第五章小区域控制测量

1、第五章：小区域控制测量第五章：小区域控制测量n5.1 概 述n5.2 平面控制测量n5.3 高程控制测量第五章：小区域控制测量第五章：小区域控制测量5.1 概概 述述一、控制测量一、控制测量(control survey)的意义和方法的意义和方法1、意义、意义为测图或工程建设的测区建立统一的为测图或工程建设的测区建立统一的平面控制网平面控制网(horizontal control network)(horizontal control network)和高程控制网和高程控制网(vertical control network)(vertical control network)。控制误差的积累

2、。控制误差的积累。作为进行各种细部测量的基准作为进行各种细部测量的基准2、有关名词、有关名词小地区（小区域）小地区（小区域）(block, region)(block, region) ：不必考不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响的范围。虑地球曲率对水平角和水平距离影响的范围。控制点控制点(control point) (control point) ：具有精确可靠平面具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点。坐标或高程的测量基准点。控制网控制网(control network)(control network)：由控制点分布和测由控制点分布和测量方法决定所组成的图形。量方法决定所组成的图形。

3、控制测量控制测量(control survey)(control survey)：为建立控制网所进为建立控制网所进行的测量工作。行的测量工作。3、控制测量方法、控制测量方法按内容分：按内容分： 平面控制测量：测定各平面控制点的坐标平面控制测量：测定各平面控制点的坐标X X、Y Y。 高程控制测量：测定各高程控制点的高程高程控制测量：测定各高程控制点的高程H H。按精度分：按精度分：一等、二等、三等、四等；一级、二级、一等、二等、三等、四等；一级、二级、三级三级按方法分：按方法分：天文测量、常规测量天文测量、常规测量( (三角测量、导线测三角测量、导线测量、水准测量量、水准测量) )、卫星定位测

4、量、卫星定位测量按区域分：按区域分：国家控制测量、城市控制测量、小区域国家控制测量、城市控制测量、小区域工程控制测量工程控制测量二、国家控制网的概念二、国家控制网的概念图形图形1：国家一、二等平面控制网布置形式：国家一、二等平面控制网布置形式一等三角网一等三角网二等三角网二等三角网3.小地区（小地区（15km2以内）控制测量以内）控制测量 附合导线闭合导线支导线单结点导线（导线网）附合导线外业附合导线外业: :已知数据：已知数据： ABAB,X,XB B,Y,YB B； CDCD,X,XC C,Y,YC C。点点1 1、2 2、3 3、4 4为新建导线点。为新建导线点。D DB1B1D D12

5、12D D2323D D3434D D4C4CA AB B1 12 23 34 4C CD D观测数据观测数据：连接角连接角 B B 、 C C ； 导线转折角导线转折角 1 1, , 2 2, , 3 3 , , 4 4 ； 导线各边长导线各边长D DB1B1，D D1212，D D4C4C。ABCD(X(XB,B,Y YB B) )(X(XC,C,Y YC C) )BC1234附合导线图附合导线图180左后前180右后前或： 1 1 2 2 3 3 4 4 5 595951301306565128128122122 1212303012345已知：已知：1212=30=300 0，各观测角

6、各观测角如图，求各边坐标方位角如图，求各边坐标方位角2323、3434、4545、5151。解：解： 23= 1212-2 21801800 0=80=800 0 34= 23-31800=1950 45=2470 51=3050 12=300（检查）（检查）1 1、绘制计算草图，在图上填写已知数据和观测数据。、绘制计算草图，在图上填写已知数据和观测数据。2 2、角度闭合差、角度闭合差(angle closing error)(angle closing error)的计算与调整。的计算与调整。115.10100.09108.3294.3867.85A A1 12 23 34 4X XA A=

7、536.27m=536.27mY YA A=328.74m=328.74m A1A1484843431818A12341122224970300105170610146241233006（1 1）计算角度闭合差：）计算角度闭合差： = =测测- -理理 = = 测测-(n-2)-(n-2) 180180（2 2）计算限差：）计算限差：nf40允 115.10100.09108.3294.3867.85A A1 12 23 34 4X XA A=536.27m=536.27mY YA A=328.74m=328.74m A1A1484843431818A123411222249703001051

8、70610146241233006nfV Vii180左后前115.10100.09108.3294.3867.85A A1 12 23 34 4X XA A=536.27m=536.27mY YA A=328.74m=328.74m A1A1484843431818A12341122224970300105170610146241233006180后右前DABABXy0XABYAB其中，其中，XAB=XB-XA YAB=YB-YA X XAB AB =D=DAB AB coscos ABAB Y YAB AB =D=DAB AB sin sin ABAB5、坐标增量闭合差(closing e

9、rror in coordination increment)计算与调整115.10100.09108.3294.3867.85A A1 12 23 34 4X XA A=536.27m=536.27mY YA A=328.74m=328.74m A1A1484843431818A12341122224970300105170610146241233006（1 1）计算坐标增量闭合差计算坐标增量闭合差：导线全长相对闭合差导线全长相对闭合差(relative length closing (relative length closing error of traverse):error of t

10、raverse): 导线全长闭合差导线全长闭合差: : 测理测测理测yyyfxxxfyx22yxfffXXXDfK/1（2 2）分配坐标增量闭合差。）分配坐标增量闭合差。 若若K1/2000K1/2000（图根级），则将（图根级），则将f fx x、f fy y以相反符号，按以相反符号，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。增量。 115.10100.09108.3294.3867.85A A1 12 23 34 4X XA A=536.27m=536.27mY YA A=328.74m=328.74m A1A1484843

11、431818A12341122224970300105170610146241233006iyyiixxiDDfVDDfVyiixiiVxyVxx115.10100.09108.3294.3867.85A A1 13 34 4X XA A=536.27m=536.27mY YA A=328.74m=328.74m A1A1484843431818A123411222249703001051706101462412330066 6、坐标计算、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，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。来依次计算各导线点的坐标。 121

12、21212yyyxxxK = = D1400012000点号转折角 (右) 改正后转折角 方向角 边 长 D(米) 坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米) X Y点号A1234A1 97 03 00105 17 06101 46 24123 30 06112 22 24+12+12 +12+12+1248 43 18 131 40 06 206 22 48 284 36 12 341 05 54 48 43 18 485.47 +0.09 -0.08x = +0.09y =0.08 539 59 00理=5400000= 测理=60容=405 =89 540 00 0097

13、 03 12105 17 18101 46 36123 30 18112 22 36115.10 100.09 108.32 94.38 67.58+75.93-66.54-97.04+23.80+63.94+86.50+74.77-48.13-91.33-21.89-2-2-2-2-1+2+2+2+1+1612.18545.62448.56472.34415.26490.05441.94350.621234A A536.27536.27328.74328.74A A+75.91-66.56-97.06+23.78+63.93+86.52+74.79-48.11-91.32-21.880 02

14、20.120 xyfff=+=终已知终计算f)()(始终测理测始终测理测yyyyyfxxxxxfyx180180)()(nn终始右理右理始终180180)()(nn始终左理左理始终理测f 其中，其中，理的计算公式如下：的计算公式如下：例题：附合导线的计算例题：附合导线的计算124.08124.08164.10164.10208.53208.5394.1894.18147.44147.44 ABAB CDCDX XB B=1230.88=1230.88Y YB B= 673.45= 673.45X XC C=1845.69=1845.69Y YC C=1039.98=1039.984343171

15、712124 416160000180180131336361781782222303019319344440000181181131300002042045454303018018032324848B1234CA AB B5 56 67 7C CD D8 8(1)(1)绘制计算草图绘制计算草图, ,在表内填写已知在表内填写已知数据和观测数据数据和观测数据(2)(2)角度闭合差的计算与调整角度闭合差的计算与调整(3)(3)各边方向角的推算各边方向角的推算(4)(4)坐标增量闭合差的计算与调整坐标增量闭合差的计算与调整(5)(5)推算各点坐标。推算各点坐标。点号转折角 (右) 改正后转折角 方位

16、角 边 长 D(米) 坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米) X Y点号A AB B5 56 67 78 8C CD D180 13 36178 22 30193 44 00181 13 00204 54 30180 32 48124.08164.10208.53 94.18 147.44B56 67 78 8C C1230.88 673.451845.691039.98+8+8+8+8+8+8180 13 44178 22 38193 44 08181 13 08204 54 38180 32 561119 01 1243 17 12 4 16 00 43 03 28 4

17、4 40 50 30 56 42 29 43 34 4 48 56 +90.66+116.68+178.85+81.79+146.92+84.71+115.39+46.70+107.23+12.38738.33+614.90 +366.41+614.81 +366.53x = +0.09y =-0.12= x + y =0.150K = = D1490012000-2-2-2-1-2+2+3+3+2+2+12-9+90.64+116.66+178.83+81.78+146.90+84.73+115.42+107.26+46.72+12.40+614.81+366.531321.521438.1

18、81617.011698.79758.18873.60980.861027.581119 00 24理=11190112= 测理=48容=406 =98n1、 前方交会法前方交会法n 前方交会是采用经纬仪在已知点A、B上分别向新点P观测水平角和，从而可以计算P点的坐标。（1） 前方交会法的计算步骤前方交会法的计算步骤根据A、B两点坐标，反算AB边的边长 lAB和方位角lABABXy0XABYAB22tanarctansincosBAABBAABABABBABAABABABABAByyxxyxyyxxlxy AB的具体计算方法如下：的具体计算方法如下： ABABABAByyyxxxa)计算增量：

19、计算增量：b)计算计算RAB:arctanABABAByRx 计算AP、BP的方位角和边长APABBPBAsinsinABAPllsinsinABBPll 计算r角：r=180-(+)分别由A、B两点推算P点坐标n以上所求得的两组坐标值应相等，但在计算过程中由于数字凑整关系，可能相差2-3 mm，则可取平均值作为P点的坐标值。cossinPAAPAAPAPPAAPAAPAPxxxxlyyyyl cotcotcotcotcotcotcotcotABBAPABBAPxxyyxyyxxy2、 侧方交会法n 此法实质上与前方交会法相同，也是利用两个高级控制点测定另一未知点的坐标。如图，A、B为已知点，

20、P为未知点。为此，可在已知点A和未知点P上安置仪器，观测水平角A和P。利用A、P和已知点A、B的坐标，便可推算P点的坐标。cotcotcotcotBAABPyyxxycotcotcotcotBAABPxxyyx01803、 后方交会法n如图，设A、B、C、为已知点，P为未知点。为了测定P点的坐标，将仪器安置在P点，测出、 、 角，利用、 、 角值及A、B、C、四个已知点的坐标，就可算出P点的坐标。12BCBAB01212360()B 12213220333()180()CDCBC 211sincotcotsinsinABBCllcotcotcotcotcotcotcotcotABBAPABBAPxxyyxyyxxy 表一：三、四等水准测量测站技术要求 等等 级级视线长度视线长度(m)(m)前、后视前、后视 距离差距离差(m)(m)前、后视前、后视距离累积差距离累积差