大学测量与地图学PPT小区域控制测量409

1、控制测量控制测量平面控制平面控制高程控制高程控制控制测量分类和方法控制测量分类和方法三角网三角网导线网导线网组合网组合网水准网水准网三角高程三角高程GPSGPS网和网和GPSGPS导线导线平面控制测量的基本方法平面控制测量的基本方法v 三角测量三角测量 选择若干控制点而形成互相连接的三角形,测定其中一边的水平距离和每个三角形的三个顶角,然后根据起算数据可算出各控制点的坐标.v 导线测量导线测量 将一系列的地面点组成折线形式，测定边长和转折角来逐步建立控制点第八章 小区域控制测量方法1 1、控制测量目的与意义、控制测量目的与意义l防止误差积累，加快测量作业的速度防止误差积累，加快测量作业的速度l

2、为工程建设提供较高精度的控制点为工程建设提供较高精度的控制点l测量工作必须遵循测量工作必须遵循“从整体到局部从整体到局部”、“由高级由高级到低级到低级”、“先整体后碎部先整体后碎部”的组织原则。的组织原则。2 2、控制测量概念、控制测量概念第八章 小区域控制测量方法小区域小区域：不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响的范围。：不必考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：测区内选择若干个具有控制作用的点，：测区内选择若干个具有控制作用的点，具有精确可靠平面坐标或高程具有精确可靠平面坐标或高程控制网控制网：控制点构成的几何图形。：控制点构成的几何图形。控制测量控制测量：用较高精度测

3、定控制点的相对位置（平面位置：用较高精度测定控制点的相对位置（平面位置 与高程）的工作。与高程）的工作。3 3、控制测量分类、控制测量分类第八章 小区域控制测量方法类型类型细分细分等级等级方法方法按区域分按区域分平面平面控制测量控制测量基本控制测量基本控制测量一一 四等四等三角测量三角测量、导线测、导线测量、量、GPSGPS国家控制国家控制测量、测量、图根控制测量图根控制测量一一 三级三级城市控制城市控制测量、测量、高程高程控制测量控制测量基本控制测量基本控制测量一一 四等四等水准测量水准测量、光电测、光电测距三角高距三角高程测量、程测量、GPSGPS图根控制测量图根控制测量等外等外小区域工小

4、区域工程控制测程控制测量量国家平面控制网的布设规格与精度要求国家平面控制网的布设规格与精度要求国家控制网国家控制网国家一、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三角测量导线测量建立平面控制网的方法卫星大地测量 建立高程控制网的主要方法 精密水准测量 三角高程测量 3、小区域（、小区域（15km2以内）控制测量以内）控制测量小区域平面控制：小区域平面控制：国家或城市控制点国家或城市控制点首级控制首级控制图根控制。图根控制。小区域高程控制：小区域高程控制：国家或城市水准点国家或城市水准点三、四等水准三、四等水准图根点高程。图根点高程。 小区域平面控制网，应根据测区面积的大小按精度分级

5、布设建立。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。首级平面控制网的布设分为小三角控制网和导线。 直接用于测图而建立的控制网称为图根控制网。工程建设常常需要大比例尺地形图，为了满足测绘地形图的需要必须在首级控制网的基础上对控制点进一步加密。导线点导线点闭合导线闭合导线 附合导线附合导线支导线支导线BABABACD1 1、踏勘选点及建立标志、踏勘选点及建立标志 (1)相邻导线点之间应通视良好，地势较平坦，便于测角和量距。 (2)点位应选在土质坚实处，便于保存标志和安置仪器。 (3)视野开阔，便于施测碎部。 (4)导线各边的长度应大致相等，除特殊情形外，应不大于350m，也不宜小于5

6、0m， (5)导线点应有足够的密度，分布较均匀，便于控制整个测区。控制测量不锈钢十字测量标志控制测量不锈钢十字测量标志用测回法施测导线左角用测回法施测导线左角( (位于导线前进方向左侧的角位于导线前进方向左侧的角) )或右角或右角( (位于导线前进方向右侧的角位于导线前进方向右侧的角) )。一般在附合导线中，测量导。一般在附合导线中，测量导线左角，在闭合导线中均测内角。若闭合导线按反时针方向线左角，在闭合导线中均测内角。若闭合导线按反时针方向编号，则其左角就是内角。图根导线，一般用编号，则其左角就是内角。图根导线，一般用DJ6DJ6级光学经级光学经纬仪测一个或两个测回。若盘左、盘右测得角值的较

7、差不超纬仪测一个或两个测回。若盘左、盘右测得角值的较差不超过过4040，则取其平均值。，则取其平均值。 量边量边 （钢尺量距，光电测距）（钢尺量距，光电测距） 测角测角 连测连测 导线与高级控制点连接，必须观测连接角、连接边，作为传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。递坐标方位角和坐标之用。如果附近无高级控制点，则应用如果附近无高级控制点，则应用罗盘仪施测导线起始边的磁方位角，并假定起始点的坐标作罗盘仪施测导线起始边的磁方位角，并假定起始点的坐标作为起算数据。为起算数据。 内业计算中数字取位的要求 角值取至秒，边长及坐标取至毫米(mm)。 闭合导线坐标计

8、算 1角度闭合差的计算与调整 2用改正后的导线左角或右角推算各边的坐标方位角 3坐标增量的计算及其闭合差的调整 一：角度闭合差的计算与调整一：角度闭合差的计算与调整 1计算：由于观测角不可避免地含有误差，致使实测的内角之和不等于理论值，而产生角度闭合差。 2调整：导线角度闭合差的容许值超过，则说明所测角度不符合要求，应重新检测角度。若不超过，可将闭合差反符号平均分配反符号平均分配到各观测角中。 =测测 -理理 = 测测 -(n -2) 18060fn 允二：推算各导线边的方位角二：推算各导线边的方位角 按改正后的角值推算按改正后的角值推算 =+-180=-+180后左前后右前注意：注意：036

9、0前用改正后的导线左角或右角推算各边的坐标方位角 闭合导线各边坐标方位角的推算，最后推算出起始边坐标方位角，它应与原有的已知坐标方位角值相等，否则应重新检查计算。 1 1 2 2 3 3 4 4 5 595951301306565128128122122 1212303012345=+-180=-+180后左前后右前23122=18080342331802475145518039039036030D1212Xy0 x12y12由1、2两点边长D12和坐标方位角12，计算坐标增量。 X X12 12 =D=D12 12 cos cos 1212

10、 Y Y12 12 =D=D12 12 sin sin 1212其中，其中，X12=X2-X1 Y12=Y2-Y1三：坐标增量的计算三：坐标增量的计算四：坐标增量闭合差的计算与调整四：坐标增量闭合差的计算与调整 -+xfxxxx 起终-+yfxxyy 起终22Dxyfff导线全长闭合差1K=DDDDff导线全长相对闭合差1 1计算：计算：测理测测理测yyyfxxxfyx四：坐标增量闭合差的计算与调整四：坐标增量闭合差的计算与调整 2 2调整：调整：ixxifiDD 第 边的坐标增量改正数：iyyifDD 注意，改正数之和与闭合差大小相等，方向相反；改正时，与距边长正比分配五：计算各导线点的坐标

11、五：计算各导线点的坐标 五：计算各导线点的坐标五：计算各导线点的坐标 D1212Xy0 x12y12由1、2两点边长D12和坐标方位角12，计算坐标增量。已知1点的坐标x1,y1，可以求得2点的坐标x2,y221122112xxxyyy115.10100.09108.3294.3867.85A A1 12 23 34 4X XA A=536.27m=536.27mY YA A=328.74m=328.74m A1A14848- -4343- -1818A1234112-22-2497-03-00105-17-06101-46-24123-30-06闭合导线坐标计算表点号转折角 (右) 改正后转

12、折角 方位角 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 97 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+74.77-48.1

13、3-91.33-21.89-2-2-2-2-1+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 0540 00 00=60 5=135=-60fff允允220.09;0.080.1201 40451 3000 xyxyfffffKfD 485.47D 2x1=5032.70mx1=5032.70my1=4537.66my1=4537.66m

14、1125-52-041100.29282-46-2978.963391-08-23137.2278.67491-08-2341125-52-041100.29282-46-2978.963391-08-23137.2278.67491-08-234 12P227P227习题习题4 4闭合导线坐标计算表点号转折角 (右) 改正后转折角 方位角 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12341-15-15 -14-1497 58 08195 11 54 284 03 46 43 49 58 97 58 08 82 46 14 91 08 0860

15、13 48125 51 50100.29 78.96 137.22 78.67-13.94-76.20+33.48+56.72+99.29-20.69-133.10+54.52-2-1-2-1-1-15018.744942.534975.995032.704636.944616.254483.144537.665032.704537.66-13.96-76.21+33.46+56.71+99.28-20.69-133.11+54.520 0540 00 00=60 4=120=58fff允允220.06;0.020.0631 62721 3000 xyxyfffffKfD 395.14D 12

16、5 52 0482 46 2991 08 2360 14 020.06x 0.02y 540 00 58符合导线角度闭合差的计算与调整符合导线角度闭合差的计算与调整 1计算： 2调整若不超过，可将闭合差反符号平均反符号平均分配分配到各观测角中。 60fn 允 ABCDCD 为推算出来的方位角CDAB=+-180nCDCD-f二：推算各导线边的方位角二：推算各导线边的方位角 按改正后的角值推算按改正后的角值推算 =+-180=-+180后左前后右前注意：注意：0360前 ABCDD1212Xy0 x12y12由1、2两点边长D12和坐标方位角12，计算坐标增量。 X X12 12 =D=D12

17、12 cos cos 1212 Y Y12 12 =D=D12 12 sin sin 1212其中，其中，X12=X2-X1 Y12=Y2-Y1三：坐标增量的计算三：坐标增量的计算四：坐标增量闭合差的计算与调整四：坐标增量闭合差的计算与调整 -+xfxxx起终-+yfxxy起终22Dxyfff导线全长闭合差1K=DDDDff导线全长相对闭合差1 1计算：计算：xyfxxfyy理测理测四：坐标增量闭合差的计算与调整四：坐标增量闭合差的计算与调整 2 2调整：调整：ixxifiDD 第 边的坐标增量改正数：iyyifDD 注意，改正数之和与闭合差大小相等，方向相反；改正时，与距边长正比分配五：计算

18、各导线点的坐标五：计算各导线点的坐标 D1212Xy0 x12y12由1、2两点边长D12和坐标方位角12，计算坐标增量。已知1点的坐标x1,y1，可以求得2点的坐标x2,y221122112xxxyyy附合导线附合导线 坐标的计算与闭合导线比较两处不同坐标的计算与闭合导线比较两处不同1. 角度闭合差的计算不同角度闭合差的计算不同 由由AB已知方位角已知方位角AB经导线各折角算得经导线各折角算得CD边的方位角边的方位角CD与巳知的与巳知的CD不相等就产生角度闭合差不相等就产生角度闭合差 f：ABCD123ABCD已知方位角已知方位角已知方位角已知方位角3421BB1C连接角连接角CDCDfAB

19、CD123ABCD已知方位角已知方位角已知方位角已知方位角3421BB1C连接角连接角ABCD123ABCD已知方位角已知方位角已知方位角已知方位角3421BB1C连接角连接角2. 坐标增量闭合差的计算不同坐标增量闭合差的计算不同()()xCByCBfxxxfyyy 附合导线各边坐标增量的总和，即附合导线各边坐标增量的总和，即x 与与y理论上应等于理论上应等于两高级点的坐标差，如不相等，便产生坐标增量闭合差两高级点的坐标差，如不相等，便产生坐标增量闭合差fx、fy，即，即XO X XB BABCD1234Yy yC Cy yB BX XC C)(1PA2P3P4P5P)(6PBMN545465

20、5923700.BNMA97 17 59 97 18 3487 57 51 144 46 20 157 00 37 +7+7+7+7+7+7 -13.02 -12.73 +6.13-113.57-207.91101.6599.26172.46+80.20+88.21+5+3+3+2+2-4-3-3-2-21303.802299.831383.972186.291556.402192.451656.642179.74426062277ifffvn容，237 59 30M129 27 24B(P6)102.48179 59 18P5100.07189 20 36P4172.57123 11 24P

21、3139.03167 45 36P21215.632507.69225.85 99 01 00A(P1)边长m坐标方位角观测角 点号xyxy1757.272166.7446 45 3010.15;0.14;0.21;3700 xyDfffK 740.00Bx xB B=4438.38m=4438.38my yB B=4937.66m=4937.66m271 36 361118.1488 12 12185.69A331 25 24194 18 18101 06 06172.36 ABP227P227习题习题5 5 AB PQ 142.74QP PAP321267 24 2448 48 48x x

22、P P=4660.84m=4660.84my yP P=8260.85m=8260.85m附合导线坐标计算表点号转折角 (左) 改正后转折角 方位角 边 长 D(米) 坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米) X YAB123-12-12 -12-12-1248 48 48140 25 12 54 43 18 335 49 12 63 13 24331 25 24 271 36 24 94 18 06101 05 54267 24 1288 12 00118.14 172.36 142.74 185.69-91.0599.55130.2283.66222.3875.27140

23、.71-58.47165.78323.29+1+2+2+3-2-3-2-34347.344446.914577.154660.845012.915153.595095.10 5260.854438.38 4937.66-91.0499.57130.2483.6975.25140.68-58.49165.75=60 5=135=180 560ABfff允允220.08;0.100.1281 48351 3000 xyxyfffffKfD 618.93D 267 24 2488 12 12271 36 3694 18 18101 06 06PQ822 37 36 当导线点的密度不能满足工程施工或大

24、比例尺测图要求，而需加密的点不多时，可用角度前方交会加密控制点。 在两个已知控制点上，分别观测两个角度，以求得待定点的坐标称为前方交会法。 AP cotcot)(cotcotcotcot)(cotcotBABAPABBAPXXYYYYYXXXABPAB 在待定点上照准三个已知控制点的方向，观测其间的两个角度，求待定点的坐标就是后方交会法。 ACPB求：求：XP , YP已知：已知：XA ,YA XB ,YB XC ,YC 观测：观测：、 待定点待定点P P位置最好在三个已知点连成的三角形的重心附近。待位置最好在三个已知点连成的三角形的重心附近。待定点定点P P观测已知点的夹角应不小于观测已知点

25、的夹角应不小于3030，不大于，不大于120120。 待定点待定点P P若位于三个已知点若位于三个已知点A A、B B、C C组成的圆周上，则无解；若待定点组成的圆周上，则无解；若待定点P P在在此圆附近，则求得待定点坐标精度很低，此圆称此圆附近，则求得待定点坐标精度很低，此圆称危险圆危险圆。待定点。待定点离危险圆的距离不得小于危险圆的半径的离危险圆的距离不得小于危险圆的半径的1/51/5。侧方交会侧方交会ABP已知：已知： X XA A ,Y ,YA A 、X X B B ,Y ,YB B观测：观测： (或或)、 待求：待求： X XP P ,Y,YP P 根据在根据在1 1个已知点的观测角

26、个已知点的观测角(或或)及在未知及在未知点点P P观测的观测的g g，求得另一个，求得另一个已知点的未观测的角已知点的未观测的角 ( (或或)，然后按前方交会法计算公式求得，然后按前方交会法计算公式求得P P点的坐标。点的坐标。APABBPBAaaaaab=-=+cossinpAAPAPPAAPAPxxDyyDaa=+=+cossinpBBPBPPBBPBPxxDyyDaa=+=+极坐标法极坐标法 在右图中，在已知点在右图中，在已知点A上测出水平角上测出水平角 和水平距离和水平距离DAPAP，在，在B B点上测出水平角点上测出水平角 和和水平距离水平距离DBPBP，则，则由由A点计算点计算P点坐标：点坐标： 求得求得P点两组坐标之差若在限差之内，取平均值作为最后的结点两组坐标之差若在限差之内，取平均值作为最后的结果。果。 有光电测距仪或全站仪时，用极坐标法观测法求点的坐标极为有光电测距仪或全站仪时，用极坐标法观测法求点的坐标极为方便。各种全站仪，本身带有程序，观测完毕，测点坐标即可获得方便。各种全站仪，本身带有程序，观测完毕，测点坐标即可获得。由由B点计算点计算P点坐标：点坐标：高程控制测量高程控制测量 -四等水准测量 每一站的观测顺序 后视水准尺黑面，使圆水准器气泡居中，读取下、上丝读数，转动微倾螺旋，使管水准气泡居中，读取中丝读数。 前视水准尺黑面，读取下、上丝读数，转