第六章 小区域控制测量

1、 公路学院公路学院 云南交通职业技术学院云南交通职业技术学院工程测量工程测量 小区域控制测量小区域控制测量 授课授课: :XXXXXX 201 2013 3.10.10 控制测量：控制测量：精确确定点位三维坐标（精确确定点位三维坐标（X、Y、H）的测量。）的测量。目的与意义：目的与意义：1、防止误差的积累，加快测量作业的速度。、防止误差的积累，加快测量作业的速度。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。类型与手段：类型与手段：1.1.控制测量概述控制测量概述类型细分等级手段与方法平面控制平面控制测量测量基本控制测量基本控制测量一一四等、一四等、一三级三级三角测量、

2、导线测量、三角测量、导线测量、GPS卫星测量卫星测量图根控制测量图根控制测量一一二级二级高程控制高程控制测量测量基本控制测量基本控制测量一一四等四等水准测量、光电测距三水准测量、光电测距三角高程、角高程、 GPS卫星测量卫星测量图根控制测量图根控制测量等外等外 平面控制测量：平面控制测量： 定定 义义：确定控制点的平面位置：确定控制点的平面位置（X , Y ）。 采用逐级控制、分级布设原则。主要通过三角测量方法布采用逐级控制、分级布设原则。主要通过三角测量方法布设，困难地区采用导线法。设，困难地区采用导线法。平面控制的方法平面控制的方法：三角测量：三角测量 、导线测量导线测量 、GPS控制测量

3、控制测量三角网导线网GPS网1.1.控制测量概述控制测量概述 基本原则基本原则l 从整体到局部从整体到局部国家控制、区域控制、碎部测绘国家控制、区域控制、碎部测绘l 由高级到低级由高级到低级逐级控制、逐级加密逐级控制、逐级加密布布网网原则和技术要求原则和技术要求: :（1 1）分级布网，逐级控制）分级布网，逐级控制（2 2）要有足够的精度）要有足够的精度（3 3）要有足够的密度）要有足够的密度（4 4）应有统一的规格）应有统一的规格1.1.控制测量概述控制测量概述 1.1.控制测量概述控制测量概述 1.1.控制测量概述控制测量概述 1.1.控制测量概述控制测量概述7青藏高原导线 1.1.控制测

4、量概述控制测量概述 1.1.控制测量概述控制测量概述 1.1.控制测量概述控制测量概述 小区域小区域平面平面控制测量控制测量小区域控制网小区域控制网小于小于15km2范围内建立的控制网，又称局部控制网。范围内建立的控制网，又称局部控制网。主要特点主要特点可不考虑地球曲率的影响；既可在国家控制网的基础上布设，也可不考虑地球曲率的影响；既可在国家控制网的基础上布设，也可采用独立的坐标系统。可采用独立的坐标系统。测量等级类型：测量等级类型：一、二级小三角；一、二、三级导线；一、二级一、二级小三角；一、二、三级导线；一、二级GPS。测设方法：测设方法：采用经纬仪（或全站仪）导线测量、采用经纬仪（或全站

5、仪）导线测量、GPS RTK测量、经纬仪交测量、经纬仪交会法和小三角测量等方法进行。会法和小三角测量等方法进行。小区域小区域高程高程控制测量控制测量测量等级类型：测量等级类型：三、四等、等外（五等）。三、四等、等外（五等）。测设方法：测设方法：采用水准测量、三角高程或采用水准测量、三角高程或GPS高程拟合等方法进行。高程拟合等方法进行。1.1.控制测量概述控制测量概述 公路平面控制网等级：公路平面控制网等级：1.1.控制测量概述控制测量概述公路高程控制网等级：公路高程控制网等级： 布设规格与精度要求布设规格与精度要求等级等级平均边长平均边长（km）测角中误差测角中误差()三角形最大三角形最大闭

6、合差闭合差最弱边最弱边相对中误差相对中误差一等网一等网20-250.72.51：150000二等网二等网131.03.51：150000三等网三等网81.87.01：80000四等网四等网2-62.59.01：40000等级等级平均距离（平均距离（km）a (mm)b (1 11010-6-6)最弱边相对中误差最弱边相对中误差二等二等91021/120000三等三等51051/80000四等四等210101/45000一级一级110101/20000二级二级115201/10000三三角角测测量量GPS测测量量1.1.控制测量概述控制测量概述 布设规格与精度要求布设规格与精度要求导导线线测测量

7、量高高程程测测量量1.1.控制测量概述控制测量概述控制等级的选用取决于 工程规模及相应的精度要求。 2.2.坐标正反算坐标正反算1.1.坐标正算公式坐标正算公式由已知点根据边长和方位角推算待定点的坐标由已知点根据边长和方位角推算待定点的坐标2.2.坐标反算公式坐标反算公式由相邻两点的坐标反求边长和方位角由相邻两点的坐标反求边长和方位角APAPAAPAPAPAAPDyyyyDxxxxsincosxyyxDAPAParctan22算注意：计算出的注意：计算出的象限角与坐标方象限角与坐标方位角的换算！位角的换算！ 3.3.导线网布置形式导线网布置形式附合导线附合导线闭合导线闭合导线单结点导线单结点导

8、线导线测量是平面控制测量中最常导线测量是平面控制测量中最常 用的方法。用的方法。导线点组成的图形为一系列折线导线点组成的图形为一系列折线 或闭合多边形。或闭合多边形。闭合导线和附合导线也称为闭合导线和附合导线也称为单导 线，结点导线和两个环以上的导结点导线和两个环以上的导 线称为线称为导线网。支导线支导线 将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线，将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线，称为称为导线导线。这些控制点称为。这些控制点称为导线点导线点。混合布网混合布网3.3.导线网布置形式导线网布置形式 1.闭合导线AB B1 12 23 34 45 5B B0 01 12 23 34 45 5D

9、DB1B1D D1212D D2323D D3434D D4545D D5151(XB,YB)闭合导线图闭合导线图已知数据：ABAB，X XB B，Y YB B A、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点。观测数据：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D DB1B1，D D1212，D D5151。3.3.导线网布置形式导线网布置形式观测内角 D DB1B1D D1212D D2323D D3434D D4C4CAB1 12 23 34 4CD已知数据：AB,XB,YB；CD,XC,YC。观测数据：连接角B 、C ； 导线转折角1,

10、2, 3 ,4 ； 导线各边长DB1，D12，D4C。ABABCDCD(X(XB,B,Y YB B) )(X(XC,C,Y YC C) )B BC C1 12 23 34 4附合导线图2.附合导线AB、CD为已知边，点1、2、3、4为新建导线点。3.3.导线网布置形式导线网布置形式观测左角或右角， 全线统一全线统一 3.3.导线网布置形式导线网布置形式3.支导线A AB B1 12 2ABAB(X(XB B, ,Y YB B) )B B1 1D DB1B1D D1212已知数据：AB,XB,YBA、B为已知边，点1、2为新建支导线点。观测数据：转折角B, 1 边长DB1，D12观测左角或右角，

11、 全线统一全线统一不宜超过2条边不得超过不得超过4条边条边 1.踏勘选点及建立标志点之记点之记4.4.导线测量的外业工作导线测量的外业工作临时点临时点 2.测角及测距4.4.导线测量的外业工作导线测量的外业工作 2.测角及测距4.4.导线测量的外业工作导线测量的外业工作全站仪全站仪 3.联测 平面控制网的定位和定向平面控制网的定位和定向4.4.导线测量的外业工作导线测量的外业工作AB B1 12 23 34 45 5B B0 01 12 23 34 45 5D DB1B1D D1212D D2323D D3434D D4545D D5151(XB,YB)n一点坐标及一边方位角一点坐标及一边方位

12、角n两点坐标两点坐标 目的：目的：与已有的大地控与已有的大地控制网或城市控制网连测。制网或城市控制网连测。 联测方法：联测方法：n导线法导线法n测角交会及距离交会测角交会及距离交会交会法导线法 一、内业计算前的检查工作n检查导线测量外业记录；n绘制导线略图； n确定内业计算中数字取位。5.5.导线测量成果处理导线测量成果处理内业工作：内业工作：内业计算内业计算导线平差计算导线平差计算 即用科学的方法处理测量成果，合理地分配测量误即用科学的方法处理测量成果，合理地分配测量误差，最后求出各导线点的坐标值。差，最后求出各导线点的坐标值。略图 Df二二、测量主要误差n角度误差n距离测量误差5.5.导线

13、测量成果处理导线测量成果处理xfyf2AB34CD234C Dfxfyf2AB3423B 4闭合导线附合导线 三、闭合导线三、闭合导线 1.1.角度误差调整角度误差调整n外业角度测量精度评价外业角度测量精度评价多边形闭合差： 理理 =（n-2）180 fB = B = 测测 - 理理 fB B f容，成果合格，否容，成果合格，否则则外外业业返工。返工。5.5.导线测量成果处理导线测量成果处理AB12341234B测量内角 三、闭合导线三、闭合导线 1.1.角度误差调整角度误差调整n角度调整角度调整 调整原则调整原则: :在相同测量条件下，在相同测量条件下，角度闭合差与测站成正比例。角度闭合差与

14、测站成正比例。 改正值改正值: : = - fB/nB/n 校核：校核： = - fB B改正后角度：改正后角度： 改改 = 测测 + 校核：校核： 改改 =（n-2）180 5.5.导线测量成果处理导线测量成果处理AB12341234B测量内角余数分给短边构成的角。余数分给短边构成的角。 三、闭合导线三、闭合导线 2.2.坐标闭合差调整坐标闭合差调整n方位角推算方位角推算由改正后的内角计算导线转角。由改正后的内角计算导线转角。内角为左角时，内角为左角时，= - 180 内角为右角时，内角为右角时，= 180 - 方位角方位角F =F =后边方位角后边方位角 +校核：校核： 方位角推算一周后，

15、起边值不变。方位角推算一周后，起边值不变。5.5.导线测量成果处理导线测量成果处理AB12341234B测量内角 n坐标增量的计算 1,1,1,1,1,1,1,1,sincosiiiiiiiiiiiiiiiiFDFDyFDx或00理理yx22yxDfffDDfDDfK1理测理测yyfxxfyxn坐标增量闭合差的计算坐标增量闭合差的计算n导线全长闭合差导线全长闭合差: : n导线全长导线全长 相对闭合差相对闭合差: : Dfxfyf2AB3423B 4闭合导线5.5.导线测量成果处理导线测量成果处理 KK容，导线全长闭合差超限，应按相关要求重测全部边长。 n 调整原则: 按边长成比例分配n 计算

16、各导线点坐标iyxyiixxiDDfvDDfvyvyxvxff改正后前改正后前yyyxxxyiiixiiivyyvxx改正改正两者相两者相互检核互检核5.5.导线测量成果处理导线测量成果处理闭合导线 点点 号号角度观测值角度观测值 改正后角度改正后角度 方位角方位角 水平距离水平距离 坐标增量坐标增量 改正后坐标增量改正后坐标增量 坐坐 标标 m x/m cm y/m cm x/m y/m x/m y/m 1 2 3 4 1 2102 48 09 78 51 15 84 23 27 93 57 45360 00 36102 48 00 78 51 06 84 23 18 93 57 36360

17、 00 00 -9 -9 -9 -9 115 27 00216 35 54312 12 36 112.01 87.58137.71 89.50426.80 87.96 -37.64 -110.56 60.13 0.11 87.99 -37.62 -110.52 60.15 0.0 69.34 79.08-82.10-66.29 0.03 69.33 79.08-82.11-66.30 0.0+3+2+4+2 -1 0 -1 -1200.00 500.00 200.00 500.00 287.99 569.33 250.37 648.41 139.85 566.30 38 15 00 38 15

18、 00合格容容 ffnfnf080463180)2(合格2000137001114.003.011.022DfKmfffmyfmxfDyxDyx5.5.导线测量成果处理导线测量成果处理闭合闭合导线导线 四、附合导线坐标计算 1. 角度闭合差中理的计算 2. X理、Y理的计算始终理xxx始终理yyy180n终始右理180n始终左理以下同闭合导线以下同闭合导线5.5.导线测量成果处理导线测量成果处理 点点 号号角度观测值角度观测值 改正后角度改正后角度 方位角方位角 水平距离水平距离 坐标增量坐标增量 改正后坐标增量改正后坐标增量 坐坐 标标 m x/m cm y/m cm x/m y/m x/m

19、 y/m 239 28 15157 44 39204 49 51149 41 15751 45 00239 29 09157 44 33204 49 45149 41 09751 44 36 -6 -6 -6 -6 104 29 21 82 13 54107 03 39 178.62 158.79 129.33475.74 -46.94 21.46 -37.94 -63.42 -46.91 21.49 -37.92 -63.34 181.65157.33123.64462.62 181.62157.31123.62462.55+3+3+2 -3 -2 -2921.32 102.75857.98

20、 565.30 874.41 284.37895.90 441.68 45 00 12 76 44 48合格容理始终理容 fffnnf4263447151800804合格始终始终2000144001107.007.0)(08.0)(22DfKmfffmyyyfmxxxfDyxDyxA B 12C D5.5.导线测量成果处理导线测量成果处理附合附合导线导线 cotcotcotcotcotcotcotcotBABApABBApyxyyyyyxxx6. 1 角度前方交会法角度前方交会法 每组计算每组计算P点坐标公式如下点坐标公式如下通过分两组分别计算通过分两组分别计算P点坐标点坐标注意：注意： 1.

21、 交会角应在交会角应在(30 150度度)之间，之间， 最好接近最好接近90度。度。 2. 点号逆时针编号。点号逆时针编号。已知点设站已知点设站测求未知点测求未知点6.6.交会法定点交会法定点 6. 2 边长后方交会法（或边角后方交会法）边长后方交会法（或边角后方交会法）全站仪自由设站法全站仪自由设站法加密控制点加密控制点交会精度与图形形状有关交会精度与图形形状有关求知点设站求知点设站测已知点测已知点注意：注意：交会角不能出现交会角不能出现过锐角或过钝角。过锐角或过钝角。计算方法计算方法：由距离推算角由距离推算角度，再由角度交会法计算度，再由角度交会法计算5.5.导线测量成果处理导线测量成果处

22、理交会法仅能用于图根级加密 三、四等水准测量三、四等水准测量 高程控制测量等级依次为二、三、四及高程控制测量等级依次为二、三、四及五等。五等。各级高程控制宜采用水准测量，四等及各级高程控制宜采用水准测量，四等及以下可采用三角高程测量，五等也可采用以下可采用三角高程测量，五等也可采用GPS拟合高程测量。拟合高程测量。测区高程系统宜采用测区高程系统宜采用1985国家高程基准，国家高程基准，小区域可采用假定高程系统。小区域可采用假定高程系统。一一.概述概述 二二.水准测量的主要技术指标水准测量的主要技术指标 三三.精密水准测量的测量工具精密水准测量的测量工具 自动安平水准仪自动安平水准仪 DS3 微倾式微倾式水准仪水准仪 DS3水准仪水准仪 精密水准仪精密水准仪 尺垫尺垫 双面尺双面尺的红面的红面尺底刻尺底刻划：一划：一把为把为 4687mm ，另，另一把为一把为 4787mm 。 四四.水准测量的主要技术指标水准测量的主要技术指标 五五.水准测量观测方法水准测量观测方法 六六.作业方法作业方法 1.1.每站观测程序每站观测程序顺序顺序: :“后前前后后前前后”（黑黑红红）；一般一对尺子交替使用。（黑黑红红）；一般一对尺子交替