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1、第六章控制测量,测量工作基本原则,进行地形测图或施工测量必须遵循“先整体，后局部”的原则，采用“先控制，后碎部”的工作步骤。,测量工作步骤,一、目 的 目的：提供控制基础和起算基准 实质：测定具有较高精度的平面坐标和高程的点位控制点,二、分 类 平面控制测量 国家平面控制测量：一、二、三、四等 测图与测设平面控制：导线，小三角 高程控制测量 国家高程控制测量：一、二、三、四等 测图与测设高程控制：等外水准，三角高程,6-1 概述,一、控制网,在测区范围内选定若干个测量控制点而构成的几何图形。,平面控制网 高程控制网,三角测量： 导线测量： GPS测量：,平面控制测量：,二、国家等级平面控制网,
2、国家平面控制网，是在全国范围内由三角测量和精密导线测量或GPS测量建立的控制网，按精度分为一、二、三、四等四个等级。 一等精度最高，低一级控制网是在高一级控制网的基础上建立的。,1 城市控制网：根据城市规模在国家不同等级的基本控制网的基础上发展而来。 一般大城市以国家二、三等网作为首级控制，中小城市以三、四等网作为首级控制。 精度由高到低依次为二、三、四等和一、二级小三角（或小三边）或一、二、三级导线。,与国家网比较：边长较短，形状类似。,2 工程控制网：为各类工程建设、施工放样、安全监测等布设的控制网。 根据需要布设控制网，精度要求也不一样。,三、城市和工程控制网,测图控制点密度表,为满足地
3、形测绘需要而建立的控制网。 根据测图比例尺不同，测图控制点的密度也有要求，进而需在国家控制网上加密控制点建立图根控制网。一般布设成图根小三角、导线、交会定点、自由设站等。,四、图根控制网,根据水利水电工程测量规范规定进行。 步骤： 控制网的布设 编写工作大纲 踏勘选点、埋石、点之记 外业观测（程序规范、满足限差） 数据处理 技术总结,控制测量过程,6.2 方位角及坐标正反算,直线定向：确定直线的方向称为直线定向。,一、标准方向,1 真子午线方向：地面上某点指向地球北极的方向。,磁偏角,3、坐标纵轴（x轴） ：高斯克吕格平面直角坐标的坐标纵轴方向,2、磁子午线方向：磁针在地球磁场的作用下自由静止
4、时所指的方向。,X,Y,方位角、正、反方位角,方位角：从直线一端的北方向开始顺时针至该直线的水平角。,根据所取的标准方向不同，方位角可分为：,真方位角 磁方位角 坐标方位角,正、反坐标方位角相差180度。,坐标方位角的推算,若已知直线12的方位角12，12和23间的水平角2 左（或2右 ），来推算直线23的方位角 23 。 推算公式 23 = 12 2 左 180 23 = 12 2 左 180,21,1 坐标的正算,已知A点的坐标 、 ，直线AB的平距 和坐标方位角 ，计算B点的坐标 ， 。,推算公式：,三、坐标正、反算,已知A点的坐标 、 ， B点的坐标 、 ，计 算直线AB的平距 和坐标
5、方位角 。,推算公式：,2 坐标的反算,3 方位角值确定,根据x、y值判断：,6-3 导线测量,单一导线布设方式,闭合导线 附合导线,实地选点注意事项,导线点应选在视野广阔，便于测碎部点的地方。 相邻点必须通视。 点均匀分布，相邻边长度相差不宜过大。 点应选在不易被行人车马触动，土质坚实便于安置仪器的地方。,一、选点,1,二、平面控制测量,确定控制点的平面坐标（X，Y）,1、外业工作,2、内业计算 角度闭合差计算和调整 导线边方位角计算 坐标增量计算及坐标增量闭合差调整 坐标计算,导线边长度测量 测量水平角 测量连接角,1、导线边长测定方法,钢尺量距：往返丈量相对中误差1/2000 或1/10
6、00 光电测距： 视距法： 往返相对误差1/300,2 水平角观测,一般规定观测左角。闭合导线中，导线点按逆时针编号，左角即是内角。,3 测定方位角或连接角,在内业计算之前应仔细检查所有外业记录，计算是否正确，各项误差是否在限差之内，以保证原始数据的正确性。 同时绘制导线略图，注明点号和相应的角度和边长，以及已知点坐标和起始方位角等，以便进行导线的坐标计算。,外业注意:,导线测量的内业计算,一、计算前的准备工作,1、全面检核外业原始观测数据记录、计算是否齐全、正确、限差是否合格。 2、抄录已知数据（已知高级点坐标，方位角等）。 3、绘导线略图（注明点、角度、边长）。 4、准备应用的计算表格。,
7、单一导线布设方式,闭合导线 附合导线,1、计算目的,利用已知数据和外业观测成果,计算导线点的平面直角坐标（X，Y）。,独立导线,非独立导线,闭合导线点的坐标计算,2、计算思路,X2=X1+X12=X1+D12COS12 Y2=Y1+Y12=Y1+D12SIN12,闭合导线点的坐标计算,角度调整：V i = - f/ n 即：闭合差反号平均分配至每个观测角，再计算改正后角值, 角度闭合差计算和调整,3、计算步骤和方法（四步）,若f f允，不合格，检查后，重测。 f f允，合格可进行角度调整,检核： （i + V i ) = (n - 2)180,闭合导线点的坐标计算,f =测 -理 = 测 -
8、(n - 2) 180 f允=60, 导线边方位角计算,检核： 12 = 51 + 180 + 左,闭合导线点的坐标计算,3、计算步骤和方法（四步）,i i+1 = i-1 i +180 + i左 i i+1 = i-1 i +180 i右,3、计算步骤和方法（四步）,坐标增量计算,坐标增量闭合差计算,闭合导线点的坐标计算,坐标增量计算及坐标增量闭合差调整,若K K允，检查后，重测边长。 K K允，合格可进行调整 改正数计算,导线全长绝对闭合差： 导线全长相对闭合差：,检核： fx= vxi fy= vYi,K=f / D,xi=Dicos Yi=Disin ,fx= Xi fy= Yi,3、
9、计算步骤和方法（四步）,坐标计算：,检核： Y1=Y5+Y51 (与起始原点坐标相等),Xi+1=Xi+Xi i+1 Yi+1=Yi+Yi i+1,闭合导线点的坐标计算,闭合导线计算略图,闭合导线计算表,1、计算目的,利用已知数据和外业观测成果,计算导线点的平面直角坐标（X，Y）。,附合导线点的坐标计算,2、与闭合导线有两点不同,（1）角度闭合差计算不同 f =CD CD = ( AB + n180+ 测) cd 调整时注意测左角反号平均 测右角同号平均,附合导线点的坐标计算,2、与闭合导线有两点不同,（2）坐标增量闭合差计算不同 fx=Xi（XCXB） fy=Yi（YCYB）,附合导线点的坐
10、标计算,附合导线计算略图,附合导线计算,分为测角网、边角网、测边网三种。 利用闭合差条件、圆周条件和极条件等来检查外业成果。,三角测量的实施和导线测量的实施步骤基本相同。,6-4 三角测量,一、前方交会 已知点A、B上测出和，计算待定点P的坐标。为了提高精度，交会角最好在90左右，一般不小于30或大于120。,6-5 交会定点,三、侧方交会,二、后方交会,四、自由设站法,6.6 高程控制测量,高程控制测量,确定控制点的高程（H）,一、高程控制网等级,国家高程控制网： 分为一、二、三、四等。一、二等水准网是国家高程控制的基础，三、四等加密其中。 加密高程控制： 五等（等外或图根）,水利水电工程地
11、形测图中，高程控制分为三级.,国家高程基准 基本高程控制 （四等及四等以上水准测量） 加密高程控制 （五等水准测量及三角高程） 测站点高程,二、水准点,永久性 ： 临时性：,三、 三（四）等水准测量,主要采用“双面水准尺”观测法。 技术要求：（L、K为路线长度单位为km）,双面尺构造的特点,黑面起点0.000和0.000 红面起点4.687和4.787 一站上同时测得 黑面高差h黑=a黑b黑 红面高差h红=a红b红 h黑= h红0.100,（一）、观测方法,每一测站上，安置仪器、粗平、估读前后视距离差不超过2m，如超限则移动前尺或水准仪，之后按如下顺序观测，记入手簿 后尺黑面下丝（1）、上丝（
12、2）、中丝（3）前尺黑面下丝（4）、上丝（5）、中丝（6）前尺红面中丝（7）后尺红面中丝（8）,或：后（黑），后（红），前（黑），前（红）,（二）、计算与校核,视距部分 前后视距离差3m 前后视距离累积差10m 高差部分 黑红面读数差3mm 黑红面高差之差5mm,外业施测（测、记、算、核）,1,BM1 TP1,1.6141.156,0.7740.326,45.8,44.8,+1.0,+1.0,K1=4.787 K2=4.687,后1前2,1.384,0.551,5.239,6.171,+0.833,+0.932,0,-1,+1,+0.8325,（三）、成果整理,四、三角高程测量,已知高程点A上安置经纬仪，B点竖标杆测出竖直角a。设水平距离D已知，则 hAB=Dtga+i-s i经纬仪仪器高 s标杆长度,当两点间距离大于300m时，要考虑地球曲率及大气垂直折光的影响。前者为地球曲率差，简称球差（f1)，后者为大气垂直折光差，简称气差(f2 )。,f1 = D2/2R f2 =f1 /7= D2/14R f1-f2 0.43*D2/2R,hAB=Dtga+i-s+f1-f2 =Dtga+i-s+0.43D2/R,施测仅从A点向B点观测称为单向观测，如果不仅由A向B，且由B向A称为对向观测。对向观测可自行消减地球曲率和大气垂直折光的影响，且观测视线应高出地面障碍物1m以上。,
