器：u 每一测站上：安顿仪器、粗平、估读前后每一测站上：安顿仪器、粗平、估读前后视间隔差，如超限三等视间隔差，如超限三等2m2m，四等，四等3m 3m 那那么挪动前尺或水准仪，满足要求即可开场观么挪动前尺或水准仪，满足要求即可开场观测。测。u 观测顺序：观测顺序：u 后前前后后前前后u 后后前前后后前前u “后前前后后前前后 的测读步骤：的测读步骤： 后尺黑面下丝后尺黑面下丝1 1、上丝、上丝2 2、中丝、中丝3 3 前尺黑面下丝前尺黑面下丝4 4、上丝、上丝5 5、中丝、中丝6 6 前尺红面中丝前尺红面中丝7 7 后尺红面中丝后尺红面中丝8

33、8后黑，后红，前黑，前红后黑，后红，前黑，前红1TP1u “后后前前的测读步骤后后前前的测读步骤：2 2、计算与校核、计算与校核( (四等四等) )v 视距部分视距部分v 前后视间隔差前后视间隔差 3m 3mv 前后视间隔累积差前后视间隔累积差 10m 10mv 高差部分高差部分v 黑红面读数差黑红面读数差 3mm 3mmv 黑红面高差之差黑红面高差之差 5mm 5mm3 3、外业施测测、记、算、核、外业施测测、记、算、核BM1A测测站站点号点号后后尺尺下下前前尺尺下下尺号尺号水准尺中丝读数水准尺中丝读数K黑黑红红高差高差中数中数上上上上后距后距前距前距黑面黑面红面红面视距差视距差累积差累积差

34、1TP11BM1TP11.6141.1560.7740.32645.844.8+1.0+1.0K1=4.787 K2=4.687后1前21.3840.5515.2396.171+0.833+0.9320-1+1+0.8325下丝下丝下丝下丝上丝上丝上丝上丝（mm）（m）后后G1=K1+3-8前前G2=K2+6-7后后-前前H1=3-6H2=8-7G1-G2后后11.3846.1710前前20.5515.239-1后后-前前0.8330.932+1后后21.9346.622-1前前12.0086.796-1后后-前前-0.074-0.1740+1.2S1=177.6+2.2S2=100*（4-5

35、）DS=S1-S2S=S+DSH=+0.44352.1882.2521.6821.75850.649.4+0.8325-0.0740+1.0前距（前距（m）累积差（累积差（m）1.6141.156S1=100*（1-2）校核校核测站编测站编号号点号点号1 1BM1T12 2T1T2前尺前尺后距（后距（m）方向及方向及尺号尺号水准尺读数（水准尺读数（m）黑面黑面红面红面后前视距差（后前视距差（m）0.7740.32644.8H=（H1+H20.100）/2K1=4.787备注备注K+黑黑-红红高差中数高差中数后尺后尺(H1+H2)/2=+0.4435K2=4.687S2=177.0S末站末站=+0.63=6.876 8=25.8256=6.432 7=25.382H1=+0.444 总距离总距离=354.645.8+1.04 4、三四等水准丈量成果整理、三四等水准丈量成果整理 单一水准道路高差闭合差的调整和高程计算 与第二章引见的普通水准丈量方法一样。 有一个结点的水准道路平差及高程计算 用求带权平均值的方法，求结点的最或是值。 有两个或两个以上结点的水准道路以及水准网的平差 用严密平差的方法，求各待定点的高程。1、原理、原理AHBHABhlBAS大地水准面in 观测值观测值lSin 高差值：高差值：litgShAB三、三、 三角高程丈量三角高