第七章 控制测量

第七章控制测量测量学2023/1/311中南大学测绘与国土信息工程系本章内容控制测量概述导线测量边角网测量控制点加密三、四等水准测量三角高程测量2023/1/312中南大学测绘与国土信息工程系控制测量概述测量工作的原则：从整体到局部，先控制后碎部。控制测量包括平面控制测量和高程控制测量，称测定点位的(x,y)坐标为平面控制测量，测定点位的H坐标为高程控制测量。平面控制测量：

GPS控制网、测角网、测边网、边角网及导线测量。三角网2023/1/313中南大学测绘与国土信息工程系控制测量概述2023/1/314中南大学测绘与国土信息工程系高程控制测量水准测量三角高程测量GPS高程测量2023/1/315中南大学测绘与国土信息工程系控制测量概述国家基本控制网国家平面控制网一等、二等、三等及四等（三角测量、导线测量）A、B、C、D、E五个等级（GPS控制网）国家高程控制网一、二、三、四等水准测量《国家三角测量和精密导线测量规范》《全球定位系统(GPS)测量规范》《国家一、二等水准测量规范》《国家三、四等水准测量规范》2023/1/316中南大学测绘与国土信息工程系广东省一、二等三角锁2023/1/317中南大学测绘与国土信息工程系广东省一、二等水准路线2023/1/318中南大学测绘与国土信息工程系控制测量概述城市控制网GPS、三角测量：二、三、四等、一、二级城市平面控制网导线测量：三、四等、一、二、三级城市高程控制网二、三、四等水准网三角高程测量2023/1/319中南大学测绘与国土信息工程系城市控制网测量的技术要求2023/1/3110中南大学测绘与国土信息工程系控制测量概述工程控制网施工控制网变形监测网建筑方格网、导线网三角网、三边网高程采用三等水准测量独立网、网形较小观测精度高可靠性强2023/1/3111中南大学测绘与国土信息工程系控制测量概述

图根控制网直接为测图而建立的控制网，其控制点称为图根点。平面控制一般用图根导线测量、三角测量、GPS方法布设。高程控制采用水准测量和三角高程测量方法建立。测图比例尺1:5001:10001:2000图根点密度(点/km2)1505015每图幅图根点数(50cm×50cm)81215平坦开阔地区的图根点密度2023/1/3112中南大学测绘与国土信息工程系导线测量将相邻控制点连成直线而构成的折线称为导线(traverse)，控制点称为导线点(traversepoint)。导线测量(traversesurvey)是依次测定导线边的水平距离和两相邻导线边的水平夹角，然后根据起算数据，推算各边的坐标方位角，最后求出导线点的平面坐标。2023/1/3113中南大学测绘与国土信息工程系导线的布设形式导线的布设形式有闭合导线附合导线支导线导线网2023/1/3114中南大学测绘与国土信息工程系导线测量的外业导线测量外业工作：踏勘选点、建立标志、量边、测角。1)踏勘选点及建立标志在踏勘选点之前，应到有关部门收集测区原有的地形图、高一等级控制点的成果资料，然后在地形图上初步设计导线布设路线，最后按照设计方案到实地踏勘选点。现场踏勘选点时，应注意下列事项：①相邻导线点间应通视良好；②点位应选在土质坚实并便于保存之处；③在点位上，视野应开阔，便于测绘周围的地物和地貌；④导线相邻边长尽量不使其长短相差悬殊；⑤导线应均匀分布在测区，便于控制整个测区；导线点位选定后，在泥土地面上，要在点位上打一木桩，桩顶钉上一小钉，作为临时性标志；在碎石或沥青路面上，可以用顶上凿有十字纹的大铁钉代替木桩；在混凝土路面上，可以用钢凿凿一十字纹，再涂上红油漆使标志明显。2023/1/3115中南大学测绘与国土信息工程系永久导线点位标志及点之记2023/1/3116中南大学测绘与国土信息工程系导线的测角、量边

安置经纬仪，量取并记录仪器高；按规范依相应等级用相应的测回数测水平角及垂直角，并记录棱镜高；安装测距仪，测距，若精度要求不高则可直接计算平距与高差；若是用全站仪，则测角、测距可同时进行或者直接计算坐标，测完后再平差。2023/1/3117中南大学测绘与国土信息工程系导线测量的内业导线测量内业计算的目的是计算各导线点的坐标。

检查观测记录数据是否齐全，有无遗漏、记错或算错，成果是否符合规范的要求。绘制导线略图，将已知数据和观测成果标注于图上。2023/1/3118中南大学测绘与国土信息工程系导线测量的内业

导线测量的内业计算的方法及步骤可手工在表格中进行计算，也可采用软件自动平差。角度闭合差的计算及调整闭合导线反号平均分配，注意只分配给参与计算闭合差的角。符合导线角度闭合差的限差：2023/1/3119中南大学测绘与国土信息工程系导线测量的内业

坐标方位角的计算左角＋，右角-2023/1/3120中南大学测绘与国土信息工程系导线测量的内业

坐标增量闭合差的计算与调整闭合导线附合导线坐标增量的计算：计算全长相对闭合差分配坐标增量闭合差反号按边长成比例分配注意计算的检核：2023/1/3121中南大学测绘与国土信息工程系导线测量的内业导线点的坐标计算

用改正后的坐标增量由已知点开始沿前进方向计算下一未知点的坐标，注意坐标计算的检核。2023/1/3122中南大学测绘与国土信息工程系闭合导线示例2023/1/3123中南大学测绘与国土信息工程系符合导线示例2023/1/3124中南大学测绘与国土信息工程系边角网测量选点埋石角度观测距离观测平差计算2023/1/3125中南大学测绘与国土信息工程系控制点加密控制点加密方法：极坐标法、交会定点。

极坐标法测水平角、垂直角；测出BP的平距、高差；计算出P的坐标。ABPβSh2023/1/3126中南大学测绘与国土信息工程系交会定点包括：前方交会、侧方交会、后方交会、距离交会前方交会ABPαβ双点前方交会ABPαβC三点前方交会2023/1/3127中南大学测绘与国土信息工程系交会定点ABPαβCγε侧方交会2023/1/3128中南大学测绘与国土信息工程系交会定点后方交会ABPα1β1Cγ1γ2β2α22023/1/3129中南大学测绘与国土信息工程系交会定点ABPCSaSbScSb距离交会2023/1/3130中南大学测绘与国土信息工程系三、四等水准测量国家高程控制：一等、二等水准地形测图和工程建设应用的控制：三等、四等水准等外水准测量：精度低于四等水准的水准测量在地形测量中，最基本的高程控制测量是四等水准测量和等外水准测量，通常布设成附和、闭合、支水准路线以及水准网。2023/1/3131中南大学测绘与国土信息工程系三、四等水准测量的观测方法一个测站上的观测顺序安置水准仪；照准后视尺黑面读上、中、下丝读数并记录；照准前视尺黑面读上、中、下丝读数并记录；照准前视尺红面读中丝读数并记录；照准后视尺红面读中丝读数并记录；计算视距及读数差，满足要求后即可搬站。注意：每次照准后要使水准管附和后才读数。a黑b黑a红b红AB2023/1/3132中南大学测绘与国土信息工程系三、四等水准测站的记录、计算、检核测量编号后下丝前下丝方向及尺号标尺读数K＋黑－红高差中数备考尺上丝尺上丝后距前距黑面红面视距差d∑d115710739BM1后A138461710A尺：K＝4787B尺：K＝468711970363Z1前B05515239-137.437.6后－前+0833+0932+1+0832.5-0.2-0.2221212196Z1后B19346621017471821Z2前A20086796-137.437.5后－前-0074-0175+1-0074.5-0.1-0.3319142055Z2后A17266513015391678Z3前B18666554-137.537.7后－前-0140-0041+1-0140.5-0.2-0.52023/1/3133中南大学测绘与国土信息工程系三、四等水准测量平差

水准测量的内业处理步骤：对原始观测数据的检查测站的检核高差计算的检查水准路线的检核计算并分配高差闭合差高差闭合差按每一测段的测站数或路线长成比例分配。计算各未知高程点的高程由已知高程点开始，用改正后的高差逐点推算出各点的高程。2023/1/3134中南大学测绘与国土信息工程系四等水准测量平差示例BMABMB123h1=+4.363n1=7h2=+2.413n2=3HA=58.012mHB=62.906mh3=-3.121n3=4h4=+1.263n4=6测段号点号测站数(ni)实测高差(m)改正数(mm)改正后高差(m)高程(m)备注1A7+4.363-8+4.35558.012162.36723+2.413-4+2.409264.77634-3.121-5-3.126361.65046+1.263-7+1.256B62.906Σ20+4.918-24+4.894辅助计算2023/1/3135中南大学测绘与国土信息工程系三角高程测量hAB

=Dtgα+i–vHB=HA+hAB三角高程测量原理观测斜距S，垂直角α，量仪器高i及棱镜高。用水平面代替了水准面2023/1/3136中南大学测绘与国土信息工程系三角高程测量两差改正考虑地球曲率及大气折光的影响，则有：D/km0.10.20.30.40.50.60.70.