测量教案7章-控制测量

1、第7章 控制测量 7.1 控制测量概述测量并计算控制点x，y，H坐标控制测量x，y坐标平面控制测量H坐标高程控制测量高级低级，一、二、三、四等逐级布设。1) 平面控制测量国家平面控制网三角测量法西部困难地区导线测量法一等三角锁沿经、纬线布设成纵横交叉三角锁系锁长200250km，构成120个锁环一等三角锁由近于等边三角形组成，边长2030km二等三角测量两种布网方案(1) 纵横锁系布网纵横交叉两条二等基本锁，平均边长2025km二等锁环分成四个大致相等部分,由二等补充网填充(2) 全面布网一等锁环内布设全面二等三角网，平均边长13km在一等锁两端，二等网中间测起算边长、天文经纬度、方位角国家一

2、、二等网天文大地网,19511961年布设1975年修补测工作全部结束三、四等三角网为在二等三角网内进一步加密。青藏高原三角测量三角测量观测觇标青藏高原导线工程测量规范规定城市或工矿区，在国家等级控制点基础上布设不同等级城市平面控制网供地形测图和测设建、构筑物用GNSS卫星定位测量、导线测量、三角形网测量。2) 高程控制测量水准测量一、二、三、四等三角高程测量四等、五等及以下GNSS拟合高程测量五等及以下全国范围，按国家统一规范测定高程水准点构成网水准点上设有固定标志，以便长期保存国家水准网按逐级控制、分级布设原则分一、二、三、四等一等水准国家高程控制骨干沿地质构造稳定和坡度平缓交通线布满全国

3、构成网。二等水准国家高程控制网的全面基础沿铁路、公路和河流布设二等水准环线布设在一等水准环内。7.2 平面控制网的坐标计算原理新布设的平面控制网需已知一点平面坐标确定控制网位置定位需已知一条边方位角确定控制网方向定向1) 由A，B点已知坐标反算坐标方位角AB边长AB的坐标增量水平距离方位角计算的两种方法：反正切函数arctan，复数辐角函数Arg。(1) arctan函数计算过直线起点A平行于高斯平面坐标系的x，y轴建立增量坐标系xAy计算象限角RAB取值范围0o90o方位角范围 0o360o需要转换。象限角RAB取值范围0o90o 根据xAB与yAB的正负判断直线AB方向在增量坐标系的象限称

4、BA 为AB的反方位角BA=AB 180o例7-1 试计算AB边的平距,坐标方位角,反方位角。xAB=2547188.0432547228.568=-40.525myAB=491377.210491337.337=39.873m =56.85184037m =-44o3207.3xAB0，AB边方向第象限坐标方位角：AB=RAB+180o=135o2752.7反坐标方位角：BA=AB+180o=315o2752.7(2) 使用复数计算三种表示法直角坐标，极坐标，指数z=x+yi=r=rei，r0fx-5800P能对直角坐标、极坐标复数进行计算。x复数实部(Real Part)y复数虚部(Ima

5、ginary Part)i2=-1，按 键输入i 当字母变量B存储了复数时ReP(B)复数变量B实部,按 键输入ReP(ImP(B)复数变量B虚部,按 键输入ImP(复数几何意义复平面点高斯平面直角坐标系纵轴x实数轴横轴y虚数轴象限顺时针编号。r复数模(Absolute value),原点Oz平距复数辐角(Argument),原点Oz水平角按 键输入直角坐标与极坐标的关系x=rcos，y=rsinz= r=rcos+rsini=x+yi当字母变量B存储了复数时Abs(B)计算复数变量B的模按 键,或按 键输入Abs(Arg(B)计算复数变量B的辐角按 键输入Arg(辐角取值范围0o180o使用

6、复数计算AB边的平距与方位角fx-5800P坐标反算程序P7-1执行fx-5800P程序P7-1反算平距与方位角2) 由已知坐标方位角AB推算BCBC=135o2752.7+100o4753180o=56o1545.73) 根据坐标方位角BC与水平距离DBC计算C点坐标xC= xB+DBCcos BC，yC=yB+DBCsinBCxC=2547188.043+66.085cos56o1545.7 =2547224.746myC=491377.210+66.085sin56o1546 =491432.1658m C点坐标的复数计算公式假设B点的坐标复数已存入字母变量B使用复数计算C点坐标的操作过

7、程7.3 导线测量建立平面控制网的常用方法。1) 导线的布设相邻控制点连成直线构成折线导线控制点导线点导线测量导线边平距，相邻导线边水平角起算数据各边坐标方位角导线点平面坐标水平角测量全站仪，经纬仪边长全站仪、光电测距仪，钢尺地物分布复杂建筑区，视线障碍多隐蔽区和带状区布设形式闭合导线、附合导线、支导线三种导线布设形式(1) 闭合导线起讫于同一已知点的导线从高级控制点A、AB边方向出发经1，2，3，4点，返回起点A，形成闭合多边形3个检核条件1个多边形内角和条件2个坐标增量条件。(2) 附合导线两个已知点间的导线从高级点B、AB边方向出发，经5，6，7，8点附合到另一高级点C和已知边方向CD3

8、个检核条件1个坐标方位角条件2个坐标增量条件。(3) 支导线由已知点C、 CD边方向出发延伸出去的导线C，9，10支导线只有必要起算数据，无检核条件仅限于图根导线使用支导线点数一般不应超过3个!青藏高原导线2) 导线测量外业踏勘选点、建立标志、测角、量边(1) 踏勘选点及建立标志收集测区原有地形图，高等级控制点成果资料地形图上初步设计导线布设路线按设计方案实地踏勘选点 相邻导线点间通视良好，便于测角、测距 点位选在土质坚实，便于保存处 点位视野开阔，便于测绘周围地物地貌 导线边长应符合规范规定最长不超过平均边长2倍，邻边长悬殊不应太大 导线均匀分布在测区，便于控制整个测区导线点位埋设泥土地面打

9、木桩，桩顶钉小钉临时性标志碎石或沥青路面，凿十字纹大铁钉代替木桩(测钉)混凝土场地或路面，凿十字纹，涂红漆需长期保存导线点，埋设混凝土导线点标石应分等级统一编号，便于测量资料统一管理为便于观测时寻找点位附近房角或电线杆等明显地物用红油漆标明指示导线点位置为每个导线点绘制点之记注记地名、路名、导线点编号导线点距离邻近明显地物点的距离测钉测绘店有售广州市天河软件园小区道路导线点浙江省温州市春龙测量标志厂()等级测量不锈钢标志(可定制)等级测量点不锈钢标志(可定制)等级测量点不锈钢标志(可定制)简易测量标志导线点点之记导线点在地形图上的表示符号(2) 导线边长测量一级及以上等级导线边长全站仪,测距仪

10、测量并施加气象改正；一级以下导线边长可采用检定过的钢尺丈量钢尺量距宜采用往返双次丈量方法其较差的相对误差二级导线1/20000,三级导线1/10000图根导线高层空气密度当竖直角观测视线穿过密度不均匀介质将形成一条上凸曲线使视线的切线方向向上抬高测得的竖直角偏大该现象为大气垂直折光 将受大气垂直折光影响视线看成半径为R/k的近似圆曲线k为大气垂直折光系数气差改正公式球气差改正(两差改正)1) 三角高程测量的严密计算公式平距hAB=DABtanAB+iAvB斜距hAB=SABsinAB+iAvB没有考虑球气差的影响适用于两点相距200m的三角高程计算考虑球气差改正f 的三角高程测量公式平距hAB

11、=DABtanAB+iAvB+f斜距hAB=SABsinAB+iAvB+f球气差改正k0.080.14间，f0k随地区、气候、季节、地面覆盖物视线超出地面高度不同而变化人们还不能精确地测定它的数值一般取k=0.14计算球气差改正f折光系数k不能精确测定，使球气差改正f带有误差距离D越长，误差越大。工程测量规范规定减小两差改正误差的另一个方法在A，B两点同时进行对向观测，两点k值相同两差改正f 也相等，往返测高差分别为hAB=DABtanAB+iAvB+fhBA=DABtanBA+iBvA+f取往返测高差的平均值可抵消掉 f 的影响。fx-5800P三角高程计算程序P762005年珠峰高程复测原理第一阶段：精密水准测量海拔5600米之前水准测量法 从拉孜(位于西藏自治区西南部,为此次测量起点)到5600米的珠峰半山坡使用精密水准测量路线长为500km，每天测量4公里3月开始从拉孜出发的陕西测绘队应在6月15日前测完全程