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1、6 控制测量 本章内容: 6.1 控制测量概述 6.2 导线测量 6.3 交会测量 6.4 高程控制测量,6.1 控制测量概述,测量中，为了限制误差的传播范围，满足测图和放样的需要，必需遵循原则： “从整体到局部，先控制后碎部”,1控制网 控制点：在测区范围内选择若干有控制意义的点。 控制网：控制点按一定的规律和要求构成的网状几何图形。 控制网分为：平面控制网和高程控制网。 2控制测量 控制测量：测定控制点位置的工作。 平面控制测量：测定控制点平面位置（x、y）的工作。 高程控制测量：测定控制点高程（H）的工作。,控制网布设原则 整体控制、局部加密，高级控制、低级加密原则。,控制网有国家控制网
2、、城市控制网和小地区控制网等。 1、国家基本控制网 国家平面控制： 分为一、二、三、四等四个等级，布设的传统方法是三角测量和精密导线测量。 国家高程控制网：分为分为一、二、三、四等四个等级，主要方法是精密水准测量。 2、城市及工程控制网 为城市规划、建筑设计及施工放样等目的而建立的控制网称为城市或工程控制网。 3、图根控制网 直接为测图而建立的控制网成为图根控制网，其控制点称为图根点。 图根平面控制一般采用图根导线的方法布设； 图根高程控制采用水准测量和三角高程测量的方法。,一等三角锁：为国家平面控制网的基础,二等连续网：充填一等三角锁成为国家平面控制网的骨干。,图6-3 三角网或三边网,图6
3、-4 导线网,三、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。,控制点,导线控制网,GPS控制网：分为A、B、C、D、E五各等级,6.2 导线测量,6.2.1 导线测量概述 一、图根导线技术指标,表6-4,此形式多用于面积宽阔的独立地区做测图控制。,1、 闭合导线,二、导线的布设形式,2、附合导线,附合导线是加密控制网常用的形式。,3、支导线,由于缺乏检核条件，无法限值误差累积，多用于补点使用，支导线的点数不宜超过4点。,6.2.2.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）,内业,导线测量外业的准备
4、工作,准备工作： 收集资料：测区旧地形图、已知点(平面和高程控制 点)资料、测量规范； 仪器工具：所用仪器(包括仪器的检验和校正)、工 具、记录手簿、材料。,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).图上(指原有旧图)设计布网方案 导线网形、等级； 导线边长、总长、点位密度等符合规范要求。,(3).实地选点(考虑以下因素)：,通视良好，便于测角；,地面平坦，便于量距(用测距仪不考虑)；,视野开阔，便于测图(重要)；,点位稳定，便于保存；,边长适当，足够密度；,便于安置仪器。,临时性标志,大铁钉,沙石路、沥青、 砖石缝,(5).绘制点位图 在现场丈量
5、23个攀距，便于以后寻找或确定点位。 用红油漆标出攀距出发点，并写点号与攀距尺寸。 画出攀距关系的平面示意图，作为控制点资料。 攀距交会角度要好。,电杆,房屋,道路,控制点,导线点的点之记,点 号 D5 桩 别 大铁钉 埋设日期 1999年5月20日 备 注,2.导线边长测量 测定导线各边长(往返丈量)。,精度要求：符合规范规定。,例：图根导线,3.导线角度测量 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，或全部测右角；闭合导线测内角。,4.导线连接测量 导线定向 （包括连接角 和连接边测量）,坐标增量也可由以下公式求出：,可见，坐标增量可
6、由边长、方位角求出：,6.2.3坐标的正算和反算,Y,X,X、Y称为“坐标增量”。,X12 = X2 - X1 Y12 = Y2 - Y1（有正、负之分）,S12=？,12=？,Y,X,（X1、Y1）,（X2、Y2）,思考：若已知两点的坐标，能否推求该边的边长和方位角呢？,本例是一象限的直线，若是其它象限的直线，会有何不同？请大家思考。,6.2.4 导线测量的内业计算基础,思路：,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。,（计算前认真检查外业记录，满足规范 限差要求后，才能进行内业计算）,（1）角度闭合差：,（各级导线的限差
7、见规范）,检核：,（2）闭合差分配（计算角度改正数） ：,式中：n 包括连接角在内的导线转折角数,或者：,角度为左角时：,角度为右角时：,（3）计算改正后的角度改：,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。,（5）计算坐标增量X、Y：,（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：,（7）分配闭合差,检核条件：,（8）计算改正后的坐标增量：,检核条件：,（9）计算各导线点的坐标值：,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。,6.2.5 导线测量的内业计
8、算,目的：计算各导线点的坐标。 要求：评定导线测量的精度，合理分配测量误差。,二、闭合导线坐标计算,1、闭合导线的基本形状,二、闭合导线坐标计算(最常用形式),已知数据：AB，XB，YB或XA，YA ；XB，YB,A、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点。,观测数据：连接角B； 导线转折角0 ，1 ，5； 导线各边长SB1，S12，S51。,例：导线测量计算 1)绘制计算草图,在表内填写已知数据和观测数据；,则各角改正数依次为：+12、 +12、 +12、 +12、 +12、,2）计算角度闭合差： f= 539 59 00 - 5400000=-60 3）调整角度闭合差,并计算改正后的角
9、度： 4）按调整后的角度推算各边的方位角：,f= 测-理= 测-（n-2)1800,闭合导线坐标计算,5）计算坐标增量： 6）坐标增量闭合差的计算： 7）调整坐标增量闭合差： 8）计算改正后的增量： 9）按改正后的增量推算各点坐标。,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。,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。,三、附合导线坐标计算,附合导线的布设形式,注意： 1）闭合导线分配角度闭合差时，是按照反号、平均分配的！ 2）附合导线分配角度闭合差时，是按照： 当用左角计算角度闭
10、合差时，则反号、平均分配！ 当用右角计算角度闭合差时，则同号、平均分配！ 故，一般测左角，则反号分配！,支导线,已知数据：AB,XB,YB,A、B为已知边，点1、2为新建支导线点。,观测数据：转折角B, 1 边长SB1，S12,6.2.6 三联脚架法导线测量,1、角度闭合差超限，检查角度错误,6.2.7 导线测量错误的检查方法,2、检查全长相对闭合差超限，检查边长或坐标方位角误差,6.2.8 导线测量的精度,1、直伸等边支导线终点的中误差,1、直伸等边符合导线最弱点的中误差,6-3 控制点的加密,一、前方交会 已知: A(Xa,Ya) , B(Xb,Yb) 观测值：水平角和。 求:P点的坐标X
11、P , Yp 方法： 1）先求距离、方位角； 2）然后再按极坐标法计算P点的坐标。,P,A,B,也可用余切公式 计算P点坐标： 适合于计算器编程计算,例： 在已知坐标点A ，B安置经纬仪向待定点观测水平角， 交会角为30120之间，最好近于90。 为检核，一般从三个已知点分别象P点观测。,二、距离交会法 已知: A(Xa,Ya) , B(Xb,Yb) 观测值：两个已知点到待定点P的距离s1和s2; 求:P点的坐标XP , Yp 方法： 1）先求角度、方位角； 2）然后再按极坐标法计算P点的坐标。,S1,S2,P,A,B,三、侧方交会法 已知: A(Xa,Ya) , B(Xb,Yb) 观测值：两
12、角； 求:P点的坐标XP , Yp 方法： 1）先求方位角； 2）然后再按极坐标法计算P点的坐标。,P,A,B,例： 已知点A点,待定点P安置经纬仪 观测水平角,检查角。 先算出=180() 按余切公式计算点坐标。,四、后方交会 在待定点P安置经纬仪，观测水平角,和检查角 危险圆不在一直线上3个已知点A，B，C构成的圆。 P点位于危险圆上时，无法确定。 选P点时，应避免使P点位于危险圆上。,待定点P的坐标 式中的系数值,以上是平面控制测量； 下一节介绍高程控制测量。,6-4 高程控制测量,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、四等水准测量应从附近的国家
13、一、二等水准点引测高程。 三、四等水准点一般须长期保存，应埋设水准标石，点位要建立在稳固处。,一、水准测量路线的布设,二、水准测量的观测,计算方法步骤（与等外水准路线相同）即： 1）按照规范对外业观测成果进行检查与核算，确保无误和符合限差要求。 2）计算高差闭合差； 3）分配高差闭合差； 4）计算各未知高程点的高程。 5）精度评定,三、水准测量数据的处理,（一）单一水准路线的平差,1、单一附合水准路线平差,1）计算高差闭合差,2）计算各测段改正数,3）计算各测段改正值和各未知高程点的高程最或是值,4）精度评定,5）算例,1）高程闭合差计算,1、单一附闭合水准路线平差,2）其他计算内容和单一附和水准路线计算方法一致,
