工程测量第七章小区域控制测量

1、上课了！大家安静！上课了！大家安静！第七章：小区域控制测量第七章：小区域控制测量71 71 概概 述述图形图形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 在城市或厂矿等地区，一般应在上述在城市或厂矿等地区，一般应在上述国家控制点的基础上，根据测区的大小和国家控制点的基础上，根据测区的大小和施工测量的要求，布设不同等级的城市平施工测量的要求，布设不同等级的城市平面控制网和高程控制网，以供地形测图和面控制网和高程控制网，以供地形测图和施工放样使用。国家或城市控制点的平面施工放样使用。国家或城市控制点的平面直角坐标和高程均已求得，其数据

2、可向有直角坐标和高程均已求得，其数据可向有关测绘部门索取。关测绘部门索取。72 公路路线平面控制网宜全体贯通、统一平差。各级公路及桥公路路线平面控制网宜全体贯通、统一平差。各级公路及桥梁、隧道平面控制测量的等级不得低于表梁、隧道平面控制测量的等级不得低于表7-3的规定。的规定。22)(dba 3)图根高程测量图根高程测量 图根点高程可采用水准测量、光电测距三角高程测量或图根点高程可采用水准测量、光电测距三角高程测量或GPSRTK测量等满足精度要求的各种方法。图根水准测量主要技术要测量等满足精度要求的各种方法。图根水准测量主要技术要求应符合表求应符合表7-21的规定，图根三角高程测量主要技术要求

3、应符合表的规定，图根三角高程测量主要技术要求应符合表7-22的规定。的规定。 附合导线闭合导线支导线单结点导线（导线网）一.导线的布置形式1.踏勘选点及建立标志选点时应注意下列各点：选点时应注意下列各点：（1 1）相邻导线点之间通视良好，便于角度和）相邻导线点之间通视良好，便于角度和距离测量；距离测量；（2 2）点位选于适于安置仪器、视野宽广和便）点位选于适于安置仪器、视野宽广和便于测图、放样和保存之处；于测图、放样和保存之处；（3 3）点位分布均匀，便于控制整个测区，进）点位分布均匀，便于控制整个测区，进行细部测量，导线边长要符合表行细部测量，导线边长要符合表7-27-2要求。要求。 12

4、cm5015202标心路 面云溪路清河东路34T34T35T3621.5610.8214.73（砼标石）22.34绘制控制点的“点之记” 一.导线的布置形式2.2.导线边长测量导线边长测量 导线边长一般用电磁波测距仪或全站仪观测，同时观测垂直导线边长一般用电磁波测距仪或全站仪观测，同时观测垂直角将斜距化为平距（角将斜距化为平距（导线边长的中误差一般约小于导线边长的中误差一般约小于lcm）。图。图根导线的边长也可以用经过检定的钢卷尺往返两次丈量根导线的边长也可以用经过检定的钢卷尺往返两次丈量。丈量的丈量的相对误差不应超过表相对误差不应超过表7-2规定，满足要求时取其平均值作为丈量规定，满足要求时

5、取其平均值作为丈量的结果。的结果。3.3.导线转折角测量导线转折角测量 导线的转折角是在导线点上由相邻两导线边构成的水平角。导线的转折角是在导线点上由相邻两导线边构成的水平角。( (导线的转折角分为左角和右角，在导线前进方向左侧的水平角称导线的转折角分为左角和右角，在导线前进方向左侧的水平角称为左角，在右侧的称右角。为左角，在右侧的称右角。) )导线的转折角通常采用测回法进行观导线的转折角通常采用测回法进行观测（盘左盘右角值较差不大于测（盘左盘右角值较差不大于40）。各级导线的测角技术要求参见。各级导线的测角技术要求参见表表7-11。4.连测连测 观测导线连接角和连接边。观测导线连接角和连接边

6、。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 D1212D 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) )BC12

7、34附合导线图附合导线图闭合导线闭合导线AB12345B012345S SB1B1S S1212S S2323S S3434S45S S5151(XB,YB)闭合导线图闭合导线图已知数据：已知数据： ， XB XB ， YBYBA A、B B为已知点，为已知点，1 1、2 2、3 3、4 4、5 5为为新建导线点。新建导线点。：连接角连接角 B B； 导线转折角导线转折角 0 0 ， 1 1 ， 5 5； 导线各边长导线各边长S SB1B1，S S1212，S S5151。支导线支导线B1AB12AB(XB,YB)SB1S12已知数据：AB,XB,YBA、B为已知边，点1、2为新建支导线点。观

8、测数据观测数据：转折角B, 1 边长SB1，S121.推算各边方向角：180180后右前后左前2.计算各边坐标增量 X=Dcos Y=Dsin3.推算各点坐标 X前=X后+X Y前=Y后+Y三个基本公式：三个基本公式：如图，A、B为已知导线点，1、2、3.为新建导线点。观测了导线转折角B、1、2.观测了导线各边长DB、D1、D2.计算1、2、3.的坐标：D1D2D3A AB B1 12 23 3123(,) (X1,Y1)22(X2,Y2) 232333(X3,Y3)abbbyx,:已知三.导线测量的内业计算五五. .导线测量的内业计算导线测量的内业计算目的：目的：计算各导线点的坐标。要求：要

9、求：评定导线测量的精度， 合理分配测量误差。( (一一) )闭合导线计算闭合导线计算A AB12345B012345DB1D12D23D34D45D5B (X(XB B,Y,YB B) )闭合导线图已知数据已知数据：AB，XB，YB A、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点。：连接角B； 导线转折角0 ，1 ，5； 导线各边长DB1，D12，D5B。1、角度闭合差计算和调整180) 2n（理理 理理测测 f若ff允已知数据已知数据：A1，XA，YA导线转折角A ，1 ，4；边长DA1，D12，D4A。测 量nfV点号转折角 (右) 改正后转折角 方向角 边 长 D(米) 坐 标增量(米)

10、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 18 485.47 +0.09 -0.08 539 59 00理=540 00 00 f= 测-理=- 60 f容= 40 5 = 89 540 00 0097 03 12105 17 18101 46 36123 30 18112 22 361234A A536.27536.27328.74328.74A A闭合导线坐标计算nfV2、坐标方位角计算、坐标方位角计算1801112 A180212

11、23 18032334 180右右后后前前 180左左后后前前 2、坐标方位角计算、坐标方位角计算216328418032334 60041311802130978134481801112 A已已计计 813448 842220618021223 检核点号转折角 (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 34

12、1 05 54 48 43 18 540 00 0097 03 12105 17 18101 46 36123 30 18112 22 36115.10 100.09 108.32 94.38 67.58612.18545.62448.56472.34415.26490.05441.94350.621234A A536.27536.27328.74328.74A A闭合导线坐标计算 539 59 00理=540 00 00 f= 测-理=- 60 f容= 40 5 = 89 180右右后后前前 )90cos()90sin(2322323223DyDx3、坐标增量及闭合差计算、坐标增量及闭合差计

13、算1211212112sincosDyDx212x23y122313y232322323223sincosDyDxx123.1坐标增量计算D1D21,1,1,1,sincosiiiiiiiiiiDyDx11121112sincosAADyDx3、坐标增量及闭合差计算、坐标增量及闭合差计算3.1坐标增量计算点号转折角 (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 4

14、0 06 206 22 48 284 36 12 341 05 54 48 43 18 540 00 0097 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+74.77-48.13-91.33-21.891234A A536.27536.27328.74328.74A A闭合导线坐标计算 539 59 00理=540 00 00 f= 测-理=- 60 f容= 40 5 = 89 1,1,1,1,sincosiiiiiii

15、iiiDyDx3.2坐标增量闭合差计算检核理测理测yyfxxfyx改正22yxfff1KDf容许值图根导线1K2000 xxvf yyvf ixxDDfviiyyDDfvi3、坐标增量及闭合差计算、坐标增量及闭合差计算K = = f 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

16、341 05 54 48 43 18 485.47 +0.09 -0.08 540 00 0097 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闭合导线坐标计算 539 59

17、 00理=540 00 00 f= 测-理=- 60 f容= 40 5 = 89 fx = +0.09fy =-0.08f= fx + fy =0.120ixxDDfviiyyDDfvi理测理测yyfxxfyx检核3.3改正后坐标增量0 x0yxiiiiivxx1,1,yiiiiivyy1,1,3、坐标增量及闭合差计算、坐标增量及闭合差计算T = = f 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 0611

18、2 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 -0.08 540 00 0097 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+74.77-48.13-91.33-21.89-2-2-2-2-1-2-2-2-1-1A A536.27536.27328.74328.74A A闭合导线坐

19、标计算+75.91-66.56-97.06+23.78+63.93+86.52+74.79-48.11-91.32-21.880 0 539 59 00理=540 00 00 f= 测-理=- 60 f容= 40 5 = 89 fx = +0.09fy =-0.08f= fx + fy =0.120 xiiiiivxx1,1,yiiiiivyy1,1,4、坐标计算、坐标计算1,11,1iiiiiiiiyyyxxx 检核已已计计已已计计AAAAyyxxT = = f 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

20、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 -0.08fx = +0.09fy =-0.08f= fx +fy =0.120 540 00 0097 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

21、+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闭合导线坐标计算+75.91-66.56-97.06+23.78+63.93+86.52+74.79-48.11-91.32-21.880 0 539 59 00理=540 00 00 f= 测-理=- 60 f容= 40 5 = 891.附合导线的计算124.08164.10208.5394.18147.44A AB B

22、5 56 67 7C CD DABCDXB=1230.88YB= 673.45XC=1845.69YC=1039.9843 17 12 4 16 00 180 13 36 178 22 30 193 44 00 181 13 00 204 54 30 180 32 48 B1234C8 8绘制计算草图,在表内填写 已知数据和观测数据点号转折角 (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AB5678CD180 13 36178 22 30193 44 00181 13 00204 54 30180 32 48124.08

23、164.10208.53 94.18 147.44B5678C1230.88 673.451845.691039.9843 17 12 4 16 00 附合导线坐标计算附合导线坐标计算1、角度闭合差计、角度闭合差计 算和调整算和调整？理理测f1、角度闭合差计算、角度闭合差计算 和调整和调整180右后前1805556 B18065667 18076778 1808cCCD 1805BABB1808788c1、角度闭合差计算、角度闭合差计算 和调整和调整180nABCD右1808cCCD 1805556 B18065667 18076778 1805BABB 1808788 c1、角度闭合差计算、

24、角度闭合差计算 和调整和调整180nABCD右180180nfnf右终始左终始其它同闭合导线必须注意：必须注意：在调整角度闭合差时，在调整角度闭合差时，若观测角为左角，则应以与闭合若观测角为左角，则应以与闭合差相反的符号分配角度闭合差；差相反的符号分配角度闭合差；若为右角，则应以与闭合差相同若为右角，则应以与闭合差相同的符号分配角度闭合差的符号分配角度闭合差点号转折角 (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AB5678CD180 13 36178 22 30193 44 00181 13 00204 54 3018

25、0 32 48124.08164.10208.53 94.18 147.44B5678C1230.88 673.451845.691039.98+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 44 40 50 30 56 42 29 43 34 4 48 56 附合导线坐标计算附合导线坐标计算1119 00 24 理=1119 01 12 f= 测-理=-48 f容= = 98406180n终终始始理理 同闭合导线2、坐标方位角计算、坐标方

26、位角计算3、坐标增量计算、坐标增量计算同闭合导线理理测测理理测测yyfxxfyx ？理理理理yx 始始终终理理始始终终理理yyyxxx 4、坐标计算同闭合导线允理测理测KDfKfffyyfxxfyxyx22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AB5678CD180 13 36178 22 30193 44 00181 13 00204 54 30180 32 48124.08164.10208.53 94.18 147.44B5678C1230.88 673.451845.691039.98+8+8+

27、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 44 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 +366.53K = = fD1490012000-2-2-2-1-2+2+3+3+2+2+12-9+90.64+116.66+178.83+81.

28、78+146.90+84.73+115.42+107.26+46.72+12.40+614.81+366.531321.521438.181617.011698.79758.18873.60980.861027.58附合导线坐标计算附合导线坐标计算1119 00 24理=1119 01 12 f= 测-理=-48 f容= = 98 fx = +0.09fy =-0.12f= fx + fy =0.150406()/()()/()PABABPABABxx ctgx ctgyyctgctgyy ctgy ctgxxctgctg22XYD=1.1.系统基本构成 三大部分：GPS卫星星座(空间部分）

29、地面监控系统（地面控制部分） GPS信号接收机（用户设备部分） 空间卫星座空间卫星座24颗卫星发射信号卫星轨道、时间数据及辅助资料信息 用户设备用户设备接收设备接收卫星信号 地面监控地面监控中央控制系统时间同步跟踪卫星定位3、GPD定位测量的特点3 3、GPDGPD定位测量的特点定位测量的特点相邻测站之间不必通视，布网灵活；定位精度高，差分距离相对误差约为110ppm； 全天候观测，不受天气影响；观测、记录、计算高度自动化；实时定位的优越性，广泛应用于众多领域。室内、地下及地面空间不够开阔地带，不能 接收到卫星信号，观测受到限制。2、GPD定位原理(1)(2)2 2、GPDGPD定位原理定位原

30、理(1).(1).测边后方交会测边后方交会0-XYZ0-XYZ为空间三维坐标系统；为空间三维坐标系统； A(xA(xa a,y,ya a,z,za a) )、 B(xB(xb b,y,yb b,z,zb b) )为为 待定点；待定点；D1D1，D2D2，D3D3，D4D4为空间已知点为空间已知点 ( (卫星卫星) )，坐标分别为，坐标分别为x x1 1y y1 1z z1 1, , x x2 2y y2 2z z2 2, x, x3 3y y3 3z z3 3 ， x x4 4y y4 4z z4 4 。如果测定了如果测定了A A、B B点与各卫星的点与各卫星的 距离距离DiDi，就可以计算，

31、就可以计算A A、B B点的点的 三维坐标。三维坐标。(2).(2).采用同步观测，能获得两点采用同步观测，能获得两点 间高精度的差分观测值：间高精度的差分观测值：abababzzzyyyxxx（6-1-16-1-1）GPD定位原理(3)(3).(3).通过与测区原有大地控制网的联测，求得通过与测区原有大地控制网的联测，求得GPDGPD坐标与大地坐标与大地 坐标之间的转换参数，从而求得观测点的测量坐标坐标之间的转换参数，从而求得观测点的测量坐标4 4、GPDGPD技术在测量中的地位技术在测量中的地位1)、GPD定位点之间无须通视；4)、已基本取代常规的大地控制测量方法，使经典的 等级控制测量技

32、术基本淘汰。2)、有利于长距离、大跨距的测量定位，如控制测 量以及海岛、海峡的联系测量。3)、测量方便。三、四等水准测量三、四等水准测量三、四等水准测量一般用于建立小地区测图以及 一般工程建设场地的高程首级控制。一、一、三、四等水准测量的技术要求三、四等水准测量的技术要求 三、四等水准点的高程应从附近的一、二等水准点引 测；如在独立地区，可采用闭合水准路线； 三、四等水准点一般须长期保存，点位要建立在稳固 处。三、四等水准测量可用DS3水准仪进行三、四等水准测量的技术要求三、四等水准测量的技术要求二.三.四等水准测量作业方法二、二、三、四等水准测量的方法三、四等水准测量的方法1.1.采用双面尺法作测站检核采