土木工程测绘控制测量

1、2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,1,第六章 控制测量,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,2,1.平面控制测量 2.高程控制测量,6.1 控制测量概述,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,3,6.1.1平面控制测量,三角网,导线网,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,4,GPS网,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,5,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,6,等级：一等、二等、三等、四等， 图根水准 等外水准。,6.1.2高程控制测量,

2、2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,7,城市水准网主要技术要求,城市水准网主要技术要求,注：R为测段的长度；L为附合路线的长度，均以km为单位。,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,8,6.2 直线定向,直线与标准方向之间的水平角度称为直线定向。,6.2.1标准方向,1 真子午线方向 2 磁于午线方向 3 坐标纵轴方向,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,10,当标准方向为坐标纵轴X方向时，直线的方 位角称为坐标方位角()。,正、反方位角关系,BA=AB180,1、正、反坐标方位角,2020年6月26日星期五,湖北工

3、业大学 土建学院测量工程系,11,已知：AB=7620，B=17542，1=21108，2=15045 求：B1、12、23,解： B1=BA+B =AB+180+B =7620+180+17542 =7202,12=1B+1=B1+180+1=7202+180+21108=10310,23=21+2=12+180+2=10310+180+15045=7355,方位角推算公式：,2、方位角的推算,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,12,3、方位角的推算公式,左角公式： 右角公式： 方位角的范围：,当 时，应减去360,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学

4、院测量工程系,13,1.附合导线的计算,计算器的角度运算 计算器直角坐标与极坐标换算功能,4、计算器的角度及坐标计算,（1）计算器的角度计算,（2）存贮器的使用,计算结果自动存贮在E和F中， RCL E 调阅，不能使用 ALPHA E 调用，可以使用 RCL F 调阅，不能使用 ALPHA F 调用，可以使用,计算结果自动存贮在E和F中， RCL E 调阅X,或D ALPHA E 调用X,或D RCL F 调阅Y,或 ALPHA F 调用Y,或,（3）如何取三位小数,MODE， MODE， MODE Fix 取,Shift CLR MODE 则取消小数位设置,2020年6月26日星期五,湖北工

5、业大学 土建学院测量工程系,17,（1） 坐标正算（由D、，求 X、Y）,已知i（ ）， ， 求j点坐标 。,5、坐标计算公式：,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,18,（1） 坐标正算-学生用计算器方法,推荐使用此方法进行计算,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,19,注：计算出的 ij ，应根据X 、 Y的正负， 判断其所在的象限。推荐不要使用此公式进行计算,已知i（ ）、j（ ）,求 。,（2） 坐标反算（由X、Y，求D 、，）,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,20,（2） 坐标反算-学生用计算器方法,同

6、时求出D和,推荐使用此方法进行计算,练习,373052,434449,984419,坐标方位角的推算,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,23,6.3导线测量,6.3 导线测量,1.导线测量概述 2.导线测量的外业 3.导线测量的内业计算,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,24,6.3.1导线测量概述,导线分类播放,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,25,单导线的布置形式,1.闭合导线 2.附合导线 3.支导线,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,26,1.闭合导线,已知数据：AB，XB

7、，YB,观测数据：连接角B； 导线转折角0，1，,5； 导线各边长DB1，D12，D51。,1.闭合导线,闭合导线图,A、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点。,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,27,2.附合导线,A,B,1,2,3,4,C,D,已知数据：AB,XB,YB；CD,XC,YC。,AB、CD为已知边，点1、2、3、4为新建导线点。,AB,CD,(XB,YB),观测数据：连接角B 、C ； 导线转折角1, 2, 3 ,4 ； 导线各边长DB1，D12，D4C。,(XC,YC),B,C,1,2,3,4,附合导线图,2020年6月26日星期五,湖北工业

8、大学 土建学院测量工程系,28,3.支导线,观测数据：转折角B, 1 边长DB1，D12,6.3.2导线测量的外业,1.踏勘选点（选点） 2.导线边长测量（测边） 3.导线角度测量（测角） 4.导线连接测量（连测）,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,30,收集资料：测区旧地形图、已知点资料、测量规范 仪器工具：所用仪器、工具、记录手簿、材料,0.准备工作,1.踏勘选点及建立标志,(1).踏勘测区 实地了解测区地形； 了解已知点状况。,(2). 布网方案设计 导线网形、等级； 导线边长、总长、点位密度等符合规范要求。,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院

9、测量工程系,32,(3).实地选点(4).建立标志,(3).实地选点,视野开阔，便于测图(重要)；,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,33,大铁钉,沙石路、沥青、 砖石缝,临时性标志图,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,34,(5).绘制点位图,(5).绘制点位图,电杆,房屋,道路,控制点,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,35,点 号 D5 桩 别 大铁钉 埋设日期 2012年2月28日 备 注,导线点的点位图,导线点的点之记,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,36,测定导线各边长

10、(往返丈量)。,精度要求：符合规范规定。,2.导线边长测量,例：图根导线,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,37,观测导线各转折角、连接角。,DJ6一个测回(图根导线)。 边长较短时，采用光学对点。,全部测左角；闭合导线测内角。,4.导线连接测量,3.导线角度测量,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,38,6.3.3导线测量的内业计算,1.附合导线的计算 2.闭合导线的计算 3.支导线计算 4.无定向附合导线的特点,计算各导线点的坐标。 合理分配测量误差，评定导线测量的精度。,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,3

11、9,由水平角观测值，计算方位角； 由方位角、边长D，计算坐标 增量X 、 Y； 由坐标增量X 、 Y，计算X、Y。,内业计算思路,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,40,如图，A、B、C、D是已知点，起始边的 方位角 和终止边的方位角 为已知。外业观测资料为导线边距离和各转折角。,A,B,1,2,3,4,C,D,2、附合导线的计算,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,41,一般公式：以左角计算,同理：以右角计算,（1）计算角度闭合差：,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,42,即：,（各级导线的限差见规范）,检核：

12、,式中：n 包括连接角在内的导线转折角数,（2）闭合差分配（计算角度改正数）：,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,43,计算检核条件：,（4）推算各边的坐标方位角： （用改正后的改）,计算出的 ， 否则，需重算。,（3）计算改正后的角度改,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,44,（6）计算坐标增量闭合差：,由于 的存在，使导线不能和CD连接，存在导线全长闭合差 ：,导线全长相对闭合差：,（5）计算坐标增量X、Y,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,45,（7）分配闭合差,检核条件：,检核条件：,（8）计算改正后的

13、坐标增量,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,46,依次计算各导线点坐标，最后推算出的终点C的坐标，应和C点已知坐标相同。,（9）计算各导线点的坐标值,2020年6月26日星期五,辅助计算,1095.373,217.847,1167.97,1190 50 57,D,351 36 48,48,45,82,6277.816,889.818,357.488,7.171,3,C,5,19,357.560,88 51 03,36,58,174,5920.333,882.667,134.651,9.121,3,5,2,8,134.960,93 52 30,36,47,160,57

14、85.684,891.795,139.215,59.330,3,4,2,8,151.330,113 04 57,24,13,181,5646.471,951.134,148.625,59.627,3,3,2,9,160.140,111 51 36,45,54,210,5497.848,1010.769,172.041,27.408,3,2,3,10,174.210,80 56 54,36,00,130,5325.810,983.371,143.353,124.348,3,1,3,11,189.770,130 56 21,12,10,250,5182.460,1107.730,3,B,60 46

15、 12,A,m,m,m,m,m,坐标Y,坐标X,坐标增量 Y,坐标增量 X,边长,坐标方位角,观测角度 (左角),测点,计算表,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,48,闭合导线的计算步骤与附合导线基本相同，需要强调以下两点：,(1)角度闭合差的计算,n边形闭合导线内角和的理论值应为：,3.闭合导线的计算,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,49,（2）坐标增量闭合差的计算,根据闭合导线本身的特点：,理论上,实际上,北,2,1,4,3,78.16m,105.22m,129.34m,80.18m,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学

16、院测量工程系,50,已知数据：AB,XB,YB,A、B为已知边，点1、2为新建支导线点。,支导线没有多余观测值,因此不会产生闭合差,从而 无须进行任何改正。,4.支导线计算,由于支导线没有多余观测值,因此没有检核条件，无 法检验观测值的差错，施测与计算时必须十分小心。,观测数据：转折角B, 1 ；边长SB1，S12。,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,51,支导线的计算步骤,支导线的计算步骤,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,52,（1）个别测角错误的检查,基本方法：通过按一定比例展绘导线来发现测 角错误点。,闭合导线,附合导线,4,A,

17、D,2,2,3,3,4,5,5,B(1),C(6),C,B,5、查找导线测量错误的方法,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,53,（2）个别边错误的检查,例：,2, 导线全长闭合差f 的坐标方位角,凡坐标方位角与 或 相接近的导线边， 是可能发生量边错误的边。,6.3.4无定向导线,无定向导线测量计算1,无定向导线的计算步骤,(1) 假定起始边BP1的坐标方位角，不调整闭合差直接按路径推算C/点坐标。 (2) 计算BC、BC/的坐标方位角及两边夹角。 (3）计算起始边BP1的坐标方位角 =1305625 (4）计算BC、BC/的边长及图形放大倍数如下 D/=1116.

18、82156 D=1116.83122 (5）计算相对误差：,无定向导线测量计算2,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,58,6.4 控制点加密,需要加密个别控制点时，可用交会定点的方法,1.前方交会 2.后方交会,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,59,6.4.1前方交会的计算,A,B,P,已知点： A(XA,YA)、B(XB,YB) 待定点： P 观测数据：、,( =180-),2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,60,前方交会计算公式,直接计算待定点坐标的公式：,A,B,P,余切公式,正切公式,2020年6月2

19、6日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,61,如何用计算器完成cot计算,不好意思，我忘了cot是什么东东了,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,62,错误,正确,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,63,A、B、C、P处于共圆(也称危险圆)时，无法确定P点坐标。,6.4.2后方交会计算,在待定点P观测三个已知点的水平方向值Ra、Rb、 Rc(用以计算夹角、 ) ，以计算待定点P的坐 标。,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,64,后方交会的图形编号(三种情况),A,B,C,P,A,B,C,P,A,B,C,P,

20、、取负值,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,65,后方交会计算方法重心公式：,A,B,C,P,A、B、C由A、 B、C坐标反算得。,测边交会,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,67,6.5 三角高程测量,三角高程测量是一种间接测定两点之间高差的方法 要求观测两点之间的水平距离D(或斜距S)以及两点 之间的垂直角。 使用于山区或不便于进行水准测量的地区。,1、三角高程测量原理 2、较远距离的三角高程测量 3、三角高程测量计算,2020年6月26日星期五,湖北工业大学 土建学院测量工程系,68,6.5.1三角高程测量原理,或,B点的高程：,A点高程已知，在测站A观测 AB水平距离D和 垂直角，则：,2020年6月26日星期五,