第7章 控制测量.pptx

1、第 七章 控制测量,主要内容,控制测量概述,导线测量,导线测量的粗差诊断与误差分析,三角高程测量,交会控制测量,一、什么是控制测量 问题1、根据误差传播理论，对于一个大区域的测量工作，如何保障测量的精度？（误差积累） 问题2、如何对一个区域进行整体精度控制呢？,第一节 控制测量概述,先整体后局部,先控制测量后碎部测量,第一节 控制测量概述,一、什么是控制测量 1、控制点：在测量中对该点周围的区域起统一及精度控制作用的点。平面控制点、高程控制点），由控制点组成的点网称为控制网。,第一节 控制测量概述,一、什么是控制测量 2、控制测量概念 从已知的控制点开始，按相应的方法与要求进行现场观测和计算，

2、最后获得其他控制点的相关空间位置成果。 3、控制测量的分类 大地控制测量、工程控制测量、图根控制测量 平面控制测量、高程控制测量,第一节 控制测量概述,一、什么是控制测量 4、控制测量的目的 1）把各个测量区域并接成一个整体，传递点的坐标及高程。 2）限制测量误差的积累，保证必要的测量精度。 5、控制测量的原则 从整体到局部，由高级到低级。,第一节 控制测量概述,二、平面控制测量 1、常用方法 三角测量、导线测量、GPS测量、交会测量、天文大地测量。 2、国家平面控制网 （1）一等三角锁：全国平面控制网的基础，精度最高。 （2）二等三角网：充填一等三角锁，成为全国平面控制网的骨干。,国家一等三

3、角锁,国家二等三角网,第一节 控制测量概述,二、平面控制测量 2、国家平面控制网 （3）三等、四等三角网和导线网：根据测区的需要，在二等、三角网的基础上进行加密。,二、平面控制测量 3、城市平面控制网 为城市规划和建设而建立的平面控制网。一、二级小三角网、小三边网， 一、二、三级导线网等。 4、工程控制网 为大、中型工程建设而建立的平面控制网。 5、小区域平面控制网 为满足小区域（15km2）测图和施工所需而建立的平面控制网。 6、图根控制网 直接可以用于测图的控制点，组成图根控制网的控制点称为图根控制点，简称图根点 。,第一节 控制测量概述,三、控制测量的工作程序 1、资料收集 2、选点、踏

4、勘 3、技术设计 4、建立标志 5、野外观测 6、平差计算与数据整理 7、编写技术总结报告,第二节 导线测量,一、概念 采用全站仪测量控制点的水平角、平距，进而计算出控制点（导线点）的坐标。 二、导线的布设形式 1、附合导线 起始于一个已知控制点，而终止于另外一个已知控制点。,第二节 导线测量,二、导线的布设形式 1、附合导线 a、双定向附合导线：两端已知点均有已知方向（一般两端各有2个已知点）。 b、单定向附合导线：仅有一端已知点有已知方向（一端有2个已知点，另一端只有1个已知点）。 c、无定向附合导线：两端均无已知方向（两端各有1个已知点）。,第二节 导线测量,二、导线的布设形式 2、闭合

5、导线 由已知的一组控制点出发（2个控制点），经过测量各未知导线点后，再回到该组控制点（可以是A点、也可以是B点）,第二节 导线测量,二、导线的布设形式 3、支导线 从一组另控制点出发，既不附合到另一组控制点，也不回到原来的起始点。支导线没有检核条件，一般只容许支12个点。,第二节 导线测量,二、导线的布设形式 4、导线网 由一系列导线通过接点组成的网。,第二节 导线测量,三、导线的外业观测 1、选点、埋石 根据规范和使用的要求以及测区的实际情况进行选点。选点时注意考虑因素： 1）控制点分布均匀，导线边长除满足规范要求外，相邻边长不大于1：3，以避免测角时因望远镜频繁调焦而造成的误差。 2）相邻

6、导线点相互通视。,第二节 导线测量,三、导线的外业观测 1、选点、埋石 3）导线点周围视野开阔，方便后期各项测量。 4）导线点点位土质坚实。 2、野外观测 水平角观测、距离观测 3、内业计算 根据已知控制点的坐标或已知边长与方位角、观测角值和观测边长进行计算。,第三节 导线的内业计算,一、附合导线的内业计算 （一）具有两个连接角的附合导线 1、角度闭合差的计算与调整 a、由已知坐标反算公式计算出两端点的坐标方位角AB、CD 。,第三节 导线的内业计算,一、附合导线的内业计算 （一）具有两个连接角的附合导线 1、角度闭合差的计算与调整 b、由坐标方位角AB和水平角1、2、3n 推算出CD的方位角

7、CD 。,第三节 导线的内业计算,A,B,1,2,x,x,B1,AB,0,BA,前进方向,x,34,2,1B,1,左,右,（b）坐标方位角的推算,例题,例1：图中的AB=1432638”，各观测角值如图所示，试推算各未知边的坐标方位角。,BA=AB+180=3232638”如取-180则会小于0 B1=BA+2601324”=2234002” 结果须减360 1B=B1-180=434002” 如取+180则会大于360 12=1B+3334235”=172237”结果须减360 21=12+180=1972237”如取-180则会小于0 23=21+1074827”=3051104”,课堂练

8、习,第三节 导线的内业计算,一、附合导线的内业计算 （一）具有两个连接角的附合导线 1、角度闭合差的计算与调整 c 、计算角度闭合差 d 、计算改正数 当观测角为右角时，改正数为正。,第三节 导线的内业计算,1、角度闭合差的计算与调整 e 、分配方位角闭合差 由于各转折角都是按等精度观测，所以要将角闭合差f 平均分配到每个观测角度上（包括连接角）。 f、根据改正后的角值，重新计算各边改正后的方位角值。最后算得的CD与CD完全相等，作为检核。,第三节 导线的内业计算,一、附合导线的内业计算 （一）具有两个连接角的附合导线 2、坐标增量闭合差的计算与调整 a、由坐标正算公式根据改正后的方位角和边长

9、计算各边的坐标增量,第三节 导线的内业计算,2、坐标增量闭合差的计算与调整 b、计算坐标增量闭合差和导线全长相对闭合差 k需满足规范要求,第三节 导线的内业计算,c、计算坐标增量改正数 导线全长相对闭合差满足规范要求的情况下，将fx、fy按坐标增量分配(不按边长分配)成比例分配到各坐标增量中。最后根据增量改正数，重新计算各边的坐标增量。 d、根据各边的改正后的坐标增量计算各导线点的坐标,例题,下图为某二级导线测量示意图。已知四个控制点的坐标见表7-1，观测出的6个角值和5条边长亦见表7-1，现要求按近似平差的方法进行导线计算，求出各导线点的坐标。,第三节 导线的内业计算,一、附合导线的内业计算

10、 （二）具有一个连接角的附合导线 1、不存在方位角闭合差，直接由起算方位角和观测角计算各边方位角 2、进行坐标闭合差调整，最后推算各未知点的坐标。 与2个连接角的附合导线的计算相比，除了无需进行角度平差改正之外，其余计算步骤完全相同。,课堂练习1：附合导线计算,1119 01 12,附合导线坐标计算,如图，A、B、C、D是已知点，外业观测资料为导 线边距离和各转折角见图中标注。,205 36 48,290 40 54,202 47 08,167 21 56,175 31 25,214 09 33,1256 07 44,-13,-13,-13,-13,-13,-12,-77,205 36 35,

11、290 40 42,202 46 55,167 21 43,175 31 12,214 09 20,1256 06 25,236 44 28,211 07 53,100 27 11,77 40 16,90 18 33,94 47 21,60 38 01,125.36,98.71,114.63,116.44,156.25,641.44,+0.04 -107.31,+0.03 -17.92,+0.04 +30.88,+0.03 -0.63,+0.05 -13.05,-108.03,-0.02 -64.81,-0.02 +97.12,-0.02 +141.29,-0.02 +116.44,-0.03

12、 +155.70,+445.74,-107.27,-17.89,+30.92,-0.60,-13.00,-64.83,+97.10,+141.27,+116.42,+155.67,+445.63,1536.86,837.54,1429.59,772.71,1411.70,869.81,1442.62,1011.08,1442.02,1127.50,1429.02,1283.17,-107.84,第三节 导线的内业计算,二、闭合导线的内业计算 1、角度闭合差计算 f=i -（n-2）180（i为内角，假如为外角，用附合导线角度闭合差计算公式） 2、其他计算与附合导 线计算方法相同。,闭合导线内业

13、计算练习1,719 59 36,1152.805,653.195,闭合导线内业计算练习1,1152.805,653.195,719 59 36,720 00 00,1152.805,653.195,闭合导线内业计算练习1,1152.805,653.195,73 28 33,97 42 34,4 19 07,275 27 57,248 44 36,181 56 47,第四节 导向测量的粗差诊断与误差分析,一、角度观测粗差诊断 1、排除法 从导线两端按支导线方法计算出各点坐标，若发现4号点的坐标非常接近，则诊断认为该点为测角错误的点。,第四节 导向测量的粗差诊断与误差分析,一、角度观测粗差诊断 2

14、、垂直平分线法 从已知点开始按支导线方法顺时针或逆时针计算出各点坐标，计算出的起始点与原点不重合，连接两点做垂直平分线，与垂直平分线非常接近的点为测角错误的点。,第四节 导向测量的粗差诊断与误差分析,二、边长测量粗差诊断 1、用经过角度闭合差分配之后的观测角值和未经平差且包含有边长错误的边长观测值，按支导线计算（或绘图）的方法，沿逆时针方向或顺时针方向均可，计算（或绘图）出自起始控制点M开始，循环一周又到M点结束的沿途各导线点坐标，如图中假定计算或绘图的结果为M-1-2-3-4-5-M。 2、由于有测边粗差的存在，最后的M与M必然不在同一点，产生点位粗差MM。计算MM的坐标方位角MM。,第四节

15、 导向测量的粗差诊断与误差分析,二、边长测量粗差诊断 3、注意观察与查找，如果哪条导线边的方位角与相近，则该条边为测边错误的边。,第五节 交会控制测量,一、前方交会 1、概念 在已知控制点上设站，观测水平角，根据已知点坐标和观测角值，计算待定点坐标的一种控制测量方法。,第五节 交会控制测量,一、前方交会 2、计算公式,第五节 交会控制测量,一、前方交会 3、质量精度保证 交会角一般为30150。 4、优缺点 野外测量工作量较大，优点主要是不必在未知点摆设测站便可获得较高的精度，因此前方交会主要用于高精度的工程放样。,第五节 交会控制测量,二、侧方交会 在一个已知控制点和待测点上设站，观测水平角

16、，根据已知点坐标和观测角值，计算待定点坐标的一种控制测量方法。,第五节 交会控制测量,三、后方交会 1、概念 仅在待定点设站，向三个已知控制点观测两个水平夹角、，从而计算出待定点的坐标。,第五节 交会控制测量,三、后方交会 2、计算公式,第五节 交会控制测量,三、后方交会 3、后方交会危险圆 如果在这个圆周上选取了待定点摆站观测，无论点位选在这个圆周的任何位置，例如P1点、P2点、P3点等等，观测的两个角度、均相同，亦即计算出的未知点的坐标也相同，但这在实际上是不可能的，是一件危险的事情，所以称这个外接圆就是危险圆。 实际工作中要求测站点要偏离危险圆的圆周一定距离，一般要偏离圆周R/5的距离。

17、,第六节 三角高程测量,一、基本原理,A、B两点间的高差：,若用测距仪测得斜距：,对向观测（高差符号相反） 直觇 A-B、反觇 B-A,如果两点间的距离大于300米，就要考虑地球曲率和大气折光的影响。即两差改正f：,考虑两差改正的三角高程计算公式：,由A点向B点观测称为直觇观测，为提高精度，可由B点向A点观测称为反觇观测，直、反觇观测取平均，两差改正抵消。 由于正反觇观测的高差符号相反，所以最后的高差是取绝对值的平均值，符号以正觇为准。,三角高程测量的观测与计算如下： 1）安置仪器，量仪高i以及标杆或棱镜高度v,读到cm或mm。 2）用测回法观测竖直角1-3个测回，较差满足表6.13要求，取其平均值。 3）计算高差和高程。采用对向观测时，若满足要求则取其平均值。 4）采用全站