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1、第七章 控制测量,郑州交通职业学院,1,7-1 概述,遵循“从整体到局部,先控制后碎部”的原则,测量工作须先建立控制网,然后根据控制网进行碎部测量或测设。控制网分为平面控制网和高程控制网。测定控制点平面位置的工作,称为平面控制测量;测定控制点高程的工作,称为高程控制测量。,1,7-1 概述,一、控制测量1、目的与作用建立测区统一的控制基准控制误差的积累便于开展细部测量工作2、有关名词小地区(小区域):不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响的范围。控制点:具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点。控制网:由控制点分布和测量方法决定所组成的图形。控制测量:为建立控制网所进行的测量工作。,1,7-1
2、概述,一、控制测量3、控制测量分类按内容分: 平面控制测量:测定各平面控制点的坐标X、Y。 高程控制测量:测定各高程控制点的高程H。按精度分:一等、二等、三等、四等;一级、二级、三级按方法分:天文测量、常规测量(三角测量、导线测量、水准测量)、卫星定位测量按区域分:国家控制测量、城市控制测量、小区域工程控制测量,1,7-1 概述,二、国家控制网平面:国家平面控制网由一、二、三、四等三角网组成。高程:国家高程控制网是由一、二、三、四等水准网组成。国家控制网的特点:高级点逐级控制低级点。,二等三角网,一等三角网,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,一、平面控制测量 平面控制测量方法:GPS测量、
3、导线测量、三角测量或三边测量的方法。 平面控制测量精度要求 表7-2,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,一、平面控制测量 平面控制测量等级选用 表7-3,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,一、平面控制测量 1平面控制测量的技术要求,相邻点间平均边长参照值 表7-4,GPS测量的主要技术要求,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,一、平面控制测量1平面控制测量的技术要求,导线测量的主要技术要求 表7-6,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,一、平面控制测量1平面控制测量的技术要求,三角测量的主要技术要求 表7-7,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,一、平面控制测量1平面控制测量的技
4、术要求,三边测量的主要技术要求 表7-8,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,一、平面控制测量 1平面控制测量的技术要求,图根导线测量的主要技术要求 表7-9,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,一、平面控制测量 2. 平面控制测量的观测技术要求,GPS观测的主要技术要求 表 7-10,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,一、平面控制测量 2. 平面控制测量的观测技术要求,水平角观测的主要技术要求 表7-11,DJ,DJ,DJ,DJ,DJ,DJ,DJ,DJ,DJ,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,一、平面控制测量 2. 平面控制测量的观测技术要求,光电测距仪的选用 表7-12,1,7
5、-2 控制测量的等级与技术要求,一、平面控制测量 2. 平面控制测量的观测技术要求,光电测距的主要技术要求 表7-13,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,一、平面控制测量 2. 平面控制测量的观测技术要求,普通钢尺丈量距离的主要技术要求 表7-14,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,二、高程控制测量,高程控制测量的技术要求 表7-15,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,二、高程控制测量,高程控制测量等级选用 表7-16,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,二、高程控制测量1.高程控制测量的主要技术要求,水准测量的主要技术要求 表7-17,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,二、
6、高程控制测量1.高程控制测量的主要技术要求,光电测距三角高程测量的主要技术要求 表7-18,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,二、高程控制测量2.高程控制测量的观测技术要求,水准测量观测的主要技术要求 表7-19,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,二、高程控制测量2.高程控制测量的观测技术要求,光电测距三角高程测量观测的主要技术要求 表7-20,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,二、高程控制测量2.高程控制测量的观测技术要求,图根水准测量的主要技术要求 表7-21,1,7-2 控制测量的等级与技术要求,二、高程控制测量2.高程控制测量的观测技术要求,图根三角高程测量的主要技术要求
7、表7-22,1,7-3 导线测量,将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线图形,称为导线。构成导线的控制点,称为导线点,折线边称为导线边导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角;根据起算数据,推算各边的坐标方位角,从而求出各导线点的坐标。一、导线测量的布设形式l闭合导线2附合导线 3支导线,1,7-3 导线测量,一、导线测量的布设形式1闭合导线多用于面积较宽阔的独立地区。A、B为已知点,1、2、3、4、5为新建导线点。已知数据: , XB , YB观测数据:连接角B; 导线转折角0 ,1 ,5; 导线各边长SB1,S12,S51。,1,7-3 导线测量,一、导线测量的布设形式2.附合导线多用
8、于带状地区及公路、铁路、水利等工程的勘测与施工。AB、CD为已知边,点1、2、3、4为新建导线点。已知数据:AB,XB,YB;CD,XC,YC。观测数据:连接角B 、C ;导线转折角1, 2, 3 ,4 ;导线各边长SB1,S12,S4C。,1,7-3 导线测量,一、导线测量的布设形式3.支导线支导线的点数不宜超过2个,仅作补点使用。A、B为已知边,点1、2为新建支导线点。已知数据:AB,XB,YB观测数据:转折角B, 1 边长SB1,S12,1,7-3 导线测量,二、导线测量的外业1.踏勘选点及建立标志:在现场选定控制点位置,建立标志。2量边 :测量各导线边(新边)的距离。 3测角 :观测导
9、线各转折角。4连测:观测导线连接角和连接边。,1,7-3 导线测量,三、导线坐标计算中的基本公式1坐标方位角的推算注意:若计算出的方位角360,则减去360;若为负值,则加上360。,1,7-3 导线测量,三、导线坐标计算中的基本公式2坐标正算由A、B两点边长DAB和坐标方位角AB,计算坐标增量。见图有:,其中,XAB=XB-XA YAB=YB-YA,1,7-3 导线测量,三、导线坐标计算中的基本公式3、坐标反算公式由A、B两点坐标来计算AB、DAB,AB的具体计算方法如下:,(1)计算:,1,7-3 导线测量,三、导线坐标计算中的基本公式3、坐标反算公式,(2)计算:,(3)根据XAB、YA
10、B的正负号判断AB所在的象限。,1,7-3 导线测量,三、导线坐标计算中的基本公式3、坐标反算公式,1,7-3 导线测量,四、闭合导线坐标计算1角度闭合差的计算与调整(1)计算角度闭合差(2)计算限差(3)若在限差内,则平均分配原则,计算改正数,1,7-3 导线测量,四、闭合导线坐标计算1角度闭合差的计算与调整(4)计算改正后新的角值:2推算各边的坐标方位角按新的角值,推算各边坐标方位角。3计算各边的坐标增量按坐标正算公式,计算各边坐标增量。4坐标增量闭合差的计算与调整,1,7-3 导线测量,四、闭合导线坐标计算4坐标增量闭合差的计算与调整(1)计算坐标增量闭合差:导线全长闭合差:导线全长相对
11、闭合差:(2)分配坐标增量闭合差。,1,7-3 导线测量,四、闭合导线坐标计算4坐标增量闭合差的计算与调整(1)计算坐标增量闭合差:(2)分配坐标增量闭合差:若K1/2000(图根级),则将fx、fy以相反符号,按边长成正比分配到各坐标增量上去。并计算改正后的坐标增量。,1,7-3 导线测量,四、闭合导线坐标计算4坐标增量闭合差的计算与调整5.各点坐标的计算根据起始点的已知坐标和经改正的新的坐标增量,来依次计算各导线点的坐标。,1,7-3 导线测量,四、闭合导线坐标计算1角度闭合差的计算与调整2推算各边的坐标方位角3计算各边的坐标增量4坐标增量闭合差的计算与调整5. 各点坐标的计算,1,7-3
12、 导线测量,五、附合导线坐标计算说明:与闭合导线基本相同,以下是两者的不同点:1角度闭合差的计算(2)满足精度要求,若观测角为左角,则将f反符号平均分配到各观测角上;若观测角为右角,则将f同符号平均分配到各观测角上。,方法1:,(1)计算方位角闭合差:,1,7-3 导线测量,五、附合导线坐标计算(1)计算角度闭合差:(2)满足精度要求,将f反符号平均分配到各观测角上。,方法2:,右角:,1,7-3 导线测量,五、附合导线坐标计算2、坐标增量闭合差的计算,1,7-4 三角测量,将测区各控制点组成相互连接的若干个三角形而构成三角网,这些三角形的顶点,称为三角点。三角测量:由三角点构成三角形(三角网
13、),测量所有的三角形内角,加测12条基线,由起算数据、角度及1-2条基线进行三角点的定位(坐标)。小三角测量:建立小区域控制网的三角测量称为小三角测量 。一、三角网的布设形式,1,7-4 三角测量,一、三角网的布设形式,1,7-4 三角测量,二、三角测量的外业,1,7-5 交会定点,需要加密个别控制点时,可用交会定点的方法。交会定点的方法一、前方交会A,B已知点, , P:未知点, ;测角,,1,7-5 交会定点,推导: 则,1,7-5 交会定点,前方交会计算实例计算坐标时,务必使实测图形的编号应与推导公式时的编号一致。计算实例见p153页表7-25。,1,7-5 交会定点,二、测边交会已知点
14、A、B、C按逆时针方向编号,它们之间的边长分别用和表示,a、b、c为测定的边长。,1,7-5 交会定点,二、测边交会已知点A、B、C按逆时针方向编号,它们之间的边长分别用和表示,a、b、c为测定的边长。计算的两组坐标,如果点位较差在限差之内,则取其平均值作为最后结果。,1,7-5 交会定点,三、测边角后方交会A、B为两个已知点,p点为未知点。在P点安置全站仪,测得P点至A、B两点的距离分别为a,b,测得PA与PB两方向的水平夹角为。,1,7-7 三、四等水准测量,三、四等水准测量一般用于建立小地区测图以及一般工程建设场地的高程首级控制。三、四等水准点的高程应从附近的一、二等水准点引测;如在独立地区,可采用闭合水准路线;三、四等水准点一般须长期保存,点位须建立在稳固处。三、四等水准测量的主要技术要求详见表7-16、表7-17和表7-19。,